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。

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。

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。

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。

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。

大豆对豆卷叶螟抗性的主基因+多基因混合遗传

豆卷叶螟为南京地区大豆的主要食叶害虫。研究大豆对豆卷叶螟抗性的遗传规律,为其抗性机理研究、QTL初级与精细定位、抗虫育种和分子标记辅助选择育种奠定基础。为此,在田间自然虫源条件下,以溧水中子黄豆和南农493-1正反交组合的F2群体为材料,F2单株叶片损失率为抗性鉴定指标,应用亲本、F1和F2四个世代的数量性状主基因+多基因混合遗传分析方法,分析了大豆对豆卷叶螟抗性的遗传规律。结果表明,大豆对豆卷叶螟的抗性由两对加性-显性-上位性主基因+多基因混合遗传模型控制,主基因遗传率为62.93%,且两对主基因间存在互作。因此,大豆对卷叶螟抗性符合2对主基因+多基因的遗传模式,说明大豆对不同虫源的抗虫性性状存在相似的遗传规律。

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．

大豆粒形的主基因＋多基因混合遗传

大豆粒形直接与产量相关,对其粒长、粒宽的遗传规律分析可以为其数量性状基因座定位、分子标记辅助选择育种和基因克隆奠定基础。调查大豆杂交组合溧水中子黄豆(P1)×南农493-1(P2)正反交的P1、P2、F1和F2:3四个世代的粒长和粒宽的表型资料,运用四个世代联合的主基因+多基因混合遗传分析方法,对这两个性状分别进行了遗传分析。结果表明:正反交杂种F1粒长和粒宽有显著差异,存在母性效应;粒长性状受一对加性-显性主基因和加性-显性-上位性多基因共同控制;粒宽受多基因控制。

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 。

鸡12周龄体重的主基因+多基因混合遗传分析

研究以仙居鸡和隐性白羽鸡为材料,测定亲本P1、P2、F1和F2 4个世代的12周龄体重,应用4个世代数量性状主基因+多基因混合遗传分析方法,分析鸡体重遗传规律,可为该性状的QTL初级与精细定位、体重的选育和分子标记辅助选择育种提供基础。结果表明:以性别和正反交矫正后的鸡12周龄体重为2对等显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,主基因的遗传率为0.610 4,多基因的遗传率为0.165 9,且两主基因的效应相等。

小麦×玉米杂交单倍体胚成胚率的主基因+多基因混合遗传分析

以小麦杂交组合C49S-87/01Y1-1069 F2群体为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对小麦×玉米杂交单倍体胚成胚率的遗传效应进行分析。结果表明,F2群体的单倍体胚成胚率呈混合正态分布,符合主基因+多基因混合遗传模型,最佳模型为B6,即单倍体胚成胚率由2对等显性主基因控制;主基因遗传率较低,仅为43.46%,表明非遗传因素对小麦材料单倍体胚成胚率的影响更大。

禾谷镰刀菌引起的小麦茎腐病抗性主基因+多基因混合遗传分析

为了解小麦抗茎腐病的遗传特性,利用数量性状主基因+多基因混合遗传模型分离分析方法,结合苏麦3号/白免3号重组自交系群体2008、2009两年的茎腐病抗性鉴定数据,对小麦茎腐病抗性进行了遗传模型分析。结果表明,此群体的小麦茎腐病抗性是由两对主基因+多基因控制的(E-1-6),主基因间有加性累加效应,主基因的加性效应为-7.45(2008年)和-6.58(2009年),两个主基因间的互作效应为11.83(2008年)和10.4(2009年),互作效应大于加性效应。小麦茎腐病抗性的主基因遗传率中等偏上,为70.88%(2008年)和71.24%(2009年),多基因遗传率在10%以下。以上结果表明,小麦茎腐病抗性主要是主基因遗传,且遗传率较高,可以通过杂交育种把小麦茎腐病抗性转移到农艺性状优异的品种中去,但在育种中应关注抗性基因间的互作效应,以便选育出优于抗性亲本的材料。

大白菜TuMV抗性的主基因+多基因混合遗传分析

以大白菜抗TuMV品种BP8407的高代自交系和感TuMV品种极早春的高代自交系,抗TuMV品种二青的高代自交系和感TuMV品种春大将的高代自交系配制两个F2群体。以F2群体人工摩擦接种TuMV-C4后的ELISA鉴定的P/N值为抗性鉴定指标,应用P1、P2、F1、F24个世代的数量性状主基因+多基因混合遗传分析方法,分析了大白菜TuMV抗性的遗传规律。结果表明:大白菜TuMV的抗性由2对主效基因控制,遗传模型分别为E-1、E-0,主基因遗传率分别为86.51%、77.64%。因此,大白菜对TuMV-C4抗性符合2对主基因+多基因的遗传模式,抗性遗传以主基因为主。

栽培大豆耐盐性的主基因+多基因混合遗传分析

选用栽培大豆南农1138-2(耐盐)、南农88-31(较耐盐)和Jackson(盐敏感)配制的南农1138-2×南农88-31和南农88-31×Jackson等2套组合,通过P1、P2、F1、F2和F2:3苗期植株耐盐性调查,利用主基因+多基因混合遗传模型联合分离分析了栽培大豆耐盐性的遗传规律。结果表明南农88-31×Jackson和南农1138-2×南农88-31耐盐性遗传均符合加性-显性-上位性多基因遗传模式。在高世代选择耐盐性植株的效率较高,从F2:3估计,南农88-31×Jackson组合的NaCl耐性微效基因遗传率为82.13%;南农1138-2×南农88-31组合的耐盐性微效基因遗传率为67.47%。

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。

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。