粒用高粱4个主要光合性状数量遗传分析

高粱的光合性状的遗传分析对高粱育种的研究有着重要的指导意义,以由美国引进的高粱品系引-20与当地粒用高粱品种忻粱52杂交得到F_2群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的分析方法对高粱的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间CO_2浓度4个性状进行分析。结果表明,4个光合性状都符合主基因+多基因的遗传模型,存在着控制光合性状的主效基因。其中净光合速率和蒸腾系数都受2对主基因控制,符合B-2模型,即加性-显性的混合遗传模型,主基因遗传率分别为55.58%和85.04%;气孔导度和细胞间CO_2浓度都受2对主基因的控制,符合B-1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,主基因遗传率分别为79.94%和95.49%。并且蒸腾系数、气孔导度、细胞间CO_2浓度作为高粱组成高粱光合能力的主要因子表现出了较高的遗传率,因此可作为高粱育种过程中重要的参考指标。

饲用高粱4个主要株型性状的遗传分析

为筛选出饲用高粱稳定遗传的株型性状,以从美国引进的饲用高粱引-251和国内粒用高粱忻梁52为亲本,杂交构建F2遗传群体作为试验材料,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法对F2高粱旗叶叶鞘长、叶片数、旗叶叶面积和茎粗4个主要株型性状进行遗传分析。结果表明:饲用高粱的旗叶叶鞘长遗传符合Model B-1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,主基因遗传率为49.38%;叶片数遗传符合Model B-1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,主基因遗传率为68.12%;旗叶叶面积遗传符合Model B-2模型,即加性-显性混合遗传模型,主基因遗传率为69.46%;茎粗遗传符合Model B-6模型,即为等显性遗传模型,主基因遗传率为86.89%。其中,叶片数、旗叶叶面积、茎粗作为饲用高粱株型的重要组成因子,表现出较高的遗传率。

白菜型油菜产量相关性状的数量遗传分析

产量性状对油菜育种至关重要,对产量性状进遗传分析可为高产育种提供理论基础。本研究以白菜型油菜青海大黄和浩油11构建的F_(2)群体的2个株系为试验材料,利用R软件包SEA v2.0.1对白菜型油菜的8个产量相关性状进行遗传分析。结果表明,株高和主花序长度的最适模型均为2MG-AD,表现为主基因加性-显性效应,主基因遗传率分别为97.04%、39.71%。分枝总数、主花序角果数、角果长、全株角果数和千粒质量的最适模型均为2MG-ADI,即由2对主基因控制的加性-显性-上位性遗传模型,遗传率分别为74.27%、78.92%、20.25%、73.59%和47.47%。每角果粒数的最适模型为2MG-EA,为2对主基因控制的等加性模型,主基因遗传率为83.12%。主基因的加性效应、显性效应和上位性效应在白菜型油菜的产量相关性状的遗传中起重要作用,在今后的白菜型油菜高产育种中,应更好地利用基因间的相互效应,进一步提高产量。

高粱株型性状数量遗传分析

株型性状的遗传分析对高粱育种的理论、方法和策略至关重要。通过对高粱株型性状的遗传规律和基因的作用方式进行分析,旨在为田间选择稳定遗传的优良株型性状提供理论基础。以粒用高粱引-20和忻梁52杂交所构建的F2遗传群体为试验材料,利用植物数量性状主+多基因混合遗传模型分析方法,对高粱叶夹角、株高、穗长、平均茎节长度、叶长及叶宽6个株型性状进行遗传分析。结果表明,高粱叶夹角遗传符合B_1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,其主基因遗传率为70.15%;株高遗传符合B_2模型,即加性-显性混合遗传模型,主基因遗传率为74.26%;穗长遗传符合B_6模型,即等显性遗传模型,主基因遗传率为58.67%;平均茎节长度遗传符合A_1模型,即加性-显性的混合遗传模型,主基因遗传率为68.69%;叶长遗传符合B_1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,主基因遗传率为47.92%;叶宽遗传符合B_6模型,即等显性遗传模型,主基因遗传率为61.60%。叶夹角和株高是构成高粱株型的主要性状,并具有较高的遗传力,在早期时进行选择,容易获得具有理想株型的育种材料。

忻粱52×美引-251杂交组合F_(2)代群体产量性状遗传分析

将粒用高粱品种忻粱52和苏丹草品系美引-251杂交,对F_(2)代群体的穗长、穗重、百粒重、着壳率通过主-多基因分析方法进行数量遗传分析,得到最适遗传模型。结果表明,穗长符合Model A_0,是由微效多基因控制的数量遗传性状,穗重、百粒重、着壳率均符合Model B_1,且受两对主基因控制,属于加性-显性-上位性混合遗传模型,主基因遗传率分别为66.81%、40.37%、89.11%,由此可知穗重和着壳率遗传率较高,受环境影响较小且可稳定遗传;而百粒重遗传率较低,所以该性状易受环境的影响,应在高代进行选育。通过对群体各产量性状的测量和数据分析,以及估算各性状主基因遗传率,为今后高粱育种工作提供参考。

饲用高粱分蘖相关性状的遗传分析

分蘖作为饲用高粱的一项重要农艺性状,受基因和环境的共同控制,对饲用高粱的产量和品质有重要影响。为进一步探究饲用高粱分蘖的遗传机制以及分蘖对饲用高粱的形态和产量的影响,本试验以分蘖多的品种‘TS-185’和分蘖少的品种‘忻梁-52’为亲本配置杂交组合,得到F2代,对分蘖数、茎粗、茎节数以及具有形态差异的性状如主茎和分蘖的叶片数、株高、穗长、穗重、茎秆鲜重进行统计,计算不同性状在主茎和分蘖间的相对差异值,并利用主基因-多基因遗传模型进行遗传分析。研究结果表明,株高、叶片数、穗长、穗重、茎秆鲜重在主茎和分蘖之间都存在极显著正相关。分蘖数、主茎和分蘖株高相对差异、穗长相对差异、穗重相对差异4个性状为两对主基因控制加性-显性-上位性混合遗传模型,广义遗传率分别是36.43%、82.71%、63.07%和85.06%,后3个性状能够在后代中稳定遗传,可在育种早代进行选择。茎粗、茎节数、主茎和分蘖叶片数相对差异,茎秆鲜重相对差异在本试验中表现为微效多基因控制的性状,非主基因控制。本研究对饲用高粱分蘖的遗传效应和分蘖对饲用高粱形态学差异的影响具有指导意义。

不同年份多环境条件下粒用高粱叶部性状的遗传分析

叶部性状是粒用高粱重要的农艺性状,对提高高粱光合效率及株型育种适应机械化收获有着重要意义。为进一步探究粒用高粱叶部性状的遗传机制及不同环境下性状间的相互作用,本试验以植株矮小且叶片上冲、叶夹角较小的粒用高粱品种‘美引20’和植株较高且叶片披散具有较大叶夹角的‘忻梁52’为亲本配置杂交组合,对叶片数、叶夹角、叶长、叶宽、叶面积进行田间数据统计分析及遗传分析。研究表明:叶片数与叶夹角、叶长与叶宽以及叶宽与叶面积在3个环境中均呈极显著正相关,其他性状在3个环境下的相关性存在差异;叶片数在2019年天津静海和2020年天津宁河的最适遗传模型均为Model A_1;叶夹角在2019年天津静海和2019年天津宁河的最适遗传模型均为Model B_1;叶长在2019年天津静海和2020年天津宁河的最适遗传模型均为Model B_6;叶宽在2019年天津宁河和2020年天津宁河的最适遗传模型均为Model A_4;叶面积在2019年天津静海和2019年天津宁河的最适遗传模型均为Model A_1。3个环境下的群体叶部性状均为主多基因控制的数量遗传性状,主基因遗传率因环境的不同而改变。