中熟×早熟陆地棉F1代产量及形态性状间的遗传相关分析

采用MINQUE(1)统计方法,采用加-显性(AD)遗传模型,对陆地棉中熟×早熟的8个亲本及其16个F1组合的4个产量性状和5个形态性状的遗传和成对性状间的相关进行了分析.结果表明,各性状遗传组分方差相差很大,单株皮棉产量、单株铃数、顶部茎粗的加性方差明显大于显性方差且达到了极显著水平,铃重、衣分、株高的显性方差达到极显著水平且较大;单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、株高、主茎节数、果枝数、子叶节茎粗、顶部茎粗的表现型方差均达极显著水平.说明陆地棉中熟与早熟陆地棉品种杂交的F1产量性状主要以显性效应为主.相关分析表明,各性状间存在着不同程度的相关,单株铃数、铃重、衣分分别与单株皮棉产量间存在正向极显著的显性相关,说明单株皮棉产量表现有优势的组合,单株铃数、铃重、衣分可能表现杂种优势.单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分分别与株高、子叶节茎粗、顶部茎粗间正向或负向的加性相关均达到极显著水平,说明对杂种后代株高、子叶节茎粗、顶部茎粗的选择,可提高单株皮棉产量,单株铃数、铃重、衣分也相应较高.     

利用7个置换系和渐渗系的双列杂交研究海陆杂种的数量性状遗传

对7个置换系和渐渗系与陆地棉遗传标准系TM 1的重要农艺性状进行了系统遗传分析。利用加性显性加性×加性上位性及其与环境互作模型(ADAA),分析了8个杂交亲本和28个F1主要农艺性状的2年资料,估算了各项遗传方差分量。结果表明,产量性状主要受加性效应和显性效应共同控制,其中衣分和衣指加性方差的比率较高,分别为33.0%和42.2%,单株铃数以显性效应为主。纤维长度和麦克隆值存在显著的加性×加性上位性效应,比强度由加性和显性效应共同控制。主要产量和品质性状的狭义和广义遗传率均达到极显著水平。     

中熟×早熟陆地棉F1代产量及形态性状间的遗传相关分析

采用MINQUE（1）统计方法。采用加-显性（AD）遗传模型,对陆地棉中熟×早熟的8个亲本及其16个F,组合的4个产量性状和5个形态性状的遗传和成对性状间的相关进行了分析。结果表明,各性状遗传组分方差相差很大,单株皮棉产量、单株铃数、顶部茎粗的加性方差明显大于显性方差且达到了极显著水平,铃重、衣分、株高的显性方差达到极显著水平且较大;单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、株高、主茎节数、果枝数、子叶节茎粗、顶部茎粗的表现型方差均达极显著水平。说明陆地棉中熟与早熟陆地棉品种杂交的F1产量性状主要以显性效应为主。相关分析表明,各性状间存在着不同程度的相关,单株铃数、铃重、衣分分别与单株皮棉产量间存在正向极显著的显性相关,说明单株皮棉产量表现有优势的组合,单株铃数、铃重、衣分可能表现杂种优势。单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分分别与株高、子叶节茎粗、顶部茎粗间正向或负向的加性相关均达到极显著水平,说明对杂种后代株高、子叶节茎粗、顶部茎粗的选择,可提高单株皮棉产量,单株铃数、铃重、衣分也相应较高。     

紧凑型油菜株型性状的遗传及其与主要产量性状的相关性研究

选取6个不同遗传来源的紧凑型和松散型油菜品种(品系),按完全双列杂交设计组配30个杂交组合,将6个亲本及所有杂交组合按完全随机区组设计排列于大田,采用ADM模型分析了10多个主要株型性状的遗传效应、显性方向,同时研究了株型性状与主要产量性状及单株产量的相关性。结果表明,大多数株型性状同时受基因的加性和显性作用控制,但不同性状受基因加性和显性作用的大小不同;单株角果数、角果粒数、千粒重和角果长度4个性状与母本基因型有显著的相关性。环境对角果长度和角果宽度无显著影响,而对其余多数株型性状有显著或极显著影响;茎枝夹角、千粒重、角果长和角果宽的狭义遗传率相对较高。株型性状的显性效应分析表明,显性基因对茎枝夹角具有减效作用,而对株高、有效分枝高度、分枝终点高度、单株角果数、角果粒数、千粒重、角果长度和单株产量具有增效作用。大多数株型性状与单株产量以及产量构成性状之间均存在显著或极显著的遗传相关,遗传相关的大小和方向由加性相关、显性相关以及母本相关共同决定。     

籼粳杂交稻米外观品质性状的遗传及基因型×环境互作效应研究

用包括基因型×环境互作效应的种子性状遗传模型,对籼粳交组合的3个外观品质性状（粒长、粒宽和长宽比）的遗传特性进行了研究。结果表明：在籼粳交组合中,这3个性状的遗传表达主要受母体加性和直接加性效应控制,以母体加性效应为主。母体加性和直接加性效应之间还有显著的负向遗传协方差。部分性状的直接显性、母体显性和细胞质效应方差分量也达到显著或极显著水平。基因型×环境互作主要表现为直接加性×环境、母体加性×环境和母体显性×环境互作。直接遗传率和母体遗传率的估计值都极显著,以母体遗传率较大。显性效应的表现因性状和配组方式而有所不同,基因型×环境互作只影响显性表达的程度,而不改变其方向。另外,根据各性状的遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。     

杂交粳稻农艺性状遗传效应及其相关性分析

利用6个不育系和7个恢复系配制双列杂交组合,采用加性-显性-上位性遗传模型,分析杂交粳稻农艺性状遗传效应和评价亲本遗传利用潜力.结果表明:株高受基因显性和加性×加性上位性互作效应的影响,穗数、穗长、每穗总粒数受基因加性和加性×加性上位性互作效应的影响,每穗实粒数受基因加性、显性和加性×加性上位性互作效应的影响;结实率、千粒重受基因加性和显性效应的影响,单株产量受基因加性×加性上位性互作效应的影响,各农艺性状的狭义遗传率和广义遗传率均达极显著水平.亲本216A的每穗总粒数、单株产量、552A的结实率、中作59A的每穗实粒数的加性×加性上位性效应较大.相关分析结果表明:株高与穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量间加性×加性上位性的效应呈显著正相关,可以通过对株高的选择来间接达到对穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量性状改良的目的.     

基因型与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应分析

采用包括基因型与环境互作效应的加性-显性遗传模型,分析基因与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应.结果表明,各性状加性及显性方差比率均达极显著水平,株高、穗数、穗长、每穗总粒数、着粒密度、千粒质量等性状加性方差比率较大,结实率、单株产量的显性方差比率较大,株高、每穗总粒数、结实率、千粒质量、单株产量性状的加性×环境互作效应的方差比率达显著或极显著水平,穗长的加性×环境和显性×环境互作效应方差比率均达极显著水平,着粒密度的显性×环境互作效应方差比率达极显著水平.     

陆地棉产量与纤维品质性状的遗传相关分析

[目的]通过陆地棉的产量与纤维品质性状的遗传相关分析,为选择育种与杂种优势利用提供理论支持.[方法]采用4×4完全双列杂交分析法,对四个陆地棉品种(系)的产量因素和纤维品质性状遗传效应及遗传相关进行分析,并将遗传相关分解为加性相关和显性相关.[结果]在产量因素中,铃重与衣分的遗传分别以加性效应和显性效应为主,加性效应对衣分与铃重贡献高于显性效应,衣分受环境变异的影响最小,而单铃重、籽棉产量、有效铃则反之;在纤维品质性状中,纤维长度、比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主,显性效应不明显,其中纤维长度与比强度的加性效应达到极显著,纤维性状均受环境影响变异较大;棉花产量因素与品质性状之间的相关普遍表现为遗传相关大于表型相关,各性状之间的表型相关、遗传相关及加性相关类似,而显性相关则不同.不仅在陆地棉产量因素和纤维品质性状内部各自存在加性或显性相关性,而且在产量因素与纤维品质性状之间存在加显性相关性,不同性状之间的正负效应不同.[结论]棉花产量因素与纤维品质遗传相关,特别是加性相关可以指导选择育种,而在杂种优势的利用中可以重点考虑显性相关.     

新疆棉花三系杂交种产量及品质性状的遗传分析

[目的]对三系杂交棉杂交种F1代产量及品质性状进行遗传分析,揭示亲本材料重要农艺性状遗传效应.[方法]以10个雄性胞质不育系与6个恢复系采用不完全双列杂交设计,配制60个杂交组合,对F1代的2个产量性状和4个纤维品质性状进行杂种优势分析.按照QGAStation软件中的ADM和AD模型,采用MINQUE法分析,调整无偏预测法(AUP)预测各遗传效应值.[结果]产量、马克隆值、纤维长度、比强度和伸长率主要受到加性效应、显性效应和母体效应影响,效应值均达到了极显著水平,衣分主要受显性效应的影响;不同亲本主要性状的加性遗传效应、母体效应存在较大差异.相关性分析表明,各性状间的基因型和表现型遗传相关分量均达到了极显著水平,其中产量与纤维品质多为负相关;纤维品质性状中的纤维长度与比强度、马克隆值与纤维伸长率两对性状之间为正相关,其它品质性状之间均为负相关.[结论]揭示了10个雄性胞质不育系与6个恢复系产量和品质性状的遗传效应,产量和纤维品质品质主要受到加性效应,显性效应和母体效应的共同影响,而衣分仅受显性效应影响,结果为开展新疆三系杂交棉育种选择优势组合提供了一定的理论依据.     

早籼杂交稻粒形和产量性状的遗传效应与杂种优势分析

以6个籼稻不育系为母本和5个早籼恢复系为父本进行不完全双列杂交,采用加性—显性遗传模型,对早籼杂交稻粒形与产量性状进行遗传效应与杂种优势分析.结果表明:(1)谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽比、谷粒长厚比、穗实粒数、穗空粒数、结实率和千粒重等性状同时受加性效应和显性效应控制,谷粒宽厚比、穗数、单株产量主要受显性基因控制,穗总粒数主要受加性效应影响.(2)穗空粒数与谷粒长、谷粒长厚比,穗总粒数与谷粒厚,结实率与谷粒长、谷粒宽厚比、谷粒长厚比,千粒重与谷粒厚间的表型相关和遗传相关正值或负值已达显著或极显著水平,利用加性相关为主的性状进行间接选择可取得较好的育种效果.(3)各个性状群体平均优势和群体超亲优势有的显著有的不显著,其中水稻F1单株产量的群体平均优势为24.5%,达极显著水平,群体超亲优势不显著.     

海岛棉部分引进和自选品种遗传多样性的SRAP分析

[目的]探讨海岛棉种质遗传多样性,为海岛棉种质资源的利用和优良品种的选育提供参考.[方法]利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术对168份海岛棉材料进行遗传多态性分析,从224对引物组合中筛选出16对扩增条带清晰、多态性高的组合分析供试材料.[结果]共检测到129个多态性位点,每个引物组合扩增的位点数为3~12个,平均扩增位点806个.聚类分析结果表明,不同材料间的相似系数为0.27~0.89;在相似系数049水平上可将供试海岛棉材料分为4种类型,第1大类大部分是早期引进的国外品种,包括了埃及和中亚品种;第2大类包含了大部分新库系列和部分中亚品种,美国比马棉也聚在此类;第3大类主要包含了新海系列和部分中亚、苏联品种;第4大类仅有49(吉扎85)一个材料.[结论]海岛棉的相似系数变化幅度较大,材料差异较大,遗传多样性比较丰富.     

均匀设计与正交设计优化海岛棉RGA-PCR体系

采用均匀设计和正交设计对影响海岛棉RGA体系Mg2+、dlgIP、引物以及Taq DNA聚合酶浓度等因素进行了均匀优化和正交优化试验后建立了适合于海岛棉RGA的反应体系:在10μL反应体系中1×Buffer,Me2+2.5 mmol/L,dNTP0.25 mmol/L,引物浓度1.0 μmmol/L,Taq酶0,375 u/μL,DNA 20 ng.各因素对扩增反应结果均有不同影响,其中以Mg2+浓度影响最大,Taq DNA聚合酶的影响最小.运用该体系对海岛棉材料进行验证,证明该体系稳定可靠,并从22对RGA引物组合中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的10对引物.这一体系的建立及多态性引物的筛选为今后利用RGA标记技术进行海岛棉枯萎病研究提供了科学依据.     

温室检测棉花黄萎病抗性的4种接种方法比较

以陆地棉和海岛棉共31个棉花品种为材料,采用了温室棉花抗黄萎病鉴定中常用的4种接种方法,同时与病圃的剖秆病指做比较,分析比较不同接种方法的优缺点。结果表明,切根蘸菌法是相对较好的接种方法;叶片针刺涂抹法发病最快,接种24 h后即可发病,并且发病比较均匀,接种10 d后发病显著;切根蘸菌法发病速度仅次于叶片针刺涂抹法,接种10 d后开始出现症状;定量法发病比切根蘸菌法慢,接种15 d后才发病,而且发病不均匀;菌液浇根法发病速度最慢,发病也比较轻,接种后20 d左右才出现症状,50 d后才达到发病高峰。与病圃品种抗病性鉴定结果相比,切根蘸菌法一致性最高达到93.5%,菌液浇根法最差,只有71.0%的棉花品种抗性与病圃鉴定结果一致。通过4种接种技术得到的鉴定结果,海岛棉的病指都高于病圃鉴定的病指。     

海岛棉早熟和产量性状的典型相关及通径分析

为明确海岛棉产量性状与早熟性状之间的相互关系,以海岛棉品种新海3号和吉扎82为亲本构建的181个F_2:3家系为材料,测定其产量性状和早熟性状,并利用统计软件进行典型相关和通径分析。结果表明:各性状指标均符合正态分布,表明产量和早熟性状都是由微效多基因控制,呈现数量性状的遗传特点;产量性状组的典型变量U₁与早熟性状组的典型变量V₁的相关系数为0.548,达极显著水平;早熟性状的典型变量主要由生育期决定,产量性状的典型变量主要由单株皮棉产量决定;早熟性状对单株皮棉产量的通径分析中,直接通径系数均为正值,表明5个早熟性状对单株皮棉产量均有直接的正向作用,说明早熟性状达到最优化时可以提高产量;从净效应值可知,对单株皮棉产量的正向效应大小依次是苗蕾期、果枝始节和生育期。     

利用SRAP和RGA标记对新疆海岛棉品种的聚类分析

[目的]对新疆自育的新海系列品种进行遗传多样性研究.[方法]利用SRAP和RGA标记,检测出多态性位点;利用NTSYSpc2.1软件,分别计算两种分子标记数据的系数矩阵,采用UPGMA法对所选材料进行聚类分析.[结果]SRAP共检测出了134个多态性位点,每组合的多态性条带数从2～8不等,平均每个引物组合产生2.91个多态性位点,表明SRAP能检测出较多的遗传位点,能够较好地反映海岛棉的遗传多样性.RGA标记共扩增出了46个多态性位点,每组合的多态性条带数从2～5不等,平均每个引物组合产生2.08个多态性位点,表明RGA作为一种分子标记也能检测出较多的遗传位点,能够较好地反映海岛棉在抗病方面的遗传多样性.[结论]SRAP聚类结果基本与品种系谱来源一致,RGA聚类基本与材料的抗病水平一致.分子标记在鉴别品种和品种遗传多样性研究方面具有重要作用.     

GbCDPK83基因在干旱胁迫下的功能鉴定

为了探究 GbCDPK83基因在海岛棉响应干旱胁迫中的功能。利用PCR技术克隆 GbCDPK83基因,采用生物信息学方法分析GbCDPK83蛋白的理化性质、结构特征和在细胞中的位置,通过基因重组技术构建VIGS沉默载体并侵染棉花。本研究成功构建了沉默表达载体,沉默植株中 GbCDPK83的表达明显被抑制。干旱胁迫后, GbCDPK83沉默植株叶片比对照萎蔫更严重,相对含水量显著降低,相对电导率和丙二醛含量显著上升,脯氨酸含量升高但低于空载体及非转基因植株。沉默 GbCDPK83使海岛棉耐旱性减弱。     

棉花杂种优势的研究现状及发展趋势

概述了国内外棉花杂种优势利用现状，分析了棉花杂种优势的利用途径与技术，并对今后棉花杂种优势利用的发展方向进行了探讨。认为未来最具潜力的4大应用研究领域是不育系利用、化学杀雄剂技术、杂种优势预测技术和海陆杂种棉选育。     

海岛棉熟性及其高关联农艺性状与生态因子的关系

【目的】海岛棉的熟性在不同区域差异较大,是品种选择优先考虑的因素。研究世界海岛棉熟性特征及其关联性状与生态因子的关系,为海岛棉熟性育种、针对性引种提供参考。【方法】2013~2016年,对218份世界海岛棉资源材料采用同一生态区连续集中种植的方法进行鉴定,研究其熟性和相关性状表现。【结果】综合考察各材料的主要农艺性状,其中亚洲地区的资源变异系数显著高于其他地区,果枝类型、始果节位、果枝数、单株铃数变异系数达到20%以上;熟性特征,材料间全生育期及各生育阶段差异显著,其中以蕾期变异数最大。比较熟性特征与主要农艺性状的关系,全生育期、蕾期、花铃期均与果枝类型、第一果枝节位呈高度正相关,零式、Ⅰ式果枝类型生育期较短,Ⅱ式、Ⅲ式果枝类型生育期较长。以熟性特征进行比较和分类,埃及材料＞美国材料＞中亚国家材料,中国新疆塔里木盆地材料和塔吉克斯坦、土库曼斯坦接近。不同地区来源的材料熟性与其育种地纬度、海拔呈极显著负相关,与无霜期、生育期内积温呈高度的正相关。根据熟性聚类可将海岛棉分为三个类群,与地理分布趋势一致。【结论】海岛棉熟性与果枝类型、始果枝节位高度正相关,与纬度、海拔显著负相关,中国新疆海岛棉和中亚零式果枝材料接近,从中亚国家引进熟性接近的品种更易获得成功。     

引进巴基斯坦棉花种质资源筛选及其利用研究

对引进巴基斯坦的54份棉花种质材料进行了田间鉴定。结果表明：引进材料类型较丰富，有陆地棉、海岛棉和瑟伯氏棉。在陆地棉材料中共鉴定筛选出矮秆类型材料3份，子指llg以上的高子指材料3份，比强度〉34cN／tex的高强纤维材料2份，纤维长度〉33mm的中长纤维材料2份，个别性状的变异系数较大，可选择性强。通过对其利用，筛选出较高配合力的品系3个、抗虫、抗黄萎病品系1个、低酚抗虫品系1个、早熟品系1个和抗高温材料1个，说明该批引进种质在抗高温、抗病、改良纤维品质和提高产量等方面具有较高利用价值。     

棉花海岛型和陆地型远缘杂交后代性状比较研究

以培育丰产、抗枯黄萎病、抗棉铃虫和纤维品质优异的棉花新品种为育种目标,采用远缘杂交、回交、复交和姊妹交等方法,全程病圃鉴定抗病性,强化筛选抗虫性,定向跟踪检测纤维品质,选育出4个海岛型和6个陆地型优质抗虫品系。优质品系鉴定试验结果表明：陆地型产量明显高于海岛型;海岛型的株高和子指高于陆地型,单株成铃、铃重和衣分低于陆地型,单株果枝数相差不大;所有品系高抗枯萎病,耐黄萎病;纤维品质优异,整齐度指数、纤维上半部平均长度和断裂比强度高,海岛型优于陆地型,但在各品系所属品质类型中马克隆值均偏向高限,马克隆值偏高。