中国荷斯坦牛繁殖性状的基因型与环境互作

旨在估计奶牛繁殖性状在不同地区的遗传参数,检测同一繁殖性状在不同地区之间的基因型与环境互作(G×E)效应。本研究利用全国6个地区2064个牧场2005至2022年的荷斯坦牛群繁殖记录,计算了2个重要繁殖性状:初产日龄(AFC)和产犊间隔(CI),共包含1787590和2476422条表型数据。同时对该原始表型数据进行详细的质控和分组。随后,通过BLUPF90软件的airemlf90模块利用单性状动物模型和重复力模型对6个地区的2个繁殖性状进行了遗传分析,使用双性状动物和重复力模型估计同一性状不同地区之间的遗传相关,作为基因型与环境之间效应(G×E)的检测指标。结果表明,研究所设定的质控条件能够剔除分布异常的表型值;AFC的遗传力较高且在地区间差异较大(0.06~0.40),而CI的遗传力较低且各地区间差异较小(0.02~0.04);在大多数地区组合下,2个繁殖性状皆检测到了显著的G×E效应(P<0.05)。综上,同一繁殖性状在不同地区的遗传表现存在差异,且部分区域之间存在显著的G×E效应。因此,对我国奶牛繁殖性状进行遗传改良时需考虑区域性差异及G×E效应对遗传进展的影响。

长牡蛎弧菌抗性选育家系生长和存活性状遗传参数评估及基因型与环境互作效应分析

研究以前期筛选的长牡蛎(Crassostrea gigas)弧菌抗性家系为亲本,构建40个全同胞家系,评估了弧菌抗性选育家系生长和存活性状的遗传参数及多个环境下的基因型与环境互作。结果显示,在不同日龄下,壳高和壳长的遗传力分别为(0.46±0.10)—(0.59±0.13)和(0.30±0.08)—(0.59±0.13),为中高等遗传力,存活性状的遗传力为(0.25±0.06)—(0.41±0.11),为中低等遗传力。不同日龄的壳高和壳长遗传相关(0.429—0.828)均大于表型相关(0.192—0.611),除180日龄时,遗传和表型相关为低度正相关,其余各阶段均为中高度正相关;生长与存活性状的遗传和表型相关分别为(–0.138—0.380)和(–0.073—0.512),表现为中低度相关性。研究中生长和存活性状在两个环境间的遗传相关分别为(0.34—0.68)和(0.32—0.50),均小于0.7,表明乳山和荣成海区家系的生长和存活性状间存在明显的基因型与环境互作效应,因此对长牡蛎弧菌抗性进行选育时需要针对不同的养殖环境制定不同的育种方案。研究为长牡蛎抗弧菌品系的选育提供基础资料和科学依据。

基于BLUP和GGE双标图的花生产量基因型与环境互作效应分析

本研究采用最佳线性无偏预测值(BLUP)和基因型主效加基因型-环境互作效应(GGE)双标图的评价方法,对黄淮海中南片多点联合试验的小粒花生品种的丰产稳产适应性及试验点的区分力和代表性进行分析,探究基因型和环境对花生生长的影响,明确各品种的丰产稳产性及适应性。对BLUP值和原始数据进行方差分析和热图对比,结果表明,两组数据之间有较多差异,对于产量变异的解释,BLUP值比原始数据更加可靠。BLUP-GGE双标图联合分析结果表明,开农308的丰产稳产适宜性排在首位,其次为汾花8号、远杂9102;泰安、开封、濮阳的区分力和代表性较强。

桉树无性系生长性状基因型与环境互作效应及优良无性系选择

【目的】对20个桉树Eucalyptus无性系,包括1个赤桉E.camaldulensis无性系和19个杂交桉无性系,分别在广西南宁、广西钦州、广东雷州、广西扶绥和海南定安的立地条件下进行测试,探讨基因型、环境及其互作对无性系选育的影响,旨在为桉树的无性系筛选适生环境并推广提供借鉴。【方法】以各地点所测试的4.5年生桉树无性系为研究对象,基于各无性系的树高、胸径、单株材积、保存率的调查数据,比较各地点各无性系的生长表现。对单地点、多地点建立线性混合模型,计算各性状的方差分量和无性系重复力,同时计算单地点的最佳线性无偏预测(BLUP)值和多地点各性状的方差效应量。最后通过材积平均值和BLUP值进行基因型和基因型与环境互作双标图(GGE)分析。【结果】单地点分析中,各地点的最优无性系生长排序不同,无性系各性状受到环境的影响也不同。多地点分析中,桉树无性系基因型、环境以及基因型与环境互作存在显著差异,各性状的无性系重复力为0.7816~0.8685,其中胸径的无性系重复力最高且表现最稳定,树高易受环境影响。基于单株材积性状,筛选出EC186、EC188、EC184为优良无性系。基于材积平均值和BLUP值进行GGE模型分析得出EC183和EC184为高材积、高稳定性的无性系。【结论】20个无性系中,EC183和EC184为高材积、高稳定性的无性系。5个地点相比,广西南宁地区适合这批无性系的快速生长,广西钦州为这批无性系理想的选材环境。

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)体重、存活性状的遗传参数和基因型与环境互作效应

利用7个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)引进群体,通过双列杂交和巢式交配设计构建家系,建立育种基础群体,估计体重、存活性状的遗传参数和基因型与环境互作效应(genotype by environment interactions,G×E)。结果表明,凡纳滨对虾基础群体体重和存活性状的遗传力估计值范围分别在(0.19±0.09)—(0.43±0.09),(0.27±0.04)—(0.45±0.06),均属于中高遗传力水平,并且统计检验显著(P<0.05)。Z-score检验表明,体重和存活性状遗传力估计值在河北黄骅(HBHH)和青岛鳌山(QBAS)两个测试场间差异均不显著。体重和存活性状的表型和遗传相关系数分别为0.007和0.008,表现为低度线性负相关。对于体重和存活性状,HBHH和QBAS场间的遗传相关分别为0.83±0.04和0.40±0.11。体重性状的G×E效应不显著(K<0.5),但存活性状存在显著的G×E效应(K>0.5)。上述结果显示,凡纳滨对虾基础群体体重和存活性状的遗传变异丰富,多代选择可获得较大的遗传进展。

基因型与环境互作对食用稻米重金属积累特性遗传相关性的影响研究

采用种子数量性状遗传模型分析食用稻米重金属积累特性遗传相关性的基因型与环境互作结果表明,Hg、As、Cr、Cd和Pb 5个重金属积累特性间的基因型协方差均为正向。各遗传体系中成对重金属积累特性间均呈不同程度的正向或负向遗传协方差和环境互作协方差。

基因型与环境互作条件下凡纳滨对虾多性状复合育种方案的遗传和经济评估

为预测和评估目标性状[收获体质量(BW),存活率(SR)和饲料摄入量(FI)]的遗传进展及经济效益,实验依据凡纳滨对虾多性状复合育种方案进行模拟选择了20个世代。此外,实验还利用选择指数理论,估计目标性状的选择反应、遗传进展以及育种目标;并对影响利润(RP)和效益成本比率(BCR)的生物学参数(遗传力、育种目标是否包括FI),经济学参数(对虾价格、饲料价格、贴现率、初投资、年费用)和运行参数(首次回报年份、扩繁效率)进行了敏感性分析。结果表明,在基础参数值下,BW、SR和FI每个世代的选择反应分别为0.86 g,4.70%和1.54 g;育种方案执行20年产生的RP和BCR分别为862 747.91万元和844.26;敏感性分析显示,在所有参数中,扩繁效率对RP和BCR的影响最大。基因型与环境互作的敏感性分析表明,重排效应(养殖环境对同一基因型个体在不同环境中育种值排序的影响)对RP和BCR的影响较大。尺度效应(养殖环境对遗传方差的影响)对RP和BCR的影响不如重排效应明显。研究表明,从遗传学和经济学角度考虑,如果育种目标性状在不同的区域间存在较强的基因型与环境互作效应,应针对不同的环境设置多个独立的育种核心群体,以期获得更高的RP和BCR。

皱纹盘鲍基因型与环境互作的初步研究

以11个皱纹盘鲍(Haliotis discus hannaiIno)家系为材料分别在12,16和20℃养殖40 d,方差分析的结果表明温度和家系的相互作用对壳长增长率存在显著影响(P<0.05)。采用线性回归模式对皱纹盘鲍基因型与环境温度互作数据进行分析,得出了不同基因型的壳长增长率对环境温度的响应模式和对环境温度的灵敏度程度上所表现的序关系。

12个欧美杨无性系生长初期基因型与环境的互作效应

【目的】研究12个欧美杨杂交无性系生长初期在不同环境下生长性状的观测值变异,从基因型与环境互作效应的角度入手,筛选可以推广的稳产、丰产的优良基因型;总结试验中适地适品种的规律;评价试验地点的区分力和代表性。为后续欧美杨的育种工作提供相关技术支撑。【方法】试验材料为3年生的12个不同基因型的欧美杨杂交无性系,设计了辽宁黑山、河北滦南、湖北石首和山东诸城、郓城、宁阳6个试验地点,测定树高、胸径,计算变异系数和均值进行初步比较,利用ASReml-R软件建立混合效应模型,利用预测性状值作GGE双标图,分析并总结其中规律用以评价试验地点和筛选优良基因型。【结果】整体上胸径的变异大于树高,黑山和石首的变异较大。均值统计的结果表明,不同基因型的生长性状在同一环境下的表现不同,同一基因型的生长性状在不同环境下的表现也不同;经混合线性模型检验,基因型、环境及基因型与环境的互作对于生长初期的欧美杨树高、胸径存在极显著(P<0.01)的效应,由区组带来的效应也极显著。提取性状预测值作GGE双标图,拟合度均在80%以上,结果近乎与实际情况一致。GGE双标图的结果表明,对于树高的表现和胸径的表现,环境间的关系相似但不相同;树高、胸径的表现均存在交叉性互作现象;入选基因型有5号、7号、3号、4号和9号,其中4号、5号和7号为全同胞家系。父本的遗传物质和种源地对杂交无性系的表现有明显可见的影响,荷兰北方型的欧洲黑杨N146是优良的父本材料。【结论】1)生长初期欧美杨杂交无性系树高、胸径在东北地区和华中地区变异较大;欧美杨杂交无性系在生长初期的生长性状受基因型、环境及其交互作用的显著影响。2)由GGE双标图中的信息,综合筛选出丰产性较高稳产性最高的基因型7号、丰产基因型5号、高于平均产量且丰产稳产都较好的基因型4号。3)在黑山地区和诸城地区适合栽植基因型3号和4号;在宁阳地区和石首地区适合栽植5号基因型;滦南地区和郓城地区适合栽植7号基因型。

籼米淀粉粘滞性的基因型与环境互作研究(英文)

水稻精米中大约含有90%的淀粉,因此淀粉的特性对水稻的食味品质有很大的影响。淀粉粘滞性是预测稻米食用、蒸煮和加工品质的重要指标。本研究利用4个细胞质雄性不育系和8个恢复系配置的不完全双列杂交组合来分析淀粉粘滞性指标(崩解值、回复值和消减值)的胚乳、细胞质和母体基因效应及环境互作效应。结果表明:在崩解值、回复值和消减值的遗传变异中,遗传主效应方差分量占了64%以上,表明它们主要受遗传主效应控制,同时也受到基因型与环境互作效应的影响。崩解值、回复值和消减值的总遗传率分别为67.8%、79.5%、79.5%,而且普通遗传率占了总遗传率的75%以上,表明对这些性状的早世代选择有效,且在不同环境中选择效果相对稳定。

基因型与环境互作对食用稻米重金属积累特性遗传的影响

采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子数量性状的遗传模型和统计方法,分析了食用稻米汞、砷、铬、镉和铅等5个重金属积累特性遗传的基因型与环境互作．结果表明,5个重金属积累除了受制于种子、细胞质和母体植株三套遗传效应外,还明显受到基因型与环境互作效应的影响．在遗传主效应中,汞、铬和铅积累以母体植株显性效应及其与环境互作效应为主．砷和镉积累则以种子直接加性与环境互作效应和母体植株显性与环境互作效应为主,细胞质效应及其与环境互作效应对这2个重金属积累的影响也较为明显．

基因型与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应分析

采用包括基因型与环境互作效应的加性-显性遗传模型,分析基因与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应。结果表明,各性状加性及显性方差比率均达极显著水平,株高、穗数、穗长、每穗总粒数、着粒密度、千粒质量等性状加性方差比率较大,结实率、单株产量的显性方差比率较大,株高、每穗总粒数、结实率、千粒质量、单株产量性状的加性×环境互作效应的方差比率达显著或极显著水平,穗长的加性×环境和显性×环境互作效应方差比率均达极显著水平,着粒密度的显性×环境互作效应方差比率达极显著水平。

合浦珠母贝不同生长阶段的基因型与环境互作效应

为了研究合浦珠母贝（Pinctada fucata）不同生长阶段基因型与环境的互作效应,从2012年1月在海南构建的家系中选取生长快、中、慢3个典型家系（分别编号为 F1、F2和 F3）,于海南陵水黎安、广东湛江覃斗和广西防城白龙3个不同海区进行养殖试验,每个海区每个家系的放养数量为800个,养殖1年。采用方差和加性主效应乘积交互作用（additive main effects and multiplicative interaction, AMMI）模型对各家系不同生长阶段壳长、壳高、壳宽和体重4个性状的基因型与环境互作效应进行分析。结果显示,不同海区间合浦珠母贝的生长差异显著（P〈0.05）,其中海南黎安的生长较快,广西白龙较慢；家系间, F2家系的壳长、壳高、壳宽生长速度最快, F1家系体重生长速度最快。整个试验阶段总体上4个性状的基因型方差占变异总方差的比例为72.47%~88.55%,环境方差占9%~24.13%,基因型×环境互作方差占3.32%~4.04%。随着生长的进行,4个性状的基因型方差所占比例由最早阶段的92.32%~98.66%下降到最后阶段的32.45%~68.10%,环境方差由0.11%~1.27%增加到24.41%~62.26%,家系×环境互作方差由0.79%~3.9%增加到3.84%~7.51%。AMMI模型双标图分析表明, F1家系与覃斗、F2家系与黎安存在一定的互作,而F3家系的稳定性最好。上述结果显示,基因型与环境互作效应较小,家系对表型变异的贡献较大,表明家系的选择非常重要。该结果对合浦珠母贝优良品系的选育与推广具有重要指导意义。

杉木基因型与环境交互效应的AMMI模型分析

对选自中国南方的112个杉木(cunnighamia lanceolata(Lamb.)Hook)自由授粉家系在八个测试点进行了生长性状的遗传评定。AMMI(加性主效应与复合交互效应)模型分析揭示存在着显著的家系与地点交互效应。根据家系平均AMMI估值和交互第一主分量轴得分(PCAI)对地点所作的聚类分析,以及地点间的遗传相关分析,测试点被划分成四个地点群。有证据表明,就生长性状而言,杉木的育种区划分可能与地理区域尤其是纬度带相重叠。112个自由授粉家系依据其交互PCAI及平均材积可聚为四类,但家系的归类与家系的起源之间无明显的关系。

桉树无性系生长性状的基因型与环境互作初步研究

针对桉树人工林造林树种单一以及华南地区台风和病虫害对桉树人工林产量影响严重等问题,开发测试并推出新无性系对解决这些问题尤为重要。本研究对15个桉树新无性系在5种立地条件下的生长表现进行了分析,并对生长性状的基因型与环境互作效应做了定性分析。测试无性系的生长表现显示,无性系1409在所有立地中的表现均优良且稳定,无性系1406和1407在多个试验点的表现优良。这3个无性系在不同的立地条件下表现出较为稳定的生长优势,其广泛的适应性表明其具有潜在的推广价值。来自5种立地条件的无性系生长性状的方差分析显示,测试无性系在无性系、立地及无性系与立地互作水平均存在显著的差异(P<0.01),主要原因在于这5种立地条件的温湿度、降雨量和土壤类型均存在较大差异。该结果也说明了进行无性系多立地条件测试的重要性,尤其是针对华南地区不同的立地类型。测试无性系胸径和树高的重复力都很高(0.972和0.964),表明其虽然在不同的环境条件下存在生长差异,但其生长表现还是具有很高的稳定性。本研究结果在一定程度上可为桉树无性系的选优、中试甚至推广决策的制定提供一些借鉴。

基因型与环境互作下杂交粳稻农艺性状的遗传效应

利用粳型不育系及恢复系配制的不完全双列杂交F1组合及其亲本进行两年试验,应用基因型与环境互作模型分析杂交粳稻8个主要农艺性状的遗传特点。结果表明,穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重、单株产量等性状的加性与环境互作效应达极显著水平,各参试性状的显性与环境间互作效应均达极显著水平。穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重等性状的互作狭义遗传率也达极显著水平,各参试性状的互作广义遗传率也都达到极显著水平。另外,根据各性状的遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。

基因型与环境互作对黄早四及其衍生系农艺性状的影响

选用黄早四及其衍生系共30份自交系为材料,通过在不同生态条件下两年三点的大田试验,对农艺性状的稳定性进行研究。结果表明,农艺性状在哈尔滨表现最好,有利于产量水平的发挥;农艺性状中受GEI影响程度最大的是百粒重,其次为单株产量。文章对黄早四及其衍生系产量的稳定性比较得出高产稳产型自交系,同时对黄早四及其衍生系的改良方向进行了探讨。

基于BLUP和GGE双标图的黑杨派无性系生长性状基因型与环境互作效应

【目的】基于BLUP和GGE双标图分析法综合评价多试验点区域化试验黑杨派无性系(品种)的速生性、稳定性和各试验地点的区分力、代表性,可为黑杨派引种无性系的选择和应用提供理论依据。【方法】对位于北京、河北和山东的9个试验地点15个黑杨派引种无性系(品种)进行生长性状测定,使用ASReml-R程序包拟合误差异质的线性混合效应模型,通过最佳线性无偏预测(BLUP)法获得各无性系在各试验点6年生胸径和树高BLUP数据,进行GGE双标图分析,对无性系和试验地点进行评价。【结果】基于胸径和树高BLUP数据GGE双标图分析的前2个主成分(PC1和PC2)的方差解释百分比为84.69%和69.83%。基于胸径BLUP数据GGE双标图显示,9个试验点之间均存在正相关关系,被分为2组:河北永清和山东金乡为一组,胸径最大的无性系为50;其余7个试验点为另一组,胸径最大的无性系为Por。区分力最好的地点为北京昌平和河北永清,代表性最好的地点为山东宁阳(高桥)和河北魏县。对于无性系高产性和稳产性,Por胸径最大,Pa、36、108、50、111和107的胸径均大于均值,而Og的胸径接近总体均值,La胸径最小;107、Me、108、Br、Og和36稳定性较好。【结论】胸径与树高BLUP-GGE双标图存在差异,胸径BLUP-GGE双标图较树高的可靠;无性系Por速生性突出,其次是Pa、36、108、50、111和107,稳定性较好的无性系为107、Me、108、Br、Og和36,速生性和稳定性均较强的无性系为Por、Pa、36、108和107。

用AMMI双标图分析早稻稻米镉含量的基因型与环境互作效应

以湖南省广泛种植的31个早稻品种为基因型材料,在湖南省不同程度污染区选择15个试验点进行盆栽试验,利用AMMI模型(主效可加互作可乘模型)研究基因型与环境互作效应对稻米镉积累量及其稳定性的影响,以期筛选出具有低镉积累和环境适应性水稻品种。结果表明,早稻稻米镉含量受到基因、环境及两者交互作用的影响,环境及基因与环境的互作效应对早稻稻米镉含量有主导作用,变异平方和分别占总处理平方和的75.5%和21.7%;筛选出的V23(株两优706)、V29(湘早籼45号)、V20(两优早17)、V04(株两优15)4个早稻品种,属于稻米中Cd积累量较低且遗传稳定性好的基因型,适合一般污染区大面积种植;通过选择基因型与其有负向交互作用的地点组合可有效降低稻米镉含量;利用AMMI模型分析多品种、多点低镉品种筛选试验,对评价、培育、筛选、推广作物品种有指导意义。

基因型与环境互作下的奶牛经济效益分析

选取甘肃临洮华加牧业有限公司99头健康的泌乳奶牛,测定每头奶牛305d产奶量,计算其经济效益,并进行奶牛产奶量与经济效益的相关性分析,得出产奶量与经济效益的相关系数及回归方程。结果表明:受胎指数与基因型的互作是致使屋顶效应形成的主要因素,受胎指数显著制约经济效益。