陆地棉衣分性状的主基因-多基因遗传分析

【目的】衣分是决定棉花产量的重要因素之一,有关其遗传研究相对较少,解析衣分性状遗传的特点,明确不同环境下衣分对产量形成的贡献机制。【方法】以国审优质棉中棉所70为基础构建的250个RIL(Recombinant inbred lines)群体,在黄河流域、长江流域和西北内陆棉区9个环境下对该RIL群体及其亲本进行了表型鉴定,并利用主基因+多基因混合遗传模型综合研究衣分性状遗传变化特点。【结果】母本s GK中156衣分性状在9个环境下均大于父本901-001,RIL群体衣分分布范围为33.91%～40.18%,平均为38.01%,表现为双向超亲,偏度和峰度绝对值都小于1.0,呈正态分布,变异系数为5.36%～8.17%;不同环境下衣分表现为西北内陆棉区>黄河流域棉区>长江流域棉区的趋势;遗传模型是以2～4对主基因或2对主基因+多基因遗传控制,主基因遗传率在1.26%～83.13%,多基因遗传率在27.35%～90.83%,主基因+多基因遗传率在92.00%～99.35%,一般情况下衣分是以2对主基因+多基因遗传为主,在2015年河南安阳、2016年河南安阳和2016年山东临清环境下以2～4对主基因遗传,遗传效应较高,在2015年河南安阳环境下最多检测到4对主基因的存在。【结论】衣分性状主基因+多基因遗传率大于90%,结果有助于进一步阐明优质棉中棉所70产量性状衣分的遗传特征,为不同生态区条件下相互引种和推广提供科学依据,为提高棉花产量、农民增收、QTL定位和高衣分品种选育提供理论基础。

不同环境下‘中棉所70’RIL群体棉铃重的主基因+多基因遗传分析

解析棉花铃重的遗传特点,明确棉花铃重对产量形成的贡献机制。以国审优质棉‘中棉所70’为基础构建的RIL群体,在9个环境下(15AY、15LQ、15ALE、16AY、16LQ、16ALE、16KRL、16SHZ和16CD)对RIL群体和两亲本进行表型分析,并利用主基因-多基因混合遗传模型综合分析铃重的遗传特点。结果表明,不同环境对铃重的影响表现为西北早熟棉区>西北中早熟棉区≥黄河流域>长江流域的趋势;在9个环境下亲本对铃重的影响表现为‘901-001系’均大于‘sGK中156’,RIL群体的铃重为3.29～7.82 g,偏度和峰度绝对值都小于1.0,呈正态分布,变异系数为5.78%～8.72%。其遗传模型是以2～4对主基因或2对主基因+多基因遗传控制,在15AY和16CD环境下最多检测到4个主基因的存在,一般情况下,铃重是以多基因遗传为主,主基因遗传率在6.96%～45.69%,多基因遗传率在51.06%～88.99%。表明铃重性状受环境与基因型互作影响很大。

粒用高粱×苏丹草杂交F2代农艺性状的数量遗传分析

选取各农艺性状均较大的国内粒用高粱品种忻粱52和从美国普渡大学引进的苏丹草品系美引-48进行杂交,得到F 2代分离群体,对F 2代的开花期、株高、穗长、穗柄长、旗叶鞘长、叶片数、平均茎节长等7个农艺性状进行测定。利用主基因-多基因遗传分析方法进行数据分析,得到7个性状的4个遗传备选模型,并进行适合性检验,从备选模型中选出控制性状遗传的最适遗传模型,并根据IECM(迭代ECM)算法计算主基因遗传率。结果表明,株高、穗柄长、旗叶鞘长、平均茎节长等性状均符合ModelA_0模型,均为微效多基因控制的数量性状;开花期、穗长均符合ModelB_6模型,这2个性状均符合2对主基因控制的等显性遗传模型,即da=db=ha=hb,2对主基因的遗传率为38.35%;叶片数符合ModelB_1模型,是2对主基因控制的加性-显性-上位性混合遗传模型,2对主基因的加性效应之和为2.096774,显性效应之和为0.403226,主基因遗传率为99.22%,遗传率极高,可在育种后代中直接进行选择。