籼粳杂交不同衍生世代产量相关性状基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型(AD模型),分析了水稻籼粳杂交不同选育阶段衍生系产量相关性状的遗传表现规律。结果表明,所测定各产量相关性状中普遍存在着遗传主效应,且也普遍存在基因型×环境互作效应。其中,衍生一代的播抽天数和千粒重性状以加性效应为主,其余7个性状以显性效应为主;衍生二代的单株谷重、结实率和千粒重性状以显性效应为主,其余6个性状则以加性效应为主;衍生四代的单株谷重、结实率、株高和穗长性状以显性效应为主,其余5个性状以加性效应为主。基因型×环境互作分析表明,除衍生一代的单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数性状和衍生二代的播抽天数、单株有效穗数、每穗总粒数性状以及衍生四代的单株有效穗数、每穗总粒数和每穗实粒数性状没有检测到加性×环境互作效应外,其余性状均存在加性×环境互作效应。此外,不同衍生世代各产量相关性状均存在着显性×环境互作效应。     

籼粳交品系产量相关性状的环境互作效应分析

近年来,数量遗传学者提出了可预测作物杂种后代在多环境中的基因型值和遗传效应的新方法,并已在水稻、棉花等作物上广泛应用,这为深入揭示基因型×环境互作的生物学本质,阐明多环境下数量性状的遗传表现规律提供了有效方法。本文旨在应用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型和统计方法,分析水稻籼粳杂交不同衍生世代材料的产量相关性状在两个不同地点的表型值和遗传效应的变化     

水稻籼粳杂交衍生系不同衍生世代产量相关性状改良效果评价

长期以来,水稻育种家就试图利用籼粳杂种优势来提高水稻产量。但在育种实践中发现,由于杂种一代存在植株过高、结实率低、生育期太长和籽粒充实度不好等四大难题,选育实用的强优势籼粳亚种间杂交稻在技术上的难度很大。本研究所用水稻籼粳亚种间杂交衍生系谱,是通过广亲和基因和恢复基因的不断聚合和累加而创制的。     

基因×环境互作下杂交粳稻剑叶SPAD值遗传效应

利用3个粳稻BT型不育系和6个粳型恢复系,配制不完全双列杂交组合,采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性-上位性遗传模型,分析不同发育时期剑叶SPAD值的遗传效应。结果表明：各亲本在不同的发育时期剑叶SPAD值存在着显著差异;同一亲本在不同环境条件下剑叶SPAD值间也存在着差异;剑叶SPAD值的发育在不同阶段主要由基因的显性、加性×加性上位性及其与环境互作效应控制。     

尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼及其正、反杂交后代生长有关性状的基因型×环境互作及相关分析

采用完全双列杂交配组方法和加性一显性遗传模型，在水泥池和网箱两种不同放养密度的养殖环境中，对尼罗罗非鱼（Oreoehromis niloticus）、奥利亚罗非鱼（O．aureus）及这两种罗非鱼的正、反杂交后代，从与生长相关的体重、全长、体长、体高、体宽及肥满系数共6项性状，分析基因型×环境互作遗传效应，并进行性状间的相关分析。结果表明：（1）4种罗非鱼的体重性状主要受加性遗传效应控制；全长、体长、体宽三个性状主要受显性基因效应控制，通过杂交可发挥这些性状的育种潜力，早代选择可获得较好的育种效果。（2）奥利亚罗非鱼在两种环境中各性状的显性×环境互作效应都表现为负向，尼罗罗非鱼生长性状的基因型×环境互作效应较为复杂，尼奥杂交鱼需要在合适的环境中才能得到更好的生长表现。（3）除肥满系数与其它各性状间相关关系较小之外，体重、全长、体长、体高、体宽5个性状相互之间的表型相关在0．893～0．981，而遗传相关在0．904～0．993之间，表明这5个性状相互极显著正相关。     

水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势

采用包括基因型与环境互作效应的加性—显性遗传模型(AD模型),对不同环境下水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势进行研究。结果表明,播抽天数、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状以基因的加性主效应为主;结实率和株高性状以基因的显性主效应为主;基因型×环境互作效应明显影响产量相关性状表现,以显性×环境互作为主,其中播抽天数、单株谷重、千粒重和穗长的显性×环境互作效应尤为明显。杂种优势研究表明,由遗传主效应控制的杂种优势除单株有效穗数外,其余8个性状均表现正向群体平均优势;基因型×环境互作杂种优势分析表明,单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高和穗长6个性状杂种优势的稳定性较好。遗传效应分析结果表明,明恢413、97gk1037、明恢118和明恢417在多个性状上表现以遗传主效应为主,环境互作效应较弱,具有较好的环境稳定性,表明该4个籼粳交衍生品系在籼粳杂种优势利用中具有较高的利用价值。     

籼粳杂交稻米外观品质性状的遗传及基因型×环境互作效应研究

用包括基因型×环境互作效应的种子性状遗传模型,对籼粳交组合的3个外观品质性状（粒长、粒宽和长宽比）的遗传特性进行了研究。结果表明：在籼粳交组合中,这3个性状的遗传表达主要受母体加性和直接加性效应控制,以母体加性效应为主。母体加性和直接加性效应之间还有显著的负向遗传协方差。部分性状的直接显性、母体显性和细胞质效应方差分量也达到显著或极显著水平。基因型×环境互作主要表现为直接加性×环境、母体加性×环境和母体显性×环境互作。直接遗传率和母体遗传率的估计值都极显著,以母体遗传率较大。显性效应的表现因性状和配组方式而有所不同,基因型×环境互作只影响显性表达的程度,而不改变其方向。另外,根据各性状的遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。     

水稻籼粳杂交育成品种产量相关性状遗传分析

现阶段,优化产量构成因素,使单产水平得到跨越,是水稻超高产育种的主要研究内容。前人对水稻产量相关性状进行了较为广泛研究,获得的结果在指导水稻超高产育种中发挥了重要作用。但研究未能从遗传生态学角度深入剖析产量相关性状的遗传效应及其与环境互作效应。本研究选用8个籼粳杂交育成品种与生产上大面积推广应用的8个不育系按不完全双列杂交方式（8×8）组配构建包括亲本（P）和杂交一代（F1）2个世代的遗传材料。     

籼粳杂种主要性状的遗传及其与环境互作效应

将５份籼型材料和６份粳型广亲和系配制的不完全双列杂交Ｆ１及其亲本进行两年试验，应用基因型与环境互作模型分析籼粳交８个主要农艺性状的遗传特点．结果表明，多数性状的加性×环境互作或显性×环境互作方差已达显著或极显著水平，显性×环境互作方差还明显大于加性×环境互作方差．抽穗天数、单株穗数、主穗总粒数和百粒重性状上，亲本的加性效应随环境不同其变化相对较大；而株高、剑叶长、单株穗数、主穗总粒数和结实率性状上，其杂种的显性效应对环境表现更为敏感．试验还对参试亲本及其杂种的遗传主效应值进行了预测     

籼粳交恢复系产量相关性状的遗传方差与杂种优势分析

利用籼粳亚种间的杂种优势是水稻超高产育种的重要途径。选择遗传差异适当的亲本配组是选育籼粳亚种间强优势组合的重要基础,双亲适度的遗传差异可有效提高杂种的结实率和产量水平,改善杂种的一些不良性状如生育期和株高超亲、籽粒充实差等,并使杂种保持强大的产量优势。     

籼粳杂种主要性状的遗传及其与环境互作效应

将５份籼型材料和６份粳型广亲和系配制的不完全双列杂交Ｆ１及其亲本进行两年试验，应用基因型与环境互作模型分析籼粳交８个主要农艺性状的遗传特点。结果表明，多数性状的加性×环境互作或显性×环境互作方差已达显或极显水平，显性×环境互作方差还明显大于加性×环境互作方差。抽穗天数、单株穗数、主穗总粒数和百粒重性状上，亲本的加性效应应随环境不同其变化相对较大；而株高、剑叶长、单株穗数、主穗总粒数和结实率性状     

基因型×环境互作下杂交粳稻谷粒性状遗传效应分析

利用6个不育系和8个恢复系配制不完全双列杂交组合,采用基因型×环境互作下的加性-显性遗传模型,研究杂交粳稻谷粒性状的遗传特性。结果表明,粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比、宽厚比的加性及加性×环境互作效应均达极显著水平;粒长、长厚比、宽厚比的显性效应达极显著水平,粒宽的显性×环境互作效应达极显著水平,粒宽的遗传存在显著的显性×环境互作效应。遗传相关分析表明,粒长与粒宽的加性和加性×环境互作效应、与长宽比的加性和加性×环境互作效应呈极显著的正相关,粒长与粒厚的加性×环境互作效应、与宽厚比的显性效应呈极显著负相关。     

尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼及其正、反杂交后代生长有关性状的基因型×环境互作及相关分析

采用完全双列杂交配组方法和加性一显性遗传模型，在水泥池和网箱两种不同放养密度的养殖环境中，对尼罗罗非鱼（Oreoehromis niloticus）、奥利亚罗非鱼（O．aureus）及这两种罗非鱼的正、反杂交后代，从与生长相关的体重、全长、体长、体高、体宽及肥满系数共6项性状，分析基因型×环境互作遗传效应，并进行性状间的相关分析。结果表明：（1）4种罗非鱼的体重性状主要受加性遗传效应控制；全长、体长、体宽三个性状主要受显性基因效应控制，通过杂交可发挥这些性状的育种潜力，早代选择可获得较好的育种效果。（2）奥利亚罗非鱼在两种环境中各性状的显性×环境互作效应都表现为负向，尼罗罗非鱼生长性状的基因型×环境互作效应较为复杂，尼奥杂交鱼需要在合适的环境中才能得到更好的生长表现。（3）除肥满系数与其它各性状间相关关系较小之外，体重、全长、体长、体高、体宽5个性状相互之间的表型相关在0．893～0．981，而遗传相关在0．904～0．993之间，表明这5个性状相互极显著正相关。     

籼粳杂交偏籼型恢复系产量相关性状的遗传效应与杂种优势分析

选用通过籼粳杂交、籼型育种目标选择以及育性恢复能力测定等手段选育的6个偏籼型早熟恢复系Gmh01、Gmh03、Gmh05、Gmh06、Gm4006、Gme24与2个籼型三系不育系,按照2×6不完全双例杂交试验设计配制遗传材料。采用等位基因的加性-显性遗传模型(AD模型)分析其产量相关性状的遗传效应与杂种优势。结果表明,每穗总粒数和每穗实粒数主要受到基因加性效应的影响;播始历期、主穗长、单株有效穗数和结实率主要受到基因显性效应的影响。杂种一代产量相关性状均具有一定的杂种优势,但因受到等位基因遗传效应的不同而存在程度和方向上的差异。其中,籼粳交偏籼型恢复系Gmh01、Gmh03和Gme24的遗传改良效果显著,综合性状优良,在今后籼粳亚种间杂种优势利用中具有较好的应用前景。     

中熟×早熟陆地棉F_1产量及形态性状的遗传分析

[目的]为选配和利用高产、稳产陆地棉杂交种和品种提供理论依据。[方法]采用MINQUE（1）统计方法,利用AD模型对陆地棉8个亲本和16个F1组合的4个产量性状和3个形态性状进行了遗传分析。[结果]各性状的普通广义遗传率均达极显著水平,特别是铃重、衣分、顶部茎粗的普通广义遗传率达50%以上,单株皮棉产量、单株铃数、株高、子叶节茎粗普通广义遗传率较低,单株皮棉产量和单株铃数的普通狭义遗传力分别为24%和25%,铃重、衣分等性状的普通狭义遗传力较低或为0。亲本的加性效应分析表明,在中35的杂种后代中易选出高产的遗传材料。各组合显性效应分析表明,部分组合的各性状可能表现正向杂种优势。[结论]陆地棉产量性状的遗传受加性效应和显性效应共同控制。     

基因型与环境互作对黄早四及其衍生系农艺性状的影响

选用黄早四及其衍生系共30份自交系为材料,通过在不同生态条件下两年三点的大田试验,对农艺性状的稳定性进行研究。结果表明,农艺性状在哈尔滨表现最好,有利于产量水平的发挥;农艺性状中受GEI影响程度最大的是百粒重,其次为单株产量。文章对黄早四及其衍生系产量的稳定性比较得出高产稳产型自交系,同时对黄早四及其衍生系的改良方向进行了探讨。     

中熟×早熟陆地棉F1代产量及形态性状间的遗传相关分析

采用MINQUE（1）统计方法。采用加-显性（AD）遗传模型,对陆地棉中熟×早熟的8个亲本及其16个F,组合的4个产量性状和5个形态性状的遗传和成对性状间的相关进行了分析。结果表明,各性状遗传组分方差相差很大,单株皮棉产量、单株铃数、顶部茎粗的加性方差明显大于显性方差且达到了极显著水平,铃重、衣分、株高的显性方差达到极显著水平且较大;单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、株高、主茎节数、果枝数、子叶节茎粗、顶部茎粗的表现型方差均达极显著水平。说明陆地棉中熟与早熟陆地棉品种杂交的F1产量性状主要以显性效应为主。相关分析表明,各性状间存在着不同程度的相关,单株铃数、铃重、衣分分别与单株皮棉产量间存在正向极显著的显性相关,说明单株皮棉产量表现有优势的组合,单株铃数、铃重、衣分可能表现杂种优势。单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分分别与株高、子叶节茎粗、顶部茎粗间正向或负向的加性相关均达到极显著水平,说明对杂种后代株高、子叶节茎粗、顶部茎粗的选择,可提高单株皮棉产量,单株铃数、铃重、衣分也相应较高。     

白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F1无性系自然接干性状遗传变异的比较研究

从树木遗传学的角度开展了白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F1无性系自然接干性状遗传变异的比较研究。结果表明：①白花泡桐X兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F1无性系自然接干性状的遗传变异在变异系数、变异模式、自然接干类型、自然接干优劣性、变异差异性、主成分结构、主成分贡献率、相关性模型、生长杂种优势、速生性、广义遗传力、遗传增益和样木干形上都完全相同或大体相似,而没有本质性差别。②接干高性状在影响和决定白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F1无性系自然接干性状的总体表现和最终状况上起着重要作用,而通直度性状是泡桐自然接干性状遗传改良的关键性状。③白花泡桐×兰考泡桐,与泡桐杂交育种史上应用最多和育种成就最大的种间杂交组合：毛泡桐×白花泡桐,具有同等重要的杂交育种意义。④在泡桐的杂交育种、无性系育种、自然接干性状的遗传改良和多世代遗传改良中,必须同等对待白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐,而纠正过去长期忽视白花泡桐×兰考泡桐的杂交育种倾向。     

多环境下水稻产量及品质性状的遗传相关分析

研究了直链淀粉含量、胶稠度、碱消值、蛋白质含是、粒长、粒宽、长宽比和千粒重等8个品质性之间的遗传相关，以及直甸淀粉含量、胶稠度、碱消值和蛋白质含量等4个品质性状与单株穗数、穗实粒数、千粒重和单产量等4个产量性状之间的遗传相关。结果表明任两个品质性状之间及品质性状与产量性状之间均存在某种遗传相关，其中有的性状之间表现为较复杂的遗传相关，存在两种以上的遗传相关分量，而另一些性状之间的遗传相关较为简单，仅存一、二种遗传相关分量。