几种遗传聚类方法对玉米自交系遗传差异性的比较分析

用7个自育玉米自交系(P1组)和7个引进玉米自交系及其组配的49个杂种F1为材料,考察P1组亲本单株粒重等20个性状,进行遗传聚类分析,比较玉米自交系的遗传差异性。结果表明任何一种方法,只要是从亲本表型性状入手的聚类结果,只反映亲本间的表型差异与血缘关系无关;而从杂种F1的目标性状进行遗传聚类分析的遗传差异,却能反映亲本间血缘关系;一般配合力分析结果与血缘关系吻合最好,杂种优势的聚类分析结果,吻合程度次之。     

91份俄罗斯玉米自交系的遗传多样性分析

为了有效提高俄罗斯玉米种质资源的利用效率,拓宽黑龙江省玉米自交系的遗传基础,利用SSR分子标记技术研究91份俄罗斯玉米自交系的遗传多样性,并对其进行聚类分析。结果表明,50个多态性SSR标记共检测到248个等位基因,平均4.96个;位点多态性信息指数(PIC)平均为0.67,表明俄罗斯玉米自交系的遗传多样性较为丰富。聚类分析(邻近法)结果将俄罗斯玉米自交系划分为8个类群,类群I占25.27%,兰卡斯特和瑞德群各占20.88%,旅大红骨和塘四平头分别占13.19%和9.89%;类群II、类群III和P群分别占4.40%、3.30%和2.20%。俄罗斯玉米自交系类群I种质资源较为丰富,可能与光温不敏感特性有关。在遗传多样性分析基础上,利用11个SSR标记构建了91份俄罗斯玉米自交系特异分子身份证,为黑龙江省玉米杂种优势利用及育种实践提供了科学依据。     

高油玉米亲本遗传距离与杂种表现的相关性及分子选配的可行性

以BHO、ASK、SYNDO、RYD等4个高油群体20个高油玉米自交系和5个普通玉米(ZeamaysL.)自交系的100个杂交组合为材料,从亲本分子选配角度对玉米亲本遗传距离与杂交种产量性状的相关性进行了研究。结果表明,SSR遗传距离与F1组合的产量之间没有显著相关性,同一群体衍生系的杂交组合也表现类似趋势,表明既使是共同种质背景的高油自交系,SSR遗传距离也不能直接用于预测杂交种产量表现。但亲本分子遗传距离与杂交种在个别产量构成性状上存在一定相关性,表明分子标记有可能在个别性状上为亲本的分子选配提供有价值的参考信息。     

烟草品种间同工酶遗传距离与杂种优势关系的研究

对烟草品种９种同工酶进行了聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,苹果酸酶（苗期叶部１个位点,花蕾１个位点）、６－磷酸葡萄糖酸脱氢酶（苗期叶部２个位点）、乳酸脱氢酶（大田旺长期由１个位点）、过氧化物酶（旺长期叶部６个位点,花蕾４个位点）,酯酶（现蕾期叶部１个位点,花蕾１个位点）５个酶的１７个位点品种间存在多态性,而淀粉酶,乙醇脱氢酶、酸性磷酸酶,苹果酸脱氢酶品种间无差异。据５个同工酶１７个多态性位点计算的遗传距离     

空间诱变玉米自交系齐319的SSR标记变异分析

玉米自交系齐319经"实践八号"育种卫星搭载后,发现两个籽粒诱变系SP-M1和SP-M2,由硬粒变为中齿和马齿。为解析籽粒变化原因,本文选用分布在玉米10条染色体上的385对SSR标记对两个变异株系和齐319进行变异分析。研究表明,SP-M1和SP-M2诱变系与齐319遗传相似系数分别为0.715和0.682,说明诱变系与野生材料之间存在遗传差异;中齿诱变系(SP-M1)与齐319之间检测到40个SSR变异位点,变异频率为10.93%,其中32个位点表现为扩增片段长度变异,8个位点表现为扩增片段数目变化;马齿诱变系(SP-M2)与齐319之间检测到55个SSR变异位点,变异频率为15.03%,其中47个位点表现为扩增片段长度变异,8个位点表现为扩增片段数目变化。不同染色体上位点变异频率差异较大,变异位点表现出成簇分布的特点,主要分布在第1、2、3、6、7、9、10条染色体上。本研究为探讨玉米空间诱变机制提供参考。     

主成分累计贡献率和性状选择对苦瓜遗传距离与产量杂种优势关系的影响

将9个苦瓜高世代自交系分成两组,按不完全双列杂交设计配制18个杂交组合。以茎粗、叶长、节间长、第一雌花节位、播种-始花天数和冷害指数等6个反映苦瓜植株形态、熟性和生态适应性的性状为基础性状组,当构成遗传相关系数矩阵的性状数目依次从6个增加到1 2个时,7组遗传距离在累计贡献率70%~95%内表现稳定,累计贡献率大于95%时表现不稳定。遗传距离与产量杂种优势之间的相关系数在7个和8个性状时最大,随性状数目增加,相关系数减小。对7个和8个性状在主成分累计贡献率70%~85%时的遗传距离与产量杂种优势之间的关系进行了线性回归分析,回归方程分别为Y=0.1293 0.0284X和Y=0.1867 0.0324X,均达到极显著水平。     

玉米自交系鲁原92的选育及应用

利用辐照技术与常规方法相结合选育出的鲁原92玉米自交系具有配合力高、抗逆性强、自身产量高、综合农艺性状好的优点,成为我国当前重要的骨干自交系之一,国内育种单位直接或间接利用该系已育成通过国家和省级审定的品种19个。据有关省级种子管理部门的不完全统计,利用该系组配成的品种在生产上累计推广面积达520万hm2,创造社会经济效益18.82亿元。     

经高赖氨酸基因导入玉米自交系的研究

通过对18个玉米自交系的组织培养,筛选到8个可以正常分化的自交系.用基因枪的方法对其中的4个自交系进行了遗传转化,将高赖氨酸基因导入玉米的胚性愈伤组织.以减少潮霉素筛选次数和筛选浓度的方法,得到分化再生植株.经分子检测,证明外源基因已成功整合到玉米基因组中.部分T0代植株正常结实,通过对T1代植株的分子检测,表明外源基因可以稳定遗传.对其中的转化植株所结的种子进行了赖氨酸含量的检测,发现赖氨酸含量最高提高了16%.     

不同耐铝性玉米自交系的营养特性

采用溶液培养方法,研究了三类不同耐铝性玉米自交系的营养特性。耐铝自交系根系对Ca2+、Mg2+的平均吸收速率与对照相同或略有提高,而多数敏感自交系显著下降。铝处理后,各自交系对磷的吸收能力均呈下降趋势,铝敏感自交系降幅相对较大。各自交系对钾的吸收表现不一,与自交系耐铝性无明显关系。根系和地上部铝含量随铝处理浓度增加而增加,且敏感自交系根系铝含量增幅较大。植株吸收的铝主要集中在根系部位,自交系地上部相对铝含量与耐铝性无相关关系。铝处理可使多数自交系根系钙、镁含量降低,但耐铝自交系与对照无显著差异。铝处理后,地上部钙含量均高于根系;铝处理可显著降低耐铝自交系根系镁含量,但地上部相对镁含量高于敏感自交系。铝处理下,多数自交系根系钾含量有所降低,但与耐铝性无相关性。铝处理可使多数自交系根系和地上部铁、锰、铜、锌含量降低,不同耐铝性自交系类型间具有差异。     

氮高效玉米自交系的筛选指标及其子粒氮素营养特性分析

在高氮和低氮条件下,对高产氮高效型、高产氮低效型、低产氮高效型、低产氮低效型四个类型玉米自交系氮效率筛选指标进行分析。结果表明,施用氮肥后,高产氮高效型和高产氮低效型根系氮素转移量增加,对子粒氮的贡献率提高。低氮下高产氮高效型根系氮转移量对子粒氮的贡献率高于高产氮低效型,高氮和低氮条件下两种基因型子粒氮主要来源于粒重形成阶段营养体的转移,而氮素不足时高产氮高效型后期根系氮素吸收能力比高产氮低效型更具有优势。无论高氮还是低氮条件下,对高产氮高效基因型的筛选,子粒吸氮量和吐丝期茎叶总氮量是重要的辅助筛选指标。     

玉米自交系苗期磷营养特性评价

利用一元线性回归模型对9种基因型玉米自交系在6叶龄苗期的磷(P)营养特性进行了评价。以幼苗的全株或地上部生物量(mg/plant)分别与培养介质对其供磷量(P.mg)建立线性模型,其回归系数作为全株或地上部磷效率的指标;以幼苗的全株或地上部生物量分别与相应的全株或地上部磷含量(P.mg/plant)建立线性模型,其回归系数作为全株或地上部磷利用效率的指标;以幼苗全株磷含量与培养介质对其供磷量建立线性模型的回归系数作为幼苗磷吸收效率的指标。结果表明,9种玉米基因型的磷效率,磷利用效率和磷吸收效率的平均值分别为53.95(全株)和42.61(地上部)、131.84(全株)和124.45(地上部)、0.41。自交系04419的磷效率比平均值约高出45%(全株)和59%(地上部),属于磷效率高效型;而自交系04065和04088的磷效率分别比平均值约低43%、38%(全株)和55%、51%(地上部),属于磷效率低效型;其余自交系的磷效率介于两者之间,为磷效率中间型。玉米自交系苗期的磷效率与磷吸收效率呈显著正相关,与磷利用效率关系不明显;磷吸收效率可作为苗期磷效率预筛选的生理指标。     

西藏玉米地方品种与国内骨干自交系间的遗传关系分析

为揭示西藏玉米地方品种与我国常用玉米优势群间的遗传关系,挖掘西藏玉米地方品种的遗传潜能,以69份西藏玉米地方代表品种和代表我国常用玉米优势群体的10个骨干自交系为试验材料,选用均匀覆盖玉米染色体组的40对核心SSR引物,采用多重荧光PCR技术与毛细管电泳荧光检测相结合的方法,检测西藏玉米地方品种的遗传多样性及其与骨干自交系间的遗传关系。结果表明,69份西藏玉米地方品种中共检测到364个等位基因变异,每对引物检测出3~23个等位基因,平均9.1个,平均多态性信息量为0.693,遗传多态性高于我国西南区玉米地方品种的多样性水平,支持我国玉米由印度经西藏传入四川的论点。依据79份参试材料的Roger遗传距离采用类平均法将参试材料划分为5个类群,各类群中西藏玉米地方品种与骨干自交系间的遗传相似系数变化介于0.09~0.58之间,平均值为0.26,表明西藏玉米地方品种与国内玉米现代品种及核心地方品种间的亲缘关系较远。本试验初步推断西藏玉米地方品种可能具有独立的遗传演化系统,且基于SSR分析结果,确定了西藏玉米地方品种多态性及其与骨干自交系间的亲缘关系,为我国优势玉米种群的发掘和改良提供了理论参考。     

利用SSR对60个玉米自交系进行杂种优势群划分初探

用SSR对60个玉米自交系的DNA进行分子标记和杂种优势群划分研究。利用14对SSR引物在供试材料中检测出57个等位基因变异,每对引物检测等位基因2～7个,平均为4．07个,多态信息量变化范围为0．389～0．832,平均为0．692。自交系间遗传相似系数变幅为0．058～0．756,UPGMA聚类分析表明,供试自交系可分为五个类群。利用这14对具有较高多态性信息量的引物,可以对供试材料进行初步鉴定。     

干旱与冬小麦和玉米产量关系的分析

对庆阳地区前一年伏期和秋季、当年春季和春末夏初大气干旱指数与冬小麦和玉米气候产量进行了对比分析和相关分析。结果表明，冬小麦产量与上年秋旱关系最为密切，其次为春旱、春末夏初旱和上年伏旱；玉米产量与当年伏旱关系最为密切，其次为秋旱、春和春末夏初旱。     

优良玉米自交系鲁原476及其杂交种鲁原单22号的选育

用200Gy60Coγ射线辐照处理国外杂交种“78599”的F1干种子,经过连续自交育成鲁原476自交系,其表现为株型紧凑、抗病性强、品质好、配合力高,是一个优良的玉米突变材料,用它作亲本组配的杂交种鲁原单22号,已于2002年4月通过山东省农作物品种审定委员会审定[鲁种审字(2002)002号],并于2003年7月获得国家农作物新品种保护权(授权号为20020057.7),目前正在生产上推广种植。     

SSR分子标记与玉米杂种优势关系的研究

选择较为均匀地分布于玉米（Zea mays)10对染色体上的71对SSR引物，在17个自交系间共检测出384个等位基因变异，每对引物检出2－12个等位基因，平均为5．4个，每个SSR位点的多态信息量（PIC）变化于0．278－0．896之间，平均为0．672。利用384个多态性SSR标记位点计算了17个自交系之间的遗传相似系数（GS），其范围在0．681－0．873之间，平均为0．740。以SSR标记遗传相似系为原始数据，按UPGMA方法对17个自交系进行聚类分析，以相似系数0．750为标准，可将17个自交系分为6类，聚类结果和已知系谱关系十分吻合。根据直线相关分析，自交系间SSR分子标记遗传距离与产量及杂种优质相关极显著，但相关系数较小，分别为0．443和0．310。分群后进行的相关分析表明，遗传距离与产量以及遗传距离与杂种优势的相关系数分别提高到0．682和0．609，均达到极显著水平。因此，合理分类，并选择合适的自交系配制组合，可避免群内自交系间杂交，减少育种的盲目性和工作量。     

转Bt基因玉米自交系及其杂交种的抗螟性鉴定

采用基因枪法将Bt基因(GFM CrylA)导入东北春玉米自交系铁7922的幼胚中,获得转基因植株。经过连续3年的田间接卵、室内饲喂玉米螟鉴定,获得稳定抗虫转基因系。以此为亲本与常规自交系配制了四密25Bt、通单24Bt、吉单209Bt3个杂交种。转基因自交系和杂交种的抗螟性鉴定结果表明：转基因系间抗虫性差异极显著,同一转基因系单株间和配制的3个杂交种间抗虫性也存在差异;与对照相比,转基因系配制的杂交种抗虫性明显提高,差异显著。农艺性状鉴定结果显示,转基因系配制的杂交种与对照在株高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重上无显著差异。本研究认为,GFM CrylA(Bt)基因可用于玉米的抗螟性改良,也为转Bt基因玉米自交系能够直接用于育种提供了依据。     

陕A群、陕B群选育的玉米自交系氮效率评价

为阐明不同类型玉米自交系氮效率差异特征,筛选氮高效的玉米自交系,以陕A群、陕B群选育的33份玉米自交系为材料,以4份骨干自交系(‘郑58’、‘昌7-2’、‘PH6WC’和‘PH4CV’)为对照,调查了2种施肥条件下[0 kg(N)·hm?2、180 kg(N)·hm?2]玉米自交系的穗位叶SPAD值、叶面积、干物质积累量、叶片、茎秆和籽粒氮含量等生理指标。利用主成分分析和模糊隶属函数,采用逐步回归分析方法建立最优回归方程,筛选耐低氮性综合评价指标。结果表明:穗位叶SPAD值、吐丝期绿叶面积、吐丝期茎干重、吐丝期叶干重和籽粒氮含量,可作为玉米自交系耐低氮能力的第2性状筛选指标。以产量作为第1性状指标,可将37份玉米自交系划分为14份高产氮高效型,5份低产氮高效型,15份低产氮低效型和3份高产氮低效型。以耐低氮能力综合值D值筛选,将37份玉米自交系可分成3种类型,其中耐低氮能力较强的15份(D值≥0.5),耐低氮能力中等的15份(0.35≤D值0.5),耐低氮能力较差的7份(D值0.35)。综合分析,2种施氮条件下,‘KB215’、‘KB417’、‘KA225’、‘KB081’和‘L123098-2’5份玉米自交系具有吐丝期绿叶面积大,吐丝期茎叶干重、籽粒氮含量高和籽粒产量高,耐低氮能力强的特点。因此,强化育种环境的选择压力,实施低氮选择策略,可有效提高玉米种质对氮肥的利用效率。     

不同磷效率玉米自交系根系形态与根际特征的差异

通过三室根袋栽培试验,对3种磷高效型和3种磷低效型的玉米自交系在2种不同磷水平下的植株生物量、吸磷量、根系形态、根际pH值以及根际磷酸酶进行研究,比较不同磷利用率基因型玉米自交系的根系形态及根际特征的差异。结果表明,在低磷情况下,磷利用率高的玉米自交系其植株生物量中的根干重、植株的吸磷量、根系形态中的根尖数与根长以及根际磷酸酶的活性方面均高于磷利用率低的玉米自交系。植株的根部干重:磷高效的1号品种（hp1）显著高于磷低效的2号品种（lp2）,hp2显著高于lp1、lp2、lp3;hp1、hp2的地上部与根系的吸磷量均显著高于lp2、lp3。hp1、hp2根尖数、根长显著高于磷低效型的lp2、lp3。hp1、hp2、hp3根际土壤的酸性磷酸酶活性显著高于lp2、lp3。其他指标如植株地上部分干重、pH值,磷高效型玉米自交系也存在一定优势。所有品种中hp2与lp3的差异最为显著。     

杂交籼稻稻米外观品质性状杂种优势及其与亲本间分子遗传距离的相关性

用 IR75589-31S、 IR60、 IR70 和选取的 90 个RILs和ILs进行不完全双列杂交,以获得的 270 个杂交组合为材料,对杂交稻米外观品质性状杂种优势表现及其与亲本间分子遗传距离的关系进行了研究。就杂交组合外观品质性状相对优势而言,除粒长宽比以外,其它外观品质性状的中亲优势都表现为正向组合个数大于负向。杂种稻米外观品质性状表现的差异因性状而异,以垩白度的变异系数最大,杂种米粒垩白度、粒长、粒宽和粒长宽比普遍介于双亲之间。SSR 分子标记遗传距离与杂种稻米外观品质相关性状杂种优势关系分析表明,亲本间的遗传距离在 0.2914 到 0.4205 之间,平均遗传距离为 0.3520;杂交亲本遗传距离与外观品质性状间的相关系数偏小,分别为-0.0307、0.1358和-0.1408,均未达到显著水平,外观品质性状杂种优势与亲本间的遗传差异大小无关。根据以上结果,本研究所筛选的SSR标记难以预测杂交稻外观品质性状杂种优势,利用DNA分子标记遗传距离来预测杂种优势的可能性还有待于进一步探讨。