甘蓝型油菜杂交组合的杂种优势和配合力研究

油菜杂种优势利用目前所面临的问题是如何在提高产量的同时,提高杂交油菜菜籽的商品价值。在这一点上最现实的问题是要克服已有“三系”的高芥酸和高硫甙等品质性状,即将低芥酸和低流甙基因结合到三系材料的遗传背景中去。这是近期一个重要的育种目标。由于油菜品质性状和产量性状之间的负相关性,而有必要去评价这些等位基因在合成的亲本品种及其杂交组合中在产量和其他性状的配合力和变异。为此,进行了本次甘蓝型油菜非完全双列杂交试验。     

甘蓝型优质杂交油菜主要农艺性状配合力与遗传力研究

选用自育的4个综合性状优良的双低油菜雄性不育系作母本,4种不同改良方法培育的优质恢复系作父本,采用PQ交配模式,分析16个组合并个主要农艺性状的配合力及遗传力,结果表明212A是一个较为理想的不育系,在多个产量性状上的一般配合力量最高,应用潜力较大,以多亲本复合杂交方法选育和116C是一个较为理想的恢复系,经济性状突出,配合力较高.212A116C为最佳组合.     

甘蓝型油菜杂种优势及产量性状的遗传改良

对不同来源的3个甘蓝型油菜自交不亲和系与22个父本品种的遗传距离及它们以NCII法配制的66个杂交组合的产量、物候期性状进行了分析.结果表明,尽管3个自交不亲和系与父本品种间的遗传差异较小,但它们与国外品种间的杂种F1产量性状平均优势均较强.杂种生育期及初花至成熟期日数均介于双亲之间,但前者偏向晚熟亲本,而后者却偏向早熟亲本.与其它产量构成因子相比,一次分枝及其角果数不仅对单株产量贡献率最大,且对单株产量杂种优势贡献率亦最高.在油菜产量性状的遗传改良中,特别是在杂种优势利用中,首选目标性状应为一次分枝及其角果数.在保证一次分枝及其角果数前提下,提高角粒数、千粒重亦是一条有效途径.     

马铃薯主要块茎性状杂种优势及配合力分析

对马铃薯9个亲本及其不完全双列杂交组配的18个杂种无性一代的8个性状进行了杂种优势和配合力分析。结果表明:①8个性状均具有一定程度的杂种优势,超中亲优势的大小顺序为:烂薯率>块茎产量>结薯数>淀粉含量>单个块茎重>薯形>块茎外观>结薯习性;超高亲优势的排列顺序则为:结薯数>单个块茎重>块茎产量>块茎外观>烂薯率>淀粉含量>薯形>结薯习性。②品种P(2L0031-17)、P(4陇薯3号)、P(7L0218-38)、P(995D-P-8)具有较好的一般配合力,是理想的亲本材料。③组合P1×P4、P2×P9在淀粉含量、块茎产量等性状上具有较高的特殊配合力,产生较强的杂种优势。在马铃薯高淀粉育种中应选择高淀粉材料作为亲本之一,选配组合时亲本最好采用高×高类型或高×低类型配置组合。     

甘蓝型油菜杂种优势及其与亲本配合力和亲本系数间的关系

用１４个亲本所配制的９１个杂交组合进行产量比较试验,分析组合的产量优势,及其与亲本的配合力和亲本系数的关系,结果表明：油菜杂交种的产量优势普遍存在,４９．５％组合的超亲优势达到了显著水平,配合力、亲本系数与杂种产量和杂种优势间均存在极显著的相关,杂种组合选配时应考虑配合力和亲缘关系。６个最高产杂种组合的分析表明,杂交种亲本的亲缘关系较远、配合力较高,则产量优势明显。这６个组合的亲本中均含有中国亲本。     

陆地棉新品系农艺性状的配合力及杂种优势研究

研究了自育的几个陆地棉新品系的一般配合力效应及组配杂种优势的潜力。结果表明，研究的几个陆地棉新品系中，以品系99-54、99-20、96-7的一般配合力较高．所配组合的杂种竞争优势籽、皮棉产量分别达到16．21％、12．18％和11．38％、7．68％．而品系98-19和00-99一般配合力较差。在亲本选择和杂种优势利用中，应用99-54、99-20、96-7较其它四个品系k4、k6、98-19、00-99为优。     

花生品种性状杂种优势强度关联性及配合力的研究

本研究表明,参试花生各性状存在着较明显的杂种优势,其中有4个性状的杂种优势强度与单株果重杂种优势强度呈显著相关。配合力分析结果,10个性状的一般配合力与特殊配合力均达显著或极显著水平;全部性状的一般配合力方差都显著大于特殊配合力方差,故这些性状的遗传以基因加性效应为主。     

甘蓝型油菜主茎无柄叶性状遗传相关分析

甘蓝型油菜主茎无柄叶有戟形,剑形,鞋形三种,戟形叶和剑形叶单叶面积均具有较高的广义遗传力,分别为８２．６０％,７７．６８％。戟形叶,剑形叶单叶面积与单株产量遗传相关系数为０．８８８０,０．８３７达极显著正相关。通过对单株戟形叶,剑形叶叶片大小的选择,可望获得高产的株系,在１％强度正向选择下,可使原群体单株严重平均产量１５．８９ｇ提高３．８８－４．０５ｇ。     

甘蓝型油菜种子低温萌发差异及RNA-seq分析

为提高种植效益,筛选长江下游地区适宜迟播的油菜品种,探索其耐寒性作用机理,利用6个已审定（登记）的油菜品种,设置6个温度处理,分析低温下种子萌发特性和生理指标变化,利用RNA-seq技术,进一步探索不同耐寒性油菜品种低温萌发差异的原因。结果显示,随着温度的降低,各品种萌发速率和相对萌发率相应降低,越优1301和越优1510在低于10℃低温条件下,具有明显的抗寒耐迟播优势;SOD活性变化与低温萌发表型结果一致;在越优1301和沣油737中,共检测到920个DGE参与油菜低温萌发过程,并筛选到与ABA途径和淀粉蔗糖代谢途径相关的21个DEG。越优1301具有较强的低温萌发能力,可能通过植物激素信号转导、活性氧清除系统的激活和糖类代谢稳态变化引起种子萌发能力差异,在一定程度上解释了越优1301表现较强耐寒性的原因。本研究为保障长江下游地区迟播油菜的生产安全和种植效益提供理论参考和技术指导。     

杂交大豆配合力及杂种优势分析

为了提高杂交大豆育种效率,进一步提高杂交大豆产量。本研究以5份大豆细胞质雄性不育系为母本,12份恢复系为父本,采用NCⅡ设计方法组配60个杂交组合,对产量、单株荚数、单株粒数和每荚粒数分别进行杂种优势、配合力效应、及其与F1性状的相关性分析。结果表明,F1产量性状中亲优势组合占全部组合的55%,超高亲优势组合占30%,中亲和超高亲优势均?20%的占15%。单株荚数、单株粒数、每荚粒数等产量相关性状的中亲优势组合分别占55%、56.67%和23.33%,超高亲优势率均为负值。17份亲本材料的一般配合力（general combining ability,GCA）变化范围为-27.94%～56.62%,其中6份材料表现为正效应;30个杂交组合的特殊配合力（special combining ability,SCA）为正值,占总体的50%。此外,SCA与F1籽粒产量和单株荚数的杂种优势及其性状值均相关;GCA与产量性状值和单株粒数的中亲优势呈极显著相关,与单株荚数的中亲优势、单株粒数、每荚粒数的超高亲优势及性状值呈显著相关;各性状SCA与GCA之间不相关。单株荚数和单株粒数对产量的贡献较大。产量杂种优势强的组合双亲除具有高的一般配合力,而且兼具有较高的特殊配合力。     

甘蓝型油菜发芽期低温耐性的评价与材料筛选

为建立甘蓝型油菜发芽期低温耐性的鉴定及评价方法,筛选强耐低温材料,分别在22℃和9℃对66份材料进行发芽势、发芽率、发芽指数以及平均发芽时间的考察,利用隶属函数法进行综合评价,并通过聚类分析划分材料的低温耐性等级。结果表明：9℃低温会降低发芽势、发芽率和发芽指数,延长发芽时间。不同类型的品种间耐低温程度差异明显：中部品种的耐低温能力高于北部品种,半冬性性品种的耐低温能力高于春性品种与冬性品种,常规种的耐低温能力高于杂交种。单一指标与综合隶属函数值对品种的耐低温评价结果基本一致。筛选出极端耐低温品种H5（秦油8号×e6013）和敏感品种S10（汇丰一号）。      

若干杂交稻亲本的配合力分析

选用福建农林大学作物遗传育种研究所育成的长穗颈不育系协青早eA（1）、协青早eA（2）、龙特浦eA（1）、龙特浦eA（2）、D297eA（1）、D297eA（2）及不育系协青早A、龙特浦A、D297A与恢复系R669、蜀恢527、明恢63为材料，组配成一套半双列杂交F1材料。分析了18个主要农艺及产量性状的一般配合力（gca）和特殊配合力（sea）。结果表明，杂种性状主要受亲本gea作用，同时，sea效应也起着重要作用。18个性状中，有16性状组合间遗传差异达显著或极显著水平，同一亲本不同性状或同一性状不同亲本之间gea表现较大差异，无明显规律；不同eui基因型杂交稻sea值差异依组合及性状的不同而峦化．未表现出规往件．     

高配合力双低油菜细胞质雄性不育基因的遗传及细胞质效应

采用Ｍ×Ｎ设计,研究不育基因在１５个杂种Ｆ１的遗传效应。结果表明：Ｆ１性状的基因效应比较复杂,由加性效应、显性效应、母体效应和剩余共同决定的,其中植株高度和芥酸含量的遗传简单,分别由母体效应和加性效应决定。单株产量和千粒重这两个性状的遗传最复杂,是由加性、显性、母体、上位性和超显性等效应共同决定的。在相同的核背景下,３８４Ａ、２１７Ａ两种不育胞质对产量性状如一次分枝角果数、全株总有效角果数、单株产量有一定的正效应;对病毒病和菌核病的抗性则因细胞质、细胞核的不同而异。     

基于3个甘蓝型春油菜Pol CMS的优良恢复系选育

为选育出优良的恢复系父本,能够与春油菜区优良的春性甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育系（Pol CMS）配制出强优势杂交组合,先利用简化基因组测序技术（SLAF-seq）开发3个不育系和118个恢复系的SNP标记,对材料进行聚类分析,根据父母本花期相遇原则,从每一类选取数量不等的恢复系,共40个恢复系,分别与3个不育系采用NCⅡ设计配制120个杂交组合,分别进行配合力效应、杂种优势及双亲遗传距离与杂种表现的相关性分析。结果表明：遗传聚类将121份甘蓝型油菜资源分为5大类,大多数相同类型的品系被聚在了同一类,3份不育系均被聚在了第Ⅴ类;43份亲本的一般配合力（general combining ability,GCA）的变化范围为-20.78～30.42,恢复系R83、R107和R13的GCA较大,不育系GCA较大的为S3（105A）,特殊配合力较大的组合有S3×R13、S1×R48、S3×R11、S2×R89;组合S3×R13的产量超标优势和超亲优势最大,分别为37.12%和42.52%。遗传距离与单株产量呈极显著正相关,相关系数为0.390。与3个不育系组配的杂交组合中,产量排名前20位的亲本恢复系大部分来自和不育系遗传距离较大的Ⅰ类,并且在春油菜区大面积推广的品种,如青杂2号、青杂7号、青杂9号、青杂12号,均为被聚在Ⅰ类的恢复系与不育系S3（105A）组配的杂交种。因此认为,（S×Ⅰ类恢复系）组配模式可以获得强优势甘蓝型春油菜杂交组合。该研究不仅为后续甘蓝型油菜杂交种选育提供了亲本选择的分子依据,也将促进春油菜区的杂交育种进程。     

Combining ability and heterosis of sorghum germplasm for stem sugar traits under off-season conditions in tropical lowland environments

Bioethanol production from sweet sorghum entails expansion and intensive production of the crop, which may include off-season production in the warm tropical lowlands. However, suitable cultivars are currently not available for this environment, especially in southern Africa. Hybrid cultivars were long ago demonstrated to be more productive than pure line varieties. Therefore a study was conducted to determine heterosis of experimental hybrids, and combining ability of parental lines for stem sugar traits. Sixty-four hybrids were generated among 16 lines in accordance with North Carolina design II mating scheme. Eight parents were cytoplasmic male sterile lines which were designated as females and were crossed with eight male fertile lines. The hybrids were evaluated at two sites in Mozambique and South Africa under off-season production conditions. Row-column alpha designs with three replications were used and standard agronomic practices were followed at both sites. Data were analysed in GenStat computer package. There was significant (P = 0.05) variation among genotypes for stem °brix and associated traits. The top 20 stem °brix performers were constituted by 17 hybrids, exhibiting heterosis of up to 112%, and three parents. General and specific combining ability effects were significant for stem °brix and associated traits implying that both additive and non-additive gene action, respectively, were important for controlling the traits. The lines ZLR1 and ICSVP3046 displayed significant and positive GCA effects for stem °brix, while 13 crosses showed positive and significant SCA effects. These lines and the crosses ISCVP3046 × ICSA4, ICSV700 × ICSA731, ICSR165 × ICSA307, ZLR1 × ICSA474 and ICSR57 × ICSA479, which combined high mean performance with positive SCA effects, would be recommended for use in breeding new varieties for tropical lowland environments.     

蓖麻主要数量性状的配合力分析

按NCⅡ交配设计，分析了10个蓖麻品种（系）的14个数量性状一般配合力（GCA）、特殊配合力（SCA）和总配合力（TCA）。根据一般配合力、特殊配合力和单株粒重总配合力筛选出优良亲本品种（系）2个和优良杂交组合2个。