增广NC Ⅱ设计和遗传模型测验

本文提出的增广 NCⅡ 设计,是指在 NCⅡ 设计含 f×m 个杂交组合的基础上、再添加 f+m 个纯系亲本的遗传交配设计。这一设计可对被研究性状的合适遗传模型(即加性,加性-显性,或加性-显性-上位性)作出统计选择;同时,还能对雌、雄亲的有关基因频率的同质性进行统计测验。文中推导了上述统计处理的遗传学依据,并以陆地棉的一个籽指性状为例解释了相应的统计程序。

质量-数量性状的遗传分析 Ⅲ.受三倍体遗传控制的胚乳性状

将二倍体质量-数量性状的遗传分析方法推广应用于受三倍体遗传控制的胚乳性状.给出了加性-显性模型下有关胚乳世代的平均数和遗传方差的分量.以稻米胚乳的糊化温度(以碱扩散值表示,简记为ASV)为例演示了分析程序.结果表明被研究组合ASV的遗传涉及一个主基因和若干微基因.根据分离世代中胚乳ASV的株平均数和方差,可以毫不含糊地将该主基因划分为三种基因型.微基因造成的变异尺度约为主基因的1/4.这些结果证明了本文分析方法的实践可行性.

质量-数量性状的遗传分析 Ⅰ.遗传组成和主基因基因型鉴别

质量-数量性状是指具有主基因效应的数量性状,它在作物的许多重要经济性状中均有存在。这种性状可能同时受主基因和多基因控制,但迄今尚缺乏相应的遗传分析方法。本文分析了主基因为一个位点时质量-数量性状的世代遗传组成。结果表明,如果能够区别分离世代中的各种主基因基因型,就能对这种性状是否存在主基因和/或多基因效应作出有效的测验;而主基因基因型(如果存在的话),则可通过其后裔株系的平均数和方差的分类或聚类进行鉴别。因此,质量-数量性状的遗传也可以应用生统遗传学方法作出分析。

谷类作物胚乳性状遗传控制的鉴别

谷类作物种子胚乳性状的遗传表达，可能受三倍体的胚乳基因型和／或二倍体的母体基因型控制，还可能存在细胞质效应。Ｆｏｏｌａｄ等［６］和ｐｏｏｎｉ等［１１］提出的分析模型，由于遗传参数的系数间存在线性相关，不能有效地区分上述遗传控制系统。本文的交配设计和相应统计方法，可对一胚乳性状是否存在胚乳基因型、母体基因型或细胞质效应分别作出测验，从而可确定合适遗传模型和估计有关遗传参数。这些方法也可方便地推广于鉴别非谷类作物种子的胚（子叶）性状的遗传控制。

胚乳性状的遗传模型和世代平均数

谷类作物的胚乳是三倍体组织,胚乳性状受3N遗传控制。本文分析了胚乳性状的遗传特征,建立了相应的遗传模型,推导了世代群体的平均数分量,并提出了研究胚乳性状基因效应的一些简单的交配设计。

种子性状双列资料遗传分析的新方法

根据生统遗传学基本原理，提出谷类作物种子性状双列资料［包括ｐ２和ｐ（ｐ＋１）／２双列与ｐ＋ｑ＋２ｐｑ和ｐ＋ｑ＋ｐｑ不完全双列］遗传分析的新方法。各种资料都可以测验和估计加性方差σ２ｄ，显性方差σ２ｈ，误差方差σ２ｅ，平均加性效应［ｄ］，平均显性效应［ｈ］以及性状的遗传控制系统（即受母体或胚乳基因型控制）。ｐ２和ｐ＋ｑ＋２ｐｑ双列还能测验和估计细胞质效应ｃ和方差σ２ｃ；ｐ＋ｑ＋２ｐｑ和ｐ＋ｑ＋ｐｑ双列又可测验和估计两组亲本的遗传背景差异［ｍ］。

胚乳性状的世代遗传方差

本文论述由两个纯系杂交而衍生的各种世代群体的胚乳性状的遗传方差分量。根据有关世代胚乳的遗传组成和加性-显性模型下的基因效应,导出了它们的总的、株间的和自交世代的遗传方差,并分别列于表1—3。

种子性状的遗传学评价

植物种子的不同部分,在世代和倍性上各有不同,可大体分为:(1)种皮和果皮,属母体世代,染色体组成为2N;(2)胚,属后裔世代,染色体组成为2N;(3)胚乳,属后裔世代,染色体组成为3N。因此,同一种子上的不同性状,可能处于不同的世代和受不同的染色体组控制。而一个种子性状的遗传效应又可能有核基因效应、细胞质效应和母体效应。必须将上述复杂情况分析清楚,才能正确进行种子性状的遗传研究。本文讨论了上述各种遗传现象的遗传学特征;提出了通过具有相对种子性状的纯系的自交、杂交与回交,以鉴别该性状的世代、倍性和遗传效应的方法。

关于稻麦理论分蘖数计算公式的一些补充

设N_i为第i次分蘖的理论数,k为分蘖的最高次数,n为主茎出叶数,则N_i和k均是n的函数。如果主茎芽鞘节和分蘖的分蘖鞘节均不发生分蘖,则k=(n—1)/3,Ni=C_(n-2i-1)~i(i=1,2,…,k)。如果主茎芽鞘节和分蘖的分蘖鞘节均能发生分蘖,则k=(n—1)/2,N_i=C_(n-i-1)~i(i=1,2,…,k)。以上k值均只取整数,不计小数。本文详细解释了建立上述公式的生物学基础,并以代数方法证明了理论分蘖数N_i和相应的组合数C_(n-2 i-1)~i或C_(n-i-1)~i为恒等关系。

田间试验的一种新设计——数独方

数独是近年流行的一种益智游戏,其最常见模式是在一个9行×9列又再分成9区共81个小格的方中,填入适当的数字,使每一行、每一列、每一区都含有数字1～9,不重复。通过一般化地研究数独方的构成、设计、数学模型和统计分析方法,使之成为田间试验的一种新设计。这种设计能够安排重复k次的k个处理或一个试验因素的k个水平,能在行、列、区3个方向控制土壤-环境的变异性,其处理平均数之间的比较将比拉丁方设计更为精确。

数量性状基因定位的回归方法Ⅰ.标记回归分析

ＤＮＡ分子标记在遗传育种研究中的应用主要有：（１）评价育种亲本；（２）设计遗传试验；（３）定位数量性状基因并估计其效应；（４）辅助选择。这是本世纪９０年代以来迅速发展的一个科学领域。本文重点报道以标记回归定位ＱＴＬ的原理和方法。在分离世代中，每一个体...

胚乳性状的质量－数量遗传模型及应用

胚乳性状的质量－数量遗传模型及应用莫惠栋，徐辰武（江苏农学院农学系，扬州２２５００９）质量－数量性状是指具有主基因效应的数量性状。这种性状在分离世代既具有可分组趋势，又存在组界模糊现象；其遗传控制可能是既有主基因，又有大量的微基因。三倍体胚乳性状中同...

粳型杂种稻米品质性状的遗传表达

应用莫惠栋等新近提出的P十ｑ＋2Ｐｑ交配设计及其分析方法，分析了模型杂种９个品质性状的遗传表达，试验材料P＝４，ｑ＝７。结果表明：（１）糙米率、精米率、整精米率、粒长、粒宽和垩白率６个性状的遗传受母株基因型控制，它们在Ｆ２米粒间（着生在Ｆ１植株上）没有发生遗传分离，而糊化温度、直链淀粉含量和胶稠度３个性状在民米粒间有显著的遗传分离，因此主要受胚乳基因型控制。（２）除直链淀粉含量外，其余８个性状的遗传变异均以加性方差为主。在直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度３个性状中，种子性状分离方差都占有较高比例，进一步证明了Ｆ２种子的这３个性状的遗传主要是由胚乳自身的基因型决定的。（３）正反交测验的结果表明，９个品质性状均存在显著的细胞质效应，但细胞质遗传方差仅占遗传总方差的２．４９％（糊化温度）～２９．３％（精米率），多数性状集中在２％与５％之间，所以品质性状的细胞质遗传效应在总体上是不大的，但在性状间存在差异。

粳型杂种稻米品质性状的表现及遗传控制

研究了由 4个不育系及其保持系与 7个恢复系配组的 2 4个粳型杂种的 9个品质性状的遗传表现 ,结果表明 :( 1)杂种粳米的品质性状表现普遍介于双亲之间 ,但粒宽和直链淀粉含量有较多的超高亲组合 ,糙米率和精米率有较多的超低亲组合。 ( 2 )杂种的整精米率、粒长、粒宽、垩白率、糊化温度 5个性状与不育系呈显著正相关 ;糙米率、精米率、垩白率、直链淀粉含量 4个性状与恢复系呈显著正相关 ;除糊化温度和胶稠度外的其余 7个性状均与中亲值呈显著正相关。 ( 3)杂种的糙米率、精米率、整精米率、粒长、粒宽、垩白率的遗传表达主要决定于二倍体的母体基因型 ,而直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度的遗传表达主要由三倍体胚乳的基因型决定。 ( 4 )在栽培粳稻不同品种的细胞质之间以及不育胞质与可育胞质之间 ,并不普遍存在对品质性状的遗传效应 ,但可因性状而有所不同。

籼型杂种稻米品质性状的数量遗传分析

应用新近提出的ｐ＾＋ｑ＾＋ｐｑ交配设计的种子性状遗传表达鉴别方法，分析了籼型水稻３个不育系和１０个恢复系配组的３０个杂种Ｆ１植株上的Ｆ２种子及其亲本的９个稻米品质性状。结果表明：（１）粒长、粒宽、粒重、糙米率和完整精米率５个性状在Ｆ２米粒间没有发生遗传分离，它们的遗传受二倍体母体基因型（Ｆ１植株）控制。（２）垩白率、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度４个性状则在Ｆ２米粒间有极显著的遗传分离。

大麦杂种优势利用研究——Ⅰ.F_1杂种的离中亲优势和超优亲优势

以 7个细胞质雄性不育系及相应保持系和 4个恢复系 ,按NCⅡ交配设计配成 7× 4 =2 8个F1杂种 ,研究了 12个数量性状 ,即株高 (PH)、穗长 (SL)、穗下节间长 (IL)、每株穗数 (SP)、主穗粒数 (KMS)、每株粒数 (KP)、每株粒重 (KWP)、每株干重 (DWP)、千粒重 (KW)、籽粒产量 (KY)、籽粒蛋白质含量 (PC)和赖氨酸含量 (LP)的杂种优势表现。以杂种离中亲优势值Hm 和超优亲优势值Hb 作为杂种优势大小的指标 ,以显著的Hm 和Hb 的出现率作为一个性状杂种优势潜力的指标。结果表明 :Hm 较为普遍 ,正、负向显著的Hm 出现率分别为 4 6 %和 12 %。然而 ,显著的Hb 出现率平均仅为 2 8% ;其变化范围是 0～ 79% ,随性状而异。本研究中可推荐的强优势组合是 3× 10和 6× 8,它们分别属于六棱×六棱和二棱×二棱的杂交类型。在这两种杂交类型中 ,似乎要比在六棱×二棱和二棱×六棱的杂交类型中更容易选得强优势杂种。文中对杂种优势和遗传效应的关系也作了简要讨论。

非线性方程最优拟合的缩张算法

本文提出一种可实现非线性方程最优拟合的新方法——缩张算法(Contraction-Expansion Algorithm,简称C-E算法)。该算法由若干循环组成,每一循环都包含收缩和扩张两个步骤。因而,可以在多维起始空间的内、外漫游搜索目标函数,并利用搜索过程所反馈的信息调整搜索中心和步长;通过较少次C-E循环的搜索,便能逼近给定非线性方程的最适参数值。该算法不需要给出方程的导数或偏导数,减少了计算的复杂性,也可能推广应用于解决其它目标函数的最优化问题。

籼-粳杂种稻米几个品质性状的遗传表达

应用莫惠栋等新近提出的p+q+2pq交配设计及其分析方法,分析了籼-粳杂种5个品质性状的遗传表达。试材的p=4,q=5。结果表明:（1）粒长、粒宽的遗传受母株基因型控制,它们在F_2米粒（着生在F_1植株上）间没有发生遗传分离;糊化温度和直链淀粉含量则在F_2米粒间有极显著的遗传分离,故主要受胚乳基因型控制。（2）各性状的遗传变异均以加性为主,显性为次;在总遗传方差中,加性方差占55.60％（糊化温度）～79.35％（粒宽）,显性方差占8.32％（直链淀粉含量）～32.10％（粒长）。籼、粳亚种间的细胞质差异对品质性状有影响,但出现频率较低,作用较小;细胞质方差仅占总遗传方差的0.27％（粒宽）～3.56％（直链淀粉含量）。（3）垩白度受环境的影响很大,其误差变异系数高达193.47％,约为粒长、粒宽、糊化温度的40倍;除杂种间差异外,其余项目均被误差掩盖,不能发现。

数量性状基因图谱构建方法的比较

应用方差分析法(ANOVA)、区间作图法(IM)和复合区间作图法(CIM),分析玉米组合Ki3×CML139的F_2群体有关玉米螟抗性、株高和穗位高的数量性状基因(QTL)图谱。结果表明:(1)在同一显著水平下(。=0.0032),ANOVA共发现25个QTL,而IM为21个,CIM为23个。说明ANOVA虽然难以精确标定QTL的位置,但其发现能力仍可能是最高的。(2)在总共发现的30个QTL中,3种方法都发现的有15个,两种方法共同发现的有9个,仅由一种方法发现的有6个,说明3种方法的同一性仍是主要的。值得注意的是CIM法单独发现的QTL达4个之多,但其可重复性尚待验证。(3)3种方法估计的QTL的平均加性效应(?)和显性效应(?)均无显著差异,而且方法间变异大多小于方法内变异。(4)建议以几种方法构建QTL图谱,并优先标定共同发现的QTL;QTL的效应可以合并估计。