基于QTL定位的水稻有效穗数杂种优势预测

以水稻杂交组合珍汕97B×明恢63所衍生的永久F2(IF2)作图群体为遗传材料,采用QTLNetwork-2.0定位软件对有效穗数进行了QTL分析,共检测到8个QTL,分布于6条染色体上。同时根据有效穗数的QTL遗传效应,估算了F1、F2和F3三个杂种世代的有效穗数杂种优势,在预测普通杂种优势的同时,也对环境互作杂种优势进行了预测。上位性QTL对有效穗数杂种优势的形成有重要的贡献。表明基于QTL定位结果的杂种优势预测方法有助于分子标记辅助选育强优势组合。

杂种优势预测研究进展

杂种优势预测对于杂种优势的利用具有重要意义,然而传统的杂种优势预测方法由于要花费大量的人力、物力和财力,限制了杂种优势的进一步利用。几十年来,育种工作者从亲缘关系、生态类型、生理生化和数量遗传等不同方面,进行了大量的研究,提出了许多预测杂种优势的方法。通过概述有关杂种优势预测,及数量性状、同工酶、分子标记亲本间遗传距离和杂种优势关系的研究现状,对杂种优势预测的发展方向进行了展望。

MDH和GDH活性与水稻杂种优势预测

本文从杂种优势预测所需的三个基本条件入手,研究了 MDH 和 GDH 活性作为水稻杂种优势预测生理参数的可能性。结果表明:MDH 活性在整个生育期中的变化呈现一定的规律性,并且杂种酶活性是由其双亲遗传性所决定的,同时,MDH 活性与多个生长性状及产量性状有密切的相关性。因此,利用 MDH 活性早期预测杂种后期生长和产量优势表现是一个有意义的生理参数。而 GDH 活性变化复杂,不适于作为优势预测的生理参数。

金华猪与杜洛克、长白猪、大白猪杂交的杂种优势预测

本研究旨在探讨杜洛克(D)、大白(Y)和长白(L)3个知名西方品种与金华猪(J)的杂交利用情况。应用"基于基因组简化与测序的基因型判型(GGRS)"技术平台,检测单核苷酸多态性(SNPs)并判定基因型。利用全基因组性状特异的SNP分子标记估算不同群体间的遗传距离,从胴体与肉品质、繁殖、健康和生长4个性状对金华猪不同杂交模式下的杂种优势进行预测。结果表明:共找到繁殖、生长、胴体与肉品质和健康性状潜在相关基因的SNP分别为1 835、2 174、196 057、17 200个;在二元杂交组合中,♂杜×♀金(D×J)为较优组合;在三元杂交组合中,♂金×♀长大(J×LY)为较优组合;在四元杂交组合中,♂杜金×♀长大(DJ×LY)为较优组合。本研究应用生物信息学技术对金华猪不同杂交模式的杂交优势进行预测,可大大减少后续的配合力实验,结果可为金华猪的保种和杂交利用提供一定参考。

玉米主要数量性状的遗传及杂种优势预测

以20个玉米自交系考查8个穗部性状及总叶面积和棒三叶面积,测定亲本间的遗传距离,并作聚类分析,同时以相应的15个杂种一代作验证。结果表明,遗传距离与单株产量优势呈直线关系:y=53.899十18.667x在一定范围内,随着遗传距离的增加,单株产量优势有增加的趋势。生产上应用的杂交种大多是双亲遗传距离较大的,双亲遗传距离的大小可以作为杂种优势预测的一个指标。

西门塔尔牛、和牛与荷斯坦牛杂种优势预测及实际杂交效果分析

旨在利用覆盖全基因组和性状的特异性SNPs标记预测和牛、西门塔尔牛与荷斯坦牛杂种优势,为牛杂种优势利用和选种选配提供参考依据。本研究分别利用牛Illumina Bovine HD 770K和GGP Bovine 100K芯片对464头和牛、1222头西门塔尔牛和43头荷斯坦牛3个亲本群体进行基因型分型,并通过牛QTLs数据库筛选与目的性状对应的QTLs,对比牛参考基因组映射得到与初生重、周岁重、胴体重性状相关的特异性SNPs;然后构建覆盖全基因组和性状特异性SNPs两种标记状态同源矩阵,通过计算杂交组合亲本间的遗传距离来预测品种间杂种优势,并利用配合力分析验证较优组合的实际杂交效果。结果表明,基于全基因组和性状特异性SNPs计算的各杂交组合遗传距离差异不显著。在全基因组水平上,西门塔尔牛♂×荷斯坦牛♀(S×H)与和牛♂×荷斯坦牛♀(W×H)亲本间杂交组合遗传距离分别为0.3461和0.3389;在初生重、周岁重和胴体重性状上,S×H亲本间遗传距离分别为0.3431、0.3487和0.3367,而W×H遗传距离分别为0.3376、0.3407和0.3292;两种SNPs标记计算的遗传距离均为S×H较大,W×H次之。因此,在初生重、周岁重、胴体重性状上,S×H为较优杂交组合。通过分析德系西门塔尔牛♂×荷斯坦牛♀实际杂交群体的配合力,发现10个父系在初生重性状上一般配合力和特殊配合力均为正效应,最高效应值分别达到3.7609和8.9312。西门塔尔牛与荷斯坦牛杂交可在初生重、周岁重和胴体重获得较高的杂种优势。

玉米杂种优势预测和固定的研究

本文首先从玉米杂种的生理、生化代谢特点和生物学表现进行研究,杂种优势表现的生理基础为,杂种的光合强度和呼吸强度高于亲本自交系,对生化指标的测定表明,杂交种生物学上比自交系耐热能力强。其次,对玉米各性状的遗传规律进行分析研究,包括产量性状,品质性状,抗病性的遗传,了解各性状的遗传规律,可针对育种目标,选育优良自交系,进行杂交种生产,使杂种Fl表现出强大的杂种优势。再次,阐述玉米杂种优势固定方法,包括传统的固定方法,无性繁殖,无融合生殖,多倍体的应用,染色体易位的应用。最后对QTL在杂种优势预测和固定中的作用加以阐述。

通过分子标记估算遗传距离预测甘蓝型油菜的杂种优势

用甘蓝型油菜4个恢复系、3个保持系及其相应的12个F1共19份材料,研究SSR和SRAP两种分子标记方法估算的遗传距离与油菜重要性状杂种优势的关系。结果发现,在4个恢复系和3个保持系中,45对SSR引物共扩增出87条多态性条带,25对SRAP引物共扩增出131条多态性条带。基于SSR标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.423,决定系数为0.179。基于SRAP标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.654(达到0.05显著水平),决定系数为0.428。基于SSR和SRAP混合数据计算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.642(达到0.05显著水平),决定系数为0.412。表明SRAP标记对产量杂种优势预测的效果要显著高于SSR标记预测的效果,是目前为止报道的通过鉴定亲本遗传多态性预测油菜杂种优势最为有效的分子标记手段,可作为油菜杂种优势预测的一种有效辅助方法。

微卫星标记预测猪部分经济性状杂种优势的研究

为探明微卫星标记与猪经济性状杂种优势的相关关系,采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳,筛选应用6个猪微卫星标记估测了长白公猪×大白母猪(长大)、大白公猪×长白母猪(大长)、大白公猪×长大母猪(大长大)和杜洛克公猪×长大母猪(杜长大)4个不同杂交组合亲本间的遗传距离,分析了它与猪杂交后代经济性状杂种优势率的相关关系.结果表明:亲本间微卫星标记遗传距离与杂交后代日增重、料肉比等生产性状均呈强正相关关系,相关系数分别为0.6276,0.3899,与瘦肉率﹑眼肌面积、后腿比率和熟肉率等胴体性状均呈强负相关关系,相关系数分别为-0.8359,-0.5396,-0.9930和-0.6679,因而可作为预测这些性状杂种优势的指标.

SRAP标记预测甘蓝型油菜常规品种间杂种优势

以14份甘蓝型油菜常规品种(系)做亲本,配置12×2组合,利用SRAP标记估算亲本间遗传距离,并于成熟期考查F1代杂种优势表现,将两者做相关性分析,探讨SRAP标记预测常规品种间杂种优势的效率。结果发现,在考查的11个性状中,仅单株生产力超亲优势与遗传距离相关系数达到显著水平(P<0.05),为-0.426 2,但决定系数较低,为0.181 6,其他性状均未达到显著水平。表明SRAP标记难以预测甘蓝型油菜常规品种间的杂种优势。

利用分子标记预测作物杂种优势研究进展

作物杂种优势是一个复杂的数量性状,利用分子标记估算亲本间的遗传差异,再据此预测作物杂种优势在一定范围内是可行的。通过增加与杂种优势相关的特异分子标记的数目,选用来自相同杂种优势群的亲本材料,可提高作物杂种优势预测的准确性。作物杂种优势的遗传机理有待于进一步研究。

分子标记遗传距离用于水稻杂种优势预测研究进展

介绍了水稻杂种优势预测的研究进展,阐述了分子标记遗传距离用于水稻杂种优势预测的研究现状。同时,分析了水稻杂种优势预测存在的问题,并提出了相应的对策。

基于SNP遗传距离和配合力的小麦杂种优势预测

为保障全球粮食安全,利用杂种优势不断提高粮食作物产量是育种工作的长期目标.分子标记已经广泛应用于作物杂种优势预测研究.但是,很少有关全基因组单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism,SNP)预测小麦杂种优势的报道.本研究以30个小麦品种(系)为亲本构建了包含419个组合的双列杂交群体,利用亲本SNP遗传距离、配合力效应和3个环境的产量构成性状(yield component traits,YCT)预测杂种优势.结果发现,小麦YCT存在普遍的超标优势(commercial heterosis,CH)、中亲优势(mid-parent heterosis,MPH)和超亲优势(high-parent heterosis,HPH).亲本间或不同性状间的配合力效应值差异较大,黄淮麦区品种与西南麦区或国外品种间易产生较高的特殊配合力(special combining ability,SCA).双亲一般配合力(general combining ability,GCA)、SCA与杂交种产量、CH、MPH和HPH呈极显著正相关;SNP遗传距离与杂交种产量、双亲GCA、CH呈极显著正相关.强优势组合的双亲SNP遗传距离相对较远,遗传距离与GCA、SCA与CH在排名前10%的组合中分别有35.71%和61.90%组合一致.依据小麦亲本SNP、YCT及GCA的聚类结果,这些品种聚为三大类群,其中黄淮麦区品种聚到A、B1、C2群,西南麦区品种分B2和C1群,国外品种聚在C2类群.基于黄淮麦区,本文提出小麦的3种主要杂种优势模式:黄淮B1/西南B2、黄淮B1/国外C2和黄淮C2/B.基于这些不同麦区的杂种优势群进行不育系和恢复系的遗传改良,将为小麦杂交种亲本选配和黄淮麦区杂交小麦的生产应用提供重要参考.

分子标记预测作物杂种优势的研究进展

本文介绍了植物杂种优势预测中常用的植物分子标记,同时分析了分子标记预测植物杂种优势的研究现状、存在问题及评价。

作物杂种优势预测研究进展

杂种优势是一种天然现象,即杂交后代在产量、适应性和对生物胁迫及非生物胁迫方面表现出超过双亲的特点。由于杂种优势能够使农作物产量和抗性等方面显著提升,故在农业生产中得到广泛应用。目前植物学家们已经初步解释了作物杂种优势形成机理和遗传机制,但是杂种优势的形成原因复杂有待深入研究。本研究阐述了杂种优势预测方法及主要农作物对杂种优势的应用进展,可以预见未来的研究会通过先进的测序技术结合多组学研究来逐步阐明杂种优势的复杂机理。同时更多地挖掘与杂种优势相关的基因、分子标记;创新杂种优势的预测方法,从而为杂种优势利用提供准确的方向。

玉米杂种优势遗传机理及其预测的研究进展

杂种优势现象广泛的存在于生物界中。杂种优势的发现和研究已有百年历史。但对杂种优势的预测还尚不明确。本文对杂种优势遗传机理经典假说和国内外基于分子手段进行的遗传距离法、杂种优势类群法、QTL法预测杂种优势的研究进行了综述。

作物杂种优势及其预测研究进展

杂种优势预测备受育种家的青睐,本文介绍了杂种优势理论假说和杂种优势预测技术的发展现状。

动物杂种优势利用及其预测方法

杂种优势因具有提高两个不同亲本的遗传组成杂交所产后代的生产性能、生活力和抗逆性等特点,被广泛地运用在动植物杂交育种中。杂种优势利用率越高,种畜产生的价值越高,其后代产生的额外利润就越大。因此,杂种优势的利用率是广大育种工作者所关注的一项重要内容。杂种优势利用率的评估则依赖于对种畜杂种优势大小的预测。本文主要从杂种优势利用和杂种优势预测方法2个方面对已有的研究进行综述,并探讨有关杂种优势预测准确度提高的方法,以期对相关的研究提供一定的参考和帮助。

甘蓝型油菜种子贮藏蛋白遗传距离与杂种优势关系研究

对38份不同生态区来源的甘蓝型油菜种质进行了贮藏蛋白电泳多态性分析,并对165个杂交组合农艺、品质性状表现及杂种优势与亲本贮藏蛋白距离进行相关分析,探讨了贮藏蛋白标记遗传距离辅助甘蓝型油菜农艺及品质杂种优势利用的可能性。结果表明:甘蓝型油菜种子贮藏蛋白多态性丰富;谷蛋白标记遗传距离(GDglu)、清蛋白标记遗传距离(GDalu)与农艺、品质性状杂种后代表现及中亲优势存在不同程度的相关性,可以利用这种相关性及谷蛋白标记遗传距离聚类辅助甘蓝型油菜杂交育种和品质育种的亲本选配,提高选配效率。