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。

番茄苗期耐低温性主基因-多基因联合遗传分析

为研究番茄苗期耐低温性的遗传规律,选取耐低温性不同的2份番茄高代自交系材料XC-1、XC-2于花期配制F1,再配制BC1、BC2、F2世代,对6个世代的幼苗同时进行低温处理,日间温度14℃,光照处理9 h(08:00—17:00),光照度为30μmol·m^(-2)·s^(-1),夜间7℃(17:00至翌日08:00)不进行光照,相对湿度为75%,共处理15 d。处理结束后调查耐低温性分级。采用主基因-多基因联合遗传分析方法研究耐低温性的遗传。结果表明,番茄幼苗耐低温性的遗传受2对加性主基因+加性-显性多基因控制,主基因的遗传率在BC1、BC2、F2世代分别达57.357%、54.441%、68.463%,多基因的遗传率分别达6.607%、10.602%、2.994%。主基因与多基因的影响较大,该性状的选择可在早代进行。

黄瓜苗期低温弱光下生长速度主基因-多基因联合遗传分析

【目的】通过低温处理黄瓜幼苗,对耐寒性进行遗传分析。【方法】选取在低温弱光条件下生长速度不同的2份材料9507、9517及其配制的BC1、BC2、F1、F2等6个世代,进行低温处理,每天光照处理7.5h,强度为30μmol·m-2·s-1,约合2klx,昼/夜温度为12/8℃,共处理14d。运用主基因-多基因混合遗传模型方法研究生长速度的遗传规律,并估算遗传参数。【结果】生长速度的遗传受2对加性-显性主基因+加性-显性多基因控制,2对主基因的加性效应相同,显性效应略有不同,总加性效应很大。主基因+多基因遗传率占非常大的优势,环境方差对表型方差的影响很小。【结论】生长速度性状受环境影响较小,适于早代选择。

玉米产量性状主基因-多基因遗传效应的初步研究

利用主基因 -多基因遗传模型 ,以玉米杂交组合农大 3138的P1,P2 ,F1和F2∶3 家系为材料 ,联合分析了玉米产量性状的遗传效应。结果表明 :穗长、穗粗、穗重和单株粒重是由多基因模型控制 ;行粒数和千粒重检测到 1对完全显性主基因 ,穗行数和秃顶长存在 2对主效基因 ,而且穗行数的 2对主效基因之间存在互作效应。同时对不同方法计算出来的遗传率作了比较 ,认为存在主效基因的性状遗传率偏低的原因是由于基因的显性作用所致。

水稻主基因-多基因混合遗传控制白叶枯病抗性的基因效应分析

利用主基因－多基因混合遗传模型分析了５个抗感交组合对水稻白叶枯病菌抗性的基 因效应，结果表明５个组合中的３个在主基因抗性遗传符合孟德尔分离比的前提下存在多基 因抗性，而且这３个组合彼此间抗病基因的加性效应、主基因和多基因遗传方差及其遗传率存 在变异。说明水稻白叶枯病抗性虽以主基因作用为主，但考虑到抗性的持久性，建议在水稻白 叶枯病育种中构建主基因－多基因混合遗传体系，以有效抑制白叶枯病菌群体中小种的波动。

鲜食番茄果实中番茄红素含量的主基因-多基因混合遗传分析

选择2个番茄红素含量显著不同的鲜食番茄品系,通过P1、P2、F1、F2、B1和B2六世代联合分析法,研究分析了番茄红素的遗传规律。结果表明:番茄红素的遗传符合一个主基因和加性-显性-上位性多基因模型,主基因遗传力在B1、B2和F2分别为6.85%、34.78%和58.33%,多基因遗传力在B1、B2和F2分别为58.48%、30.69%和0。

黄瓜苗期低温弱光下耐低温性主基因-多基因联合遗传分析

选取耐低温弱光性不同的2份黄瓜材料9507、9517及其配制的BC1、BC2、F1、F2等6个世代,进行低温弱光处理,每天光照处理7.5h,强度为30μmol/m2.s,约合2000lx,白天12℃,晚上8℃,共处理14d。运用主基因-多基因联合遗传模型方法研究耐低温性的遗传规律,并估算遗传参数。结果表明,耐低温性的遗传受2对加性主基因+加性-显性多基因控制,F1平均值略低于中亲值,主基因的遗传率为62.871%～79.310%,多基因的遗传率为3.448%～7.792%,主基因+多基因的遗传率为74.026%～82.759%,环境方差占表型方差的比率为17.241%～25.974%。即低温弱光条件下环境对耐低温性的遗传起很小作用,对于这个性状适于早代选择。

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。

玉米雄穗性状主基因-多基因遗传的初步研究

以４７８×ＣＭＩ３１２和丹３４０ ×ＣＭＬ３２２等两个组合的 ６个世代（Ｐ_１，Ｐ_２， Ｆ_１，Ｆ_２， Ｂ_１， Ｂ_２）为材料，采用数量性状的主基因－多基因混合遗传模型，重新研究了玉米雄穗分枝数和雄穗长度的遗传．结果表明，玉米雄穗分枝数和雄穗长度在２个不同的组合中都表现为一对主基因加多基因遗传和多基因遗传等两种遗传模式．

黄瓜苗期低温弱光下MDA含量主基因-多基因联合遗传分析

选取耐低温弱光性不同的2份黄瓜材料9507、9517及其配制的BC1、BC2、F1、F2等6个世代,进行低温弱光处理,每天光照处理7.5 h,强度为30μmol·m-2·s-1,约合2 000 lx,白天12℃,晚上8℃,共处理14 d.运用主基因-多基因联合遗传模型方法研究丙二醛(MDA)含量的遗传规律,并估算遗传参数.结果表明MDA含量的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,2对主基因的加性效应均为负向效应,其显性效应也均为负向,差异不大.总加性效应与总显性效应均为较大的负向效应.分离世代中,主基因的遗传率均比多基因的遗传率高,环境方差对表型方差的影响占有绝对优势,即低温弱光条件下环境对MDA含量的遗传起很大作用,对于这个性状适于晚代选择.

柞蚕全茧量的主基因-多基因混合遗传分析

全茧量性状是柞蚕育种的重要指标之一。选择全茧量有显著差异的2个柞蚕品系582(P1)、宽青(P2)为亲本,通过对P1、P2及F1和F2作4家系世代联合分析,研究柞蚕全茧量遗传规律。结果表明:柞蚕全茧量由2对主基因控制,同时存在多基因的修饰作用和性别上的差异,雌性个体符合2对等加性主基因+加显多基因模型,雄性个体符合2对等显性主基因+加显多基因模型;雌、雄个体主基因遗传力分别为49.01%和24.35%,多基因遗传力分别为0.53%和26.47%。柞蚕育种对全茧量的选择应依据性别采用不同的选择方案:雌个体应强化早期选择;雄个体需多代连续选择,并强化后续世代选择。

玉米穗长和穗粗的主基因-多基因混合遗传模型分析

以PH6WC/7873(组合I)和MX002/MS001(组合Ⅱ)的6个世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为材料,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,研究玉米穗长和穗粗的主基因+多基因遗传规律。结果表明,两个组合穗长的遗传都符合加性-显性-上位性多基因遗传模型。组合I的穗粗符合加性-显性-上位性多基因遗传模型,组合Ⅱ的穗粗符合1对加性主基因+加性-显性多基因遗传模型。组合I穗长的多基因3个分离世代的多基因遗传率分别为47.5%、51.1%和61.9%。组合Ⅱ穗长的多基因3个分离世代的多基因遗传率分别为64%、66%和56%。组合I穗粗3个分离世代的多基因遗传率分别为57%、63%和67%。组合Ⅱ穗粗3个分离世代的主基因遗传率分别为2.5%、2.1%和47.4%,多基因遗传率分别为39.9%、45.1%和8.0%。

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。

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。

黄瓜果糖含量的主基因-多基因遗传分析

以黄瓜自交系EP326(P1)、KP2(P2)及其配制的F1、BC1、BC2、F2共6个世代为材料,运用主基因-多基因混合遗传模型研究露地和大棚栽培环境下黄瓜果实果糖含量遗传效应的差异。结果表明:黄瓜果实果糖含量的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性多基因遗传模型;主基因的加性效应大于显性效应,而多基因的显性效应大于加性效应;在2种栽培环境下,BC1、BC2、F2的主基因和多基因的遗传率均存在差异;环境方差占表型方差的比率较高,表明环境变异对黄瓜果实果糖含量遗传效应的影响较大,生产上可通过改善栽培环境提高黄瓜果糖含量、改良果实品质。

西葫芦株型性状主基因-多基因混合遗传分析

选用蔓生和矮生的西葫芦自交系配制q-1×23-4G(组合1)和q-1×A-7(组合2)2个组合,构建P1、F1、P2、B1、B2和F26个家系世代群体,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传模型对6个世代群体株型性状进行多世代联合分析。结果表明:2个组合的西葫芦株高与叶片数性状遗传均为加性-显性-上位性两对主基因(B-1)遗传模型;2个组合的株高以基因的加性效应为主,而叶片数以加性和显性效应为主;F2的主基因遗传率较高,环境影响相对较小,表明西葫芦株型育种宜早代选择;对西葫芦株型性状的遗传改良,可选择株型紧凑的亲本材料,通过杂交、回交转移主基因,选育株型紧凑的材料。

主基因-多基因混合遗传数量性状的单性状选择模型

【目的】分别估计分离世代数量性状主基因-多基因混合遗传中的多基因效应方差和环境方差,为育种工作者提供一种简单易行的单性状选择方法。【方法】利用正态分布的极限误差,将混合正态分布数据划分到多个单一正态分布对应的区间,每一区间代表一种主基因型,采用有重复观测数据的单因素多元方差分析方法,分别估计各主基因型间的主基因效应协方差阵、多基因效应协方差阵和环境协方差阵,然后结合混合正态分布中各成分分布的比例,计算该数量性状的表型方差、遗传方差、环境方差和遗传力等遗传参数,并进行实例分析。【结果】在相同选择强度下,遗传效率为110.3760%,较作为单一正态分布的普通数量性状选择效率提高了10.3760%。当选择强度i=0.5时,遗传增益GS=28.41。【结论】应用建立的主基因-多基因混合遗传数量性状单性状选择模型计算,遗传效率有很大提高,表明该方法具有实用性。

主基因-多基因混合模型下种畜标记辅助遗传评定的效率

在主基因-多基因混合遗传模型的框架内模拟研究了种畜遗传评定的相对效率,比较了常规BLUP与标记辅助BLUP(MBLUP)进行个体遗传评定的效果,模型中将与标记紧密连锁的QTL效应看作随机效应,分子标记的间距为5cM,QTL的基因型通过侧翼标记来推断。试验设计为半同胞女儿设计,模拟中还考虑了性状遗传力和QTL效应的不同水平对MBLUP评定效果的影响。研究结果表明,多数情况下,MBLUP较常规BLUP具有更大的相对优势,二者的遗传评定效果均直接受性状遗传力和QTL效应的影响,随着性状遗传力的提高,两种方法遗传评定的准确性也进一步提高,但MBLUP的相对优势不断下降;而随着QTL效应的增加,MBLUP的相对优势则有不断增大的趋势。特别是在高QTL效应和低遗传力的情况下标记辅助BLUP的优势最为明显,个体遗传评定的相对准确性增加幅度也最大。

主基因-多基因混合遗传分析中的EM算法

大量试验数据和QTL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．本文研究利用混合分布理论鉴定和分析主基因-多基因混合遗传模型的具体方法，推导了鉴定主基因存在和多基因存在的EM算法．以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用，在所分析的两个杂交组合的F_2世代数据中均发现有主基因的存在、骨绿豆×泰兴黑豆杂交组合中主基因几乎不存在显性，骨绿豆×上海红芒早杂交组合中主基因（晚开花）表现出完全显性，并且有多基因存在.

不同栽培环境下黄瓜果实单宁含量主基因-多基因遗传分析

选取单宁含量差异明显的2份黄瓜材料DE843(P1)、EP326(P2)及其配组获得的F1、BC1、BC2、F2等6个世代,设置露地和温室2种栽培环境,运用主基因-多基因混合数量性状遗传模型方法研究黄瓜果实单宁含量性状的遗传规律,并估算遗传参数。结果表明:黄瓜果实单宁含量性状的遗传符合2对加性-显性主基因+加性-显性多基因遗传模型,其中第1主基因的加性效应值较大,多基因的加性、显性效应大于第2主基因的加性、显性效应。在露地栽培条件下,BC1、BC2和F2世代的主基因遗传率分别为49.465%、32.271%和40.413%,多基因遗传率分别为17.407%、23.787%和43.350%,环境方差分别占表型方差的26.567%、30.105%和13.940%;在钢架大棚栽培条件下,BC1、BC2和F2世代的主基因遗传率分别为45.748%、36.596%和41.814%,多基因遗传率分别为19.940%、19.753%和41.451%,环境方差分别占表型方差的26.818%、31.172%和14.639%。在品质育种中,F2主基因选择效率最高。