甘蓝型油菜DH群体抗裂角性的遗传分析

提高抗裂角性是培育适合机械化收获油菜品种的基本要求。为了明确油菜抗裂角性的遗传规律,本研究利用抗裂角性差异显著的两个甘蓝型油菜品系配制杂交组合,通过小孢子培养构建了一个双单倍体(doubled haploid,DH)群体。采用随机碰撞法对该群体进行连续两年的抗裂角性鉴定,并利用植物数量性状的主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析对抗裂角性进行遗传分析。结果表明,甘蓝型油菜的抗裂角性受3对主基因+多基因控制,涉及的基因数目为8~10对,存在基因的加性效应及基因间的互补作用;两年试验中抗裂角性的主基因遗传率均大于85.00%,主基因遗传率较高,表明该性状主要受主基因控制,受其它微效多基因及环境的影响有限。因此,在油菜抗裂角性遗传改良中,应通过杂交聚合不同抗性等级材料中的主效抗裂角基因,在早期世代加强对抗性的选择,并可以忽略环境因素的影响。     

甘蓝型油菜茎秆强度性状的主基因+多基因遗传分析

为辅助抗倒伏育种,了解甘蓝型油菜茎秆强度的遗传调控,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,对M417 × Brongoro（MB）组合和浙油18 × Brongoro（ZB）组合六个世代（P1、P2、F1、B1:2、B2:2和F2:3）的茎秆强度性状进行遗传分析。结果显示：甘蓝型油菜茎秆强度性状的最佳遗传模型为MX2-ADI-ADI,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型,表明该性状受2对主基因和微效多基因共同控制,以主基因遗传为主,MB组合和ZB组合的平均主基因遗传率分别为19.46%和69.93%。2对主基因的加性效应和显性效应在MB组合中作用方向相反,而在ZB组合中作用方向相同,同时还存在多种上位性效应。两个组合中环境变异占表型变异的54.68%和13.23%,说明环境对茎秆强度性状具有较大影响。     

花瓣色素定量法对甘蓝型油菜白花性状的质量-数量遗传模型分析

采用无水乙醇提取油菜花瓣色素,在439nm波长下测定提取液的吸光度,实现对甘蓝型油菜白花性状的量化观察,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,对甘蓝型油菜杂交组合(HW 243×HZ 21-1)和(HW 243×中油821)的P1、P2、F1、F2、B1和B2世代群体进行分析,研究花瓣颜色的遗传特性。结果显示:甘蓝型油菜白花性状表现为数量性状,其遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型(E-O),以主基因作用为主,多基因的作用相对较小;2对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用;主基因的遗传力较高;受环境影响较小。在F2群体中主基因的遗传率为95.51%和96.35%,多基因遗传率为3.65%和2.43%;在B1群体中主基因的遗传率为53.00%和49.59%,多基因遗传率分别为39.93%和39.84%;在B2群体中主基因的遗传率为97.38%和95.51%,多基因遗传率分别为2.17%和1.57%。     

玉米乳熟期茎秆木质素含量的遗传分析

以WBA31×K4138构建的DH群体及其亲本为试验材料,采用P1、P2与DH群体3世代主基因+多基因联合分离分析模型,对玉米乳熟期茎秆木质素含量进行遗传分析,探讨玉米茎秆木质素含量的遗传基础。结果表明,玉米茎秆木质素含量遗传符合3对加性-上位性主基因+多基因模型遗传,主基因遗传率为44.91%,多基因遗传率为43.94%,多基因效应比较明显,主基因总加性效应小于主基因间互作效应。因此,在育种时既要注重基因间的加性效应,又要考虑基因间的互作,同时要加强微效多基因的效应累加。     

甘蓝型油菜DH群体抗倒伏相关性状遗传分析

为明确油菜抗倒伏性的遗传规律，本文利用抗倒伏性差异显著的2个甘蓝型油菜品系配制杂交组合，构建含280个株系的DH群体，采用作物茎秆强度抗倒测量仪等考种工具对该群体进行连续两年的抗倒伏性鉴定，并利用植物数量性状的主基因 + 多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析对抗倒伏性进行遗传分析。结果表明，茎秆抗折力和茎秆抗折强度都受到0对主基因 + 9对微效多基因控制，茎秆抗折力和单株生物量的基因间无互作，茎秆抗折强度的基因间有互补作用，茎秆抗折力和茎秆抗折强度两年的平均遗传率在50%左右，而茎秆直径两年的平均遗传率为69.338 %，单株生物量两年的遗传率分别为52.198%和69.284%，遗传率都较低，性状受环境影响都较大，因此对于茎秆抗折力、茎秆抗折强度、茎秆直径和单株生物量，在育种选择的早期阶段都不宜太严格。同时茎秆抗折强度相比茎秆抗折力更能说明作物的抗倒伏能力，因而在抗倒伏选择育种时应更加关注。     

甘蓝型油菜花瓣缺失性状的主基因+多基因遗传分析

以无花瓣材料APL01和常规四花瓣品种NB6和M083杂交并自交及回交所获得的6个基本世代（P1、P2、F1、B1、B2和F2）为材料，利用主基因+多基因混合遗传模型对无花瓣性状进行遗传分析，结果表明，甘蓝型油菜无花瓣性状的遗传适合E-0模型，即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型。2对主基因的加性效应相等，但不同组合、不同年份的估计值有差异，加性效应值为-11.13 ~ -20.08；2对主基因的显性效应值在不同组合间存在差异，（APL01/NB6）杂交组合估计的2对主基因的显性效应值不同，其中1对基因的效应值较大，而（APL01/M083）估计的2对主基因的显性效应值无差异；上位性效应不同组合间表现也有差异，（APL01/NB6）组合以加加上位和加显上位为主，（APL01/M083）组合以显显上位为主。主基因的遗传率较大，为76.29%-94.13%，不同群体的估计值有差异，以B1世代的估计值较大，B2的估计值较小；多基因的遗传率较小，不同组合、不同年份间表现一致。     

油菜新种质12R1402主花序有效角果数的遗传

为促进耐密植油菜育种,提高主花序有效角果数,分析主花序多角油菜新品系12R1402的遗传规律,用主花序有效角果数差异较大的12R1402和常规油菜品种沪油17杂交,构建4世代遗传体系(P1、P2、F1和F2),应用主基因+多基因混合遗传模型对该组合主花序有效角果数进行遗传分析。结果表明,组合12R1402×沪油17主花序有效角果数遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制(E-1模型),其中第1对主基因加性效应值为40.86,显性效应值为-32.62,第2对主基因的加性效应值为40.58,显性效应值为-0.75,2对主基因都以加性效应为主,都表现为主花序多角部分显性,2对主基因间存在明显的基因互作效应;多基因加性效应值为-29.40;多基因的显性效应值为68.36。12R1402×沪油17组合F2群体中主基因和多基因遗传率分别为60.38%和2.14%,主花序多角性状以主基因遗传为主,宜在早期世代进行选择。组合12R1402×沪油17遗传变异占表型变异的62.52%,环境变异占表型变异的37.48%,环境因素对主花序多角性状影响较大。     

花生晚斑病抗性遗传分离分析

选用高抗晚斑病种质ICGV86699与高感花生品种中花5号作亲本构建重组近交系XA-RIL群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析晚斑病抗性的遗传特性。结果表明,XA-RIL群体家系间晚斑病抗性差异极显著,抗性受2对加性-上位性主基因+加性-上位性多基因控制,主基因遗传率为60.10%~86.61%,微效多基因遗传率为6.65%~32.77%。相关分析表明,晚斑病抗性与晚熟、结果数少、小籽粒等性状连锁。鉴定出家系XA006为一个综合农艺性状优良的高产、高抗晚斑病材料。     

花生抗黄曲霉侵染主微效基因分析

采用主-微效基因混合遗传模式,分析了花生抗黄曲霉侵染的遗传规律。结果表明花生对黄曲霉侵染的抗性是由一对主基因和一对微效基因控制。主效基因和微效基因均以加性效应为主,无显性效应。主基因、微效基因加性效应值分别为0.38和0.12。     

宁麦9号×镇麦168小麦F2群体产量相关性状的遗传模型分析

为给小麦遗传育种中产量性状改良提供参考,利用相关性分析和植物数量性状主效基因与微效多基因混合遗传模型对(宁麦9号×镇麦168)F₂代162个单株的有效穗数、株高、穗长、总小穗数、穗粒数以及单株粒重进行了联合分离分析。结果表明,该群体农艺性状均属于受多基因控制的数量性状,其中有效穗数和单株粒重仅受微效多基因调控,株高和总小穗数符合“两对加性-显性-上位性主基因”+“加性-显性多基因”混合遗传,而穗长和穗粒数则符合“两对加性主基因”+“加性-显性多基因”混合遗传。株高、穗长和总小穗数3个性状的主基因遗传力分别为64.98%、51.22%和47.12%,可能存在效应较大的QTL。     

东乡野生稻育性恢复性的鉴定与遗传分析

以东乡野生稻水桃树、东塘上2个居群与不同细胞质来源的5个水稻不育系(B06S、珍汕97A、协青早A、中97A和粤泰A）配组,根据F1结实率的高低对东乡野生稻育性恢复性进行鉴定。建立了10个组合的P1、F1、P2、F2群体,利用混合模型理论的Akaike信息准则(AIC),在F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应以及所占总变异的分量。F1代的结实率变化范围为45.98%~76.57%,表明东乡野生稻具有一定的育性恢复性。F2代中该性状符合1对主基因+多基因的遗传模式,主基因遗传率为56.63%~88.29%,多基因遗传率为2.74%~30.97%,总基因型遗传率为63.17%~94.01%。中9A /东塘上居群杂交组合的F2代中,主基因是加性遗传,无显性效应,其他9个组合主基因是完全显性遗传。     

F型小麦雄性不育系育性的遗传分析

F型不育系（FA）是我国近年来新选育的普通小麦细胞质的CMS型不育系,为确定FA育性基因的遗传模型,采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型的5世代联合分析方法,以FA/临汾3158、FA/冬81、FA/HB-7三个杂交组合的P₁、P₂、F₁、F₂群体和FA/HB-7的F_2:3群体为试材,分析了FA育性的遗传特性和遗传效应。结果表明,FA育性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多对微效基因共同控制,基因互作效应明显。三个F₂群体结实率的主基因遗传率为50.58%~71.77%,多基因遗传率为0~45.58%,环境遗传效应值为3.84%~44.12%;三个F₂群体结实小穗率的主基因遗传率为52.35%~66.36%,多基因遗传率为0~17.77%,环境遗传效应值为25.70%~47.65%。FA/HB-7的F_2:3群体育性在北京、南阳两地的主基因遗传率相差较大,北京、南阳结实率和结实小穗率的主基因遗传率分别为7.50%和5.45%、90.89%和77.83%,多基因遗传率均为0.00%。FA育性以主基因遗传为主,但环境对性状的影响较大,推测FA育性可能具有一定的环境诱导效应。研究结果为进一步改良和利用FA及其杂种优势利用奠定了基础。     

小麦重组自交系群体9个重要农艺性状的遗传分析

为了初步判断小麦重要性状的遗传组成,并筛选适于QTL定位的性状,以小偃81和西农1376及其构建的重组自交系群体(RILs)F7代为材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型研究了株高、叶面积、穗下茎长、穗下节长、穗下节间直径、穗长、小穗数、穗粒数和抽穗期等9个重要农艺性状的遗传特点.结果表明,穗下节长性状符合多基因遗传,无主基因存在;株高、小穗数、穗粒数、叶面积、穗长和抽穗期6个性状符合2对主基因+多基因遗传;穗下节间直径性状符合3对主基因遗传,无多基因存在;穗下茎长性状则符合3对主基因+多基因遗传.株高、穗长、抽穗期和穗下节间直径等4个性状的主基因遗传率分别为82.32％、75.75％、81.98％和91.04％,可能含有较大的主效QTL.     

微胚乳超高油玉米子粒含油率的主基因+多基因遗传分析

微胚乳超高油玉米是一种专用型油料玉米,具有很好的应用前景。选择两个微胚乳超高油玉米组合,通过P1、F1、P2、B1、B2和F2 六世代联合分析法,研究分析其子粒含油率的遗传规律。结果表明,2个组合子粒含油率的遗传均符合2对主基因+多基因遗传模型。组合Ⅰ主基因遗传率在B1、B2和F2分别为69.00%、35.03%和68.99%,多基因遗传率分别为14.91%、46.97%和17.70%。组合Ⅱ 主基因遗传率在B1、B2和F2分别为46.80%,42.92%和48.25%,多基因遗传率分别为29.41%、34.76%和35.91%。     

Genetic Analysis of Stripe Disease Resistance in Rice Restorer Line C224 Using Major Gene plus Polygene Mixed Effect Model

The inheritance of stripe disease resistance in a rice restorer line C224 was analyzed using the mixed effect model of major gene plus polygene for quantitative traits.In addition,the resistance was investigated in seven crosses of C224 with maintainer lines.The results showed that the stripe resistance of C224 was controlled by two major genes with additive-dominance-epistasis effects plus polygenes with additive-dominance effects (E-1 model).These two genes had additive effects of-12.47% and-24.75%,respectively,showing negative dominance effects.There were significant epistasis and interaction effects between the two major genes.The heritability of the two major genes was 92.12%,while that of polygenes was 2.74%,indicating that the stripe resistance had dominant major gene effect.Of the seven crosses,five displayed high or medium resistance to the stripe disease.     

Identification and Genetic Analysis of Fertility Restoration Ability in Dongxiang Wild Rice （Oryza rufipogon）

Two populations of Dongxiang wild rice (Oryza rufipogon), Shuitaoshu and Dongtangshang, were crossed with five male sterile rice lines with different cytoplasmic backgrounds (B06S, Zhenshan 97A, Xieqingzao A, Zhong 9A, and Yuetai A), and the seed setting rate of the F₁ was used to judge the fertility restoration ability in the Dongxiang wild rice. With P₁, F₁, P₂, and F₂ populations as materials, the Akaike's Information Criterion (AIC) was used to identify the major genes affecting quantitative traits, and when the major genes existed, the genetic effects of the major gene and the polygene and their genetic variance were estimated through segregation analysis. The seed setting rates of the F₁ generation varied from 45.98% to 76.57%, suggesting that the Dongxiang wild rice had the fertility restoration ability. One major gene plus polygene mixed inheritance model was the most fitted genetic model for this trait in all the F₂ populations. The heritability values of the major genes varied from 56.63% to 88.29% and those of the polygenes from 2.74% to 30.97%, and the total heritability values were from 63.17% to 94.01%. The major gene inheritance of the combination Zhong 9A/Dongtangshang was controlled by the additive effect without dominant effect, and the other nine combinations were by the completely dominant inheritance.     

小麦赤霉病抗源H35的遗传模式分析

为加强对小麦赤霉病抗源H35抗赤霉性(简称“抗赤性”)遗传机制的了解,应用植物数量性状主基因 多基因混合遗传模型对抗赤霉病品种H35与感赤霉病品种安农8455杂交组合P1、F1、P2、B1、B2和F2的6家系世代群体抗赤性进行了多世代联合分析。结果表明,H35/安农8455组合抗赤性受两对主基因 多基因的加性-显性-上位性多基因控制(E-1-0模型),该组合的B1、B2和F2群体抗赤性主基因遗传率为79.14%~93.93%,多基因遗传率为0.32%~16.09%,表明该组合抗赤性是由2对主基因 多基因相互配合控制遗传的。