产量相关性状分子标记遗传距离与籼稻杂种优势的相关性

试验利用与产量QTL紧密连锁的分子标记对18个籼稻组合的亲本进行了遗传多样性分析,调查亲本的遗传距离与杂种优势表现间的关系。结果表明：(1)从79个标记中筛选出34个多态性标记,共检测到84个等位位点,平均每个标记检测到等位位点数2.5个。(2)聚类分析能够很好地将13个亲本区分为保持系和恢复系两大类群,并将亲缘关系相近的材料聚在一起。(3)亲本间遗传距离与杂种产量性状的中亲优势和超亲优势之间呈不显著正相关关系,相关系数为0.04～0.25。产量相关分子标记分析表明,试验所选的保持系间和恢复系间的遗传基础均较狭窄,但保持系与恢复系之间的遗传距离相对较远,从一定程度上反映出遗传距离与杂种优势间呈正相关。     

甘蓝型油菜杂种优势与配合力及通径分析

本试验利用6个单,双低甘蓝型油菜品种作为亲本,研究了14个产量、品质性状的超亲优势和12个性状的配合力,同时计算了单株种子产量优势强度和其它11个性状优势强度间的相关系数和通径系数。结果表明:a.甘蓝型油菜F_1杂种的超亲优势普遍存在,以单株种子产量平均超亲优势值最高,分别为37.1%和34.3%;亲本不同来源(亚洲油菜×欧洲油菜)的组合表现的绝对值和超亲优势在主要农艺性状方面高于来源相同的(亚洲油菜×亚洲油菜或欧洲油菜×欧洲油菜)组合.b.12个性状的g. c. a. 方差和s. c. a方差均十分显着,说明加性效应和非加性效应对这些性状的的遗传变异影响显著.c.甘蓝型油菜单株产量的配合力效应是产量直接构成因素配合力互补的结果。特殊配合力效应与超亲优势关系密切,可以用s. c. a. 效应大致预测杂种优势,而g. c. a. 效应与其后代的超亲优势之间无明显规律可循。d.单株种子产量超亲优势与一次有效分枝数、二次有效分枝数和单株有效角果数超亲优势呈极显著正相关,与其它性状优势相关不显著。     

陆地棉数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

利用9个不同陆地棉亲本及杂交组合,研究陆地棉亲本的遗传距离其杂交组合的杂种优势之间的关系.研究结果表明:强力、马值性状的中亲优势和超亲优势与亲本遗传距离存在显著或极显著的相关关系,单铃重的超亲优势与衣分的中亲优势与亲本遗传距离存在显著的相关关系.部分性状的杂种优势随遗传距离的增大而增大,但如马克隆、单铃重等的部分性状随亲本遗传距离的增加而减小.     

SRAP标记预测甘蓝型油菜常规品种间杂种优势

以14份甘蓝型油菜常规品种(系)做亲本,配置12 ×2组合,利用SRAP标记估算亲本间遗传距离,并于成熟期考查F1代杂种优势表现,将两者做相关性分析,探讨SRAP标记预测常规品种间杂种优势的效率.结果发现,在考查的11个性状中,仅单株生产力超亲优势与遗传距离相关系数达到显著水平(P＜0.05),为-0.426 2,但决定系数较低,为0.181 6,其他性状均未达到显著水平.表明SRAP标记难以预测甘蓝型油菜常规品种间的杂种优势.     

紧凑型油菜数量性状的遗传与杂种优势研究

采用ADM模型及MINQUE(1)统计方法对6个不同遗传背景的紧凑型和松散型油菜品种(系)及其30个F1组合的14个数量性状进行了遗传和杂种优势分析。结果表明,株高、有效分枝高度、一次分枝角果数、主花序角果数、单株角果数、角果粒数、千粒重、角果长度和分枝夹角等性状同时受基因的加性和显性作用控制,其中株高的显性作用大于加性作用,其余性状的加性效应大于显性效应。主花序长度、一次分枝数、角果宽度和一次分枝长主要受基因加性效应控制;单株角果数、角果粒数、千粒重和角果长度4个性状除受核基因控制外,还受到母体基因型的显著影响。一次分枝数、一次分枝角果数和分枝夹角的F1和F2代群体平均优势为负向优势,其中仅分枝夹角达极显著水平,其余性状均为正向杂种优势。F1代群体正向超亲优势仅株高和单株产量达到显著水平,且以单株产量的F1、F2代超亲优势较大(29.5%和12.0%)。分枝夹角的F1和F2代负向超亲优势达极显著水平(-20.6%和-17.7%),表明配制紧凑型F1代杂交种仅需一个紧凑型亲本。     

陆地棉亲本间遗传距离与杂种优势的相关性研究

【目的】通过1 500个陆地棉杂交组合分析杂种优势与其亲本间数量性状遗传距离的相关性,探讨能否利用大规模杂交组合亲本间遗传距离提高陆地棉杂种优势预测效果,以期为棉花杂交育种和杂种优势利用提供理论指导。【方法】选择来自15个国家和中国23个省（市）的305份陆地棉核心种质为亲本,采用L×T（Line×Tester）杂交设计配制1 500个杂交组合。2012—2013年,在中国南北方13个生态环境下考察其株高、单铃重、衣分、纤维长度等10个产量和纤维品质相关性状,分析F₁杂种优势、亲本间遗传距离和群体结构,并采用4种方式（Cor1—Cor4）计算遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】10个性状中亲优势（MPH）均值的变幅为1.70%—7.40%,平均为4.36%,按父本不同将F₁分成5组（A,E）,其MPH均值A>E>B>C>D;超亲优势（HB）均值的变幅为-4.17%—1.87%,平均为-0.17%,A、B和E组的HB均值皆为正。10个性状在5组中除D、E组的马克隆值之外,其他性状普遍具有明显的中亲优势,其中,单铃重和纤维长度的中亲优势在5组中均以正优势为主（达80%以上）,最大值分别为34.01%和9.83%,对应的超亲优势分别为24.25%和5.80%。F₁和亲本差异显著性分析表明单铃重、株高、纤维长度、伸长率和整齐度指数整体表现出一定的超亲优势。父本（测试种）与300个母本之间的遗传距离介于2.280—61.430,平均为21.550,5个测试种与母本间的平均遗传距离D>C>E>A>B,其中,最近值为11.721,最远值为33.271。按最小方差聚类,将305个陆地棉亲本划分为2个主群,包括5个亚群。4种遗传距离与杂种优势的相关性分析结果显示,因样本量、遗传距离变幅和父本不同其结果有所差异,相关性随样本量的增大而有所增强。其中,Cor1是Cor2结果的整体体现;Cor3与Cor1和Cor2相比,部分性状的中亲优势与遗传距离的相关性有所不同;Cor4的相关性最弱。综合来看,遗传距离与衣分、断裂比强度、整齐度指数和纺纱均匀性指数的中亲优势呈显著正相关,遗传距离与其他性状的中亲优势的相关性因采用的分析方案不同,结果有所不同;在4种方案中,除整齐度指数外,遗传距离与超亲优势的相关性整体表现负相关。其中,遗传距离与马克隆值、纤维长度和衣分的超亲优势相关性较强。【结论】陆地棉亲本间数量性状遗传距离与杂种优势有一定的线性关系,不同性状的杂种优势与遗传距离的相关性存在正负和强弱差异,且样本量越大相关性越强。说明基于大规模杂交组合研究陆地棉亲本间遗传距离与杂种优势的关系效果显著。     

SSR标记遗传距离与水稻籼粳衍生系杂种优势的相关性分析

【目的】探讨分子标记遗传距离与杂种优势的相关性。【方法】利用SSR标记分析8个水稻不育系和12个籼粳亚种间杂交衍生系的遗传多样性,按照不完全双列杂交(NCII)获得96个杂交组合,分析亲本间遗传距离与其主要产量性状杂种优势表现。【结果】(1)籼粳衍生系杂种后代株高、穗长和千粒重表现为正向优势,变异幅度较小;每穗实粒数和结实率虽表现相对不平衡,但均为较强正向优势;有效穗数表现较弱,为负向中亲优势。(2)籼粳衍生系杂种F1在SSR标记遗传距离0.2547~0.5660,穗长、株高、每穗实粒数、每穗总粒数、单株产量超亲优势与遗传距离极显著相关,与F1结实率、千粒重、有效穗数的杂种优势相关不显著。【结论】在一定遗传距离范围内,SSR标记亲本遗传距离与杂种优势之间有一定的相关性。     

甘蓝型油菜品种间籽粒产量及产量性状杂种优势分析

应用双列杂交设计,研究了遗传来源不同的12个甘蓝型油菜品种间66个双列组合的单株籽粒产量及产量性状的杂种优势。分析结果,21个组合单株籽粒产量具有超高亲优势,超高亲优势率为70 24%(30 70%～218 10%)。产量性状中,8个组合千粒重表现超高亲优势(3 57%～20 48%),其中7个组合为低千粒重亲本组合;47个组合单株角果数具有超高亲优势,平均超高亲优势率为28 02%(0 93%～97 87%);13个组合的每角粒数有超高亲优势,平均超高亲优势率为11 67%。结果表明,甘蓝型油菜品种间籽粒产量超高亲杂种优势明显,可利用的杂种优势潜力较大;杂交油菜籽粒产量的杂种优势主要源自单株角果数的杂种优势,每角粒数和千粒重对籽粒产量的杂种优势贡献较小。文中讨论了甘蓝型油菜品种间杂种优势利用的可行途径。     

甘兰型油菜低芥酸细胞质雄性不育性杂种优势的研究

以1个甘兰型油菜低芥酸细胞质雄性不育系和8个恢复系为亲本,组配了8个组合。用平均优势率、超亲优势率、优势程度和对照优势率等优势指标测定了杂种F_1的优势,并分析了各性状与产量的相关,结果表明,在考查的17个性状中,单株产量、全株有效角果数、分枝花序角果数、茎粗和一次有效分枝数的优势较强,四种优势指标分析的结果基本是一致的,同时全株有效角果数,分枝花序角果数、茎粗和一次有效分枝数与产量的相关系数呈显著或较高的正相关。可以认为,单株产量等五个性状可以作为杂种优势鉴定和组合选择的主要依据。对优亲的标准以及四种优势指标的关系进行了讨论,还初步鉴定出了3个显著优于对照的组合。     

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。     

杂交小麦苗期光合特性分析及其对强优势组合的早期预测

【目的】通过分析不同杂交小麦组合及其亲本苗期叶片的光合特性与籽粒产量的相关性,为杂交小麦强优势组合早期筛选和预测提供理论依据。【方法】以2个恢复系和4个不育系及其配制的6个杂交小麦组合为材料,在大田种植条件下测定小麦苗期叶片的光合特性,包括净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）、水分利用效率（WUE）、叶绿素含量、Rubisco活性及其大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量;调查成熟期的产量性状,包括株高、主穗穗长、单株地上生物量、有效穗数、穗粒数、单株籽粒产量、主穗小穗数、千粒重、收获指数,并分析杂种优势以及光合性状与产量性状的相关性。【结果】杂交小麦苗期的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均表现出显著的超高亲优势,其中净光合速率的平均超高亲优势为15.4%,气孔导度为21.3%,蒸腾速率则为11.46%,净光合速率值高的恢复系所配制的杂交组合具有更高的净光合速率和杂种优势,而胞间二氧化碳浓度、水分利用效率则少数有负向优势。成熟期有效穗数、单株籽粒产量及单株生物量具有较高的超高亲优势,其中穗数的超高亲优势值达到最高,平均优势值为34.21%。相关性分析表明,净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、单株生物量和单株籽粒产量呈显著或极显著正相关,说明气孔导度、蒸腾速率可辅助筛选高光合小麦,同时苗期净光合速率与产量关系密切。叶绿素含量、Rubisco活性、大小亚基编码基因rbcL、rbcS相对表达量的杂种优势差异较大,其中杂交小麦Rubisco活性均高于双亲,且具有显著的超高亲优势,平均超高亲优势为5.38%。编码基因中,与rbcL相比rbcS具有更高的超高亲优势和中亲优势,而叶绿素含量主要表现为负向优势,少数表现出中亲优势,极少数表现出超高亲优势,且各项指标与净光合速率均无显著相关性。【结论】杂交小麦在苗期已表现出显著的杂种优势,尤其是净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,而净光合速率与单株产量、单株生物量显著正相关,因此结合小麦杂交组合的田间表现,苗期净光合速率高低可以作为早期预测杂交组合的产量潜力的参考依据。     

水稻产量性状竞争优势QTL定位

【目的】检测与水稻产量性状竞争优势相关的数量性状座位（QTL）,探讨水稻竞争优势的遗传基础。【方法】以特青为母本、以基于IR24遗传背景的6个IRBB近等基因系为父本,配组衍生了由204个水稻恢复系株系组成的重组自交系（RIL）群体,并用各个RIL与不育系中9A杂交获得测交F₁群体。两年同地种植两套群体,相邻两列并列种植相应的RIL和F₁,设2次重复。成熟时每份材料每个重复混收中间4株,考查单株穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量,计算得出2次重复的平均值。在各个性状上,以同一年的数据为基础,将F₁表现型减除对应RIL表现型,获得1套衍生数据。以（F₁-RIL）数据为基础,应用QTLNetwork 2.0检测QTL;经1 000次Permutation计算,选用全基因组显著性水平P＜0.05为阈值。【结果】6个产量性状在RIL和F₁群体之间均呈极显著正相关,相关系数以千粒重最高,为0.903;以单株穗数和单株产量最低,分别为0.333和0.357;结实率、每穗实粒数和每穗总粒数居中,分别为0.406、0.448和0.680。结果还表明,随着RIL表型值的增加,F₁杂种优势强度逐步降低、杂种劣势强度逐步升高。未检测到控制单株穗数的QTL,但在其他5个性状上共检测到16个QTL,分布于水稻第2、3、5、6、8和10染色体,其中,3个控制每穗实粒数,4个控制每穗总粒数,3个控制结实率,4个控制千粒重,2个控制单株产量,单个QTL的贡献率为1.7 %-22.1 %。控制每穗实粒数的所有3个QTL全部表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,而在每穗总粒数、结实率和千粒重上,分别有3、2和2个QTL表现为中9A/IR24的竞争优势优于中9A/特青,有1、1和2个QTL表现为中9A/特青的竞争优势优于中9A/IR24。在控制单株产量的2个QTL中,qGY2与控制每穗实粒数和每穗总粒数的qNGP2和qNSP2位于同一区间,qGY10与控制每穗实粒数和结实率的qNGP10和qSF10位于同一区间,它们均表现为中9A/IR24的竞争优势高于中9A/特青。【结论】亲本性状表现和杂种优势均对F₁的产量表现具有重要作用,与竞争优势有关的QTL对杂交稻产量性状遗传控制具有重要作用。     

籼粳超级杂交稻育种技术创新与品种培育

【目的】针对籼粳亚种间杂种优势利用存在的生育期偏长、结实率偏低、制种产量较低等问题,开展籼粳亚种间超级杂交稻育种技术创新与实践。【方法】通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段,选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,并比较与普通粳稻恢复系在主要农艺性状、程氏指数、广亲和特性、广亲和基因、恢复谱等方面的差异。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”2种配组方式,比较两者的光温反应类型表现与异交结实率差异。利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与CH58、C84、C927等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育“粳不籼恢”或“籼不粳恢”籼粳亚种间杂交稻。【结果】在高异交率粳型不育系创制方面,转育出早花时粳型不育系春江16A以及春江99A、春江23A等早花时、高柱头外露率粳型不育系,制种产量明显提高;在籼粳中间型广亲和恢复系创新方面,选育出CH58、C84、C927等穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系。晚粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为较强的感光特性,中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,早籼不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代光温反应类型则表现不一。无论是“粳不籼恢”还是“籼不粳恢”配组,父母本的花时差小、不育系柱头外露率高,则有利于提高制种的异交结实率。采用“粳不籼恢”和“籼不粳恢”的配组方式,利用粳型不育系春江16A、籼型不育系五丰A与C84等籼粳中间型广亲和恢复系配组,选育出春优84、五优84等籼粳亚种间杂交稻并通过品种审定,表现出穗型大、杂种优势强、增产潜力大、抗倒性强、结实率高、后期耐寒性好等优点。【结论】通过籼粳渐渗杂交,成功转育出花时早、柱头外露率高的高异交率粳型不育系。籼粳中间型广亲和恢复系携带有S5-n,恢复谱广,明显不同于普通粳稻恢复系。中粳不育系/籼粳中间型广亲和恢复系的杂种一代表现为感温特性,有利于缩短全生育期。不育系柱头外露率高、父母本的花时差小,有利于提高籼粳亚种间杂交稻制种的异交结实率;选育出春优84等籼粳超级杂交稻组合。     

基于部分NCII设计的陆地棉F1表现预测

【目的】探寻预测陆地棉F₁表现的方法,降低育种成本,提高育种效率。【方法】采用60个陆地棉亲本,通过部分NCII交配设计,形成一个由亲本和180个F₁杂交组合组成的部分NCII群体,用亲本加性效应（additive effect,A）、一般配合力（general combining ability,GCA）和表型中亲值（mid-parent value,MP）等3种预测方法对F₁的产量和纤维品质性状进行预测。【结果】陆地棉皮棉产量杂种优势明显。皮棉产量正向中亲优势的组合占97.78%,中亲优势平均达19.63%;正向超亲优势的组合占79.44%,超亲优势平均达8.47%。3种预测方法对F₁表现具有不同的预测效果,其中,以亲本加性效应对F₁的表现预测效果最优,其对皮棉产量、铃数、铃重、衣分、纤维长度、纤维强度和马克隆值等7个目标性状预测精度（pearson相关系数）达到0.738—0.928。性状的加性方差分量和亲本杂交次数对预测效果有影响。加性方差分量越大,所有方法的预测精度都越高;随着每个亲本杂交次数的增加,加性效应预测和GCA预测的精度提高,但表型中亲值预测的效果基本无变化。【结论】陆地棉F₁的表现可以通过利用包含亲本的部分NCII设计群体和亲本的加性效应进行有效预测,采用“大群体、少杂交”的策略可以在保持预测效果的同时降低预测的工作量。     

早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析

【目的】筛选新疆自育的优良亲本及强优势杂交组合,为棉花新品种选育奠定基础。【方法】选用不同来源的早熟陆地棉亲本17个,按照6×11的NCⅡ设计组配不完全双列杂交,得到66个杂交组合,通过随机区组3次重复试验,分析F₁产量和纤维品质的杂种优势和配合力。【结果】17个亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)存在显著或极显著差异。产量和品质性状广义遗传力和狭义遗传力大多比较低,株高广义遗传力可达74.28%,狭义遗传力达51.5%,其次为衣分和马克隆值。供试组合中以籽棉产量竞争优势、中亲优势和超亲优势最高,平均值分别为5.49%、11.77%和8.97%;与产量密切相关的果枝数、衣分、衣指等性状在中亲优势和超亲优势中都呈明显的正向优势;在竞争优势中,以果枝数、籽棉产量、衣分、百粒重、衣指和马克隆值为正向优势。产量性状GCA高的亲本是B3(23-90),B4(42-34),A4(H1-4),A6(惠远1403),A9(新农早112);品质性状GCA高的亲本是B1(125-1),B3(23-90),A5(H7-143),A8(天云1133)。【结论】通过F₁代对株高、衣分和马克隆值等性状的亲本进行选择效果较好;籽棉产量的杂种优势最高;A1×B5(10-101×72-47),A3×B1(48-33×125-1),A4×B1(H1-4×125-1),A8×B1(天云1133×125-1)等组合具有较大利用潜力。     

大豆杂种产量和品质性状早世代优势和亲本配合力分析

 【目的】研究黄淮地区一组优良大豆亲本早世代（F1～F3）产量与品质性状的杂种优势和自交衰退表现,分析杂种早世代亲本产量与品质性状配合力的变化特点,为大豆杂种品种和家系品种选育的亲本选配和后代选择提供依据。【方法】以来自黄淮地区及美国的8个大豆重要亲本及其组配的28个双列杂交组合为材料,以中亲优势率、超亲优势率作为杂种优势的指标,以自交衰退率作为自交衰退的指标,采用DIALLEL-SAS05软件进行多世代数据的联合方差分析和配合力分析。【结果】（1）黄淮地区大豆亲本间产量性状普遍存在杂种优势和自交衰退现象,产量优势最大,单株荚数和单株粒数次之,百粒重无优势。F1 杂种优势大的性状,其F2、F3自交衰退率一般也较大。生育期及品质性状（蛋白质和脂肪含量）杂种优势不明显,自交衰退也不明显。（2）大豆产量存在显著的一般配合力×世代和特殊配合力×世代的互作,杂种F1表现配合力高的亲本不一定在后代表现出高配合力。亲本品质性状的一般配合力×世代和特殊配合力×世代的互作效应不显著,由杂种一代的配合力预测杂种后代的可靠性较高。（3）亲本本身产量性状的的高低不能估计其一般配合力效应。但亲本本身蛋白质、脂肪含量的高低是估计其一般配合力效应的重要指标。【结论】黄淮地区大豆亲本间各性状中以产量的杂种优势最大,自交衰退率也较大,不宜直接利用杂种二代。杂种优势利用和杂种后代家系选育可能有不同的最佳亲本和组合。杂种早世代开始对籽粒蛋白质与脂肪含量进行定向选择,有利于及早提高后代的含量。     

陆地棉杂交组合F1、F2苗期优势表现及亲本配合力分析

【目的】筛选优异亲本和强优势杂交组合选育，为棉花F₂生产应用提供理论依据。【方法】以8个核背景不同的陆地棉材料为亲本，采用5×3的NCⅡ遗传交配设计，在大田环境条件下，测定亲本、F₁、F₂和对照品种苗期株高、叶片SPAD值和光合作用参数。【结果】株高、SPAD值和净光合速率的广义遗传力和狭义遗传力较高，部分性状的F₂遗传力高于F₁。苗期各性状一般配合力好的亲本为P₁(中901)、P₂(ZB)、P₆(大桃)和P₇(Z98);杂交组合F₁和F₂在苗期性状(株高、SPAD值、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率)中特殊配合力表现较好的为组合2(中901×Z98)、组合5(ZB×Z98)、组合7(SJ48×DT)。15个杂交组合的F₁和F₂在苗期各性状中较对照表现出不同的竞争优势，...     

甘蓝型油菜polCMS育性恢复位点的全基因组关联分析

【目的】甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育(pol CMS)在中国已被广泛应用于杂交种育种,其育性恢复程度表现出受1对主效基因的控制,并受微效修饰基因的影响。通过全基因组关联分析方法挖掘育性恢复位点,并对候选基因进行比较分析。【方法】通过芸薹属60K SNP芯片对308份甘蓝型油菜自然群体进行基因型分型,并用pol CMS系301A作母本,与上述材料分别进行杂交得到308份F1,每份F-_1分别于2013年和2014年进行种植,每年2次重复,于始花期根据花粉育性和花蕊发育情况调查F1植株的育性等级,同时对测交父本自然群体进行群体结构分析和亲缘关系评估,并结合测交父本的基因型分型结果和F_1的育性等级进行全基因组关联分析(GWAS)。从GWAS分析中显著的SNP左右100 kb区间或与显著SNP处于同一单体型块(R~20.5)的区间内预测候选基因,并对候选基因进行QTL比较分析和单体型或等位基因的效应分析。【结果】方差分析结果显示,两年F_1的育性等级存在显著差异(P0.01),但相关分析发现,两年的育性等级存在显著的正相关(r=0.52,P0.001)。群体结构分析显示,所有测交父本被分为3个亚群(冬性、春性和半冬性),亲缘关系分析发现,任何2个材料之间平均亲缘关系值为0.072,73%的任意材料间亲缘关系值小于0.1,其中,约53%的材料亲缘关系值为0。GWAS分析共检测到13个与育性恢复程度显著关联的SNP,构成了6个候选区间,分别位于A01、A09、C03、C06和C08 5条染色体上,单个SNP解释的表型变异介于2.53%—9.96%。从中共预测到6个与育性恢复位点相关的候选基因,其中4个编码的蛋白含有恢复基因特有的PPR保守基序。共线性分析发现,4个候选基因中的2个(Bna A09g46700D和Bna C08g40710D)位于A09和C08染色体部分同源区间,且与已克隆的pol CMS育性恢复位点ORF2同源。另外2个新鉴定到的候选基因(Bna C03g45840D和Bna C06g13000D)连锁的SNP等位基因或单体型变化都与育性等级显著相关(P0.001)。【结论】通过GWAS分析鉴定到多个与油菜育性恢复有关的候选基因,开发基于与这些基因连锁位点或SNP的功能标记将有助于对该不育系统进行恢复系和保持系的筛选。     

早熟陆地棉亲本遗传距离与杂种优势的相关性分析

[目的]为早熟陆地棉杂交亲本选配及杂种优势预测提供参考信息.[方法]将12个早熟陆地棉品种初步划分成两组亲本,田间调查17个主要性状,并进行SSR分子标记检测,对基于表现型和基因型差异的遗传距离与F1代主要性状杂种优势的相关性进行分析.[结果]基于5个主成分因子得分两组亲本间的平均遗传距离为5.535,最大为9.097,最小为3.097;基于SSR扩增结果两组亲本间的平均遗传距离为4.186,最大为5.099,最小为2.646.36个组合F1代生育期、铃数、单铃重、衣分、绒长、籽棉产量和皮棉产量的平均中亲优势分别为0.367、-1.256、14.176、6.691、1.000、11.206和15.235,平均超亲优势分别为-0.966、-1.464、6.457、0.110、-2.500、7.561和10.816.基于性状主成分因子得分的遗传距离只与F1代衣分的中亲优势呈极显著正相关;基于SSR扩增结果的遗传距离与生育期的中亲优势、衣分和绒长的超亲优势呈显著负相关.[结论]早熟陆地棉的铃重和产量具有较强的杂种优势;衣分具有较强的中亲优势.亲本的遗传距离只与F1代个别性状的杂种优势具有显著相关,且与产量不是简单的线性关系.部分性状的杂种优势随遗传距离的增大而增大,但部分性状则减小.