QTL×环境互作对标记辅助选择响应的影响(英文)

基因型×环境互作是植物数量性状的普通属性和遗传育种改良的关注重点。采用Monte Carlo模拟方法研究了基 因型×环境互作对标记辅助选择(Marker-assisted selection,简称MAS)响应的影响,揭示了育种上利用QTL(Quantitative trait locus,简称QTL)应当同时考虑其环境互作效应。存在基因型×环境互作下,MAS比普通表型选择更有效。特别以选育广 适应性的品种为目标,MAS的优越性更明显。基于单个环境QTLs的MAS,QTL×环境互作效应通常降低了一般选择响应, 一般选择响应累积量的降低程度与改良性状的QTL×环境互作效应大小相关。基于多个环境QTLs的MAS,不但产生较高 的一般选择响应,而且获得的一般选择响应不受其QTL×环境互作效应大小的影响。但在某一特定环境下获得的总体选择 响应仅与改良性状的总遗传率大小有关,普通遗传率和基因型与环境互作遗传率的相对变化对其影响很小。还比较研究了 单地和穿梭选择对MAS遗传响应的影响。植物育种者应谨慎将某一环境的QTL信息用于实施另一环境的育种研究。

四个热带亚热带玉米群体开花期性状对混合选择的直接选择响应

通过两年两点试验,对4个热带亚热带群体的原始群体C0和经适应性改良后的各轮次群体(C1～C4)开花期性状的选择响应进行了研究。结果表明,海南点不同轮次多数开花性状差异不显著;在北京点,热带群体POB43和SUWAN-1的抽丝期分别从99.2d和90.7d缩短为79.5d和76.2d,平均每轮提前4.9d和3.6d,散粉期从90.8d和77.8d缩短为76.7d和74.7d,平均每轮提前3.5d和0.8d,抽丝散粉间隔(ASI)分别从8.3d和12.8d缩短为2.8d和3.5d,平均每轮缩短1.4d和2.3d;亚热带群体POB69和POB70的抽丝期分别从78.3d和81.8d缩短为69.2d和69.0d,平均每轮提前2.3d和3.2d,散粉期分别从71.0d和72.5d缩短为67.5d和68.0d,平均每轮提前0.9d和1.1d,抽丝至散粉间隔(ASI)分别从7.3d和9.3d缩短为1.7d和2.7d,平均每轮缩短为1.4d和1.7d。抽丝期和散粉期的选择响应幅度不同,散粉期提前的幅度较小,因而散粉至抽丝间隔(ASI)缩短。开花期性状的选择响应和RD值随改良轮次增加而减少,说明控制双亲授粉的混合选择法有效地改良了供试群体在温带的适应性。

吉富品系尼罗罗非鱼生长性能的选择响应分析

在流水池饲养环境里,对吉富品系尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)选育系F6～F9 4代鱼生长性能进行比较。153 d的试验结果表明,F6～F9 4代鱼绝对增重率分别为1.31、1.38、1.45、1.51 g/d。其中,F9比F8提高4.14%,F8比F7提高5.07%,F7比F6提高5.34%,生长速度逐代提高的平均值为4.85%,与2004年研究得到F7比F6提高4.42%的结果相近。F6～F9 4代鱼体重变异系数分别为0.33、0.31、0.29、0.29,呈现出逐代降低的趋势。试验期间,F6～F9 4代鱼的雌鱼特定每天增重率分别为2.69%、2.73%、2.77%、2.78%,F6～F9 4代鱼雄鱼特定每天增重率分别为2.81%、2.85%、2.88%、2.90%,雌、雄鱼间差异显著(P<0.05)。F6～F9 4代鱼的生长性能比较表明,吉富品系尼罗罗非鱼选育系生长性状的选择响应约4.85%。

两个微胚乳超高油玉米群体粒重和含油率对混合选择的选择响应

利用合成的黄粒和白粒两个微胚乳超高油玉米原始群体(C0),经过两年四轮回的混合选择改良,通过测定各轮回群体的5粒重、含油率和5粒油重三个性状,研究其选择响应。结果表明:黄、白两个群体,5粒重、含油率及5粒油重三个性状的原始群体及各轮回群体间都存在极显著差异。在第四轮混合选择(C4)后的5粒重最高,黄色群体C4y的5粒重的选择响应为0.048g,较C0y提高12.18%;白色群体C4w的5粒重选择响应为0.044g,较C0w提高10.16%。黄、白两个群体第三轮回群体(C3)的含油率的达到最高。黄色群体C3y含油率的选择响应为3.16%,较C0y提高11.89%;白色群体C3w含油率的选择响应为1.12%,较C0w提高4.03%。黄、白两个群体C4的5粒油重的达到最高。黄色群体C4y的5粒油重的选择响应为0.022 1g,较C0y提高21.25%;白色群体C4w的5粒油重的选择响应为0.016 1g,较C0w提高13.39%。经过四轮的混合选择,黄、白两个群体的5粒重、含油率和5粒油重都得到了显著提高,利用混合选择对微胚乳玉米早代群体这些性状的改良是有效的。

长白猪的选择响应分析

应用现代育种方法和技术 ,经三年选择 ,长白猪的产肉性能从表型和遗传上得到显著提高 .体重达 10 0kg的超声波背膘厚从表型上由 1997年的 16 .6mm下降到 1999年的14.0mm ,遗传上下降了 2 .17mm ;体重达 10 0kg的日龄从表型上由 1997年的 183.5d下降到1999年的 159.1d ,遗传上下降了 4 .75d ;两性状的育种值指数从 1995年的 6 4 .88提高到1999年的 113.74 .

墨白962穗分化对混合选择的响应

以墨白962的不同世代为材料,研究了混合选择对热带玉米群体穗分化的选择响应。结果表明,在混合选择过程中,雄穗的穗分化阶段I、IV和V所用时间在的C0、C2和C4等3个世代之间无显著性差异;但是雄穗的分化阶段II和III所用时间在世代C0和C4之间有显著差异。而穗子的穗分化阶段I和II在C4、C0和C2世代之间有显著差异。对于雄穗和穗子相同穗分化阶段的时间差,在不同世代之间无显著差异。

控制双亲的混合选择对热带玉米群体墨白964的改良效应

用控制双亲的混合选择法改良MW96 4在四川生态条件下的适应性。经过 4轮混合选择后群体的播种至抽丝日数、播种至散粉日数和雌雄间隔 (ASI)有显著的选择增益 ,株高、雄穗主轴长度、秃尖、穗粗、行粒数、穗重、单株产量和群体产量有显著的相关响应 ,且多数性状的表型变异系数随着选择的进行有所下降。C0 、C1、C2 和C3 测交种群体与对照种比较表明 ,群体各性状的间接选择响应显著 ,多数性状的均值及性状整齐度已接近或超过对照种。此外 ,本文还运用SSR检测了C0 、C2 、C4群体的遗传多样性。发现原始群体C0 的基因型种类多 ,频率分布分散 ,而选择后高代群体C4的基因型种类少 ,频率分布集中 ,且群体内的遗传差异随着选择的进行呈下降趋势。

墨白964群体5轮混合选择遗传变异的分子生物学研究

【目的】研究控制双亲的混合选择法对墨白964群体在四川生态条件下经过5轮适应性改良的效果。【方法】采用性状表型分析和SSR分子标记技术。【结果】经过5轮混合选择后,开花期性状有显著的选择增益,多数性状的表型变异系数随着选择世代的增加有所下降。40对SSR引物在各轮群体中扩增出418个等位位点,有88.5%的遗传多样性分布于群体内,有11.5%分布于群体间。群体内的遗传多样性大于群体间的遗传多样性,且群体内的遗传差异随着选择的增加呈下降趋势。基因杂合度、多态性位点数和多态性位点百分率都呈递减趋势。原始群体C0的基因型种类多,为418种,且频率分布较散,选择后的高代群体C4、C5的基因型种类少且频率分布较集中。【结论】选择群体的遗传变异逐渐减小,这可能是由于连续对开花期性状定向选择的结果,也可能还与群体的有效含量较小和选择强度大所引起的遗传漂变有关。

杉木无性系的遗传变异及优良无性系选择

试验揭示了杉木无性系在树高、胸径、单株材积和开花结果等方面有巨大的遗传差异。从 99个参试无性系中选出了 6个优良无性系 ,与种子园实生苗相比较 ,树高增益 1 9%～ 2 6% ,胸径增益 1 7%～ 3 4 % ,单株材积增益 50 %～ 1 1 4 %。分析了杉木家系选择和无性系选择的遗传改良潜力。无性系树高、胸径和单株材积的遗传变异系数分别是家系遗传变异系数的 2 .6倍、3 .1倍和 3 .1倍。在入选率相同的条件下 ,无性系树高、胸径和单株材积的选择响应分别是家系选择响应的 2 .8倍、3 .6倍和 3 .5倍。

外种猪选择进展分析

应用动物模型BLUP法及相应软件MTEBV ,经两年选择 ,三品种外种猪的产肉性能从表型和遗传上得到显著提高。体重达 1 0 0kg的超声波背膘厚 ,长白、约克夏和杜洛克从表型上分别下降了 3 1 4mm、3 2 3mm和 2 3mm ,遗传上分别下降了1 0 2mm、0 97mm和 1 1 7mm ;体重达 1 0 0kg的日龄 ,长白、约克夏和杜洛克从表型上分别下降了 45 85天、1 2 33天和 9 48天 ,遗传上分别下降了 0 46天、0 2 9天和4 79天 ;这两性状的育种值指数 ,长白、约克夏和杜洛克分别从 1 996年的 82 76、87 5 5和 6 3 5 0提高到 1 998年的 1 0 2 34、1 0 5 6 9和 1 0 1 1 2。

小麦剑叶节上部几个面积性状与产量性状的关系及选择效果的初步研究

本文研究了小麦剑叶节上部六个面积性状(剑叶鞘、剑叶、穗颈、穗部、芒和总体)的面积与穗粒数、干粒重和单穗重的表型相关,遗传相关和环境相关。还研究了剑叶鞘面积、剑叶面积和穗部面积对这三个产量性状的相关遗传力和相关选择响应。结果表明:(1)剑叶鞘面积、剑叶节上部总面积与单穗重,剑叶面积与穗粒数和单穗重,穗部面积与千粒重、单穗重都呈显著的正相关。芒面积、穗颈面积与三个产量性状没有显著的关系。(2)剑叶鞘面积、剑叶面积和穗部面积对单穗重的相关遗传力和相关选择响应,比单穗重的遗传力和选择响应大。小麦剑叶节上部面积是小麦生长后期进行光合作用的主要器官。有人估算,剑叶对籽粒产量的贡献为37%,麦芒和颍壳等穗部绿色器官占30%,穗颈占20%。据 S·H·Moh—iuddin 等报道,冬小麦的剑叶和穗部面积的持续期与产量成正相关。但是,对剑叶节上部各性状面积大小对产量作用的看法还不一致。C·S·Saha 等研究表明,小麦剑叶鞘面积、剑叶面积,穗部面积与单穗重有显著的表型相关。杜荣骞等研究了小麦叶片对穗重的关系,发现组合不同,后代剑叶面积对穗重的影响也不一样。本文旨在进一步对小麦剑叶节上部各性状的光合面积与穗粒数、干粒重和单穗重的内外在关系,相关遗传力以及在育种上的相关选择效果问题,作些初步的研究和讨论,为育种上性状选择提供参考。

对褐飞虱有功能效应的水稻挥发物活性组分的筛选与鉴定

为明确抗褐飞虱水稻品种Mudgo和感褐飞虱水稻品种TN1释放的挥发物中化学组分的差异,筛选鉴定对褐飞虱具有功能效应的活性化合物。本研究通过顶空动态收集装置获取Mudgo和TN1水稻的挥发物,采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)筛选、鉴定水稻挥发物的活性组分,基于筛选鉴定出的Mudgo与TN1水稻挥发物中的差异活性化合物,采用Y型嗅觉仪对其进行功能验证。本研究在两水稻品种的挥发物中共筛选鉴定到52种化合物,其中Mudgo和TN1分别鉴定到27种,仅在Mudgo挥发物中存在的化合物有10种,仅在TN1挥发物中存在的化合物有15种。基于Mudgo和TN1水稻挥发物的差异活性组分鉴定结果,筛选出11种活性化合物进行功能验证。Y型嗅觉仪测定结果表明:低浓度(2μL/mL)的芳樟醇、高浓度(200μL/mL)的β-倍半水芹烯和水杨酸甲酯这3种化合物对褐飞虱具有显著的驱避作用,可发展用于褐飞虱防治的驱避剂;D-柠檬烯、β-石竹烯和高浓度的2-庚酮、2-乙基苯胺和姥鲛烷这5种化合物对褐飞虱具有显著的引诱作用,可发展用于褐飞虱防治的引诱剂。该研究可为褐飞虱的绿色防控和害虫综合治理提供科学数据和理论依据。

甜高粱主要性状的遗传参数分析

选用17份试材进行了21种性状的遗传变异系数、遗传力及遗传相关研究,利用其中9种性状作主成分分析。研究结果表明,含有美国、ICRJSAT 资源及中国甜高粱品种的群体在绿色体产量、籽粒产量及茎秆锤度性状上有较高的遗传变异潜势、遗传力和选择响应,是一部分有价值的遗传资源。讨论了性状相关和甜高粱综合性状改进的有效途径。

棉蚜迁飞型和居留型及其杂交后代飞行特性的比较研究

为了明确棉蚜种群飞行能力发生分化的遗传基础,本文对春季木槿上有翅棉蚜中的起飞个体和不起飞个体分别进行连续4代次和2代次的起飞特性选择。结果表明,棉蚜的起飞比率和起飞角度特性表现出了明显的选择响应,并筛选出了棉蚜的迁飞型(M)和居留型(S)。通过对棉蚜性蚜的诱导,摸索出了棉蚜性蚜交配及卵孵化的条件。对迁飞型(M)、居留型(S)、迁飞型和居留型的正反交后代(M♀×S♂,S♀×M♂)、夏季木槿上的滞留蚜(H)等5类棉蚜的起飞特性进行了比较研究。结果表明,迁飞型和居留型的正反交后代的起飞比率显著高于居留型,且稍高于迁飞型。迁飞型雌蚜与居留型雄蚜的杂交后代的起飞角度显著高于居留型和夏季木槿上的滞留蚜。居留型产生有翅蚜的比率低于迁飞型及其与居留型的正反交后代。棉蚜的起飞角度、起飞比率及有翅蚜产生能力表现出了较强的遗传效应。平均起飞时间虽然表现出迁飞型雌蚜与居留型雄蚜的杂交后代显著短于迁飞型雄蚜与居留型雌蚜的杂交后代及夏季木槿上的滞留蚜,但与迁飞型和居留型之间却无显著差异,表现出棉蚜起飞时间特性的遗传效应不明显。

水稻耐光氧化反应特性的遗传规律

采用耐光氧化鉴定筛选技术、加性 -显性遗传模型和统计分析方法 ,研究了水稻耐光氧化反应特性的遗传规律 .结果表明 ,水稻耐光氧化反应特性是一遗传性状 ,受加性效应和显性效应基因共同控制 .其中加性效应基因作用更强 ,遗传率较高 .在杂交早代结合优良农艺性状进行鉴定和筛选 ,可望获得较好的选择效果和遗传进展 .亲本的遗传效应值分析表明 ,0 2 42 8、Lemont、IR661 5 8-3 7和 IR65 60 0 -85具有较强的耐光氧化反应特性 。

运用BLUP选种效果的探讨

应用多性状动物模型BLUP法 ,经四年选育湖北省畜牧良种场外种猪的产肉性能从表型和遗传上得到显著提高。长白猪、约克夏和杜洛克体重达 1 0 0千克的背膘厚分别从 1 997年的 1 6 5、1 9 7和1 9 1毫米下降到 2 0 0 0年的 1 3 2、1 5 1和 1 5 3毫米 ,体重达 1 0 0千克日龄分别从 1 997年的 1 83 5、1 88 7和 1 94 3天下降到 2 0 0 0年的 1 64 3、1 79 7和 1 79 5天 ;背膘厚的年度平均育种值分别由 1 995年的 1 2 4、0 95和 0 92毫米下降到 2 0 0 0年的 -0 4 8、-0 2 9和 -0 2 1毫米 ,达 1 0 0千克日龄的年均育种值分别从1 995年的 3 84、0 84和 5 69天下降到 2 0 0 0年的 -0 38、-0 30和 -0 5 5天 ,两性状的育种值指数分别从 1 995年的 67 9、67 3和 60 3点提高到 2 0 0 0年的 1 1 0 5、1 0 6 2和 1 0 5 9点。

作物数量性状遗传力的估算和解释的讨论

本文讨论了作物数量性状遗传力值出现异常现象的原因,并列举了作物数量性状遗传力值的解释和推论总体方面存在的几个问题。

浙江省八大水系泥鳅群体子代鱼种期生长性能比较

泥鳅是广泛分布于浙江省各水体的具有良好经济价值的鳅科鱼类,目前受人类活动影响,泥鳅野外群体日益减少。各地泥鳅养殖亲本多就地取材,或从当地捕捞或从农贸市场采购,来源无序导致目前泥鳅养殖前景堪忧。生长性能的评价[1-3]是鱼类种质研究的重要组成部分。国内外学者在鱼类的生长性能评价方面做了许多的研究,项目组采集了浙江省不同水系的8个群体,通过自繁,对比子代的生长性能进行评估,

利用实验细菌种群的元素表型尝试构建适应性景观

适应性景观这一概念激发了进化生物学领域内的许多研究,它的性质对预测种群进化过程具有重要意义.理论研究预测了多种景观的形态,但能被实验数据支持的还很少,因为实验构建适应性景观非常困难.一些微生物实验进化研究通过分析种群进化的可重复性,间接推测了景观的崎岖性,但不能给出其拓扑结构的具体信息.本研究尝试将适合度数据映射到表型空间的办法来直接呈现适应性景观的形态.共使用9个不同基因型的大肠杆菌株系作为祖先,对每个基因型建立6个重复家系,在一个限定养分的环境中对这54个种群进行了约1 100代的选择实验.在考察后代种群对选择环境响应(菌株的氮、磷质量分数w及适合度变化)的同时,利用进化断点处的实测数据信息,通过局域多项式回归拟合的方法,构建了基于细菌元素表型的适应性景观.研究发现,不同菌株家系对相同的选择环境表现出不同的响应模式;大部分后代种群相比其祖先提高了适应性;适应性景观呈现崎岖多峰的形态.

品种试验中最优参试品种个数和重复次数的确定

本文在下列两个准则下对品种试验中参试品种个数和每一参试品种的重复次数进行优化：（１）试验小区数固定为Ｎ的条件下使选择响应Ｒ最大化；（２）选择响应指定为Ｒ的条件下使试验小区数Ｎ最小化．