皖杂40杂交棉产量与品质性状的杂种优势表现及遗传分析

 以生产上大面积推广的陆地棉杂交种皖杂40为基础材料，配制多世代群体，进行多年多点多世代群体联合试验，研究该组合杂种优势的表现及杂种优势形成的遗传基础。皖杂40杂交棉的皮棉产量、籽棉产量、单株铃数、铃重、衣分的平均中亲杂种优势F1代分别是26.1％、23.7%、15.1%、6.6％和2.0%；F2代分别是21.1％、19.2%、13.0%、6.4％和1.5%。皖杂40杂交棉的纤维品质性状杂种优势低。高产杂交棉的杂种二代具有在生产上利用价值的产量杂种优势。通过主基因-多基因遗传体系分离分析和多世代平均数联合尺度测验验证，表明控制皖杂40杂交棉皮棉产量、霜前花产量、铃数和衣分的遗传效应主要是显性效应，控制铃重的遗传效应包括加性效应和显性效应。因此，显性效应是该杂交棉产量性状杂种优势形成的主要遗传基础。棉花产量和品质性状存在主基因遗传效应。     

陆地棉不同类型杂交种主要性状杂种优势比较分析

以5个具有抗虫基因的陆地棉品种(系)(其中1个为棕色彩棉)为母本,6个不同类型的非抗虫棉品种(系)为父本,按照NCⅡ遗传交配设计组配30个杂交组合,对杂种F1及F2绒长、衣分、比强度、单铃重、株铃数等主要经济性状进行了杂种优势及关联性分析.结果表明:供试30个杂种F1在果枝数和绒长等产量性状和品质性状上普遍表现明显的杂种优势;杂种后代F2较F1优势弱但仍高于亲本,具有利用价值;彩棉组合杂种F2主要性状受棕色纤维基因的影响较大,随着F2纤维颜色的加深,其产量性状与品质性状逐渐变差.     

陆地棉杂种F1代主要经济性状的通径分析

以陆地棉品种间杂交的 2 8个组合为对象 ,研究分析了F1 代主要经济性状的优势表现 ,并对F1 代中的 6个主要经济性状进行了通径分析。结果表明 :杂种F1 代中皮棉产量、单株铃数、单铃重和衣分都有较强的优势表现 ;对皮棉产量直接作用较大的性状为衣分、单株铃数和单铃重 ,且它们间的相关都达到显著水平 ;同时F1 代纤维品质与皮棉产量间的负相关已经不同程度地被打破。因此在F1 代中选择时要协调好产量三要素间的关系 ,也可以通过对单铃重的选择来协调产量和品质间的矛盾。     

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.     

不同生态区杂交棉皮棉产量与多个性状关系的研究

[目的]研究不同生态区杂交棉在南疆地区皮棉产量与多个性状的关系,为新疆南疆地区棉花引种、育种和大田生产提供理论和生产实践参考.[方法]以来自不同生态区12个杂交棉品种(系)为材料,分别研究皮棉产量与单株铃数、单铃重、衣分、亩株数(667 m2株数,下同)、籽指、衣指、绒长、纤维伸长率、整齐度指数、马克隆值和断裂比强度之间相关性和通径分析.[结果]皮棉产量与衣分,单株铃数和单铃重达显著正相关;对皮棉产量贡献较大的因子依次是单铃重＞亩株数(667 m2株数,下同)＞单株铃数＞衣分;12份材料,综合表现较好的为湘江棉5号、鲁棉研40号和湘江棉3号.[结论]栽培上杂交棉种植应注意控制合理密度;育种上宜主要从提高衣分、单株铃数和单铃重三方面来提高皮棉产量,同时对品质性状也不能忽视;引种时要注意选择皮棉产量较高,同时纤维品质较好的品种用于当地推广.     

长绒陆地棉与常规品种杂交F_1代主要性状的相关性研究

对长绒陆地棉品系与黄淮棉区推广常规品种杂交F1代的绒长、马克隆值、比强度、株高、铃重、铃数、子指、衣分、皮棉产量共9个性状进行遗传相关和表型相关分析。结果表明：单株铃数是影响高品质棉花产量的最主要因素,子指则与皮棉产量呈负相关,单铃重对产量影响较小;中长绒材料在纤维长度、纤维强度和纤维细度同时达到育种目标要求是可能的。     

海岛棉产量性状的配合力分析

用5个海岛棉品系以Griffi ng III配合杂交组合,对亲本和杂交F1代的产量性状进行配合力分析,结果表明:432(2)、410(4)号亲本在大多产量性状上具有较高的一般配合力效应值,因此它们可以作为改良产量性状的骨干亲本。组合1×5在单株铃数、单铃重、衣分单株皮棉、单株籽棉上特殊配合力(SCA)相对效应值最好。此外3×5在大多数产量性状上的特殊配合力(SCA)效应值较高,因此组合1×5、3×5可以作为高产的组合。单株铃数、单铃重、衣分、单株籽棉受基因的显性效应控制;单株铃数、单铃重这2个性状受环境条件影响较大,而衣分、单株皮棉、单株籽棉的环境方差较少,说明衣分性状主要受遗传因素控制,受环境条件影响较小,具有相对的遗传稳定性。     

陆地棉杂交种F1代主要经济性状的杂种优势研究

以4个高产优质陆地棉品种(系)为父本,6个抗病品种(系)为母本,按NCⅡ遗传设计配制了24个杂交种.对杂交种F1代主要经济性状(皮棉产量、单株铃数、单铃重、衣分、霜前花率、纤维长度)进行了杂种优势分析.结果表明(1)供试24个杂种F1代普遍表现出竞争优势,其优势大小与性状有关,因组合而异.其中鄂抗6号×384,鄂抗7号×051006杂交种F1代综合性状较好;(2)有一个相同亲本的各个组合,其杂种优势变化较大.     

抗虫杂交棉F_1与F_2的经济性状相关特性分析

分析了7个抗虫杂交棉组合F_1与F_2代间经济性状的相关性。结果显示:在抗虫杂交棉F1与F2代间,籽棉产量、皮棉产量、衣分、籽指、比强度、马克隆值及伸长率均存在极显著的正相关,单铃重、不孕籽率、纤维长度均呈显著正相关,株高、果枝数、结铃数、烂铃率、脱落率均不存在显著相关性;F1的籽棉、皮棉产量的竞争优势与其F_2优势的衰退率之间仅存在弱的正相关。上述结果表明:要想获得产量具有竞争优势的抗虫杂交棉F_2,首先必须获得产量具有竞争优势的F1组合。     

优异棕色棉品种(系)间产量性状的配合力及杂种优势分析

采用NCII设计,以5个不同类型的棕色棉品种(系)为母本,3个棕色棉品种(系)为父本配制15个杂交组合,分析了棕色棉品种(系)杂交组合产量性状的配合力和杂种优势表现.结果表明,产量性状受加性和显性效应共同控制,籽棉产量、铃重和籽指的一般配合力(加性)和特殊配合力方差均极显著,皮棉具极显著的特殊配合力(显性)方差,衣分和单株铃数的一般配合力(加性)方差均达极显著.杂种优势分析表明,各产量性状(除籽指外)均具有显著的正向中亲优势;产量构成因素的优势为单株铃数＞铃重＞衣分.利用不同类型棕色棉品种(系)配制的杂交组合,F1代皮棉产量增产显著达22;以上,且色泽遗传较稳定.     

玉米F_1、F_2代植株性状的遗传背景及适宜群体筛选

利用2个优良爆裂玉米自交系与6个Reid类普通玉米自交系组配12个组合,研究了株高、穗位高、顶高、顶高/株高4个植株性状的F1表现、杂种优势、F2群体表现和分离特征及其与亲本的相关性。结果表明:不同组合F1表现、中亲优势(MH)、超高亲优势(HH)、F2群体的平均值(F2M)、变幅、变异系数、优势衰退(HDR)等均存在不同程度差异,各植株性状杂交早代的遗传背景效应突出;F2群体各性状多呈连续正态分布,存在超双亲分离,为多基因控制的复杂数量性状;顶高/株高杂种优势较小,可根据两类亲本或其均值初步预测其组合表现,并实施早代选择,而株高、穗位高和顶高的杂种优势较大,不宜进行预测;亲本、F1、F2M、MH、HH、HDR间的相关趋势因性状不同而异;R1×N04、R3×N04组合为改良爆裂玉米自交系植株性状的最佳群体,R2×N10、R3×N04、R5×N10和R6×N04组合适宜构建遗传作图群体。     

不同环境下花椰菜农艺性状的杂种优势分析

利用包括基因与环境互作的加性—显性遗传模型对6个花椰菜品种(系)完全双列杂交实验的2年观察资料进行单球重、球径、球高、成熟期、株高、株幅和叶片数等农艺性状的杂种优势分析.结果表明,年份间的环境差异对亲本和F1的表现影响较小,F1农艺性状的平均值与其双亲平均值显著相关；单球重、球径、球高和成熟期以加性效应为主,通过早代选择可取得较好的改良效果,株高、株幅和叶片数以显性效应为主,且具有较大的环境互作效应,以高世代选择为好；单球重、株高、株幅和叶片数的杂种优势以正值为主,成熟期的杂种优势以负值为主,利用杂种优势可改良这5个农艺性状,球径仅测到环境互作优势,环境条件的变化对球径表现影响较大,在本研究中未测到球高的杂种优势.     

The Quadraplex Tetraploids Hybrids and Duplex Tetraploids Hybrids Are Responsible for Heterosis and Inbreeding Depression in Maize

The maize quadraplex tetraploids and duplex tetraploids were developed using Kato's protocols. The phenotype of heterosis and inbreeding depression over generations in their parents and progenies of F1, F2 and F3 were investigated.The results indicated that different duplex tetraploids have different genetic backgrounds, but they acquire maximum heterosis at same traits, such as the leaf length, leaf width, culm circumference and days to flowering. P.N. rises much faster from the F2 to F3 segment than the A.W. does for the plant height in duplex tetraploids. In comparing duplex and quadraplex over a generation the quadriplex is showing the greatest heterosis in plant height, leaf height, leaf width and days to flowering. Most of the examples achieve the maximum heterosis at Qu F2, with the exception of culm circumference,which achieves greatest heterosis at PNAW F1. Meanwhile, this experiment shows that quadraplex tetraploids has distinct additional favorable alleles that are not contained in duplex tetraploid, this is demonstrated by the heterosis found in crosses between the two duplex tetraploid. This finding helps explain quadraploids superiority and unique breeding behavior, in which, the progressive heterosis and inbreeding depression in maize are due mainly to linkage disequilibrium.The severe inbreeding depression in duplex tetraploids is due mainly to the rapid loss of complementary chromosomes or genes interactions in the first few generation of inbreeding. Correspondingly, the progressive heterosis in quadraplex tetraploids is due mainly to a progressive increase in complementarities of homologous chromosomes or genes interactions.Greater complementarities of homologous chromosomes or genes interactions in tetraploids maize alse helps explain recent molecular biology research indicating that some of traits in quadraplex tetraploids are more responsive to genetic diversity than in duplex tetraploids. In addition, the dosage effect of polyploid in relation to the genetic basis of heterosis and inbreeding depression were discussed also.     

大豆籽粒中异黄酮含量的遗传初步分析

 选用6个异黄酮含量不同的大豆品种,配制15个杂交组合,按随机区组设计,初步分析了大豆异黄酮含量的遗传。结果显示,杂种F2代异黄酮含量的遗传方式具有数量性状遗传特点,遗传机制呈累加作用;F1、F2代异黄酮含量一般介于双亲之间的中间型,F2代接近中亲值,且在大部分组合中表现杂种优势,也有部分超亲优势现象;F2代部分组合中的广义遗传力表现较高,可以在F2代进行初步的遗传选择;杂种后代与中亲值呈显著的正相关。     

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。     

玉米植株抗倒伏性状的遗传分析

以2个茎秆强度不同的自交系82 -3和W1为基础材料,通过杂交与自交,对双亲、F1及F2等不同群体株高、穗位高、茎秆强度等植株性状进行田间调查和遗传分析.结果表明,双亲及其杂交后代各性状差异明显,与W1相比,亲本82 -3表现株矮、穗位低,但根系差,茎秆强度也低;杂种F1除穗位节的节间强度表现负向杂种优势外,其它性状均...     

陆地棉品种间杂种优势利用研究

以８个陆地棉品种为亲本，配制了６个单交组合和３个复交组合，对杂种的一些重要性状进行了研究。结果表明，单交种Ｆ１代比对照有明显的竞争优势，Ｆ２代优势下降，但大多数经济性状在Ｆ１与Ｆ２代之间存在正相关，Ｆ２代优势的衰退程度也因不同的组合而在较大差异，有的组合Ｆ２代仍具有较好的竞争优势，筛选出连续利用Ｆ１和Ｆ２代的高优势组合是完全可能的。     

不结球白菜主要经济性状遗传规律的研究 Ⅱ.15个农艺性状的遗传力和基因效应分析

选用６个杂交组合的Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｂ１和Ｂ２家系的平均数及其方差,估计了不结球白菜１５个农艺性状的基因效应、遗传力和基因效应对杂种优势的贡献。结果表明：１５个性状的遗传基本符合“加性—显性—上位性”遗传模式或部分拟合模式。所有性状的各组合均有显著的加性效应和１～３种上位效应,１／３的组合有显著的显性效应。单株重、叶片重、叶柄重和株高等性状的广义遗传力较高,菜头粗度、叶柄宽度和叶柄厚度等性状的广义遗传力较低。杂种优势主要表现在单株重、叶片重、叶柄重等产量性状上,显性效应［ｈ］和上位效应［ｌ］对杂种优势的贡献均具有重要作用。这三个性状的遗传均受重复型互作基因的控制。     

棉花F1性状与亲本关系分析

从36 个F1优势组合中筛选出强优势组合,将P1、P2、F1 随机区组排列,3 次重复,生育期内测定植株性 状、黄萎病、产量构成要素及品质变化。通过对杂交棉强优势组合子一代与亲代间优势关系分析,揭示杂种一代变化 趋势。结果表明院杂种一代与两亲本相比,株高、果枝数超过高值亲本Y5-1,生育期与早熟亲本一致,果枝始节位、第 一果枝高接近两亲本均值;抗病能力超过病重亲本,但低于病轻亲本;铃重极显著高于双亲,籽皮棉产量均表现出明 显的正向中亲优势和超亲优势,优势分别达到76.6%、25.4%。品质性状中,没有表现出超亲优势,纤维长度和成熟度 指数与高值亲本P2相同,其余性状数值都接近于中亲值。指出种质创新、选择在杂优利用中的重要作用,同时应根据 新疆实际情况加强对杂交二代的选育研究。     

新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状的遗传效应与杂种优势分析

【目的】研究水稻新质源(CMS-FA)不育系和恢复系的产量相关性状遗传效应和杂种优势水平,评价新型细胞质源杂交稻亲本的育种潜力。【方法】采用不完全双列杂交设计,以新质源(CMS-FA)杂交稻系统的5个不育系为母本,5个恢复系为父本配制25个杂交组合,种植亲本和F1获得产量相关性状的试验数据。利用加性-显性遗传模型和MINQUE(1)法对10个产量相关性状遗传方差分量比率、遗传率、亲本加性效应和组合显性效应以及杂种优势进行剖析。【结果】新质源杂交稻产量相关性状同时受加性效应和显性效应的控制,单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、剑叶长和生育期等性状以加性效应占主导,单株产量、株高和穗长等性状则以显性效应控制为主;狭义遗传率以千粒重表现最高,生育期次之,单株产量最低;加性效应最好的不育系是金农2A,恢复系是金恢3号和金恢1号;显性效应最强的4个组合为金农2A×金恢5号、金农2A×金恢2号、金农4A×金恢5号和金农5A×金恢5号;单株产量、株高、穗长3个产量相关性状F1具有很强的群体平均优势(7.351%—16.330%)和群体超亲优势(4.233%—10.507%),强优势组合杂种优势可达10.307%—49.462%。【结论】供试不育系以金农2A较好,恢复系以金恢3号和金恢1号最好,金恢5号在配制生育期较短的杂交稻高产组合中是一个很好的亲本。