有棱丝瓜早熟相关性状主基因+多基因遗传模型分析

【目的】通过主基因+多基因遗传模型分析有棱丝瓜早熟性相关性状的遗传规律,为早熟丝瓜品种选育提供理论参考。【方法】以高代自交系有棱丝瓜LC034(♀)和LC052(♂)为亲本构建6世代群体,采用主基因+多基因遗传分离法分析有棱丝瓜的4个早熟相关性状(第一雌花节位、始花期、第一坐果节位和始收期)遗传规律。【结果】LC034的4个早熟相关性状均极显著低于LC052(P<0.01)。F_(1)、BC_(1)P_(1)、BC_(1)P_(2)和F_(2)代群体的4个早熟相关性状变异系数为8.70%~25.46%、14.77%~37.67%、19.93%~38.97%和22.37%~46.81%,且4个早熟相关性状在F_(2)代群体的分离频率分布均包含多种正态分布的混合分布。MX2-ADI-ADI为第一雌花节位和第一坐果节位的最优遗传模型,受2对加性—显性—上位性主基因+加性—显性—上位性多基因控制;第一雌花节位在BC_(1)P_(1)、BC_(1)P_(2)和F_(2)代群体的主基因遗传率(h^(2)_(mg))分别为4.63%、84.69%和79.99%,多基因遗传率(h^(2)_(pg))为74.60%、0和0;第一坐果节位在BC_(1)P_(1)、BC_(1)P_(2)和F_(2)代群体的h^(2)_(mg)分别为2.38%、82.86%和76.45%,h^(2)_(pg)为57.04%、0和0。2MG-ADI为始花期的最优遗传模型,受2对加性—显性—上位性主基因控制,在BC_(1)P_(1)、BC_(1)P_(2)和F_(2)代群体的h^(2)_(mg)分别为72.02%、79.05%和86.53%。2MG-AD为有棱丝瓜始收期最优遗传模型,属于2对主基因控制的加性—显性遗传模型,在BC_(1)P_(1)、BC_(1)P_(2)和F_(2)代群体的h^(2)_(mg)分别为62.33%、84.79%和85.07%。【结论】有棱丝瓜的第一雌花节位、始花期、第一坐果节位和始收期均表现为数量性状的特点,受多基因的控制,其中第一雌花节位和第一坐果节位受2对主加性—显性—上位性主基因+加性—显性—上位性多基因控制,始花期受2对加性—显性—上位性主基因控制,始收期受2对加性—显性主基因控制。

花椰菜“坐球高度”性状的主基因+多基因遗传分析

“坐球高度”是评价花椰菜品种是否适合机械化采收的重要农艺性状之一。为了解析花椰菜“坐球高度”性状的遗传规律,使用早熟、紧实型花椰菜F 7代自交系ZAASC4101与芥蓝F_(6)代自交系ZAASJ1401为亲本构建了包括P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)、B_(1)、B_(2)的6个联合世代群体,利用主茎高度(六世代群体)和叶痕间距(F_(2)群体)两个指标来锚定“坐球高度”性状。研究结果表明,F_(2)群体中主茎高度与叶痕间距数值呈极显著相关(相关系数为0.652),并且这两个指标均为连续性的近似正态分布,符合数量遗传的特征;主茎高度的六世代群体遗传分析和叶痕间距的F_(2)群体遗传分析结果均表明,花椰菜“坐球高度”性状的最适遗传模型为:两对加性显性上位性主基因+加性显性上位性多基因遗传模型,表明该性状主要受两对主基因+多个微效基因的控制,并且遗传率达到97.84%。因此,可以利用连锁分子标记在早期世代对花椰菜“坐球高度”性状进行辅助选择和遗传改良。综上,本研究结果为进一步定位和挖掘控制花椰菜“坐球高度”性状的关键基因,最终利用生物技术手段育成适宜机械化采收的花椰菜新品种奠定了前期研究基础。

辣椒果实性状主基因+多基因遗传分析

以西北农林科技大学蔬菜种质资源创新实验室提供的辣椒品系AA5与CK18为亲本构建F 2代群体,统计调查群体各性状的分离情况,经相关性分析以及主基因+多基因遗传分析的方法来获得辣椒6个果实性状的主基因模型以及遗传效应。结果表明:6个果实性状皆是受主基因调控的数量性状,而且其相关性密切。辣椒果形指数、果肉厚度和果宽等3个性状中存在两组等加性主基因,属于2MG-EA模型;果长和单果质量存在两组加-显性主基因,属于2MG-AD模型;果皮硬度性状的遗传属于1MG-AD模型,存在一组加-显性主基因。辣椒的果形指数和单果质量第1对主基因的正加性更显著。果皮硬度和果长性状的主基因效应为负显性以及正加性。果宽和果肉厚度性状的两对主基因表现为正向等加性。主基因遗传率∶单果质量(53.69)>果宽(48.42)>果长(34.67)>果肉厚度(25.42)>果皮硬度(22.91)>果形指数(22.23)。因此辣椒的这6个果实性状不宜于低代开展选育。研究结果为本材料的后续分子标记以及更高效、更具针对性的辣椒分子选育工作提供理论参考。

辣椒青熟期紫黑色果皮的主基因+多基因混合遗传分析

【目的】果皮颜色是辣椒的重要农艺性状之一。旨在探究青熟期紫色辣椒果色遗传规律,为辣椒新品种选育和紫色辣椒呈色机制提供理论依据。【方法】研究以C152(青熟期紫黑色果皮)为母本、A37(青熟期绿色果皮)为父本,构建P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)4个世代遗传群体。细化青熟期果皮颜色分类,调查统计发育正常、达到商品成熟度的对椒果皮颜色。对所得数据进行正态分布检验,并联合分析4个世代获得遗传模型,计算各遗传模型的MLV值和有关成分分布参数,将MLV值转换为AIC值,选取遗传模型中AIC值最小的5个模型作为备选模型,对备选模型进行适合性检验,并获得统计量,选取显著统计量最少的备选模型作为最佳遗传模型,计算最佳遗传模型的一阶遗传参数,并由群体方差和有关成分分布方差估计出最佳遗传模型的二阶遗传参数。【结果】统计结果显示,F_(1)代为浅紫黑色,介于母本的紫黑色和父本的绿色之间,且更偏向于母本。F_(2)群体中颜色过渡丰富,性状变异呈连续状态。正态性检验结果表明,所得数据的中位数与众数为4,平均值为4.097,变异系数为49.38%,果色性状的峰度为-1.117,偏度为-0.321,两者绝对值在1.96之间,符合正态分布。一阶遗传参数中主基因加性效应值为2.5428、显性效应值为0.5352,主基因的显性度为0.2201。二阶遗传参数结果表明,群体表型的总方差为0.5626,主基因遗传方差为3.5299,多基因的遗传方差与遗传力均为0。群体的主基因遗传率为86.25%。【结论】辣椒青熟期果皮颜色紫黑色对绿色为不完全显性,紫黑色果皮受到一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因的加性效应与显性效应皆为正向,且加性效应强于显性效应。紫黑色果皮表现出极高的遗传力,性状决定受遗传因素较大。

小麦面筋相关性状的主基因+多基因遗传模型分析

【目的】通过小麦面筋相关性状的主基因+多基因遗传模型分析,探析小麦湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数的遗传规律,为我国长江中下游麦区红皮强筋专用小麦品种选育提供理论参考。【方法】以苏麦6号×扬97G59为亲本构建的双单倍体(DH)群体(共189个家系)为材料,采用主基因+多基因遗传分离分析方法对小麦湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数进行遗传模型分析。【结果】湿面筋含量在句容试点MX2-ED-A模型为最佳模型,受到2对显性上位性效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为74.18%,多基因遗传率为24.35%,但在扬州试点MX2-IE-A模型为最佳模型,受到2对抑制效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为7.41%,多基因遗传率为90.60%。对于干面筋含量,在句容试点MX2-ED-A模型为最佳模型,受到2对显性上位性效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为38.24%,多基因遗传率为61.61%,但在扬州试点MX2-IE-A模型为最佳模型,受到2对抑制效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为5.65%,多基因遗传率为94.04%。面筋指数在句容试点MX2-AI-AI模型为最佳模型,受到2对加性上位性效应主基因和加性上位性效应微效多基因控制,主基因遗传率为66.34%,多基因遗传率为33.55%,但在扬州试点MX2-DE-A模型为最佳模型,受到2对重叠效应主基因和加性效应微效多基因控制,主基因遗传率为42.05%,多基因遗传率为57.62%。【结论】小麦干面筋含量、湿面筋含量和面筋指数均表现为数量性状的特点,受多基因的控制,且存在环境效应。干面筋含量和湿面筋含量的遗传主要受2对显性上位性或抑制效应主基因+多基因的控制;面筋指数的遗传受2对加性上位性或重叠效应主基因+多基因的控制。

糯玉米种子活力性状的主基因+多基因混合遗传分析

【目的】探索鲜食型糯玉米种子活力的遗传模型,为糯玉米种子活力研究提供理论基础。【方法】以种子活力有显著差异的糯玉米自交系N34(P_(1))和N56(P_(2))为亲本,配制F1、B_(1)、B_(2)、F_(2)群体,利用主基因+多基因混合遗传模型分析方法,对种子活力3个相关指标(发芽势、电导率和活力指数)的遗传模型进行分析。【结果】鲜食糯玉米发芽势最佳遗传模型为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,B_(1)、B_(2)和F_(2)主基因遗传率分别为66.62%,49.10%和92.94%;电导率最佳遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,B_(1)、B_(2)和F_(2)主基因遗传率分别为57.75%,57.96%和65.14%;活力指数最佳遗传模型是2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,B_(1)、B_(2)和F_(2)主基因遗传率分别为66.49%,48.02%和89.49%。3个性状均以主基因遗传为主。【结论】在育种实践中,对糯玉米种子活力的遗传改良和选择可在低世代进行,同时可采用聚合回交或轮回选择来积累有效修饰基因和微效基因,以提高育种效率。

辣椒株高主基因+多基因混合遗传模型分析

株高是辣椒重要农艺性状之一,直接影响辣椒的抗倒性和丰产性。为明确辣椒株高的遗传规律,以株高较矮的B1-2和株高较高的D50为亲本,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法对P1、P2、F1、B1、B2和F26个世代的株高进行了遗传分析。结果表明,辣椒株高最适合遗传模型符合E-1模型,即受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制。株高的2对主基因加性效应相等,均为3.4087,显性效应值分别为1.3698和-0.7346。B1、B2和F2分离群体中主基因遗传率分别为34.18%、67.48%、66.45%,多基因遗传率分别为46.84%、12.85%、21.99%。试验结果表明,辣椒株高受主基因和多基因共同控制,受环境影响较小。

辣椒抗黄瓜病毒的主基因-多基因混合遗传分析

采用2个抗黄瓜花叶病毒显著不同的辣椒品系,通过P1、P2、F1、F2、B1和B26世代联合分析法,分析研究辣椒抗黄瓜花叶病毒的遗传规律。结果表明:辣椒抗黄瓜花叶病毒的遗传由1对加性基因+加性-显性多基因模型构成,主基因遗传率在B1、B2和F2代分别为46.08%、30.59%和61.65%,多基因遗传率在B1、B2和F2代分别为0、0.66%和17.82%,同时环境因素对辣椒抗CMV的遗传也有很大影响。

番茄苗期耐低温性主基因-多基因联合遗传分析

为研究番茄苗期耐低温性的遗传规律,选取耐低温性不同的2份番茄高代自交系材料XC-1、XC-2于花期配制F1,再配制BC1、BC2、F2世代,对6个世代的幼苗同时进行低温处理,日间温度14℃,光照处理9 h(08:00—17:00),光照度为30μmol·m^(-2)·s^(-1),夜间7℃(17:00至翌日08:00)不进行光照,相对湿度为75%,共处理15 d。处理结束后调查耐低温性分级。采用主基因-多基因联合遗传分析方法研究耐低温性的遗传。结果表明,番茄幼苗耐低温性的遗传受2对加性主基因+加性-显性多基因控制,主基因的遗传率在BC1、BC2、F2世代分别达57.357%、54.441%、68.463%,多基因的遗传率分别达6.607%、10.602%、2.994%。主基因与多基因的影响较大,该性状的选择可在早代进行。

甘蓝型油菜叶绿素含量的主基因+多基因遗传分析

油菜是我国食用油的主要原料,为了明确甘蓝型油菜叶片叶绿素含量的遗传机制,指导以高产及品质性状为目标的高光效育种实践,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,以甘蓝型油菜高叶绿素含量品系APL01、低叶绿素含量品系Holly及2个品系杂交后衍生的198个重组自交家系群体(AH群体目前已发展到F2:13代)为材料,利用SPAD-502叶绿素仪于2019—2021连续3年测定9张叶片期叶片的叶绿素含量,进行3个年份环境的叶绿素含量的遗传分析。结果表明,在3个年份环境下,该群体中叶片的叶绿素含量存在广泛变异,叶绿素含量的变异系数分别为9.57%、8.45%、10.49%,频率分布图呈正态分布,符合主基因+多基因遗传特点。叶绿素含量最适模型为MX3-AI-AI,即3对加性-上位性主基因+多基因加性-上位性混合遗传模型,3个年份环境下主基因的遗传率为分别为63.22%、73.09%、73.33%,多基因遗传率分别为35.70%、26.32%、25.94%。主基因和多基因共同决定了油菜叶片叶绿素的含量,以主基因的遗传贡献占主要部分。

节瓜种子大小的主基因+多基因遗传分析

【目的】对节瓜种子长度、宽度、质量进行主基因+多基因遗传分析,研究种子大小的遗传规律,选育优质节瓜品种。【方法】利用节瓜自交系J16(大粒种)为母本、18FJ5(小粒种)为父本进行杂交,对F2代种子的长度、宽度以及种子质量进行测定,并利用主基因+多基因混合模型分析得到各性状的最适遗传模型及遗传规律。【结果】节瓜种子长度和宽度的最适合遗传模型均为MX2-ADI-AD,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型,主基因遗传率分别为87.07%和90.79%,两者多基因遗传率均为0。30粒种子质量的最适合遗传模型为MX1-AD-ADI,即1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因和多基因遗传率分别为79.96%和8.73%。【结论】上述性状的主基因遗传率均远大于多基因遗传率,以主基因遗传为主。建议在节瓜优质育种过程中要重视利用主基因,可在早期世代进行选择。

有棱丝瓜点状斑纹性状主基因+多基因遗传分析

以2个有点、1个无点类型有棱丝瓜为材料,分别构建了2个六世代遗传群体(群体RL、群体LD),应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对有棱丝瓜点状斑纹性状进行了遗传分析。有棱丝瓜点状斑纹性状最佳模型是E1(MX2-ADI-ADI)模型,即符合主基因加性-显性-上位性+多基因加性-显性-上位性遗传效应。遗传分析显示,F2群体的主基因遗传率较高,为99.3%,多基因遗传率为0,表明有棱丝瓜点状斑纹性状以主基因控制为主。另外,第1、第2对主基因的加性效应值分别为-0.75、-0.75,显性效应值分别0.24、0.75。加性-加性互作效应值为1.75,显性-显性互作效应值为0.27,加性-显性互作效应值为-0.75,显性-加性互作效应值为0.76,表明第1主基因以加性效应为主,显性效应为辅,且加性为负向效应;第2主基因加性效应与显性效应相当,且分别为负向效应、正向效应。有棱丝瓜点状斑纹性状受环境的影响相对较小,点状斑纹性状的基因型与环境互作效应不大。因此,点状斑纹可作为创新大肉类型有棱丝瓜外观品质性状早期选择的指标。

多个相关数量性状主基因的联合分析方法

根据多个相关数量性状的主基因+多基因遗传模型,首次提出利用多个相关数量性状进行主基因检测、主基因效应与变异估计的联合分离分析方法。该方法以EM算法实现的极大似然估计方法进行主基因的效应估计,以似然比统计量进行主基因的各种遗传假设检验。大量的计算机模拟研究表明,多性状联合分析不仅可以提高主基因的被发现能力,而且可以增加主基因效应估计值的准确度和精确度。以水稻杂交组合多蘖矮×中花11的F2群体597个植株株高和分蘖数为例演示了分析程序。结果表明该组合的株高和分蘖数受同一主基因控制。该主基因对株高的加性和显性效应分别为-21.3cm和40.6cm,表现为超显性;对分蘖数的加性和显性效应则分别为22.7和-25.3,表现为接近完全显性。

利用图形分析鉴定数量性状遗传体系中的主基因

利用图形分析鉴定数量性状遗传体系中的主基因王建康盖钧镒（河南省农业科学院实验中心，郑州４５０００２）（南京农业大学大豆研究所，南京２１００９５）本文在定义主基因遗传率和多基因遗传率基础上，建立了主基因－多基因性状在分离世代Ｆ２、Ｂ１、和Ｆ２∶３家系的...

花生含油量杂种优势表现及主基因+多基因遗传效应分析

【目的】了解是花生遗传改良主要目标含油量的杂种优势和遗传特点,指导花生育种实践。【方法】利用植物数量性状主基因与多基因混合遗传模型的P1、P2、F1、F24个世代联合分析方法,分析以花生野生种为高油基因源的4个组合后代群体含油量的遗传效应。【结果】4个组合均存在一定的杂种优势,中亲优势率分别为1.41%～9.42%。不同亲本组合含油量基因遗传特点差异明显。SW9721-3×特21和SW9721-12×濮花22号2个组合分离世代F2含油量次数分布均呈混合正态分布,符合主基因+多基因遗传特征。D-0模型是这2个组合含油量的最佳遗传模型,其含油量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因遗传率为45.00%～47.51%,多基因遗传率为18.72%～22.75%。SW9721-23×95-3和SW9721-38×鲁花11号2个组合F2含油量次数分布均呈正态分布,符合多基因遗传特征,多基因遗传率为66.09%～66.51%。【结论】花生含油量杂种优势和超亲分离普遍存在;控制含油量性状的基因在效应上存在较大差异,有的出现主基因特性;加性基因在花生含油量遗传中起主要作用,通过高油单株定向选择育种可以实现含油量的有效改良。

冬小麦PPO活性的主基因+多基因混合遗传分析

应用植物数量性状主基因 +多基因混合遗传模型对冬小麦品种中优 95 0 7(高PPO活性 )与品种CA96 32 (低PPO活性 )杂交组合的DH群体进行了PPO活性的遗传分析。结果表明 ,中优 95 0 7×CA96 32的PPO活性受 2对独立主基因控制遗传 ,主基因遗传率为 88.83% ,环境影响较小 ,环境方差占总方差的 1 1 .1 7%。控制PPO活性的 2对主基因基因效应不等 ,第 1对主基因da 的基因效应为 2 .4 32 ,而第 2对主基因db 的基因效应为 1 .0 84 ,相当于第 1对主基因效应的4 4 6 0 %。因此 ,用低PPO活性的亲本配制杂交组合 ,并且在育种的早期阶段进行较严格的选择 ,淘汰PPO活性高的单株或家系 。

水稻稻曲病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害,目前已上升为我国水稻主要病害之一,探明水稻稻曲病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本研究以病情指数为指标,利用高效引发稻曲病人工接种方法对来自抗病亲本IR28(籼稻)与感病亲本大关稻(粳稻)组合的亲本及其衍生的F10代重组自交系群体(RIL)进行抗病性评价,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型对抗性的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明,水稻稻曲病抗性的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响,符合E-1-3遗传模型,即2对主基因+多基因混合遗传模型,2对主基因间表现为等加性作用,加性效应为11.41;主基因遗传率为76.67%,多基因遗传率为22.86%,抗性遗传存在明显的主基因效应。提示抗稻曲病育种时不仅要考虑主基因对抗病性的作用,也不能忽视基因对抗性的影响。

小麦雌性育性的主基因+多基因混合遗传分析

选用普通小麦中3种不同生态型育性正常品种与雌性不育系XND126杂交构建3个F2组合,连续两年对3组合P1、P2、F1和F2雌性育性进行调查,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的4世代联合分析方法分析了小麦雌性育性的遗传。结果表明:小麦雌性育性受两对主效基因+多基因联合控制,两对主效基因之间存在互作效应。

甘蓝型油菜分枝角度主基因+多基因混合遗传模型及遗传效应

分枝角度是油菜株型重要性状,是油菜品种高产及适合机械化收获理想株型的基本组成之一。为明确油菜分枝角度的遗传,本研究选用油菜分枝角度大的松散型材料6098B和分枝角度小的紧凑型材料Purler配制杂交组合,采用主基因+多基因混合遗传模型方法对该组合6世代(P1、P2、F1、F2、BCP1和BCP2)的分枝角度进行了遗传分析。结果表明,上部第一分枝(顶枝)和基部第一分枝(基枝)角度的最适合遗传模型均为D-0(1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因)。顶枝角的主基因加性效应值为4.939o,显性效应值为–4.156o,主基因遗传率在BCP1、BCP2和F2中分别是34.08%、1.40%和14.99%,多基因遗传率分别为24.43%、61.72%和63.98%;而基枝角的主基因加性效应值为2.217o,显性效应值为–1.941o,主基因遗传率在BCP1、BCP2和F2中分别是7.86%、1.24%和4.84%,多基因遗传率分别为66.46%、58.49%和73.96%。结果发现油菜分枝角度明显存在主效基因,为油菜分枝角度的遗传改良奠定了基础。

甘蓝型油菜发芽种子耐湿性的主基因+多基因遗传分析

油菜湿害是我国特有的自然灾害,对油菜种子发芽、出苗和幼苗生长造成严重影响,导致单产显著下降。为研究油菜种子发芽耐湿性的遗传规律,本文利用耐湿性遗传差异较大的2个甘蓝型油菜纯系中双9号和GH01的杂交后代衍生的世代家系群体构建油菜耐湿性遗传体系,并以主基因+多基因家系世代联合分析方法对油菜耐湿性的遗传规律进行分析。结果表明,中双9号×GH01组合的耐湿性的遗传受2对完全显性主基因+加性-显性多基因控制,表现为耐湿对不耐湿完全显性。该组合的第1对主基因加性效应与显性效应相等,为0.0696;第2对主基因的加性效应与显性效应相等,为0.0530。多基因加性效应为0.3275,显性效应为负值([h]=–0.2137)。主基因存在显性效应,该组合的耐湿性存在杂种优势,多基因显性效应为负,多基因显性效应使F1代耐湿性降低。F2家系的主基因遗传力为73.57%,表现出较高的遗传力,建议育种工作者宜在早期对耐湿性进行选择。