棉花苗期耐盐性主基因和多基因混合遗传分析

为探讨棉花苗期耐盐性遗传规律,以2个耐盐性差异明显的棉花品种(系)NY1和中棉所12,以及NY1×中棉所12衍生的F1、F2和F2∶3群体为材料,采用主基因和多基因混合遗传模型分析法,以盐害级别为鉴定指标,对棉花苗期耐盐性进行遗传分析。结果表明,棉花盐害级别的遗传受1对加性-显性效应和加性-显性-上位性多基因遗传模型控制,主基因以负向加性效应为主,呈不完全负显性,在F2和F2∶3代的遗传率分别为64.006%和40.847%,明显高于多基因遗传率。说明棉花苗期耐盐性受1对主效基因控制,在育种中可以通过杂交方法转移主效基因并在F2世代进行单株选择。

辣椒白粉病抗性主基因+多基因混合遗传分析

辣椒白粉病是一种常见的真菌病害,该病严重影响辣椒生产。以辣椒白粉病高抗材料(NSR和NVD)为母本,高感材料(20c89、20c93)为父本,分别构建两组P_(1)、P_(2)、F_(1)、F_(2)四世代遗传群体(2021组和2022组),通过调查统计辣椒不同世代群体内单株的白粉病病情指数,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分析法对辣椒白粉病抗性进行遗传分析。结果表明:两组群体辣椒白粉病抗性遗传均受两对加性-显性上位性主基因+加性-显性多基因控制,并且基因遗传效应和遗传力等参数在两组群体中表现出较高的一致性。2021组第1对主基因加性效应和显性效应值分别为12.7065和-34.7107,第2对主基因加性效应和显性效应值分别为-9.1706和-16.9432,主基因遗传率为86.11%;2022组第1对主基因加性效应和显性效应值分别为20.0431和-18.0682,第2对主基因加性效应和显性效应值分别为-1.0668和-6.0904,主基因遗传率为97.16%。

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。

苦瓜品质性状主基因+多基因混合遗传效应分析

开展苦瓜(Momordica charantia L.)干物质含量、可溶性蛋白质含量和硝酸盐含量的品质性状研究,分析其遗传机制。以苦瓜雌性系Z-1-4为母本,优质苦瓜高世代自交系2538、5325和5321为父本,构建3个组合的4个世代[P_(1)(亲本)、P_(2)、F_(1)、F_(2)]遗传群体,并结合主基因+多基因混合遗传模型对苦瓜干物质含量、可溶性蛋白质含量和硝酸盐含量进行遗传及相关分析。结果表明,苦瓜干物质含量最适遗传模型为等加性主基因加性+多基因模型,且遗传率较高;苦瓜可溶性蛋白质含量最适遗传模型为负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型,遗传率较低,适合在早期世代进行遗传选择。商品瓜硝酸盐含量最适遗传模型为2对加性-显性主基因+加性-显性多基因模型,遗传率也较低。可溶性蛋白质与硝酸盐的遗传率均相对不高,适合在高世代进行表型选择。

螺丝椒果实表面褶皱的主基因+多基因混合遗传分析

【目的】螺丝椒是我国市场上辣椒的主要消费类型之一,螺丝椒果实表面褶皱的存在不仅增加了外表的层次感,更在一定程度上影响了其生长发育和口感风味。探究螺丝椒果实表面褶皱的遗传规律,为揭示螺丝椒果实表面褶皱相关基因的定位提供依据。【方法】研究以光皮辣椒A68为母本,螺丝椒M18为父本,构建P1、P2、F1和F2四世代遗传群体,通过调查各世代单株对椒果实褶皱率和褶痕数,利用盖钧镒提出的植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法,分析螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数主基因+多基因的遗传模型,并对遗传效应及遗传参数进行估值计算。【结果】螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数符合数量性状遗传特点,褶皱率和褶痕数两个性状均符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(MX2-ADI-ADI)模型,果实表面褶皱率的2对主基因加性效应值分别为-0.997 2和-0.498,显性效应值分别为-0.498 7和-0.498 3,加性×加性、加性×显性、显性×加性和显性×显性互作效应值分别为-0.000 2、-0.000 2、0.498 3和0.498 3,主基因遗传率为79.49%。果实表面褶痕数的2对主基因加性效应值分别为-1.249 2和-0.249 9,显性效应值分别为-0.249 9和-0.249 9,加性×加性、加性×显性、显性×加性和显性×显性互作效应值分别为0.249 9、0.249 9、-0.749 4和0.249 2。主基因遗传率为92.29%。结合2对主基因的加性、显性单位点联合效应来看,螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数遗传中主基因的3种效应大小关系为互作效应、显性效应、加性效应。【结论】螺丝椒果实表面褶皱率和褶痕数均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,螺丝椒果实表面褶皱率主基因遗传率为79.49%,在一定程度上受多个微效基因和环境因素影响,螺丝椒果实表面褶痕数遗传率为92.29%,受环境因素影响较小。

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。

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%。

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。

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。

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。

玉米抗螟性主基因—多基因混合遗传分析

采用混合分布理论,利用F2:3家系分离世代鉴定玉米抗螟性主基因并估计其遗传效应。结果表明:玉米抗螟性存在主基因,主基因遗传率为90.66%,遗传率较大。因此育种时可以选用含有主效基因的亲本,或者通过QTL基因定位的方法找到与这些基因紧密连锁的分子标记,采用分子标记辅助选择方法来提高玉米抗螟性的育种效果。

小麦重要产量性状的主基因+多基因混合遗传分析

以单株产量等为代表的重要性状是选育小麦高产良种的主攻目标性状,分析小麦重要产量性状的数量遗传特性,为深入研究其遗传机制提供依据。本研究选用品冬34为母本(P1)和BARRAN为父本(P2)配置杂交组合,在2年4个环境下应用主基因+多基因混合遗传模型方法对该组合单世代(P1、P2、RIL7:8、RIL8:9)单株产量、千粒重、株高、穗下节间长、旗叶上节间长和分蘖数进行遗传及相关分析。结果表明,除千粒重和分蘖数外,其余性状间均显著或极显著相关,穗下节间长与旗叶上节间长平均相关系数达0.91(P≤0.001)。最优遗传模型对于单株产量是4对加性上位性主基因+多基因遗传模型,其主基因加性效应值分别为3.78、2.89、–6.18和0.15,多基因遗传率为86.23%;对于千粒重是2对互补作用主基因+加性效应多基因混合遗传模型,多基因加性效应值是22.37,主基因遗传率为66.96%,多基因遗传率为28.25%;对于株高是2对累积作用主基因+加性作用多基因混合遗传模型,控制株高的第1对主基因加性效应值是5.15,加性×加性上位性互作效应值为–9.66,多基因加性效应值为–9.31,主基因遗传率为58.57%,多基因遗传率为39.71%;对于穗下节间长和旗叶上节间长均是加性-上位性多基因遗传模型,其主基因遗传率分别为97.65%和99.14%;对于分蘖数是加性-上位性多基因混合遗传模型,主基因遗传率为78.89%,多基因遗传率为19.87%。这些性状在多个环境下主要受主基因+多基因混合遗传控制。在选育优良品系的过程中,要兼顾适应生态环境条件的重要表现,进一步为筛选与目标性状紧密连锁标记及推进分子标记辅助选择提供理论依据。

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。

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．

棉花纤维相关性状的主基因-多基因混合遗传分析

本研究对棉花的衣分、铃重、子指等性状进行了主基因－多基因模型的Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｂ１、Ｂ２六世代联合分析。从估算不同性状的爱氏信息准则（ＡＩＣ）值出发，对ＡＩＣ值最小模型进行适合性检验和混合模型参数估计，结果说明衣分、铃重、子指皆为一个主基因－多基因遗传，但其主基因、多基因遗传率及基因加性、显性效应随杂交组合、杂交母本、回交母本等的不同而有较大差异。此外，性状间的遗传相关分析说明，衣分、纤维量、短绒量与铃重间都存在显著或极显著的表现型、基因型及加性正相关。

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。

小麦穗部性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

【目的】穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用。开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导。【方法】以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7:8、F8:9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。【结果】穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型。穗长的多基因遗传率是90.64%,小穗数的多基因遗传率是89.52%,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39%,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50%;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39%,多基因遗传率是29.94%,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18%。控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应。第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应。加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02。加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1(4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50%。第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03。加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06。【结论】小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响。小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率。

雌雄同株黄瓜单性结实性主基因＋多基因混合遗传分析

以雌雄同株黄瓜强单性结实自交系6457和非单性结实自交系6426为亲本,建立了5世代联合群体(P1、P2、F1、F2、F2∶3),采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对群体的单性结实性进行多世代联合分析.结果表明:雌雄同株黄瓜单性结实性表现为不完全显性遗传,符合D-2遗传模型,受1对加性主基因+加性-显性多基因控制.主基因加性效应值为14.7,多基因加性效应值为20.9,多基因显性效应值为25.8.F2的遗传率为56.6%,F2∶3的遗传率为48.7%.因此,对雌雄同株黄瓜单性结实性的遗传改良,可选择强单性结实性材料,通过杂交、回交转移主基因,达到选育强单性结实性材料目的.