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。

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。

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。

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。

重组自交家系群体4对主基因加多基因混合遗传模型分离分析方法的建立

主基因加多基因混合遗传模型分离分析方法是基于数量性状表型数据的统计遗传分析方法,该方法适于育种工作者利用杂种分离世代的数据对育种性状的遗传组成做出初步判断,制订相应的育种策略,也可用以校验QTL定位所揭示的性状遗传组成。重组自交家系群体(RIL)是一种永久性群体,可以进行有重复的比较试验,适合于环境影响较大的复杂性状的遗传研究。本研究以RIL群体为对象,将遗传模型拓展到4对主基因,建立相应的分离分析方法。新构建的模型共包括4对主基因和4对主基因加多基因两类共15个遗传模型,通过极大似然法和IECM算法估算各种模型的分布参数,由AIC值和一组适合性测验选取最佳遗传模型,再由最小二乘法估计模型的遗传参数。通过模拟实验对所建立的模型进行验证,模拟群体中一阶遗传参数的估计值与设定值之间有很好一致性。以大豆科丰1号×南农1138-2构成的RIL群体及其亲本棕榈酸含量的遗传(I-1模型,即4对加性-上位性主基因和加性-上位性多基因遗传模型)为例,说明该方法的应用效果。

利用杂种F_2世代鉴定数量性状主基因-多基因混合遗传模型并估计其遗传效应

大量实验数据和OTL作图结果表明:控制数量性状的基因中既有遗传效应较大的主基因,又有遗传效应较小的多基因,其分离世代表现出多峰性,即出现多个分布混合的特征。本文利用混合模型理论的AIC信息准则在F_2世代中鉴定影响数量性状的主基因的存在,当主基因存在时通过分离分析估计主基因的遗传效应以及主基因的遗传变异占总变异的分量;同时还提出利用P_1、P_2、F_2和F_2 4个世代鉴定多基因存在的方法。以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用,在所分析的骨绿豆×上海红芒早杂交组合的F_2世代数据中发现有主基因的存在,主基因表现出完全显性(晚开花),并且有多基因存在。

利用回交B_1和B_2及F_2群体鉴定数量性状两对主基因+多基因混合遗传模型

ＱＴＬ作图和主基因＋多基因混合遗传分析表明：拓展两对主基因＋多基因混合遗传模型十分必要．本文利用混合分布理论、 ＡＩＣ准则在回交 Ｂ１和 Ｂ２群体或 Ｆ２群体中鉴定两对主基因的存在，当主基因存在时估计其遗传参数；同时还改进了利用亲本、 Ｆ１和回交Ｂ１和 Ｂ２群体，或亲本、 Ｆ１和 Ｆ２群体鉴定多基因存在的方法．分布参数的估计采用 ＩＥＣＭ算法．以水稻株高性状为例说明该方法的应用．

烤烟CMV抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

以高抗CMV的烤烟品种台烟8号为母本(P1),以高感CMV的烤烟品种NC82为父本(P2),在2个不同的时间环境下构建P1、P2、F1和F24个世代群体,在植株不同生长时期进行CMV病害鉴定。运用植物数量性状"主基因+多基因"混合遗传模型分析方法对该世代群体的CMV抗性进行联合分析。结果表明,在温室环境中,苗期和成株期鉴定CMV抗性遗传都符合E1模型,即由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合控制,主基因遗传率分别是37.11%、57.76%;在大田环境中,苗期抗性鉴定符合加性-显性-上位性多基因模型(C0),多基因遗传率为26.86%,而成株期鉴定属于2对主基因+多基因模型(E2),主基因遗传率为36.57%。研究表明,由于植物抗性基因的表达具有时空性,台烟8号对CMV的抗性遗传在不同的时间和环境具有一定的差异;但随着植株的生长,抗性遗传趋于稳定,在成株期时,2个不同的环境均表现为2对主基因+多基因控制,所以对烤烟CMV抗性品种选育和改良要以主基因为主,同时注重环境的影响。

回交自交系(BIL)群体4对主基因加多基因混合遗传模型分离分析方法的建立

主基因加多基因混合遗传模型是用于分析数量性状表型数据的统计分析方法,该方法便于育种工作者利用杂种分离世代的数据对育种性状的遗传组成初步判断,制定相应的育种策略,也可用于校验QTL定位所揭示的数量性状的性状遗传组成。回交自交系(BIL)群体是永久性群体,可以进行有重复的比较试验,适用于受环境影响较大的复杂性状的遗传研究。本研究以BIL群体为对象构建了4对主基因、主基因加多基因分离分析方法的遗传模型,包括2类11个遗传模型。利用基于IECM(iterative expectation conditional maximization)算法的极大似然分析方法估算各个混合遗传模型中的分布参数,用AIC值和一组适合性测验结果选取最优模型,并从入选模型的分布参数通过最小二乘法估计遗传参数。由1个模拟的随机区组试验对模型进行验证,模拟群体中遗传参数的估计值与设定值之间具有很好的一致性。利用本文建立的模型重新分析大豆回交自交系群体(Essex×ZDD2315)及其亲本对胞囊线虫(Hetero-dera glycines Ichinohe)1号生理小种的抗性数据后发现4对主基因模型优于原报道的3对主基因模型,说明本方法的有效性和正确性。

苦瓜白粉病抗性的主基因＋多基因混合遗传模型分析

通过统计苦瓜白粉病的病情指数,研究白粉病抗性的遗传规律。采用主基因＋多基因混合遗传分离分析法对抗病品系04-17-3和感病品系25-1杂交组合的P1、P2、F1、F2、B1和B2共6个世代群体抗白粉病遗传进行研究。结果表明：苦瓜对白粉病的抗性遗传符合2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性多基因模型（E-1）,抗病对感病为不完全隐性;2对主基因的加性效应值均为-12.00;2对主基因分别具有正向部分显性和正向超显性作用,加性效应值均大于其显性效应值,上位性效应值（i＋jab＋jba＋l）为负值。从遗传率上看,回交世代和F2的主基因的值分别为55.14%、43.56%和95.22%,多基因的值分别为16.10%、26.57%和0,环境变异在4.78%~29.87%间。主基因和多基因共同决定了苦瓜对白粉病的抗性,以主基因遗传为主,同时还受到环境变异的部分影响。在白粉病抗性育种过程中,应注意利用加性效应,选用白粉病抗性基因较多的材料作为亲本,并在早代进行选择,尤其是F2代主基因选择效率最高。

鸡40周龄蛋重主基因-多基因混合遗传模型分析

本研究以黑羽绿壳蛋鸡(P1)和白来航鸡(P2)为材料,测定P1、P2及其F1、F2代的40周龄蛋重,应用SEA-G4F2软件分析蛋重遗传规律。结果表明,40周龄蛋重为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(E模型),主基因遗传率为0.4307,多基因遗传率为0.0254,主基因的遗传率远大于多基因的遗传率。

陆地棉果枝夹角性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

棉花株型结构与栽培模式、机采效率和产量紧密相关,而果枝夹角(fruit branch angle,FBA)是决定棉花株型结构的关键因子之一。探明陆地棉果枝夹角的遗传规律,可为棉花株型遗传育种提供重要指导。本研究以418份不同来源的陆地棉种质资源组成的自然群体为研究对象,利用数显量角器测定果枝夹角大小,开展棉株不同部位果枝夹角的变异度、相关性分析,以及自然群体在不同生态环境下果枝夹角的表型描述统计分析。并以筛选出的果枝夹角极端差异亲本构建的四世代联合群体(P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2))为研究对象,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法,对4个世代群体的果枝夹角表型性状进行多世代联合遗传分析,并估测主基因遗传效应与遗传率。表型鉴定分析结果表明,陆地棉自然群体果枝夹角变异系数相对较小,4个环境下的平均变异系数为5.63%,中部果枝(基部起第4-6台)夹角最能够代表陆地棉整株的果枝夹角水平。主基因+多基因混合遗传模型分析表明,控制果枝夹角性状的最佳模型为2对等加性主基因模型,主基因的加性效应值为3.65,遗传率为90.22%。这说明陆地棉果枝夹角性状主要受主基因控制,且主基因遗传率较高。上述研究结果有助于阐明陆地棉果枝夹角性状的遗传规律,对于陆地棉果枝夹角的分子遗传解析及株型遗传育种具有重要现实意义。

利用回交世代鉴定数量性状主基因-多基因混合遗传模型

主多基因性状在分离世代中表现出多峰或偏态现象，具有混合分布的特征。本文利用混合分布理论提出从回交世代鉴定主基因的存在并估计其遗传效应的统计分析方法。利用所提出的方法可鉴别主基因的存在并估计其遗传效应和方差等遗传参数。

黄瓜强雌性状的主基因＋多基因混合遗传模型分析

利用黄瓜强雌株系S-2-98和雌雄同株系95为亲本,配制杂交组合,共获得6世代群体(P1,P2,F1,F2,B1,B2),通过观察6世代群体的雌花率,应用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法 ,对黄瓜强雌性状的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明:黄瓜强雌性状的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响,符合D遗传模型,即1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型。B1、B2、F2主基因遗传率分别为5.50%、68.98%和54.65%,相应的多基因遗传率和环境变异分别为45.67%、11.81%、25.45%和48.83%、19.21%、19.90%,说明黄瓜雌花遗传还受多基因的修饰,同时环境对黄瓜的雌花也有较大的影响。

甜瓜叶面积RIL群体主基因+多基因混合遗传模型分析

研究甜瓜叶面积的遗传规律,采用RILs群体主基因+多基因混合遗传模型分析法,在春秋两季,通过叶面积较小甜瓜品系"WI998"与叶面积较大品系"3-2-2"杂交所得重组自交系群体(RILs),对叶面积遗传特性进行分析。为甜瓜株型和高光效育种提供理论基础。春季叶面积遗传受两对隐性上位主基因、无多基因模型(B_1_5)控制,主基因遗传率为98.93%,多基因遗传率为0;秋季叶面积遗传同样受两对隐性上位主基因、无多基因模型(B_1_5)控制,主基因遗传率为98.15%,多基因遗传率为0。甜瓜叶面积主要受两对隐性上位主基因控制,没有多基因作用,不同季节稳定遗传,同时也受环境变异的影响。

主基因-多基因混合遗传数量性状的单性状选择模型

【目的】分别估计分离世代数量性状主基因-多基因混合遗传中的多基因效应方差和环境方差,为育种工作者提供一种简单易行的单性状选择方法。【方法】利用正态分布的极限误差,将混合正态分布数据划分到多个单一正态分布对应的区间,每一区间代表一种主基因型,采用有重复观测数据的单因素多元方差分析方法,分别估计各主基因型间的主基因效应协方差阵、多基因效应协方差阵和环境协方差阵,然后结合混合正态分布中各成分分布的比例,计算该数量性状的表型方差、遗传方差、环境方差和遗传力等遗传参数,并进行实例分析。【结果】在相同选择强度下,遗传效率为110.3760%,较作为单一正态分布的普通数量性状选择效率提高了10.3760%。当选择强度i=0.5时,遗传增益GS=28.41。【结论】应用建立的主基因-多基因混合遗传数量性状单性状选择模型计算,遗传效率有很大提高,表明该方法具有实用性。

利用重组自交系(RILs)群体进行甜瓜第一雌花节位主基因+多基因混合遗传模型分析

以美国厚皮甜瓜品系WI998为母本,中国薄皮甜瓜品系3-2-2为父本杂交所得的包括185个家系的重组自交系群体(RILs)为试验材料,通过RIL主基因+多基因混合遗传模型分析法,在不同季节研究第一雌花节位(NFF)的遗传特点。结果表明:春季性状遗传受2对重叠性主基因+加性-上位性多基因混合遗传模型(E_1_8)控制,主基因遗传率为79.17%,多基因遗传率分别为20.83%;秋季受2对互补性主基因+加性-上位性多基因混合遗传模型(E_1_7)控制,主基因遗传率为61.94%,多基因遗传率分36.77%。甜瓜第一雌花节位受2对主基因控制,还受环境变异的影响。

花生荚果和籽仁相关性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

以花生栽培品种04D893×79266杂交,经多代自交获得包含142个家系的F6∶7重组自交系群体为材料,分别在2011-2012年2个环境条件(E1和E2)下种植,对荚果和籽仁的6个产量相关性状进行遗传模型分析并进行其遗传参数的估算。结果表明,单果质量的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率2年平均为45.97%;单仁质量的遗传符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为67.54%;果壳厚度的遗传符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为63.24%;果长的遗传均符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为81.14%;果宽的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为59.83%;单株生产力的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为21.76%。

巢式杂交分离群体的花生籽仁性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

【目的】花生籽仁性状是花生产量的重要构成因素。通过对花生巢式杂交群体的籽仁性状开展遗传模式研究,为进一步利用其衍生巢式关联作图群体开展花生籽仁性状QTL定位及开发分子标记辅助花生高产育种提供材料基础及理论依据。【方法】以豫花15为共同亲本,远杂9102、中花6号、粤油20、伏花生和NC94022为基础亲本,组配远杂9102×豫花15、中花6号×豫花15、豫花15×粤油20、豫花15×伏花生和豫花15×NC94022共5个组合的巢式杂交群体,通过F_(2)单株收获共获得1 812个F_(2:3)家系,将籽仁性状分解为籽仁长、宽、长宽比、表面积、表面周长及单仁重等6个性状,分析各个性状之间的拟合度、相关性,利用数量性状的主基因加多基因混合遗传模型分别对其进行遗传模型分析与遗传参数估计,确定控制各个性状的基因数目、遗传效应值及遗传力。【结果】花生巢式杂交分离群体中,籽仁性状变异类型丰富,籽仁6个性状在不同组合中均表现为超出双亲的正态分布;籽仁不同性状间存在一定相关性,籽仁长、籽仁表面积和表面周长三者之间呈显著相关,籽仁宽与籽仁长宽比呈负相关性,但相关性低;籽仁6个性状之间的相关性越大,拟合度也越高;不同组合的不同籽仁性状的遗传模型存在差异,在籽仁的6个性状中,籽仁表面积、表面周长在5个组合中均符合1MG-AM模型,籽仁宽、长宽比、单仁重均有4个组合符合1MG-AD模型,籽仁长有3个组合符合1MG-NCD模型,籽仁长、长宽比均有1个组合符合2MG-EAD模型,主基因遗传力3.80%-77.06%,不同群体中的基因效应值不同,表明多等位基因或非等位基因的不同遗传效应以及遗传背景的差异。【结论】花生巢式杂交群体的籽仁性状以多基因遗传效应为主,其遗传表现出不同的模式,表明该巢式杂交群体中不同组合籽仁性状的调控基因差异,为全面解析复杂籽仁性状的遗传机制提供了群体材料。

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 。