玉米分蘖性和多穗性的遗传研究进展

概述了玉米分蘖性和多穗性的表现特点及其遗传研究的重要意义,并对其基因效应、遗传相关等的研究进展进行了综述,最后指出其遗传研究存在的问题与对策。     

玉米雌穗—节多穗性状的遗传研究

以玉米自交系XL21和PH6WC组成的6世代群体为材料,调查各群体同一穗位处果穗数量。利用P1、P2、F1、F2、BC1和BC2多世代联合分析法,研究控制玉米一节多穗性状的基因分离规律。结果表明,该性状在F2分离世代表现为斜率负值的直线分布,BC1群体主要呈类似于偏正态分布,BC2群体呈类似于反比例函数分布。通过群体AIC值进行适合性检验,该性状符合一对加-显主基因+加-显-上位性多基因遗传D模型,主基因效应大于多基因效应,且加性效应大于显性效应,主基因遗传率为49.5%~60.2%,多基因遗传力为27.4%~41.1%,两者累加贡献率达到87.6%~90.6%。控制玉米一节多穗性状以加性效应为主,在遗传育种中针对该性状对早代试材进行重点选择和淘汰。     

玉米雌穗一节多穗性状的遗传研究

以玉米自交系XL21和PH6WC组成的6世代群体为材料,调查各群体同一穗位处果穗数量。利用P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁和BC₂多世代联合分析法,研究控制玉米一节多穗性状的基因分离规律。结果表明,该性状在F₂分离世代表现为斜率负值的直线分布,BC₁群体主要呈类似于偏正态分布,BC₂群体呈类似于反比例函数分布。通过群体AIC值进行适合性检验,该性状符合一对加-显主基因+加-显-上位性多基因遗传D模型,主基因效应大于多基因效应,且加性效应大于显性效应,主基因遗传率为49.5%～60.2%,多基因遗传力为27.4%～41.1%,两者累加贡献率达到87.6%～90.6%。控制玉米一节多穗性状以加性效应为主,在遗传育种中针对该性状对早代试材进行重点选择和淘汰。     

穗上多叶玉米自交系LY-1的遗传特性研究

利用外引玉米杂交种通过多年连续自交获得1份穗上叶片数为7～10片的自交系LY-1。研究该材料穗上叶片数的遗传特性,分别将其与3个不同穗上叶片数材料L583、LS-1和昌7-2不同遗传背景的自交系杂交,获得3个衍生的后代分离群体。通过穗上叶片数、株高、穗位高和穗高系数的分析,结果表明,F_1的穗上叶片数介于双亲之间,偏高亲值,没有明显杂种优势,表现出不完全显性遗传特性。株高、穗位高以及穗高系数均表现超高值亲本,具有极强的杂种优势。相关分析结果表明,穗上叶片数与穗高系数呈极显著的负相关,株高与穗上叶片数、穗位高以及穗位高与穗高系数均呈极显著正相关。从各性状的遗传力来看,3个群体株高和穗位高的平均遗传力较高,均在75%以上;其次是穗高系数;穗上叶片数的遗传力仅为62.43%。因此,利用LY-1作为多叶资源进行种质改良和新品种选育,可降低穗位相对高度,提高植株的抗倒伏能力。     

玉米多穗现象研究进展

多穗是玉米果穗在形成过程中受遗传和环境双重影响而异常发育的现象,分为分蘖多穗和单秆多穗,其中单秆多穗又分为多节多穗和一节多穗。对双穗遗传研究证明,多穗性状为隐性遗传,由基因的累加效应即多基因控制,属于数量性状遗传范畴。密度、氮素营养胁迫、温度、水分和光照以及玉米螟、蚜虫、玉米叶斑病等危害都会影响玉米果穗数量。大量培育优良玉米种质资源及混合选种可能是造成玉米雌穗异常发育的原因之一。一节多穗的出现跟环境密切相关,密度越大、播期越晚,多穗率越高,高温干旱、拔节期水肥过多、激素调控也是形成一节多穗的重要原因。因此,构建稳定的多节多穗和一节多穗遗传群体,通过分子标记等技术,确定控制该性状的基因,不仅可以在分子水平揭示该现象,还可用于辅助育种。     

玉米非穗部性状的遗传研究

虽然发表过大量关于玉米自由授粉品种及其变异估计的遗传研究资料,但是无论是分类研究,还是遗传和进化关系的研究,所研究的性状多半是果穗、籽粒和产量。在本篇对西班牙西北部玉米的研究中,则是营养性状和生殖性状。采用非穗部性状以论证其在数学分析基础上分类分级中的作用。     

玉米穗部性状的遗传相关分析

通过对穗部性状与单株粒重遗传相关通径分析及有关遗传参数的估计分析表明,穗部性状对单株粒重的贡献是由本身的直接效应和通过其它性状间接效应来实现的,是综合利用的结果。在选择这些性状时必须考虑性状间的相互关系。出籽率在影响单株籽粒产量诸因素中占主导地位,在此基础上增加穗长、穗粗、提高穗重,并且协调好穗长与行数、穗粗,行数与行粒数、出籽率,出籽率与轴粗、轴重等相互制约关系,可望选出单株籽粒产量高的杂交种。     

玉米姊妹系穗部性状的遗传研究

本研究着重对杂交组合的母本即由“3358”一个基本株以系谱法产生的4个稳定姊妹系及其3个姊妹种就穗部性状的遗传成分、遗传力、对组合的贡献率以及组合的配合力方差进行了分析.结果表明,杂交组合穗部性状的(?)均在80%以上,以加性效应为主.尽管姊妹系和姊妹种的遗传成分在组合表型总方差中所占比例较小,但其在穗部各性状之间仍存在较大分歧.姊妹系选育过程中,应注重穗粗和千粒重的选择.     

单穗和多穗玉米主穗和第二穗的产量贡献

单穗和多穗玉米主穗和第二穗的产量贡献Ｒ．Ｐ．Ｄｕｔｉｅｕｘ等Ｍｏｃｋ和Ｐｅａｒｃｅ（１９７５）描述了植株和产量表现优良的玉米所具备的若干理论和实践特征。多穗性（单株果穗多于１穗的能力）即为这些特征之一。Ｃａｒｌｏｎｅ和Ｒｕｓｓｅｌｌ（１９８７）发现Ｎ...     

玉米雌穗主要数量性状遗传特性分析

以9份玉米自交系为试验材料,按不完全双列杂交方法(NCⅡ)组配成18份杂交组合。利用9个亲本和18个Fl代的试验数据对玉米雌穗主要数量性状的遗传组成、遗传力和配合力相对效应值进行分析。结果表明:穗位、穗粗、穗行数宜进行早代选择;秃尖、穗粒数、双穗率宜晚代选择;配合力效应在不同的材料间有差异;自交系2021、2402和2508可作为以提高双穗率为目的性状育种的优良亲本;2508和B73作为矮化穗位育种材料有一定的应用价值。     

玉米穗腐病抗性遗传与育种研究进展

总结玉米穗腐病最新研究进展,从发病症状、侵染途径、病原菌种类、抗性鉴定方法、抗性种质鉴定、抗病遗传机制解析等方面进行综述,结合当前玉米穗腐病的抗病育种研究现状进行展望,为玉米穗腐病抗病种质资源的创制及抗病新品种的选育提供理论参考.     

玉米穗腐病真菌毒素污染抗性遗传研究进展

玉米穗腐病的发生及其真菌毒素污染严重影响玉米产量与品质,威胁人畜健康。玉米对穗腐病及其真菌毒素抗性都是由多基因控制的复杂数量性状,受环境影响极大。简要介绍玉米穗腐病的发生与分布特点,重点总结玉米穗腐病主要真菌毒素类型及危害、玉米穗腐病主要真菌毒素抗性遗传、抗性基因以及全基因组选择在穗腐病抗性育种中的应用等方面的研究进展,分析该领域目前存在的主要问题及挑战,提出未来在该研究领域可能的方向和突破点,为玉米穗腐病的防治及真菌毒素污染的防控提供理论依据。     

玉米多穗现象的原因及预防措施

近3年尤其是2011年以来,韩城市春播、早夏播玉米不同品种、不同区域出现一株多穗现象,7月15-21日农业专家田间调查发现,玉米生长进入抽雄授粉期,65%的植株上结了2～3个果穗,30%的植株结了4～5个果穗。从玉米的生物学特性来看,除茎秆上部第5节外,每个茎节上都有腋芽（潜伏芽）,每个腋芽都有形成果穗的可能,一般情况下,只有第6～8节腋芽可以分化成果穗,其中大部分在发育中退化。     

玉米雄穗抽雄至散粉间隔时间主基因+多基因遗传模型及遗传效应

以短抽雄至散粉间隔时间玉米自交系WZ08X38和长抽雄至散粉间隔时间玉米自交系BS1074杂交获得的6个世代(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2)株系为材料,应用植物数量性状主基因+多基因遗传模型,对玉米抽雄至散粉间隔时间进行遗传分析。结果表明,春播和夏播玉米的抽雄至散粉间隔时间的最适遗传模型分别是E-0和E-3,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因和2对加性主基因+加性-显性多基因。春播结果中,2对主基因加性效应值均为-0.831,显性效应值分别是-0.679和-0.025,主基因遗传率在B_1、B_2和F_2中分别为40.955%、60.657%和52.325%,多基因遗传率分别为0.002%、14.298%和25.642%,环境方差占表型方差的比例分别为59.03%、25.03%和22.02%;夏播结果中,2对主基因加性效应值分别为0.180和-0.651,主基因遗传率在B_1、B_2和F_2中分别是27.295%、26.997%和39.052%,多基因遗传率分别为0.001%、0.001%和0.001%,环境方差占表型方差的比例分别为72.74%、72.95%和60.91%。     

玉米穗部产量性状配合力和遗传参数分析

以来自不同杂种优势群的10个自交系为供试材料,按Griffing双列杂交方法Ⅳ组配成45个杂交组合。对穗部产量性状进行配合力、遗传参数分析,并对亲本和组合进行了评价,筛选出了优良亲本和优势组合。     

夏玉米穗部性状的遗传相关与通径分析

通过对44个夏玉米杂交种穗部6个主要性状与单株粒重遗传相关与通径分析表明：穗长与穗粗在影响单株子粒产量诸因素中占据主导地位,在对穗长、穗粗重点选择的基础上,考虑对穗行数、行粒数、出子率的选择,容重可独立进行选择。穗部性状的选择必须考虑性状间的相互制约关系,综合利用某一穗部性状对单株粒重的直接效应和通过其他性状的间接效应。     

玉米4个穗部性状的遗传及相关分析

选用10个优良玉米自交系配成不完全双列杂交组合,研究玉米穗长、穗粗、穗行数、百粒重4个穗部性状的遗传效应及其相关性。结果表明,穗长、穗粗、百粒重主要受遗传主效应控制,穗行数受基因型×环境互作效应的影响。穗长和穗粗主要受胚加性效应的影响,其胚加性方差(VAo)分别占遗传主效应方差(VG)的92.56%、95.80%;穗行数的遗传受母体加性互作、胚加性互作的共同影响,两种效应依次占环境互作效应的50.31%、49.60%;百粒重受胚乳加性和母体加性效应的共同控制,两种效应分别占遗传主效应的50.73%、47.12%。穗长和穗粗以胚普通遗传率为主,穗行数以胚乳和母体互作遗传率为主,百粒重以胚乳普通遗传率和母体普通遗传率为主。穗长与穗粗、穗行数,穗粗与穗行数的胚加性(rAo)、细胞质(rC)均呈极显著高度正相关,穗长与百粒重的细胞质(rC)呈极显著正相关,穗粗与百粒重的细胞质(rC)、母体显性(rDm)、胚加性互作(rAoE)、细胞质互作(rCE)均呈极显著正相关,穗长与穗粗、穗长与穗行数、穗长与百粒重、穗粗与穗行数、穗粗与百粒重5对性状可以同步改良。     

玉米多穗现象成因分析与应对

为更加全面了解玉米多穗现象,本文以不同类型的玉米多穗现象为基础,深入探究其发生原因,认为遗传因素、生物学因素、气候因素、栽培管理因素是造成玉米多穗的主要原因,并据此提出相应的解决措施和相关看法,以期为玉米生产和选育提供参考和借鉴。     

玉米单倍体雄穗自然加倍性轮选遗传修复与高加倍率材料的创制

利用DH技术对先玉335进行连续轮回选择,发现单倍体雄穗自然加倍能力具有极显著的累加遗传效应,这种遗传效应可以获得成倍提高。证明玉米自身遗传系统具有单倍体雄穗自然加倍遗传恢复(修复)能力。用两轮选择所获的DH2系再次杂交组群,再经杂交诱导获得单倍体植株平均雄花散粉率高达85.15%,自交结实率高达66.18%,是基础群体先玉335直接诱导单倍体株的6.99倍和9.86倍。获得的DH3系因经两轮全基因组配子体选择,最大限度地淘汰了有害、劣性基因,聚合了较多优良基因,农艺性状好,植株长势强,可直接应用于资源扩增和品种选育。单倍体雄穗自然加倍性的轮选遗传修复能力的发现与高自然加倍率材料的创制具有极其重要的应用价值,可与玉米双轮回选择育种模式相结合,构建基于自然加倍为主体的单倍体双轮回育种技术体系。     

玉米穗上叶与主茎夹角性状的数量遗传研究

以两个株型不同的玉米自交系自330和PH4CV构成的6世代群体为试验材料,利用量角器测定玉米穗上叶基部与主茎自然夹角角度。通过P1、P2、F1、F2、B1和B26个世代联合分析法,研究玉米穗上叶与主茎夹角性状的基因遗传分离规律。结果表明,该性状在F2分离世代群体呈多峰分布,B1和B2群体分离世代呈双峰分布,说明玉米穗上叶与主茎夹角性状遗传由多基因数量性状控制,且符合一对加-显主基因+加-显-上位性多基因遗传模型(即D模型),主基因遗传率为27.55%～52.60%,多基因遗传率为47.40%～72.45%,两者在后代遗传方面都具有重要作用。