玉米化学诱变材料利用研究I.F_1杂种品质性状的杂种优势表现

以4个常用自交系作母本,5个经过EMS化学诱变处理并经多代自交纯合的材料作父本,按NCII设计配成20个杂交种,研究了其中3个品质性状的杂种优势表现。结果表明:①杂交种在脂肪含量上的平均表现介于雌亲平均数和雄亲平均数之间;在淀粉含量上既低于雌亲平均数又低于雄亲平均数;在蛋白质含量上既高于雌亲平均数又高于雄亲平均数;②离中优势较为普遍,有53.3%的性状-组合存在显著的离中优势,尤其是蛋白质含量,离中优势显著的组合达85%;③有18.3%的性状-组合存在显著的超高亲优势,有11.7%的性状-组合存在显著的超低亲优势;④在蛋白质含量上,材料M04003、M04008、M04010所配制的组合几乎都表现出超亲优势,为较好组合。     

玉米化学诱变材料利用研究Ⅰ.F1杂种品质性状的杂种优势表现

以4个常用自交系作母本，5个经过EMS化学诱变处理并经多代自交纯合的材料作父本，按NCⅡ设计配成20个杂交种，研究了其中3个品质性状的杂种优势表现。结果表明：①杂交种在脂肪含量上的平均表现介于雌亲平均数和雄亲平均数之间；在淀粉含量上既低于雌亲平均数又低于雄亲平均数；在蛋白质含量上既高于雌亲平均数又高于雄亲平均数；②离中优势较为普遍，有53．3％的性状-组合存在显著的离中优势，尤其是蛋白质含量，离中优势显著的组合达85％；③有18．3％的性状-组合存在显著的超高亲优势，有11．7％的性状-组合存在显著的超低亲优势；④在蛋白质含量上，材料M04003、M04008、M04010所配制的组合几乎都表现出超亲优势，为较好组合。     

玉米F0代子粒品质性状杂种优势的研究

用4个不同来源的自交系花粉分别与4个母本自交系杂交，分析杂交当代子粒中蛋白质、淀粉、赖氨酸含量和百粒重的当代杂种优势。试验结果表明：当代子粒的蛋白质含量、淀粉含量、赖氨酸含量和百粒重均存在当代杂种优势。其中F₀子粒中蛋白质当代杂种优势最高达54.1%。     

玉米F1、F2代穗粒性状的遗传效应分析和适宜群体筛选

利用2个优良爆裂玉米自交系与6个Reid类群普通玉米自交系杂交组配12个杂交组合,研究穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、穗重、穗粒重和出籽率8个穗粒性状的F1表现、杂种优势和F2群体表现、分离特征及其与亲本的相关性。结果表明,不同组合F1表现、中亲优势(MH)、超高亲优势(HH)和F2群体的平均值(F2M)、变幅、变异系数、优势衰退(HDR)等均存在不同程度差异,各穗粒性状杂交早代的遗传背景效应突出;F2群体各性状均呈连续正态分布,存在超双亲分离,为多基因控制的复杂数量性状;杂种优势较小的穗行数、出籽率和穗粗可以根据两类亲本或其均值初步预测其组合F1和F2M值的表现,对于杂种优势较大的穗重、穗粒重和百粒重不宜进行预测;除穗行数和出籽率外,其余性状F1表现与F2M、MH和HH以及F2M、MH、HH间多呈显著或极显著正相关,HDR与F1、F2M、MH和HH均呈显著或极显著负相关;R2×N04、R4×N10和R5×N10组合为进一步开展遗传作图和改良爆裂玉米自交系穗粒性状的最佳群体。     

华杂棉H318 F2杂种优势及F1正反交差异比较

 对华杂棉H318正、反交F₁及正交F₂的产量、纤维品质性状进行了比较研究,结果表明：该品种正、反交F₁间在产量和纤维品质主要性状方面均差异不显著,表明这些性状主要以核基因遗传的方式存在。华杂棉H318 正交F₂子、皮棉产量比正交F₁分别下降4.2%和7.1%,比鄂杂棉10号低3.76%和6.7%,均差异不显著。华杂棉H318 正交F₂代群体纤维品质主要指标除比强度呈下降趋势外,纤维长度等其他指标与正交F₁差异不明显。华杂棉H318正交F₂个体间发生分离,产量性状的变异大于品质性状。     

玉米品质性状配合力研究

以分属四大杂种优势群的8个典型玉米自交系及其组配的28个双列杂交组合(不含反交)为试材,对玉米自交系及杂交一代产量与品质性状的遗传特性进行了研究,结果表明:脂肪含量、淀粉含量主要受基因加性效应影响;而蛋白质含量受基因加性效应和非加性效应共同影响.对于主要受加性效应影响的性状表现一般配合力高,则特殊配合力也高的趋势;对于既受加性效应影响又受一定非加性效应影响的性状,一般配合力影响特殊配合力,实际杂交组合的表现受二者共同影响.     

利用F2:3群体对玉米花期相关性状的QTL分析

以玉米自交系四287与四144为亲本的188个F_2:3家系为材料, 考察玉米花期相关性状, 并利用该群体的分子遗传连锁图谱进行QTL分析。结果表明, 共检测到11个与玉米花期相关的QTL, 包括与抽雄期相关的2个QTL, 位于第3和第8染色体上, 贡献率分别为21.9%和13.6%;与散粉期相关的3个QTL, 位于第1、3和第8染色体上, 贡献率分别为14.8%、21.0%和18.5%;与吐丝期相关的2个QTL, 位于第3和第8染色体上, 贡献率分别为16.5%和20.1%;与散粉-吐丝间隔期相关的4个QTL, 位于第1、6、7和第8染色体上, 贡献率分别为23.5%、25.3%、28.9%和20.9%。这些QTL的基因效应以部分显性和显性为主。     

杂交稻及其亲本稻米品质性状与遗传规律研究

以通过审定并大面积推广和新配的18个杂交稻品种及其亲本为研究对象,以优质常规稻湘晚籼13号、湘晚籼17号、星2号和Basmati 370作对照,进行稻米品质中亲优势和超亲优势的遗传分析。结果表明,杂交稻的糙米率和精米率的平均中亲优势和平均超亲优势均表现为正;杂交稻的整精米率的中亲优势和超亲优势均表现为负;杂交稻平均千粒重为26.48 g,介于不育系和恢复系之间,平均中亲优势表现为正,平均超亲优势表现为负;杂交稻的平均粒长、粒宽和长宽比分别为6.59 mm、2.24 mm和2.98 mm,平均中亲优势和平均超亲优势均表现为正;杂交稻平均垩白粒率和垩白度为7.5%和17.86%,平均中亲优势和平均超亲优势均表现为负;杂交稻的直链淀粉含量平均为16.98%,介于不育系和恢复系之间,平均中亲优势表现为正,平均超亲优势表现为负;杂交稻的胶稠度平均为36.28mm,平均中亲优势和平均超亲优势均表现为负。因此,依据上述杂交稻亲本和杂种稻米品质遗传关联,可选择稻米品质适当的父母本来配置并选育具有理想米质的杂交稻组合。     

棉花杂交组合F1、F2高产优质性状分析

为了解棉花杂交组合F₁、F₂高产优质性状的表型差异,为F2的推广应用提供理论依据。以6个优良品种（系）为亲本,配制8个杂交组合,对F₁、F₂表型性状、产量性状、纤维品质性状比较分析。结果表明：8个杂交组合的表型、产量、纤维品质表现都有差异,强分离F₂整体上有优势衰退的趋势,部分强优势组合F₂产量优势增加。杂交种的株高竞争优势明显,植株长势较鲁棉研28号旺盛;F₂产量竞争优势的衰退与铃重、衣分的减少有关,部分强优势组合产量的增多可能与单株结铃数的显著增多有关。因此,在生产实践中,强优势组合F2仍然有推广应用价值。     

普通玉米主要品质性状的杂种优势及优势相关性分析

本文通过7×7的双列杂交试验,分析了玉米4个主要品质性状的杂种优势、亲子相关及优势值间的相关。研究结果表明：淀粉含量的杂种优势最高,其次是油分含量,而蛋白质和赖氨酸含量则呈现负的杂种优势。各性状的不同组合的杂种优势存在着较大变异。蛋白质、赖氨酸及油分含量的亲子相关达显著或极显著,在亲本组配时应注意高值亲本的选择。蛋白质含量的中亲优势与赖氨酸含量的中亲优势呈显著正相关,而蛋白质、赖氨酸含量的中亲优势与淀粉含量的中亲优势呈显著的负相关。赖氨酸、淀粉含量的中亲优势与行粒数的中亲优势分别达正的和负的极显著相关,油分含量的中亲优势与百粒重的中亲优势达正的显著相关。     

陆地棉杂交组合F1、F2竞争优势研究

以6个陆地棉品种（系）为亲本,采用NCⅡ交配设计配制9个杂交组合,对杂交组合F₁、F₂的表型性状、产量性状以及纤维品质性状进行比较分析。结果表明：大部分组合F₁和F₂在单株果枝数和单株结铃数存在一定竞争优势,F₂铃重和衣分存在竞争衰退现象,导致F₂皮棉产量较F₁明显降低。但有些强优势组合的杂种优势在F₂中仍能很好延续,其中组合5的F₂籽棉和皮棉产量较F₁提高,说明组合5的F₂在产量方面具有一定杂种优势,可以利用其F₂的杂种优势。     

氮对玉米杂交种F2∶4家系秸秆品质性状及分离特性的影响

在施氮和不施氮两种条件下,对农大108 F_2∶4家系秸秆主要品质性状中的粗蛋白(CP)、粗脂肪(CF)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量进行了初步分析。结果表明,两种氮肥处理之间以及不同家系之间各营养成分含量差异均达极显著水平;增施氮肥有利于提高秸秆的粗蛋白和粗脂肪的含量,降低酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量;两种氮水平条件下,不同家系之间秸秆各主要营养成分含量的变异性分离均符合正态分布,并存在不同程度的双向超亲分离;不同基因型的玉米对氮素的敏感性各异。相关分析表明,无论在施氮或不施氮条件下,CP与CF以及ADF与NDF分别呈极显著正相关(平均r=0.42和0.95),而CP与ADF、NDF均呈极显著负相关(平均r= -0.58和-0.62)。     

普通×爆裂玉米自交系F7重组近交系植株性状初步分析

利用普通玉米自交系丹232与爆裂玉米自交系N04为亲本构建了含有259个家系的重组近交系(RILs)群体,对株高、穗位高、顶高、顶高/株高、茎粗、穗上位叶片数、叶面积、雄花分枝数、雄穗长9个植株性状初步分析。结果表明：RILs群体各性状分离明显,且基本符合正态分布,表现为数量性状遗传特点,是一个较为理想的作图群体。但RILs系内各性状都存在不同程度的变异,需要增加自交代数。     

玉米主要品质性状的配合力分析

采用不完全双列杂交法，对普通玉米4个品质性状(淀粉、油分、蛋白质、赖氨酸含量)的GCA和SCA及其相关进行了分析。同一品质性状不同亲本的GCA差异较大，同一自交系不同品质性状的GCA也有差异，同一品质性状因组合不同而SCA也不一样。亲本自交系的GCA和SCA对杂种的品质性状有重要作用，二者不能相互代替。     

玉米F0代子粒品质性状杂种优势的研究

用4个不同来源的自交系花粉分别与4个母本自交系杂交,分析杂交当代子粒中蛋白质、淀粉、赖氨酸含量和百粒重的当代杂种优势。试验结果表明:当代子粒的蛋白质含量、淀粉含量、赖氨酸含量和百粒重均存在当代杂种优势。其中F0子粒中蛋白质当代杂种优势最高达54.1%。     

玉米种质资源品质性状的鉴定与评价

“对十五”期间新收集、保存入国家种质库的1380份玉米种质资源主要品质进行了鉴定评价。结果表明:粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸平均含量分别为11.83%、4.34%、68.80%和0.30%。不同玉米品质性状变异程度不同,其中粗脂肪变异最大;其次为赖氨酸、粗蛋白、粗淀粉。不同种植区来源的玉米品质性状具有不同的特质。不同性状相关性分析表明,4个主要品质性状两两相关极显著。通过鉴定,筛选出一批多项、双项或单项品质优良的玉米种质资源。     

我国玉米主要品质性状的测定与分析

利用FOOS公司的1241型近红外透射光谱分析仪,对2002～2003年的1360份早代玉米自交系、554份玉米自交系和643份玉米杂交组合的子粒品质成分进行鉴定。结果表明:玉米子粒的3种品质在不同材料、不同年份间存在差异。2002～2003年早代自交系粗脂肪平均含量分别为3.85%和3.80%,蛋白质平均含量分别为11.16%和10.41%,粗淀粉平均含量分别为72.98%和73.96%;玉米自交系粗脂肪含量为3.74%,蛋白质含量为11.62%,粗淀粉含量为72.95%;2002～2003年玉米杂交组合粗脂肪平均含量分别为4.41%和4.35%,蛋白质平均含量分别为10.12%和8.65%,粗淀粉平均含量分别为73.3%和70.52%。