小麦农艺性状的主基因+多基因遗传分析

为明确小麦重要农艺性状的遗传组成,并筛选适于QTL的性状,以西农817和中国春为亲本,构建F2、F3群体,采用P1、P2、F1、F2、F3五世代联合分析方法,研究了株高、有效分蘖、小穗数、穗粒数、穗长、穗下节间距、小穗着生密度等产量相关性状的遗传模型.结果表明,7个性状不仅受基因的控制,同时也受到不同程度的环境影响.其中,穗长、穗粒数符合多基因遗传模型,无主基因存在;株高、小穗数、小穗着生密度符合一对加显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗下节间距符合一对完全显性主基因+加性-显性多基因模型;有效分蘖符合一对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型.     

宁麦9号×镇麦168小麦F2群体产量相关性状的遗传模型分析

为给小麦遗传育种中产量性状改良提供参考,利用相关性分析和植物数量性状主效基因与微效多基因混合遗传模型对(宁麦9号×镇麦168)F₂代162个单株的有效穗数、株高、穗长、总小穗数、穗粒数以及单株粒重进行了联合分离分析。结果表明,该群体农艺性状均属于受多基因控制的数量性状,其中有效穗数和单株粒重仅受微效多基因调控,株高和总小穗数符合“两对加性-显性-上位性主基因”+“加性-显性多基因”混合遗传,而穗长和穗粒数则符合“两对加性主基因”+“加性-显性多基因”混合遗传。株高、穗长和总小穗数3个性状的主基因遗传力分别为64.98%、51.22%和47.12%,可能存在效应较大的QTL。     

小麦寡分蘖材料H461分蘖性状的遗传分析

从杂交组合SW94-30921×异源2号的后代中经多代选育,获得一个大穗型寡分蘖小麦新品系H461。为了进一步了解H461的遗传特性,用穗数型多分蘖小麦品种川农16与H461杂交,对两亲本及F1、F2、BC1、BC2、F3群体进行农艺性状考察及分析。结果表明,H461的分蘖数极显著低于川农16,而其小穗数、穗粒数、千粒重、穗粒重、穗长及株高均极显著高于川农16;H461的寡分蘖遗传特性不受细胞质影响,可能受2对主效核基因和一些微效基因的共同控制,其中1对基因对另1对基因有抑制作用。     

波兰小麦主要农艺性状分析

为发掘可供普通小麦育种利用的优异基因资源,考察了来自21个国家的58份波兰小麦的主要农艺性状,结果表明,波兰小麦农艺性状存在丰富的遗传变异,具有植株高大、分蘖力强、小穗数多和千粒重偏低等特点.穗粒数与穗粒重、株高与千粒重、穗长及小穗数与穗密度的简单相关和偏相关均极显著,而穗长与小穗数、穗粒数与千粒重仅偏相关极显著.主成分分析将波兰小麦8个主要农艺性状简化为5个主成分,其累积贡献率为94.28%,以穗型因子的贡献率最高,达到35.12 %.供试材料在遗传距离0.67水平上可聚为四个大类,可区分为矮秆长穗少粒型、密穗多粒小粒型、粒多粒重型和高秆少穗少粒型等四种类型,同时注意到聚类结果与其地理来源并不完全一致.     

波斯小麦农艺性状相关性及主成分分析

为从波斯小麦中发掘优异基因资源,拓宽小麦遗传基础,对来自15个国家（地区）的81份波斯小麦进行了农艺性状相关分析和主成分分析。结果表明,供试材料总体表现为植株高大,平均为110．0cm;有效穗数平均为12．6个;穗粒数较多,平均为42．4粒;播种至抽穗平均为185．5d;千粒重偏低,平均为17．3g。简单和偏相关分析中分别有16和12对性状相关极显著。其中分蘖数与有效穗数、穗长、小穗数,有效穗数与穗长、小穗数,穗长与小穗数,小穗数与千粒重,抽穗期与穗粒数间相关和偏相关系数均达极显著水平。主成分分析表明,前四个主成分（分蘖因子、粒重因子、穗粒数因子、抽穗期因子）对变异的贡献率达85．61％。     

节节麦大穗大粒相关农艺性状的遗传分析

节节麦(Aegilops tauschii,DD)是六倍体普通小麦D基因组的祖先,其自然类群中含有丰富的抗逆、高产基因,利用其与四倍体硬粒小麦合成的六倍体小麦在现代小麦育种中得到了愈来愈多的应用。本课题在野生节节麦类群中发现了大穗、大粒材料AT462,利用其作母本与节节麦材料AT18(强分蘖)杂交;构建了F2、F3群体,通过调查亲本和群体单株的穗长、小穗数、粒长、粒宽和粒重等表型,对这些穗部性状进行了相关性分析和遗传分析。结果表明:(1)在F2和F3群体中,粒重、粒长与穗长之间不存在显著相关性,而且穗长与粒宽之间在两个群体中的平均相关系数绝对值小于0.1,粒重与小穗数之间的相关系数绝对值小于0.2,表明节节麦大粒相关性状不受穗长的影响,受小穗数影响也较小;(2)采用F2单世代分离分析的方法对节节麦AT462×AT18的F2群体大穗、大粒相关性状进行遗传分析,其中穗长受2对具有加性效应的主效基因控制;粒重和小穗数均同时受2对基因的加性效应、显性效应以及互作效应控制,其中加性效应占主导地位;粒长、粒宽均受2对基因的加性效应、显性效应以及互作效应控制,且三种效应较为均衡。这说明控制节节麦粒重、穗长、小穗数等产量性状相关基因的加性效应在遗传中占主导地位,在育种中较易利用,且其主效基因的遗传力达0.9。     

小麦核质杂种主要性状遗传参数的研究

采用数量遗传学的统计方法,对8个稳定的节节麦胞质的普通小麦核质杂种的株高等8个性状的平均数、变异系数、广义遗传力、表现型相关系数、基因型相关系数作了估算。结果表明,（1）各性状变异系数较大的是有效分蘖数、株粒重、穗长和穗粒重,其它性状变幅较小;（2）各性状广义遗传力由大到小顺序为:株高、穗长、小穗数、千粒重、穗粒重、株粒重、有效分蘖数和穗粒数;（3）表现型相关与基因型相关趋势一致,其中穗长与穗粒数和株粒重、株粒重与株高和千粒重、有效分蘖数与株粒重和小穗数显著相关。这些结果与前人用普通小麦作试材的研究结果基本一致。据此,可认为普通小麦选育理论同样适用于核质杂种。     

大穗小麦穗部性状的遗传分析

为给大穗小麦材料在杂交育种中的利用提供参考,以小麦大穗品系9110192和多穗品系密穗矮秆为亲本,采用P1、P2、F1、F2四世代联合分析方法,研究了杂交后代穗长、小穗数、小穗密度、穗粒数、穗粒重的遗传模型。结果表明,穗长、小穗密度、穗粒数、穗粒重均受两对加性-显性-上位性主基因与多基因共同控制;小穗数为多基因遗传,无主基因存在,各性状均不同程度受环境影响。穗长、小穗密度、穗粒数、穗粒重主基因遗传率分别为92.14%、88.69%、62.71%、59.67%,多基因遗传率分别为2.58%、3.19%、11.87%、13.1%。穗长与小穗密度受环境影响较小,早代选择可靠性较高,穗粒数、穗粒重受环境影响较大,应在稍晚世代选择。     

圆锥小麦地方品种的农艺性状分析

为进一步拓宽小麦育种基因资源,对94份圆锥小麦地方品种的农艺性状进行了分析.结果表明,供试材料总体植株偏高,分蘖力强,成穗率适中,小穗密度中等,小穗数和穗粒数较多,千粒重较低,生育期较长.在株高、分蘖数、有效穗数、穗长、小穗数和穗粒数等性状上供试材料间存在极显著差异.相关分析表明,植株高度与多小穗关系密切,而千粒重更多受生育期的影响.不同地区来源的材料间农艺性状出现较大差异.主成分分析发现,6个主成分可提供91.02%的信息量,其中以小穗因子的贡献率最高(31.75%).本研究认为,多小穗数和多穗粒数是圆锥小麦地方品种最突出的优良性状,可做为小麦育种的重要基因资源.     

重庆面包麦辐射诱变后代性状变异分析

为了探讨⁶⁰Co-γ射线辐射处理对小麦的诱变效应,以优质小麦品种重庆面包麦的干种子为试材,用250 Gy的⁶⁰Co-γ射线辐射处理,对317个M₃代株系的株高、产量性状、品质性状进行变异分析。结果表明,在M₃代群体中,株高、穗数、穗长、小穗数、千粒重、穗粒数、穗粒重、株系产量、蛋白质含量、湿面筋含量等10个性状均发生了变异。以超过群体均值±2.58×标准差（P≤0.01）进行筛选,筛选出各类性状正向变异株系38个,负向变异株系12个,其中48、58、71、307、311等5个株系综合性状优良,其株系产量、蛋白质含量、湿面筋含量均高于亲本。通过SDS-PAGE电泳分析,发现一个高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）变异株系292,与重庆面包麦有3个亚基的差异。说明⁶⁰Co-γ射线辐射诱变小麦可以创造丰富的遗传变异,拓宽品种的遗传基础,能够引起HMW-GS基因位点的变异。     

小麦重组自交系群体9个重要农艺性状的遗传分析

为了初步判断小麦重要性状的遗传组成,并筛选适于QTL定位的性状,以小偃81和西农1376及其构建的重组自交系群体(RILs)F7代为材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型研究了株高、叶面积、穗下茎长、穗下节长、穗下节间直径、穗长、小穗数、穗粒数和抽穗期等9个重要农艺性状的遗传特点.结果表明,穗下节长性状符合多基因遗传,无主基因存在;株高、小穗数、穗粒数、叶面积、穗长和抽穗期6个性状符合2对主基因+多基因遗传;穗下节间直径性状符合3对主基因遗传,无多基因存在;穗下茎长性状则符合3对主基因+多基因遗传.株高、穗长、抽穗期和穗下节间直径等4个性状的主基因遗传率分别为82.32％、75.75％、81.98％和91.04％,可能含有较大的主效QTL.     

小麦DH群体数量性状的遗传分析

为了研究小麦数量性状的遗传规律,利用郑州8761×川育35050杂交组合的F1花药培养获得的DH群体对小麦株高、穗下节长、穗长等性状进行了遗传分析.结果表明,株高、穗下节长、穗长、单株穗数、结实小穗数、不育小穗数、总小穗数、穗粒数这8个性状的遗传力分别为92%、83%、79%、30%、48%、48%、53%和47%;控制各性状的最少基因对数分别约为5、6、10、12、11、11、11和9对.各性状的偏度系数和峰度系数的估算结果表明,控制株高、穗下节长、穗长、结实小穗数、总小穗数和穗粒数的基因间无互作,控制单株穗数和不育小穗数的基因间存在互补作用.     

高大山羊草 Pm13染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响

含有高大山羊草 Pm13染色体片段的小麦种质R1B对白粉病菌表现高抗。为明确 Pm13对白粉病的抗性遗传特点及高大山羊草染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响,利用R1B与高感小麦品种济麦22杂交获得的F_(2∶5)RIL群体进行自然诱发鉴定和分子标记分析。结果表明,发病后,RIL群体的抗、感病株系符合1∶1分离比(χ~2=3.261,χ■=3.841),说明白粉病抗性是由一对基因控制。经分子标记分析,RIL群体白粉病抗性由 Pm13控制,且符合孟德尔单基因遗传规律。RIL群体中抗白粉病组和感白粉病组间,抽穗期、开花期、株高、穗长、每穗可育小穗数、每穗不育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、粒周长、长宽比等12个性状均无显著差异(P0.05),说明高大山羊草染色体片段对这些性状没有明显不利影响。鉴于 Pm13抗性遗传稳定,应加大其利用力度,培育更多含有该基因的抗白粉病品种,发挥其在生产上的应用价值。     

长江流域小麦地方品种农艺性状多样性分析

为了发掘可供湖北省小麦育种利用的优异遗传资源,以长江流域的477份小麦地方品种为材料,对其农艺性状表现进行考察和分析,并对不同生态区之间小麦地方品种的农艺性状进行了比较.结果表明,长江流域小麦品种农艺性状存在丰富的遗传变异:植株总体偏高,平均为122.10 cm,变幅为67～160 cm,变异系数达15.14%;小穗数较少,平均为19个,变幅为11～28个,变异系数为14.13%;穗粒数平均为34粒,变幅为7～62粒,变异系数为25.25%,部分材料穗粒数较多,大于60粒;播种到抽穗平均156 d,变幅为140～175 d,变异系数为4.16%;千粒重水平中等,平均为37.12 g,变幅为15.72～57.66 g,变异系数达21.56%.从这些地方品种中可筛选出一些单一农艺性状优良的材料.多重比较结果表明,7个生态区地方品种的农艺性状间,主穗长、主穗小穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重差异不显著,其余性状差异显著.     

中科麦138及其姊妹系和亲本的光合特性研究

为了解四川地区小麦品种在长期适应弱光照过程中形成的独特光合特性,对高产小麦新品种中科麦138（W138）、姊妹系W5293及其亲本（父本川育16和母本川麦42）的不同生育时期SPAD值（叶绿素相对含量）、旗叶面积、气体交换参数、叶绿素荧光参数以及产量性状（小穗数、穗粒数、单株粒重、单株穗数、千粒重、单株生物学产量等）进行了测定分析。结果表明,W138的光能利用效率和产量性状均优于双亲,光合特性则更多地遗传于川麦42;而姊妹系W5293的旗叶及倒二叶SPAD值在各生育时期都高于其双亲及W138,净光合速率在生育后期高于双亲及W138,在光响应曲线及光化学系统方面也表现出优异的特性,且产量性状也优于双亲,说明W5293具有高光效特性,能更适应四川地区弱光照生态条件,适合在该地区推广种植,也可用作弱光照地区培育高光效高产小麦的育种材料。     

春小麦杂种优势测定与利用的研究

利用12个杂交组合对T型春性杂种小麦的株粒数、株粒重、株穗数、主穗小穗数、千粒重和穗长等6个主要性状进行了超标优势分析,结果表明:所有组合的株粒重、株穗数、千粒重和穗长4个性状具有明显的正向超标优势;株粒数、主穗小穗数两个性状的超标优势表现为正负优势间幅度较大,分别为-19.2%～56.5%和-2.1%～5.3%.采用配合力的同亲回归分析,克旱9A和克82R27特殊配合力最高,其次为克丰二A×克82R67、克丰三A×克82R27.用两个春性T型杂种小麦和两个CHA杂种小麦、三个亲本(其中两个为对照品种)共七个品种,研究了群体密度对春性杂种小麦主要性状及其杂种优势的影响,明确了春性杂种小麦适宜的密度范围,为合理利用杂种小麦的优势效应,采取高产高效的栽培措施提供依据.     

播期对不同穗部特征小麦品种(系)生育期和农艺性状的影响

为了解播期对多小穗和寡小穗小麦生育期及农艺性状的影响,对13份不同来源的小麦品种(系)两年分期播种的生育期和6个农艺性状(株高、单株有效分蘖数、穗长、每穗小穗数、穗粒数和千粒重)进行了分析和评价。结果表明,播期的推迟导致材料间出苗期差异变大,抽穗期差异缩小,但开花期和成熟期差异变化不大,各农艺性状值减小。经方差分析,各农艺性状在不同播期和品种(系)间均存在极显著差异,其中单株有效分蘖数的变异系数最大,穗粒数次之,每穗小穗数最小。多小穗材料10-A和寡小穗材料BE89的穗长、每穗小穗数和穗粒数在播期间差异较小。经相关分析,播种至出苗和分蘖至抽穗天数与温度呈极显著负相关,出苗至分蘖和开花至成熟天数与平均日照时间呈显著负相关,抽穗至开花天数与温度和降水量呈显著负相关。经多元逐步回归分析,日最高温和日均温对多小穗和寡小穗材料的分蘖至抽穗天数有显著影响,平均日照时间在开花期、日最高温在成熟期分别对多小穗材料发育有显著影响。由此可见,小穗数特异性材料的每穗小穗数在不同播期下能保持稳定。     

黄淮麦区部分小麦品种(系)重要产量性状全基因组关联分析

为挖掘与小麦产量性状的相关等位变异及给分子标记辅助育种提供参考,选取SSR与SNP标记对52个黄淮麦区品种(系)材料进行全基因组扫描,对株高、穗长、单株穗数、可育小穗数、穗粒数、千粒重等6个重要产量性状进行标记,并进行遗传多样性、群体遗传结构与全基因组关联定位等分析。结果表明,供试群体可被划分为4个亚群,5种环境间所测产量性状差异均达到0.05显著水平,且穗长和单株穂数的变异系数最大。利用Powermarker进行标记遗传多样性分析,共检测到899个等位变异,平均等位变异丰富度为3.625,遗传多样性指数平均值为0.586,多态性信息含量(PIC)平均值为0.510。利用Tassel的MLM(Q+K)模型关联得到与产量显著关联的分子标记共13个(6个SSRs和7个SNPs),这些与产量相关性状的优异等位变异可为发掘和利用小麦育种优良基因提供依据,并为今后的遗传育种工作提供参考。     

春小麦杂种优势测定与利用的研究

利用１２个杂交组合对Ｔ型春性杂种小麦的株粒数，株粒重，株穗数，主穗小穗数，千粒重和穗长等６个主要性状进行了超标优势分析，结果表明，所有组合的株粒重，株穗数，千粒重和穗长４个性状具有明显的正向超标优势；株粒数，主穗小穗数两个性状的超标优势表现为正负优势间幅度较大，分别为－１９．２％～５６．５％和－２．１％～５．３％，采用配合力的同在归分析，克时９Ａ和克８２Ｒ２７特殊配合力最高，其次为克丰二Ａ×克８２     

94份国外小麦种质材料的主要农艺性状分析

为筛选优异外源小麦种质材料,分析了94份引进小麦种质的有效穗数、穗粒数、千粒重等7个主要农艺性状的变异情况及它们间的相关性,并以7个主要农艺性状为指标,对94份小麦种质进行了聚类分析。结果表明,除了容重外,94份小麦材料的其他6个主要农艺性状均表现出较大的变异性,以不孕小穗数的变异系数(62.07%)最大;有效穗数、株高与产量的相关性达到极显著水平,有效穗数与千粒重极显著负相关;通过聚类分析,将供试材料分为9个类群,其中第Ⅱ类群的g-1020、g-1043、09A452等6份种质的产量三要素极为协调,产量水平与不孕小穗数也表现较好,可以用作配置杂交组合的亲本。