小黑麦产量性状的遗传和相关分析

以6个小黑麦品种（系）为亲本材料，按GriffingⅡ方法配制杂交组合，对亲本、F1、F2的产量性状进行了遗传分析，结果表明：千粒重的遗传由加性效应和显性效应共同控制，株高由加性效应起主要作用，而单株产量、每穗粒数和穗下节间长除由加性效应和显性效应控制外，还可能受上位性效应和环境效应控制。除新小黑麦4号外，其它亲本的大部分性状的显性效应预测值达到了负的极显著水平，预示着这些亲本杂种后代的产量性状将有明显的自交衰退现象。新小黑麦3号、新小黑麦4号的单株产量、千粒重、株高和穗下节间长的加性效应达到了极显著水平，因此这两个品种宜作为改良产量性状的骨干亲本。性状相关分析表明，大多数成对性状的各项相关系数为正值，且多以加性遗传相关为主，提高每穗粒数和千粒重可以有效增加产量。     

短季棉主要农艺性状的遗传分析

中国农科院棉花所宋美珍等入选用5个早熟不早衰的短季棉品种和5个早衰的短季棉品种进行部分双列杂交。通过对亲本、F1和F2代分别于2001年和2002年两年田间试验研究。结果表明：子棉产量、皮棉产量和衣分3个性状以显性效应为主，其次为加性效应，同时还存在极显著的加性上位性与环境的互作效应，单铃重和成铃数以显性效应为主；与早熟有关的诸性状，生育期、始花期、铃期和果枝始节4个性状以加性效应为主。     

强优势杂交棉产量性状的QTL定位

本研究以中9018自交系为母本以及中棉所45自交系为父本进行杂交,构建了219个F2:3家系,将其分成两份后分别种植于河南省安阳和安徽省望江,每个点分别设置了三个重复。用6753对引物筛选亲本多态性,获得了193个多态位点并进行标记间连锁分析,其中的127个位点构建了一张包括33个连锁群,全长为1396.2cM的陆地棉品种间分子标记遗传图谱。另外利用基于混合线性模型的QTLNet-work2.0软件对产量相关性状进行QTL分析,共检测到5个加性QTL和10对上位性QTL。这些结果为进一步的QTL精细定位以及棉花杂种优势利用奠定了基础,并可以此为参考选择部分材料供后续研究使用。     

海岛棉产量性状的遗传效应分析

采用加性-显性的遗传模型，研究海岛稀11个亲本和30个F1杂交组合8个产量性状的各项遗传方差分量和遗传相关。结果表明：单株有效铃数、单株无效铃数、铃重、籽棉产量的加性方差比率分别达到显著和极显著水平，而显性方差比率均不显著，表明这4个产量性状的遗传以加性效应为主，皮棉产量、衣分、衣指则不显著，且普通次义遗传率较低。遗传分析表明：新海14号和99-1111籽棉产量有显著的加性效应，可作为杂交育种的优良亲本。     

南疆陆地棉杂种F2的遗传分析及遗传主效聚类

采用加性-显性及其与环境互作的遗传模型对298个陆地棉品种(系)及其884个F₂组合在新疆南疆阿拉尔垦区4个产量性状和5个纤维品质性状2年的资料进行遗传分析,并对亲本的加性效应和显性效应进行了聚类,以明确各类品种(系)的育种利用价值。结果表明,在南疆陆地棉“矮(0.8～1.0 m)、密(225,000～300,000株hm^-2)、早、膜”高密度种植模式下,298个亲本的加性效应被分为12类。第2类的23个品种(系)产量(除衣分外)和纤维品质性状的加性效应较高,可通过这类品种(系)间杂交较易获得产量性状和纤维品质性状兼优的后代。第8类品种(系)的纤维品质性状的加性效应较高,第4类品种(系)的产量性状加性效应较高,通过2类品种间杂交可以获得产量性状和纤维品质性状互补的后代。298个亲本的显性效应被分成了9类。第8类包括8个品种(系),其产量性状和纤维品质性状(除马克隆值外)的显性效应较高,可作为综合利用产量性状和纤维品质性状杂种优势兼优的一类亲本。产量性状的显性效应平均值较高的是第8类,第3类的纤维品质性状的显性效应较高。     

2个小麦种质材料育种相关性状的初步分析

对引自德国的品种‘16亲10188’、大穗抗病种质‘YB’等2个小麦种质的育种特性进行初步鉴定。利用西南麦区主栽品种和地方品种分别与其杂交组配，并对其F1代及其亲本进行产量、抗病相关性状的调查。‘16亲10188’具有矮秆、多粒、抗条锈病、抗白粉病的特性，在F1组合中，其矮秆表现为部分显性，高穗粒数表现为隐形或部分显性，条锈病抗性表现为显性，白粉病抗性表现为隐性；‘YB’为大穗、寡分蘖、抗条锈病、抗白粉病材料，其长穗表现为部分显性，寡分蘖表现为隐性，穗粒数、粒重性状在F1中表现为杂种优势，抗白粉病表现为隐性。‘16亲10188’的降秆、条锈病抗性在育种中可以进行早代选择，高穗粒数、抗白粉病性状可以在高代系群体中进行选择；‘YB’的F1组合在产量上表现出显著的杂种优势，可作为杂交小麦育种的优良亲本。     

小麦抗黄矮病材料产量性状遗传分析

利用3个抗黄矮病材料作母本,4个丰产性品种作父本,采用3×4不完全双列杂交,分析F1产量性状的遗传特性,结果表明:产量性状的遗传符合加性-显性遗传模型,以加性基因效应起主导作用;在所有亲本材料中,R96330单株产量的特殊配合力方差最大,一般配合力效应值也最高,后代组合中存在极显著差异,是一个优良的抗病丰产亲本,在抗病育种中具有较大利用价值。     

持续高温干旱年份陆地棉农艺和产量性状的遗传效应分析

本文采用NCⅡ交配设计方法,以9个陆地棉品种(系)配置16个杂交组合,利用加性—显性与环境互作的遗传模型(ADE模型),分析亲本和F1在2013年持续高温干旱条件下望江、九江2个环境下的农艺和产量性状,估算了各项遗传方差分量,分析了性状间各项遗传效应的相关性和各性状的杂种优势。结果表明,农艺和产量性状易受环境条件影响,子棉产量、皮棉产量、单株铃数和铃重的遗传主要受显性效应控制,衣分同时受加性和显性效应控制,子指主要受加性效应控制。遗传相关分析表明,子棉产量和皮棉产量与铃重和衣分呈显性正相关;铃重与衣分呈显性正相关,衣分与子指的加性和显性均为负相关。杂种优势分析表明,中棉所63的铃重、衣分、子指、子棉产量和皮棉产量的群体平均优势达极显著水平,其皮棉产量的杂种优势可以利用至F3。     

棉花抗红铃虫性对产量性状的影响研究

以不同抗性类型的陆地棉抗虫品种(系)和常规棉品种(系)作亲本配制杂交组合,将亲本和F1代杂交种共20个材料在网室、田间进行抗红铃虫鉴定和棉花抗红铃虫性对棉花产量的影响研究,试验表明,具有外源抗虫基因的抗虫棉皮棉产量高,稳产性好,尤其是抗虫杂交棉具有明显的杂种优势。相关分析结果,棉花种子虫害率与皮棉产量、子棉产量、单株成铃数和霜前花率呈极显著负相关;与衣分和僵瓣黄花率成极显著正相关;与单铃重相关性较低。结果表明,利用外源抗虫基因转导的棉花新材料作为杂交亲本,可以培育出丰产高抗棉花害虫的棉花新品种,尤其适合培育抗红铃虫的杂交棉品种。     

冬小麦F_2代主要品质性状和产量性状相关性的研究

以11个品质性状差异较大的冬小麦品种按NCⅡ配置30个(6×5)杂交组合,对其F2代品质性状和产量性状进行相关分析。结果表明:在F2代,产量性状组和品质性状组间的相关主要是千粒重、穗粒数与沉淀值和评价值密切相关,其中沉淀值、面团形成时间、稳定时间和评价值与千粒重之间呈显著正相关,说明在杂种小麦亲本选配中应该重视千粒重选择。     

特用玉米主要性状的配合力及相关分析

以 PST等 7个特用玉米自交系为亲本 ,按 griffing( )配成 2 1个杂交组合 ,分析单株粒重等 10个性状的一般配合力和特殊配合力 ,主要农艺性状和产量之间的关系。结果表明 :行粒数主要受加性基因控制 ,其余大部分性状的加性和非加性基因效应同时存在。在一般配合力效应上 ,同一性状不同亲本的效应值不同 ,各性状值的效应最高出现于不同亲本。在单株产量上 ,一般配合力效应值大小为 PHT>PYT>PHBT;特殊配合力效应较大的组合有 :PYT× PHT>PYT× PHBT>PHT× PHBT等 ,这些具有较高 SCA和 TCA的组合一般都符合本地种质与热带种质、本地种质与温带种质和热带种质与温带种质的杂交组配模式。相关分析表明 ,行粒数与产量关系最为密切 ,其次为株高、穗长。对于这些性状而言 ,一般配合力高的亲本容易产生特殊配合力高的组合 ,但也不排除一般配合力都不高的双亲获得较高的特殊配合力的可能性 ,根据配合力互补原理 ,可望从 7个亲本间选配出高产优质的组合。     

陆海杂交种纤维品质和产量相关性状的鉴定与分析

【目的】深入研究棉花陆海杂交种纤维品质和产量相关性状杂种优势遗传规律,为培育高产优质陆海杂交种奠定理论基础。【方法】使用12份陆地棉材料和5份海岛棉材料配制陆海杂交种,对海南三亚和浙江临安种植的亲本及F_1进行纤维品质和产量性状测定。【结果】陆海杂交种纤维长度、纤维强度普遍具有显著的中亲优势,部分杂交组合具有较强的超亲优势,纤维长度性状在两地间变异系数较小,可以稳定遗传;在产量方面,部分陆海杂交种籽棉产量、皮棉产量和衣分等性状具有中亲优势,但仍显著低于陆地棉亲本。【结论】获得2个5A级优质长绒棉杂交组合T035和T044,筛选到1个海岛棉骨干亲本塔10-280,可为探讨陆海杂交种棉纤维品质杂种优势遗传规律提供有价值数据。     

棉花性状标记亲本配合力及杂种优势分析

为了分析棉花性状标记亲本的配合力和杂种优势,指导组合筛选,按5×4NCⅡ遗传交配设计,分析了5份亲本与4份性状标记亲本杂交后,主要产量性状杂种F1的竞争优势和配合力。结果表明,皮棉产量CH的平均值为-15.1%,4个组合均具有正向的竞争优势。配合力分析表明,A1、A2、A4、A5这4份母本和B2、B4这2份父本的GCA较好;5个性状的SCA效应均达显著以上,A1×B1、A3×B1、A4×B4等组合的SCA效应多数为正值。     

陆地棉产量性状的遗传分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析陆地棉8个杂交亲本和F128个组合的7个产量性状的两年试验资料,估算各项遗传方并非分量和F1、F2的杂种优势.结果表明,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,加性×环境各产量性状均极显著,铃重、衣分、籽指还受显性×环境的极显著影响,7项产量性状的广义和狭义遗传率均达到极显著水准.     

利用陆海杂种BC1群体构建棉花遗传连锁图谱并初步定位产量性状相关的QTL

利用陆地棉推广品种中棉所36和海1配制杂交组合,并用中棉所36为轮回亲本构建回交群体(BC1F1,BC2F1和BC1S1).用亲本和F1对新开发的2102对SSR引物进行多态性筛选,共筛选到317对含有海1显性带的引物,占筛选引物总数的15.08%;最终对其中的275对引物进行了BC1F1群体扩增,获得306个SSR标记差异位点.连锁分析表明(LOD=6.5),有254个标记位点连锁,分布在42个连锁群中,覆盖2252.36 cM,约占棉花基因组的50.05%;平均每个连锁群有6.08个标记,覆盖53.63 cM;标记间平均间距为8.87 cM.利用BC1F1、BC2F1和BC1S1三个不同世代分离群体产量性状数据,共定位16个产量性状QTL,解释表型变异5.77%/～19.86%.其中,衣分6个,铃重6个,籽指4个.有9个增效基因来自陆地棉亲本中棉所36,7个增效基因来自海岛棉亲本海1,说明了表型性状较差的品种同样可能含有可用于性状改良的增效基因.控制衣分的3个QTL可在不同的世代稳定检测到,效应稳定,增效基因均来自高值亲本陆地棉,为进一步分子标记辅助选择奠定了基础.     

黄河流域棉花综合群体品系的遗传多样性分析

为拓宽长江流域棉花品种的遗传变异,提高品种的抗黄萎病性能,采用19个黄河流域棉花品种相互杂交构建了棉花综合群体,在长江流域棉区进行育种选择,衍生出37个优良种质系。通过两年田间试验,对14个性状进行考查,结果表明:衍生种质系间在黄萎病抗性上的变异最大,其次为产量性状,但在纤维品质性状上的变异较小。分子水平的聚类分析表明,黄河群体衍生种质系存在较大的遗传变异,可以聚在不同的类群,与长江流域棉花品种有明显的区别。对衍生种质系进行性状考察,因子分析结果表明:前7个公因子的方差变异累积贡献率达83.08%,其中纤维品质因子、株型因子、产量因素因子和感病因子的特征值均大于1,其方差贡献率分别为28.45%、15.50%、12.07%、8.87%。     

杂交棉中棉所70后代分离群体产量品质的表型变异分析

中熟转基因抗虫杂交棉中棉所70具有高产优质特点,由高产且综合性状优良的抗虫棉SGK 156与品质优异的渐渗系材料901-001为亲本配制。本文对该杂交种F1及其自交后代F2、F2:3、F2:4和F2:5共4个分离世代材料的皮棉产量和品质性状进行了详细调查和相关性分析。结果表明,杂种F1纤维品质表现突出,上半部平均长度平均为33.00 mm,断裂比强度为33.3 c N·tex-1。在分离群体中,各性状均存在大量的超亲变异,衣分与纤维长度及强度为极显著负相关,与马克隆值为极显著正相关,说明棉花产量与品质间的同步改良仍存在困难。此外,从F2:5株系中挑选出11个优异品系,其中4个材料的皮棉产量超对照,上半部平均长度均高于31.80 mm,断裂比强度在31.0 c N·tex-1以上,铃重均大于6.26 g,衣分最高为38.64%,这表明通过高代自交是可以筛选出具有优异产量及品质性状的品系。本研究为棉花数量性状遗传、基因功能分析、基因聚合育种改良等研究储备了大量的基础材料。     

陆地棉重组自交系产量及产量构成因子性状的上位性QTL分析

棉花的产量及产量构成因子性状是以复杂的方式遗传,遗传力较低并易受环境条件影响。经典数量遗传学指出,上位性是复杂性状的遗传基础。本研究以湘杂棉2号F8和F9世代重组自交系为材料,调查了3个环境下的产量及产量构成因子性状,并构建了遗传连锁图。旨在定位产量及产量构成因子性状的上位性QTL并分析QTL与环境的互作效应。所有产量及产量构成因子性状均检测到上位性QTL,共检测到16对加性互作QTL（AA）,涉及的位点中仅4个有单位点效应,这反映了上位性的复杂性及其对产量和产量构成因子性状的重要贡献。共检测到17对QTL加性和环境互作（AE）,以及14对上位性QTL与环境的互作,表明环境因素对产量和产量构成因子性状起重要影响作用。研究结果还表明上位性效应作为湘杂棉2号的遗传基础起着重要作用。对各性状在不同环境的优良基因型进行了预测。综合优良家系（GSL）和特定环境下的优良家系（SL）的性状表现高于两亲本,表明湘杂棉2号重组自交系各性状都有提高的潜力。由于QTL加性和环境互作以及上位性QTL与环境互作的影响,预测的优良家系基因型会随着环境的改变而不同,表明应针对特定环境开展棉花育种。     

陆地棉主要农艺与纤维品质性状的双列杂交分析

本文利用加性-显性与环境互作的遗传模型(ADE模型),分析8个陆地棉亲本及其F1在不同环境下的农艺和纤维品质性状,在估算遗传方差分量、遗传效应的基础上,分析各类性状间的遗传相关性,并预测F1和F2的杂种优势,为棉花杂种优势利用和新品种选育提供了较有价值的信息。研究表明,农艺与纤维品质性状的遗传主要受加性、显性和加性与环境互作效应控制。遗传相关分析表明,皮棉产量与纤维品质性状的显性相关系数值较大,利用杂种优势在早期世代可以得到协同改良,纤维品质性状间易实现协同改良。杂种优势分析表明,F1和F2的皮棉产量均具有显著的超亲优势,纤维品质性状的杂种优势不明显。     

陆地棉品质性状遗传效应分析

采用数量性状的加性-显性遗传模型和统计分析方法，对陆地棉30个杂交亲本及其部分F1的纤维长度、整齐度、马克隆值、强度等纤维品质性状进行分析，估算各项遗传方差分量、参试亲本的加性效应值以及组合的显性效应值。结果表明，纤维长度、整齐率、强度受显性与加性遗传效应共同控制，其中以加性效应为主，而马克隆值主要受基因的显性效应控制。各主要纤维品质性状遗传率均较小，选择时宜在中晚期世代。 A5、A9、A17、A20、A28和A30等亲本可以作为杂交后代提高纤维品质性状的首选亲本材料加以利用。