主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅳ.玉米

近20年来,转基因玉米的研发迅猛发展,已成为第二大商业化种植的转基因作物,与此同时,玉米基因飘流和异交率的研究也得到相应发展。归纳目前国际上积累的数据,由于玉米花粉粒较大较重,84%~92%的花粉沉积在5 m以内。基因飘流率小于0.1%的阈值距离为100~119 m。在大面积转基因玉米与非转基因玉米共存情况下,0.1%的阈值距离为80 m。     

主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅲ.小麦

小麦是一种自花授粉作物,异交率较低。由于国际上尚无转基因小麦的大量应用,目前还缺乏转基因飘流研究的详尽数据。根据国际上以往用常规形态标记所获得的异交率数据,异交率小于或等于0.1%的阈值距离为小于30 m。     

主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅵ. 棉花

996年起,转基因棉花在国际上大面积种植,目前已有40个转化事件批准商业化种植,带来了巨大的社会、经济和环境效益。在我国,转基因棉花是第一个广泛种植的转基因作物。与此同时,中国、美国和澳大利亚等国家对转基因棉花的基因飘流进行了研究。根据10多年来积累的数据,0.1%下的阈值距离为70 m。     

主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅱ.水稻

水稻是重要的粮食作物,转基因抗虫水稻在我国已经获得安全证书,且其他性状的转基因水稻也进入田间试验和环境释放阶段,因此,水稻的基因漂流备受关注。归纳和分析了近10年来国内外水稻基因飘流的数据和信息,分别包括向栽培稻品种、不育系和普通野生稻的基因飘流,明确了转基因向不育系的飘流频率最大,其次是普通野生稻,向栽培稻品种的飘流频率最小,并提出了向这三种类型水稻基因飘流的0.1%阈值距离。     

主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅰ.背景、调研目的及所考虑的问题

转基因飘流及其可能引起的环境和食品潜在风险是公众关注的热点之一。对2010年前主要农作物转基因飘流的数据和信息进行了调研与分析,特别是对一定允许阈值下的基因飘流距离进行了归纳。在分别报道各种作物的基因飘流数据前,对调研的背景、目的及所考虑的问题进行了讨论,基于科学分析,建议采用分类管理和阈值管理的原则来控制转基因飘流的风险。     

传统双高油菜与双低油菜最佳隔离距离的分析

[目的]确定双高油菜与双低油菜的最佳隔离距离。[方法]以双高油菜蓉油4号为中心,在其周围200m范围内种植华杂5号,开放授粉,用纸层析法测定芥酸含量,研究不同距离下双高油菜对双低油菜芥酸含量的影响。[结果]不同间隔距离下,华杂5号的芥酸含量受影响程度不同,随隔离距离的变化呈现一定的规律性。4m处华杂5号百粒受影响率的为28.25,此后,随着间隔距离增加,芥酸受影响程度逐渐减小。32m处百粒受影响率降为5.00,64m处为1.30,接近于0,而128m时完全无影响,即芥酸上升率随间隔距离增加而逐渐减少。[结论]双高油菜对双低油菜芥酸含量的影响随隔离距离的增大而减小。隔离距离至少32m以上,最好64m以上。     

新型甘蓝型油菜遗传距离与杂种优势的研究

本试验利用亲本间的数量性状遗传距离与杂种优势指数研究了遗传距离与杂种优势之间的对应关系,结果表明二者具有一定的正相关(相关系数为0.1877),但不显著(P=0.3205),对数据进行模拟后关系也不显著,说明用遗传距离来预测杂种优势的效果较差。此外,聚类分析结果显示甘白种间杂交的疯狂分离是拓宽甘蓝型油菜遗传资源的有效途径。     

云南主栽油菜品种间遗传距离与杂种优势的相关性分析

[目的]分析云南主栽甘蓝型油菜品种间遗传距离与杂种优势的相关性。[方法]利用 SSR分子标记技术对云南8个主栽甘蓝型油菜品种间的遗传距离进行分析,并探讨其与田间表现的杂种优势的相关性。[结果]杂交亲本间遗传距离与杂种优势存在一定的相关性,但并不显著。[结论]分子标记技术用于油菜杂种优势预测从而筛选亲本存在一定的困难。     

甘蓝型油菜遗传距离与杂种表现和杂种优势相关性分析

选择甘蓝型油菜9个黄籽材料作母本、10个黑籽材料作父本,按NCⅡ法配制杂交组合,考查了亲本及其杂种F1的单株产量、千粒重、蛋白质和含油量。利用AFLP、SSR、SRAP标记技术对亲本材料进行分析。结果表明,基于遗传距离的UPGMA聚类法可将19个亲本材料分为3个组,黄籽材料与黑籽材料分类明显。普通遗传距离与4个性状的杂种表现及杂种优势相关不明显,但用阳性位点计算的特殊遗传距离与4个性状的杂种表现及杂种优势除千粒重外都呈显著相关,但决定系数较小,不能用于杂种优势预测。     

甘蓝型双低“三系”杂交油菜高产制种技术研究 Ⅱ.MICMS双低不育系宁A_6的自然异交率

本文以宁杂１号“三系”亲本和显性单基因控制的白花标记性状油菜为材料,研究了不育系宁Ａ６在父母本不同行比种植下的结实率和自然异交率差异。结果表明,父母本行比在１∶１～１∶６范围内,母本宁Ａ６的结角率差异不大,但结籽数随母本行比扩大显著下降,将父母本制种行比由目前的１∶２调整到２～４∶６,不仅有利于提高制种产量,而且便于亲本的栽培和管理。试验结果还表明,宁Ａ６的自然异交率是同核异质保持系宁Ｂ６的４３３倍,在制种过程中不育亲本比可育亲本更易受外来花粉的污染,“三系”杂种的制种隔离距离应是常规油菜繁殖隔离距离的５倍以上。     

甘蓝型油菜分子距离与杂种优势和产量表型的相关分析

利用RAPD分子标记研究油菜亲本间的遗传距离与F1杂种优势和产量表型之间的关系,为科学合理筛选双亲配组,获得强优势高产组合提供依据.根据18个RAPD引物对38份甘蓝型油菜品种进行分析,用获得的97条高分辨率多态性条带进行遗传聚类,在相似系数约0.65处所有材料被划分为中国双高品种、中国双低品种、欧洲和加拿大春油菜以及欧洲和加拿大冬油菜4大类群;从不同类群中选取来自不同产区的9个品种,采用半双列杂交产生的36个组合进行产量鉴定和性状考察.结果表明:1)按36个组合分析,遗传距离与产量中亲优势和超亲优势均无显著相关(r=0.032和-0.042),但单株产量与中亲优势和超亲优势间的相关系数分别达到0.778和0.718,均呈极显著相关;2)按10种组合类型分析,遗传距离与中亲优势和超亲优势之间的相关系数则为0.789和0.659,分别达极显著和显著水平;平均产量与超亲优势的相关系数为0.606,达显著水平;3)产量前10位的组合中,中×欧组合占了6个,优势强度和产量表型均优于其他类型组合,尤其中×欧春组合优势和产量最为突出;4)分析10个高产组合的优势来源,分别有9个和8个组合的单株角果数和千粒质量呈正向优势,4个组合粒数/粒质量表现出优势互补.说明单凭品种间分子距离不足以准确预测油菜杂种优势和决定亲本配组;中×欧组合类型中获得强优势高产F1杂交种的机率较大;综合考虑杂种优势、产量水平、品质特性和生育期适应性,认为在我国长江流域油菜杂交种的选育中,应优先利用国外双低春油菜品种基因资源.同时,注重选择单位面积角果数和千粒质量同时有显著正向优势或千粒质量和角果粒数互补优势明显的组合类型.     

利用全基因组SNP芯片分析油菜遗传距离与杂种优势的关系

【目的】利用单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,简称SNP）标记估算油菜优异亲本间的遗传距离,分析其与杂种优势间的关系,探讨利用SNP标记预测油菜杂种优势的可行性,为油菜杂种优势利用育种提供指导。【方法】将油菜波里马细胞质雄性不育系的6个保持系（1019B、1055B、6098B、8908B、6019B、ZS11B）和8个恢复系（R1、R2、R3、R6、R9、R10、R11、OR1）采用不完全双列杂交试验设计配制得到的46个F₁杂种及其亲本,在湖北武汉、贵州贵阳和安徽巢湖3种生态环境下考察株高、分枝部位高度、一次有效分枝数、结角密度、主花序有效长、主花序有效角果数、单株有效角果数、每角粒数、千粒重及单株产量共10个产量相关性状,统计各性状在每个F₁组合中的杂种优势,包括中亲优势和超亲优势。利用油菜全基因组60K SNP芯片对14个亲本进行基因型分型,对分型得到的SNP标记经质控后利用MEGA5.0软件估算亲本间的遗传距离,采用非加权类平均法（unweighted pair group method arithmetic averages,UPGMA）对亲本进行聚类分析,利用SAS9.1软件进行遗传距离与性状杂种优势的相关性分析。【结果】14个亲本经油菜全基因组60K SNP芯片进行基因型分型后共得到52 157个SNP位点,经质量控制后,最终筛选出40 201个SNP有效位点用于亲本遗传距离计算及聚类分析。14个亲本中以6098B与6019B的遗传距离最小,ZS11B与R6的遗传距离最大,所有亲本间的遗传距离介于0.1883-0.8811,平均为0.5217。14个亲本被分成4个主群,6个保持系为一个主群,8个恢复系中OR1单独为一个主群,R1、R3、R11为一个主群,R2、R6、R9、R10为一个主群,证明恢复系群体的遗传变异大于保持系,分群结果与实际系谱相符。所考察的10个性状的中亲优势均值变幅为-0.07%-38.78%,超亲优势均值变幅为-7.74%-20.78%。10个性状中除了一次有效分枝数外,其他性状的杂种优势效应显著,尤其是株高、每角粒数、分枝部位高度和单株产量,平均中亲优势分别达到6.83%、15.31%、16.13%和38.78%,正向中亲优势组合数分别有45、41、46和46个;平均超亲优势分别达到3.18%、5.19%、7.85%和20.78%,正向超亲优势的组合数分别有41、31、42和44个。10个性状中株高、分枝部位高度和单株产量的杂种优势与遗传距离的相关系数达到极显著正相关水平,该3个性状的中亲优势与遗传距离的相关系数分别为0.4200、0.5033和0.4711,超亲优势与遗传距离的相关系数分别为0.3884、0.4051和0.4038,而其他性状的杂种优势与遗传距离的相关性不显著。【结论】SNP标记在油菜基因型分型、遗传距离估算及聚类分析的研究中优势明显,基于全基因组SNP标记估算的遗传距离与油菜株高、分枝部位高度和单株产量的杂种优势相关性极显著,说明基于油菜60K SNP芯片分析亲本的遗传关系预测油菜杂种优势的效果显著。     

遗传距离分析在选配甘蓝型杂交油菜强优势组合的应用

应用遗传距离分析10个新选育的恢复系分为4个类群:K3、K4、K5、K6、K8、K9、K10归为第Ⅰ类,K1归为第Ⅱ类,K2归为第Ⅲ类,K7归为第Ⅳ类,它们分别与不育系45A测交组合的方差分析结果表明:不同类群的恢复系与45A测交组合的产量差异显著,而同一类群的恢复系与45A测交组合的产量差异不显著,从而达到精简测交组合数量和避免种植的盲目性。     

恢复系和保持系RAPD分子标记与甘蓝型油菜杂种优势关系的研究

以6个甘蓝型油菜不育系及其同型保持系、5个恢复系及不育系同恢复系按NC (6×5)设计配成的30个杂交组合为材料,利用RAPD分子标记研究油菜遗传距离与杂种产量、杂种产量优势、特殊配合力的关系。结果表明:23个RAPD引物在6个保持系和5个恢复系间共扩增出89条多态性条带,据此计算出亲本间的相似系数为0.2706～0.6164。聚类分析将参试的6个保持系和5个恢复系分为4组,第1组包括6个保持系和1个恢复系C5,第2组包括C1和C42个恢复系,第3组包括1个恢复系C2,第4组包括1个恢复系C3,亲本分组结果与其地理来源关系不大;方差分析表明,组合间产量差异达极显著水平。特殊配合力与产量、产量杂种优势的相关关系达显著水平,但亲本遗传距离与杂种产量、产量杂种优势、特殊配合力的相关关系都未达显著水平,表明不能根据亲本RAPD遗传距离的大小预测杂种产量及产量杂种优势。     

油菜产量与主要性状的灰色关联度分析

[目的]通过对油菜产量与相关性状的灰色关联度分析,为油菜育种中对数量性状的选择提供参考.[方法]利用灰色系统理论中的关联度分析法对11个油菜品种的9个农艺性状及单株产量进行分析.[结果]油菜单株产量与其相关农艺性状的关联度为:生育期0.6253、株高0.6343、分枝部位0.6421、第一次有效分枝数0.6458、主花序有效长度0.5911、主花序有效角果长度0.5775、单株有效角果数0.5917、每角粒数0.5983、千粒重0.6762;关联序为:千粒重>第一次有效分枝数>分枝部位>株高>生育期>每角粒数>单株有效角果数>主花序有效长度>主花序有效角果长度.[结论]在油菜育种中,应加强对千粒重、第一次有效分枝数的选育力度.     

甘蓝型油菜亲本主要农艺性状的配合力与遗传力分析

选用新育成的4个甘蓝型油菜恢复系与10个不育系进行不完全双列杂交,对40个杂交组合的6个主要农艺性状进行配合力和遗传力估算与分析。结果表明,在一般配合力上,父本的优劣顺序为C18-14、0575R>94R-1>RH9417,母本的优劣顺序为MZA、5YA>503STA>5Y503A、821E503A>503A>821E5YA>821STA、YT508A>STA;单株产量特殊配合力最好的组合是5YA×94R-1;性状遗传力以单株粒数和单株荚果数较高。     

甘蓝型油菜主要株型和产量性状的综合分析

优化株型、提高产量是当前油菜产业发展的关键。以130份甘蓝型油菜育种亲本为研究材料,对10个株型性状和5个产量性状进行田间考查,通过表型相关分析、通径分析、主成分分析研究油菜株型性状与产量及产量性状之间的关系,明确甘蓝型油菜单株产量形成的主要决定因子。结果表明:130份材料主要株型和产量性状存在丰富的变异, 15个性状变异大小依次为二次分枝数>单株产量>全株角果数>一次有效分枝高度>顶端分枝角>主花序有效角果数>每角粒数=基部分枝角>一次分枝数>中部分枝角=主花序长度>千粒质量>角果长>角果宽>株高。相关分析表明:15个性状间多数存在显著相关,产量性状中全株角果数与单株产量相关性最大(0.834)。株型性状中株高(0.326)、一次分枝数(0.333)、二次分枝数(0.382)和角果宽(0.208)与单株产量关系比较密切。通径分析表明:对油菜单株产量正向直接效应最大的产量性状是全株角果数(0.786),对油菜单株产量的正向直接效应最大的株型性状是株高(0.021)和顶端分枝角(0.021)。株高、一次分枝数、二次分...     

不同生态类型甘蓝型油菜的SRAP分析及其遗传距离与杂种优势的关系

利用SRAP标记研究35份不同生态类型甘蓝型油菜品种(系)的遗传多样性,从中随机挑选6个春性和6个半冬性材料按完全双列杂交法(GriffingⅡ)组配成66个组合,考察不同生态类型组合的杂种优势,并分析遗传距离与杂种优势的关系.结果表明,SRAP标记将不同生态类型的35份品种(系)在遗传相似系数0.712处分为5类,春性材料分布在第Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ类,半冬性材料分布于第Ⅱ、Ⅳ类,聚类分析的结果与材料的生态类型也基本一致;春性品种(系)与半冬性品种(系)组配的组合要比同种类型品种(系)间组配的组合(春性×春性,冬性×冬性)具有更强的杂种优势;SRAP标记遗传距离与产量杂种优势达到极显著正相关,表明利用基于SRAP标记的遗传距离有可能用于预测油菜的杂种优势.     

双低油菜主要经济性状与产量的相关分析

以 1 7个双低优质甘蓝型油菜品种 (系 )为材料 ,考察了主要经济性状及其与产量间的相关关系。结果表明 ,单株产量与一次有效分枝数、单株有效角果数及千粒重呈显著正相关 ;单株有效角果数与一、二次有效分枝数呈显著正相关 ,与角粒数呈极显著负相关 ;千粒重与一次有效分枝数呈极显著负相关 ,与二次有效分枝数、单株有效角果数呈显著负相关。     

甘蓝型油菜数量性状的遗传研究 IV.杂一代叶绿素含量及其与亲代和产量的相关分析

研究F_1代叶绿素含量及其与亲代和产量的相关表明:现蕾期和盛花期基因型间叶绿素含量的差异显著性都高于苗期;F_1代与亲代的相关性很低,尤其在苗期;与产量的相关性后两个生育期远高于苗期。