燕麦F_(1)代杂种优势及F_(2)代遗传变异分析

为了探讨燕麦正、反交杂种后代的杂种优势及遗传变异,本研究以引进品种爱沃和国产品种陇燕5号为亲本配制正、反交组合,对其F_(1)和F_(2)代的性状进行了观测,分析了其表型差异及杂种优势,探讨了F_(2)群体的遗传变异情况。结果表明,正、反交对F_(1)代的表型和杂种优势有显著影响,正交(爱沃(♀)×陇燕5号(♂),AL5)F_(1)代比反交(陇燕5号(♀)×爱沃(♂),L5A)早熟6 d,其株高、主穗粒数、千粒重和穗下节长显著大于反交,而旗叶长宽、倒二叶长均显著小于反交(P<0.05);正、反交F_(1)主穗长的超亲优势最大,分别为41.33%和31.92%,茎粗的超亲优势分别为−45.53%和−36.92%。F_(2)群体遗传变异幅度较大,分离现象明显。分蘖数和有效分蘖数的遗传变异系数和相对遗传进度最大,株高和茎粗的广义遗传率最高。叶片数和主穗粒数在正交和反交F_(2)中的遗传变异系数较为接近,但广义遗传率和相对遗传进度差异却很大。在F_(1)代超亲优势显著的茎粗和主穗长在F_(2)呈近似正态分布,正交F_(2)群体中有6.50%的个体主穗长的超亲优势大于30.00%,而反交主穗长的最大超亲优势为23.30%。总体而言,分蘖数、有效分蘖数具有较大的选择空间,株高、茎粗、主穗长等性状可在早代进行选择♂。

43个玉米自交系遗传多样性分析及其杂种优势群划分

利用SSR标记对43个玉米自交系进行遗传多样性分析,从100对SSR引物中筛选20对扩增带清晰且具有稳定多态性的引物。结果表明,20对引物在供试材料中共检测出71个等位基因变异,平均每对引物检测到等位基因数3.55个,变幅在2~5个之间;每个标记位点的多态性信息含量(PIC)变幅为0.335~0.796,平均多态性信息量为0.533;表明43个自交系具有较为丰富的遗传多样性。43个自交系之间的遗传相似系数变幅为0.441~0.938。UPGMA聚类分析结果表明,43个自交系被划分为四大类群,聚类结果与系谱分析基本一致。

‘YY021’烘烤特性及其杂种优势

为研究烤烟杂交种‘YY021’的烘烤特性及杂种优势,以‘YY021’及其母本‘MSY106’、父本‘LY1306’为研究对象,采用暗箱试验研究上部烟、中部烟和下部烟的变黄、变褐特性;采用电烤箱试验,研究中部烟烘烤过程中烟叶的失水特性、叶绿素降解特性和多酚氧化酶(PPO)活性变化,评价‘YY021’易烤性和耐烤性及其杂种优势。结果表明,上、中、下部位叶片变黄速率均表现为‘YY021’>‘LY1306’>‘MSY106’,下部和中部烟叶变褐速率表现为‘LY1306’>‘MSY106’>‘YY021’,上部烟叶变褐速率表现为‘LY1306’>‘YY021’>‘MSY106’。‘YY021’及其父母本变黄指数和变褐指数均随着叶片部位升高而减小。中部烟叶失水均衡性表现为‘LY1306’显著高于‘MSY106’,‘YY021’介于父母本中间,有中亲优势。‘YY021’中部烟叶绿素降解速率与父母本差异不显著,无杂种优势。中部烟PPO活性均值表现为‘MSY106’>‘YY021’>‘LY1306’,品种间差异显著,‘YY021’有中亲优势。综合上述各指标并参考生产实际表现‘,YY021’中部烟叶易烤性和耐烤性中等,有中亲优势,无超亲优势。

蓖麻Lm型雌性系及其杂交组合的杂种优势分析

为了解Lm型雌性系蓖麻的配合力遗传基础,以5个蓖麻Lm型雌性系为母本,3个蓖麻两性系为父本,根据NC-Ⅱ不完全双列杂交组配15个杂交组合,对蓖麻杂交组合的配合力、遗传力以及杂种优势进行分析。结果表明:雌性系A1和两性系B2的GCA和杂交组合SCA在蓖麻大部分农艺性状中均表现优秀,可在提高蓖麻产量的亲本选育中作为优异亲本进行杂交组合的构建。对亲本杂种优势研究发现,两性系B2参与组配的杂交组合在多个农艺性状上表现为强杂种优势,而Lm型雌性系则表现为在单个性状上具有较强的杂种优势。从遗传力分析结果来看,蓖麻的主茎蒴果数、一级分枝蒴果数、主茎穗长、主茎节数、一级分枝百粒质量和产量受加性效应和非加性效应共同影响,且受环境影响较小,适宜在早代进行选择。

基于穗部和籽粒相关性状的玉米杂种优势利用和研究

为了更好地利用玉米杂种优势,以国审玉米品种伟育618及其双亲为试验材料,对穗部性状和籽粒性状进行调查,计算各性状的遗传力和遗传效应,同时计算F1杂种优势指数、相对杂种优势、中亲优势和超亲优势。结果表明,轴粗、穗行数、穗粗的遗传力较高,行粒数、穗长的遗传力较低;从遗传效应来看,除粒厚外,其余穗部性状和籽粒性状均表现为超显性效应,说明在选育穗部性状及籽粒性状等优良的杂交种时,更应该对双亲的轴粗、穗行数、穗粗等遗传力高的性状进行选择。除考虑父母本的穗部性状和籽粒性状外,还要考虑双亲间的杂种优势。对各性状间的杂种优势进行比较,穗重和穗粒重的中亲优势和超亲优势均高于其他性状,穗部性状杂种优势的平均值大于籽粒性状,因此,在玉米杂交种的选育过程中,穗重和穗粒重也是重要的选择依据。对遗传效应和杂种优势的分析表明,与籽粒性状相比,对玉米穗部性状的选择相对来说更为重要。

加甜型糯玉米主要农艺性状及产量的杂种优势分析

加甜型糯玉米由于其口感佳、品质优而备受人们青睐,成为百姓餐桌的常见食品。因此,对加甜型糯玉米产量及农艺性状的杂种优势研究尤为重要。选用9份双隐性甜玉米自交系为试材,4份糯玉米自交系为测验种,按照不完全双列杂交法配制36个杂交组合,对亲本及杂种一代进行杂种优势指数、相对杂种优势、中亲优势和超亲优势分析,从而筛选出优良组合。结果表明,多数性状的超亲优势正向大于负向,其中秃尖长、穗长、穗粗、单穗重和单轴重的杂种优势较强;各杂交种杂种优势指数介于0%~933.33%之间,相对杂种优势介于-593.75%~100.00%之间,中亲优势介于-100.00%~833.33%之间,超亲优势介于-100.78%~365.93%之间。进一步分析发现,单穗重这一性状除了6A16B以外,其余杂交种与双亲之间均存在着显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异。本试验选出13个亲本组配出的杂交种中10个优良组合为优势组合,分别为1A1B、14A12B、14A13B、9A16B、14A1B、9A1B、6A5B、1A2B、9A13B、14A16B。

棉花性状标记亲本配合力及杂种优势分析

为了分析棉花性状标记亲本的配合力和杂种优势,指导组合筛选,按5×4NCⅡ遗传交配设计,分析了5份亲本与4份性状标记亲本杂交后,主要产量性状杂种F1的竞争优势和配合力。结果表明,皮棉产量CH的平均值为-15.1%,4个组合均具有正向的竞争优势。配合力分析表明,A1、A2、A4、A5这4份母本和B2、B4这2份父本的GCA较好;5个性状的SCA效应均达显著以上,A1×B1、A3×B1、A4×B4等组合的SCA效应多数为正值。

叠抱大白菜杂种优势利用模式分析

小棵亲本×大棵亲本是叠抱大白菜杂种优势利用普遍采用的组配模式,但针对这一模式的理论研究尚未见报道。利用22个叠抱大白菜亲本的双列杂交设计,对6个育种基本性状的杂种优势和配合力进行分析。结果表明:小棵亲本和大棵亲本在采收期和产量(毛重和球重)的一般配合力形成了强烈反差,两者在小棵×大棵组配模式中对缩短杂种一代采收期和增加杂种一代产量分别起到关键作用;各种组配模式中,杂种一代在毛重和净重方面普遍具有正向的特殊配合力,这可进一步提高杂种一代的产量。这一研究结果有助于理解叠抱大白菜杂种优势模式形成的遗传理论基础。

新疆冬麦区AL型三系杂交小麦亲本配合力、杂种优势和聚类分析

为了解新疆AL型三系杂交小麦亲本间配合力及其杂种优势关系,利用稳定不育系8份,恢复力强的恢复系9份,按照NCⅡ不完全双列杂交(8×9)设计配制72个F 1杂交组合,对亲本及杂交组合的7个农艺性状进行配合力效应和杂种优势分析,再根据亲本性状和一般配合力划分杂种优势类群。结果表明,三系小麦杂交组合中普遍存在产量和产量性状杂种优势,针对强优势组合的亲本选择,双亲之一一般配合力(GCA)或双亲GCA之和为正值且相对较大;相关性分析表明,中亲优势与父本和母本GCA值之和呈极显著正相关,父本和母本的GCA相关性大于特殊配合力(SCA)相关性。针对6个性状的GCA效应值和性状表型值分别进行聚类分析表明,配合力距离远的亲本组配可能出现强优势杂交组合的几率较大,性状表型值距离较远的两个亲本同一性状之间的优势互补也可以在后代中表现出较强的杂种优势。将17个亲本划分为4个和5个类群,为后续AL型杂交小麦强优势杂交组合的配制提供了依据。

宁夏引黄灌区春小麦品种(系)抗倒伏相关性状杂种优势及配合力分析

【目的】小麦常规育种实质是对杂种F1性状杂种优势连续多代选择和保持的过程,探究宁夏引黄灌区春小麦品种(系)间抗倒伏相关性状的杂种优势、配合力,明确与小麦抗倒伏性状显著相关的农艺性状指标,为宁夏春小麦抗倒伏性状的杂种优势利用及其后代筛选与保持提供一定的理论依据。【方法】以14份宁夏引黄灌区春小麦品种(系)为亲本,按NCⅡ不完全双列杂交设计配制45个杂交组合,分析亲本及其杂交种F1株高、秆型指数等13个抗倒伏相关性状杂种优势、配合力及其相关性。【结果】不同品种(系)间抗倒伏性存在显著差异,杂种F1代抗倒伏相关性状存在一定的杂种优势。NZ42、M6445和M8887主茎抗推力的一般配合力较高,分别为11.68、8.00和10.67,且其他性状的一般配合力也表现较为优异。主茎抗推力强优势组合有M6445×M8887、M6445×MJ48、NZ42×N2038、NZ42×M7723、NZ42×NZ39、H3015×宁春50号。与此同时,相关性分析发现株高与第一节间长和第二节重成显著正相关,与第二节间长和第四节间长成极显著正相关。其次,主茎抗推力与主茎鲜重、茎粗、弯曲力矩和秆型指数成极显著正相关,与第四节间长成显著负相关,与第二节重和第二节间充实度相关性不显著。【结论】NZ42、M6445和M8887为本研究的优良亲本,且NZ42×NZ39、M6445×MJ48、M6445×M8887为本研究抗倒伏育种的优良组合。同时,供试材料不同组合倒伏性状间存在杂种优势利用潜力,但超亲优势不突出,且杂交组合的抗倒伏能力既受加性效应影响又受非加性效应影响,其中,受母本遗传背景影响更大。与此同时,第四节间长、弯曲力矩和秆型指数与株高和主茎抗推力相关性较高,可作为抗倒性育种后代选择的重要参考。

电生理快速定量菜心杂种优势

本研究以温室培养的14个品种的菜心为材料,测定了饱水与不饱水状态下菜心的基本电生理参数,并基于能斯特(Nernst)方程计算得到叶片相对持水量(LIWHC)、叶片胞内水分转移速率(LIWTR)、叶片胞内持水时间(LIWHT)、叶片营养主动传输能力(NAT)、叶片营养被动传输能力(NPT)、耐低营养能力(RLN)、营养利用效率(NUE)和植物相对代谢活力(MA)等电生理指标,探究其与杂种优势的关系。结果表明,杂交50的胞内水分传输效率均显著低于其他品种的菜心,其RLN和NUE值则显著高于其他品种,但MA则显著高于其他品种。采用隶属函数法对供试品种水分及养分代谢进行综合评价,结果表明,参试的4个品种中,菜心杂交50的综合评价优于其他3个品种。因此,可以通过测定植物的电生理信息来计算水分、养分代谢状况以及植物的相对代谢活力等来鉴定植物的杂种优势。

优质抗病糯稻种质的性状鉴定及其杂种优势利用

【目的】为有效改良传统糯稻品种的产量、品质及抗性等综合性状,满足当前专用型糯稻市场的发展需求。【方法】采用不完全双列杂交(NC II)方法,构建亲本及20个杂种一代的遗传群体,评价糯稻亲本及杂交组合产量和品质性状的育种利用价值,鉴定出高产、抗病、低直链淀粉含量、高碱消值的糯稻新种质。【结果】7个优良品系的实割产量变幅7744.35~9216.45 kg·hm^(-2),其中X-104实割产量最高,达9216.45 kg·hm^(-2),X-27实割产量达8960.40 kg·hm^(-2),明显优于3个对照;两个株系植株矮壮,且分别携带了Pi-1、Pi-kh和Pi-1、Pi-9、Pi-kh的稻瘟病抗性基因,表现为中抗稻瘟病;直链淀粉含量(amylose content,AC)分别为1.71%和1.68%;碱消值(alkali spreading value,ASV)达6.75级和6.13级,育种价值高。在杂种优势利用上,X-27除了株高性状一般配合力为正效应外,该株系有利提高杂种后代的产量与稻米品质。X-57降低后代的株高和AC,提高后代产量和ASV。X-104虽产量高,品质好,但不利于杂种优势利用。闽糯2S/X-41、闽糯2S/X-107杂交一代在产量、株高、AC及碱消值等性状上具有明显的超亲优势和竞争优势,在杂交糯稻上应用价值高。【结论】杂交糯稻的产量与品质均为复杂性状,其中有效穗数、穗长、千粒重、长宽比、单株产量、AC、ASV主要受糯稻恢复系的控制。各性状的广义遗传率(h2B)变幅14.72%~53.99%,狭义遗传率(h2N)变幅10.25%~43.07%,遗传率较低,易受环境影响。育种上需大量配组,方可培育出不同用途的专用型糯稻杂交稻。

杉木单交F_(1)代的表型变异及杂种优势分析

为定向创制杉木变异、开展家系内优良单株选择,以杉木优良杂交组合6421×27及其6年生单交F_(1)代群体为研究对象,对表征其形态、生长及材性的12个表型性状进行变异分析,探讨杉木优良种质形态、生长与材性性状的表型变异规律,以及性状之间的相关关系。结果表明:杉木F_(1)代群体的12个表型性状的变异系数范围为8.21%~37.97%,5个性状的变异系数达15%以上。在66对性状的相关关系中,中等强度的正相关关系占36.36%;木材基本密度的变异系数为8.21%,与其余11个性状均无显著相关性;131株F_(1)子代表现出正负两个方向的中亲优势,8个性状存在显性遗传效应,中优势率范围为-31.18%~90.44%,其中一级侧枝数存在明显的超亲优势;聚类分析把131株F_(1)子代分为3个大类群、6个亚群,各类群特征明显。杉木杂交子代在生长和分枝性状上具有较大的变异,浓密宽冠型杉木在幼龄期有明显的生长优势,杉木一级侧枝数存在明显的杂种优势,形态性状具有显性遗传效应。

强冬性和春性甘蓝型油菜变种间杂种优势分析

为了研究甘蓝型强冬性与春性油菜变种间亲本组配的杂交组合之间的杂种优势表现,选用8个强冬性甘蓝型油菜和4个春性甘蓝型油菜作为研究材料,组配杂交组合,分析亲本及F1的杂种优势强/弱。结果表明,冬×春组合的F1生育期较冬性亲本明显缩短;在冬×春组合中,株高、分枝部位、主花序长度、角果长度和单株有效角果数等方面有较强的杂种优势,其中角果长度(超亲优势:10.61%,杂种优势指数:128.81%)和单株有效角果数(超亲优势:17.31%,杂种优势指数:143.92%)杂种优势最为明显。结合杂种表现和杂种优势结果,说明甘蓝型油菜变种间杂交比种内杂交具有更明显的杂种优势表现,并且角果长度和单株有效角果数的超亲优势和杂种优势指数最高。本研究结果为今后研究甘蓝型油菜变种间杂种优势的研究利用提供了基础。

玉米籽粒胚乳细胞相关性状的杂种优势研究

为了解析玉米粒重性状杂种优势的产生原因,对籽粒胚乳细胞数目、细胞大小开展了研究。以玉米品种‘郑单958’、‘先玉335’及其亲本为试验材料,分析了杂交种与亲本在单籽粒重量、单籽粒胚乳细胞数目及胚乳细胞面积的杂种优势关系。结果表明,‘先玉335’和‘郑单958’胚乳细胞数目的中亲优势分别为40.81%和36.03%,超亲优势分别为33.09%和23.82%;百粒重的中亲优势分别为27.22%和28.89%,超亲优势分别为19.72%和18.34%;而胚乳细胞面积的中亲优势分别为-44.42%和-24.79%,超亲优势分别为-45.75%和-37.30%。单籽粒胚乳细胞数目与粒重呈极显著正相关,相关系数为0.796。综上所述,玉米杂交种籽粒的胚乳细胞数目多于亲本是粒重杂种优势产生的重要原因,选育籽粒胚乳细胞数目多的自交系进行杂交组配利于提高杂交种的粒重。

杂种优势形成机制和预测方法及其在猪生产中的应用与展望

杂种优势是指杂种后代的性能优于双亲群体的现象。杂交能有效提高后代的生长发育性能、繁殖性能和抗病性,因此被广泛应用于动植物生产。研究人员利用杂交育种技术培育了超优千号杂交水稻、小偃6号杂交小麦、杜蒙羊、山下黑猪等优秀的农牧新品系和配套系。然而当前的杂种优势研究仍存在一些亟待解决的问题:现有杂种优势理论只能部分解释动植物杂种优势现象,动物杂种优势理论研究较少,且现有的杂种优势预测方法准确性有限。我国是世界上最大的猪肉生产消费国,杂种优势能够有效提高生猪生产性能,在生猪产业的应用方面具有重要的经济和研究价值。但目前有关猪杂交生产研究还处于起步阶段,亟待进一步深入。本文综述了现有的杂种优势理论、杂种优势预测方法,及其在猪生产中的应用研究,以期为杂种优势在生猪育种中的应用提供借鉴与参考。

沙乌头猪与杜洛克猪、长白猪、大白猪、鲁莱黑猪杂交的杂种优势预测

本研究旨在探讨杜洛克猪(D)、长白猪(L)、大白猪(Y)3个西方引进品种以及地方培育品种鲁莱黑猪(U)与沙乌头猪(S)的杂交利用情况。利用技术平台“基于基因组简化与测序的基因型判型(GGRS)”检测单核苷酸多态性(SNP)并判定基因型。应用全基因组性状特异的SNP分子标记来估算不同群体间的遗传距离,从生长、肉质、胴体、繁殖与健康5个性状对沙乌头猪不同杂交模式下的杂种优势进行预测。结果显示:共找到生长、肉质、胴体、繁殖与健康性状潜在相关基因的SNP分别为27 739、43 041、17 730、38 259、24 111个;在二元杂交组合中,♂大×♀沙(Y×S)为较优组合;在三元杂交组合中,♂沙×♀长大(S×LY)为较优组合;在四元杂交组合中,♂杜鲁×♀大沙(DU×YS)为较优组合。本研究通过生物信息学技术开展沙乌头猪不同杂交模式的杂交优势预测,可大大减少后续配合力实验,为沙乌头猪的保种与杂交利用提供参考。

基于杂交种光合特性解析烟叶生物量杂种优势的形成机制

为从光合生理角度解析烟叶生物量杂种优势的形成机制,本研究以生物量差异较大的6个亲本及其杂交组合为材料,测定其烟叶生物量、光合特性、叶绿素含量及光合相关基因的表达量,分析了烟叶生物量杂种优势与光合特性间的关系,并基于杂交种的光合特性解析烟叶生物量杂种优势形成的基础。结果表明,烟草杂交种的生物量具有普遍的杂种优势,超亲优势、中亲优势组合率分别达到55.56%、77.78%;杂交种净光合速率、胞间CO_(2)浓度、叶绿素a含量等光合相关指标也表现出普遍的杂种优势,超亲优势组合率分别为55.56%、100%、66.67%,中亲优势组合率分别为88.89%、100%、77.78%;生物量杂种优势与净光合速率达到显著相关关系,相关系数为0.73(p<0.05);NtLhcb1、NtLhcb2、NtPsbA、NtatpF、Ntrbcl基因相对表达量在强、弱优势杂交种间达到显著差异,与烟叶生物量杂种优势呈显著或极显著正相关。烟草杂交种中NtLhcb1、NtLhcb2、NtPsbA、NtatpF、Ntrbcl基因上调表达,可能促进了烟草杂交种光合能力增强。

柞蚕羧酸酯酶活性与经济性状的相关性分析及杂种优势表现

选择3个柞蚕亲本以及6个杂交组合的五龄柞蚕幼虫,测定不同组织中羧酸酯酶的活性,利用生物数学方法分析羧酸酯酶活性与经济性状杂种优势的关系,探讨羧酸酯酶活性用于柞蚕杂种优势预测的可能性。结果表明,不同柞蚕幼虫组织羧酸酯酶活性的杂种优势表现不同。不同组织中羧酸酯酶活性与经济性状的相关性不同,脂肪体中羧酸酯酶活性与茧层率均呈极显著负相关,而且与其杂种优势率也呈极显著负相关;血淋巴中羧酸酯酶活性与生命力性状(死笼率、虫蛹生命率)有显著的相关关系,且杂种优势率也显著相关。因此,柞蚕幼虫脂肪体羧酸酯酶活性可作为预测茧质性状(茧层率)杂种优势、血淋巴中羧酸酯酶活性可作为预测柞蚕生命力性状(死笼率、虫蛹生命率)杂种优势的一种生化指标。

杜鹃天然杂交后代花冠表型性状遗传特性与杂种优势分析

【目的】通过分析杜鹃自然杂交的遗传变异特性及杂种优势,为杜鹃杂交育种和新品种选育提供理论基础。【方法】以36株马缨杜鹃和露珠杜鹃的天然杂交后代为研究对象,分析杜鹃花冠的花序形状、花色、花冠直径、小花数量等表型性状,研究其遗传多样性、变异系数以及杂种优势。【结果】花序形状主要分化为3种类型,其中扁平花序占83.33%;花色分化最明显,其中粉红色占61.11%,白色及浅黄色所占比例较少;杂交后代中花冠喉斑及示蜜斑分化也较为明显;花冠背面彩肋条纹由亲本的深红和浅黄分化为粉红、深红、紫红和浅黄,其中粉红色彩肋条纹最多(占58.33%);花冠姿态分化成全部波状、边缘波状及近平展3种,其中花冠边缘波状植株较多、占86.11%。花冠颜色、花冠喉斑、花冠示蜜斑的Shannon-Wiener多样性指数均高于1.0。花冠数量性状的频数分布符合正态分布,具有典型的数量性状遗传特征,其遗传变异系数在11.17%~26.70%。花冠直径的杂种优势指数为正值(106.66%),其余性状指标杂种优势指数为负值、在88.91%~98.97%,花梗长度指数最小。杂交后代的超高亲率(HH)为11.11%~55.56%,低低亲率(LL)为13.89%~58.33%,花冠直径的超高亲率最高(55.56%)。【结论】露珠杜鹃和马缨杜鹃天然杂交后代的花冠表型性状具有丰富的变异特性,具备选育优良种质的潜力。杂种后代具有一定的超高亲率,花冠直径等表型性状均表现出优良性状,但也有部分性状具有一定比例的低低亲率,劣变率也较高。