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。

基于加性-显性-上位性(ADAA)模型与主-多基因模型的陆地棉产量与品质性状的遗传分析

本试验为进一步明确陆地棉(Gossypium hirsutum L.)杂交后代产量、纤维品质性状的遗传规律,以9个陆地棉品种为亲本设计不完全双列杂交(NCⅡ)。对2019-2021年的亲本、18个F_(1)和F_(2)组合及组合TH14-22×B7的127个F2单株分别采用加性-显性-上位性(ADAA)模型与主基因-多基因遗传模型,从基因整体与个体水平进行分析。NCⅡ分析结果表明:所有性状均存在基因型与环境的互作,主要通过显性×环境来体现,上位性×环境不可忽视。多数性状的遗传以加性效应为主,整齐度以显性效应为主,伸长率无显著的基因主效应。上半部平均长度与整齐度具有正向平均优势,其他性状无明显的平均优势。分离分析结果表明:各性状普遍受主基因控制。单株铃数、衣分与比强度的最适遗传模型为2MG-EA,单铃质量与上半部平均长度最适遗传模型为2MG-A,整齐度与马克隆值最适遗传模型为2MG-AD,伸长率最适遗传模型为1MG-AD。单铃质量、衣分、上半部平均长度、整齐度与比强度主基因遗传率较高,单株铃数、马克隆值与伸长率的遗传率较低。ADAA模型分析结果与主基因-多基因分析结果的相互补充,可有效了解各性状的遗传特征,为采用适当的育种改良策略提供参考。

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。

节瓜果肉叶绿素含量的主基因+多基因遗传分析

【目的】对节瓜果肉叶绿素含量进行主基因+多基因遗传分析,研究果肉颜色与叶绿素含量的关系及遗传机理,为选育优质节瓜品种奠定基础。【方法】该研究利用节瓜自交系J16(白肉)和FJ5(绿肉)形成P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)4个世代群体,通过肉眼观察节瓜果肉颜色并测量其叶绿素含量,利用遗传模型分析软件包对果肉叶绿素含量进行遗传模型的分析,得出极大似然函数值和最小赤池信息量准则(AIC)值。随后选择3个AIC值最小的模型作为备用模型并进行适合性检验。最后计算出最优遗传模型的一、二阶遗传参数,并对主基因、多基因等遗传效应值进行分析。【结果】叶绿素含量是节瓜绿色果肉形成的关键因素,节瓜F_(1)代果肉颜色和叶绿素含量介于亲本之间且稍偏向于白肉亲本(P_(1)),F_(2)代果肉颜色和叶绿素含量表现为数量性状特征。果肉叶绿素含量最适遗传模型为MX2-ADI-ADI,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型。在一阶遗传参数中,2对主基因的加性效应绝对值之和(d_(a)+d_(b))大于2对显性效应绝对值之和(ha+hb),且d_(a)>d_(b),表明第1对主基因的负向加性效应为主。在上位性遗传效应中,以基因加性-加性互作正向效应为主。二阶遗传参数表明,主基因遗传方差为32.1590,多基因遗传方差为1.1540,同时主基因和多基因遗传率分别为93.69%和3.36%。【结论】节瓜果肉颜色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。因此,在节瓜果肉颜色育种过程中要重视利用主基因,可在早期世代进行选择以及采用组合育种的途径对节瓜进行改良。

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。

微胚乳超高油玉米株高和穗位高的主基因+多基因遗传模型

以2个微胚乳超高油玉米组合的P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个世代为材料,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,研究了株高和穗位高的遗传。对2个不同组合的研究结果表明:组合I株高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型;穗位高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为27.27%、37.36%和58.59%。组合II株高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为18.41%、1.03%和12.61%;穗位高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型。

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。

普通烟草栽培种内株高性状主基因加多基因遗传分析

以普通烟草栽培种烤烟类型品种分别与香料烟、白肋烟和名优晾晒烟类型品种组配的F1、F2及其亲本为研究对象,利用数量性状主基因+多基因遗传体系分离分析方法分析了3组合4世代株高性状的遗传规律。结果表明,3个组合的株高性状遗传均符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型(E1),同时均存在加性、显性遗传效应。各主基因和多基因遗传率计算结果,烤烟与晒晾烟、烤烟与香料烟组合的主基因遗传率较高,分别为71.60%和88.55%,可作为烟草株高性状早期世代选择的理论依据。

普通高粱与甜高粱杂交组合株高、糖度的主基因多基因模型遗传效应分析

对普通高粱与甜高粱杂交组合(石红137×L-甜)的株高与糖度进行主基因多基因遗传模型分析,以期研究株高、糖度的遗传效应。获得了2个性状的最适遗传模型,株高的最适遗传模型为2对完全显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,主基因遗传率为74.4%,多基因遗传率为22.1%;糖锤度的最适遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,主基因遗传率为65.72%,多基因遗传率为20.43%。主基因个数和基因效应的预测与分子检测的主效QTL个数和基因效应基本相符。

小麦抗源Holdfast和Flinor抗条锈病主效、微效基因的遗传分析

【目的】Holdfast、Flinor是国际上已经报道在生产上具有持久抗条锈性表现的小麦品种,在成株期对中国条中29、30、31号小种表现出免疫或近免疫的抗性水平。【方法】本文采用常规杂交分析和潜育期变温处理方法,分别在常温(昼18℃/夜10℃)和高温(昼24℃/夜15℃)两种温域下,对其主效和微效抗条锈病基因进行遗传分析。【结果】品种Flinor中至少含有1显1隐2对主效和2对温敏微效抗条锈基因,Holdfast中至少含有2对显性主效和2对温敏微效抗条锈基因。主效基因均互补控制其抗条锈性,微效基因呈隐性,具累加效应,受高温诱导表达,控制中度抗性水平。【结论】Flinor和Holdfast均含有全生育期主效抗条锈病基因和对高温敏感的微效抗条锈基因,建议在抗病育种中加以有效利用,并提供了温敏微效抗条锈基因的快捷检测方法。

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。

玉米穗位高的主基因+多基因的遗传模型分析

为了探索玉米穗位高的遗传规律,以玉米杂交组合PH4CV×昌7-2(组合I)和PH6WC×7873(组合Ⅱ)的六世代(P1,P2,F1,B1,B2,F2)为材料,在春播和夏播环境下,研究了玉米穗位高的主基因+多基因的遗传规律。结果表明:春播条件下,组合Ⅰ的穗位高符合E-3模型,组合Ⅱ符合E-1模型;夏播环境下,组合I的穗位高符合D-3模型,组合Ⅱ符合C-0模型。结论:春播环境下,组合Ⅰ和组合Ⅱ的穗位高均以主基因遗传为主,可以采用单交重组或简单回交转育方法进行改良;夏播环境下,组合Ⅰ和组合Ⅱ的穗位高均表现为多基因遗传,可以采用聚合回交或轮回选择方法来累积增效基因,提高选择效率。

云南粳稻耐低磷特性的主基因加多基因遗传分析

磷高效水稻培育是提高土壤潜在磷利用效率的一种途径,通过对云南粳稻耐低磷特性的主基因加多基因遗传分析,可以明确耐低磷特性主基因的存在、对数及遗传效应的大小,为磷高效育种提供理论依据。本试验通过云南主栽粳稻品种合系35（Oryza sativa）与耐低磷极强早旱谷（Oryza sativa）配制P1、P2、F1、F2或F3世代,在云南省农科院进行低磷胁迫试验,对耐低磷鉴定和主基因加多基因联合遗传分析,结果表明：早旱谷的分蘖和株穗产量基因受两对主效基因＋多基因相互配合遗传控制的,两对主基因间存在上位性效应,两主基因间效应差异较大。分蘖力F2主基因遗传率为58.82%-72.13%,F3主基因遗传率为45.88%-57.96%;株穗产量F2主基因遗传率60.94%-83.08%,F3主基因遗传率为62.20%-75.80%。因此育种中应当充分重视主基因的利用,利用主基因应以第一对主基因的加性效应为主,对后代耐低磷性状的选择宜从F2代开始,杂交的后期世代也要注意耐性的选择。

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。

水稻DH群体盐胁迫下苗高的主基因-多基因混合模型遗传分析

为了阐明盐胁迫下水稻苗高的遗传特点,利用两个籼粳杂交的DH群体,在0.40 mmol/L NaCl胁迫下,采用数量性状主基因+多基因多世代联合分析方法对盐胁迫下水稻苗高遗传规律进行了分析。研究结果表明,水稻盐胁迫下的苗高受两对主效基因控制,两个DH群体的两对主基因分别表现为互补作用和累加作用,主基因的遗传力分别为28.56%和50.28%,微效多基因的遗传力为42.54%和29.94%,剩下的由环境决定。由两个DH群体主基因和多基因的遗传力表现和群体分离程度可知,DH-2群体更适合进行下一步耐盐基因的定位克隆。在选择遗传分析群体时,可以把群体亲本间的基因型差异和群体表现的极值范围作为一定的指示向导。

用“主基因＋多基因”遗传模型分析水稻茎蘖成穗率

选择丛生型籼稻品种HFA-1与少蘖型粳稻品种02428为亲本构建5个世代联合群体(P1、P2、F1、F2和F2∶3),运用植物数量性状"主基因+多基因"混合模型对水稻茎蘖成穗率进行遗传模型判别和遗传参数估算.结果表明,水稻茎蘖成穗率既受1对主基因控制又受多个微效基因影响,符合"主基因+多基因"的D-4模型;分别在F2和F2∶3世代估算的主基因遗传率为55.51%和53.57%、多基因遗传率为33.13%和38.94%,表明水稻高茎蘖成穗率育种不仅要考虑主基因的作用,也不能忽视微效基因的影响,并可在低世代进行目标性状筛选;由各世代所估得的基因加性效应和显性效应分别为-19.92和-6.48,表明选育高茎蘖成穗率材料时应考虑选配不同基因型的亲本.

温敏雄性不育小麦SCT-1育性主基因+多基因遗传模型分析

研究温敏雄性不育系SCT-1在四川生态环境下的育性遗传特征,为其应用提供理论依据。选用2个具一定恢复效果的品系B2183、M2003-1,分别与SCT-1杂交构建群体,利用亲本、F1及F2群体的表型数据,采用主基因+多基因遗传模型对SCT-1育性遗传特性进行分析。结果表明:SCT-1育性主要受核基因控制,2个组合F2育性均呈连续分布,具多峰、偏态现象,SCT-1/B2183组合育性遗传符合MX2-AD-AD模型,即2对加性-显性主基因+加性-显性多基因模型;SCT-1/M2003-1组合符合MX1-AD-ADI模型,即1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型;2个组合中主基因遗传率分别为92.89%,91.19%,主基因对育性恢复的影响较大。聚合多个主基因的恢复材料对SCT-1杂交育种利用更为有利。

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。

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。