基于温热玉米F2∶3家系的株型相关性状遗传分析

株型在玉米种质改良过程中扮演着重要的角色,理想株型是提高玉米种植密度的关键因素,可提高产量。本研究以热带玉米自交系QR273(母本)和温带自交系HCL645(父本)为亲本,通过杂交和自交获得160份F2:3家系。分析该群体的株高、穗位高、叶夹角、雄花分枝数的变异情况和相关性,旨在剖析玉米种质改良过程中株型相关性状的选择方向。结果表明,该群体株型相关性状变异较大,各性状呈现近似正态分布。株高、穗位高、雄花分枝数之间呈显著正相关,其中株高与穗位高相关系数最高,为0.672,即株高越高穗位越高,一定程度反映了株型性状玉米人工选择过程中的指示作用。

甘蓝型油菜F2:3家系重要农艺性状及品质的相关和通径分析

试验以F2:3家系为材料,对重要农艺性状及品质进行相关和通径分析.结果表明:在相关分析中单株产量与一次有效分枝数、一次有效角果数、全株有效角果数、角果长度、角果粒数、千粒重都呈显著和极显著的正相关;单株产量与蛋白质含量极显著的正相关,与硫苷含量、芥酸含量、含油量都不显著的正相关.通径分析表明,一次有效角果数、二次有效角果数、全株有效角果数、角果长度、每角粒数、千粒重与单株产量的直接通径系数值较大,说明这6种性状是影响单株产量的主要因素.其它性状对单株产量有一定的间接作用.蛋白质含量对单株产量的贡献较大,硫苷含量对单株产量的贡献为较小的正效应;芥酸含量和含油量与单株产量的直接通径系数为负值,说明它对单株产量的贡献为负效应.含油量通过对蛋白质含量的影响对单株产量有较大的间接作用.

基于玉米F2:3群体株型性状的灰色关联度分析

以玉米F2:3群体株型性状为研究对象,采用灰色关联度分析法对影响玉米叶向值的主要株型性状进行分析。结果表明,穗上二叶挺直长、穗上一叶挺直长和穗上三叶挺直长与叶向值的关联度排在前3位,所有性状对叶向值的关联度顺序是:Lf2(0.9147)>Lf1(0.9082)>Lf3(0.906)>EH(0.8996)>L1(0.8856)>LW3(0.8855)>LW2(0.8854)>L3(0.8812)>LW1(0.881)>L2(0.8772)>PH(0.8691)>LA2(0.8468)>LA1(0.8444)>LA3(0.841)。研究结果明确了玉米株型主要农艺性状对叶向值的影响,为株型育种、QTL定位及叶向值遗传机制等基础研究提供依据。

关于[CaY]F2:Yb^3+,Er^3+荧光粉的水热合成、上转换发光性质及温度传感能力的探究

采用一步水热法合成了[CaY]F2晶体以及系列不同掺杂比例的[CaY]F2:Yb^3+,Er^3+荧光粉产品,通过XRD和EDS测试对产品进行物相纯度分析、元素组成分析以及元素分布分析.接着探究了[CaY]F2:Yb^3+,Er^3+荧光粉的上转换发光性能并得出Yb^3+,Er^3+离子的优化浓度分别为12%,3%,其在绿光区域和红光区域均有发射带,分别归因于Er^3+的2H11/2/4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁.最重要的是,该工作中基于Er^3+的热耦合能级探讨了[CaY]F2:12%Yb^3+,3%Er^3+荧光粉的温度传感能力,结果显示当温度为523K时SA有最大值0.00413K-1,表明该材料可能在控温、传感等领域具有潜在用途。

利用相同来源F_(2:3)和BC_2S_1群体定位玉米生育期QTL

以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04为亲本构建259个F2．3和220个Bc2S1家系群体，利用SSR标记构建分子标记遗传图谱，利用复合区间作图方法对4个生育期性状进行QTL定位和效应分析。利用F2：3群体共检测到4个抽雄期QTL、6个吐丝期QTL和3个散粉期QTL。单个QTL可解释的表型变异为6．7％～18．4％，可解释的表型总变异为28．9％～50．3％，11个QTL的增效基因来自生育期较长的亲本丹232，其余2个QTL的增效基因来自生育期较短的亲本N04；BC2S。群体检测到8个与4个生育期性状相关的QTL，单个QTL可解释的表型变异为4．5％-11．6％，可解释的表型总变异为13．2％～18．5％，增效基因来自两个亲本的QTL为3个和5个。两类群体检测出QTL的数目、位置、效应和贡献率均存在较大差异，主要原因在于BC2S1群体抽样选择所引起的群体结构差异，F2：3群体显示出较高的QTL检测能力，但回交育种过程中应慎重依据F2：3群体QTL定位结果进行标记辅助选择（MAS）。

一个玉米F_(2:3)群体主要性状的变异及相关分析

用自交系201与698-3杂交,创建了一个玉米F2:3群体,共233个家系。分析了该群体的穗长、秃尖长、穗粗、穗行数、行粒数、粒深、百粒重、出籽率和单株生产力等9个性状的变异及其相关性。结果表明,这些性状的变异度均很大,在不同家系间存在极显著的差异;除秃尖长外,频率分布均呈正态分布。各性状与单株生产力之间都存在极显著的相关关系,其中行粒数、百粒重、穗行数、粒深和出籽率对单株生产力的贡献最大。利用该群体中的变异性状,结合性状之间的相关性进行选择,可选育出新的高产玉米自交系。

8622×GY220F_(2∶3)家系植株性状的分离特征及相关分析

利用普通玉米自交系8622与高油玉米自交系GY220杂交构建的F2∶3家系为材料,在春播环境条件下对8个植株性状进行了初步分析。结果表明:F1各植株性状介于双亲之间或高于双亲;F2∶3家系间各性状均存在极显著差异,并呈连续正态分布,存在明显双向超亲分离;株高与穗位高、顶高、穗上叶片数、雄穗长,穗位高与雄穗长,顶高与顶高/株高、穗上叶片数、雄穗长,穗上叶片数与雄穗分枝数间均呈显著或极显著的表型和遗传正相关;穗位高与顶高、顶高/株高、穗上叶片数间均呈显著或极显著的表型和遗传负相关。

利用P_1、F_1、P_2、F_2和F_(2:3)家系五世代联合分离分析的拓展

在王建康等[3]的基础上拓展了利用P1、F1、P2、F2和F2:3家系5群体的2对主基因（B）和 2对主基因+多基因（E）2类模型.为使拓展模型成为可能并提高分布参数估计值的精度,用IECM算法估计样本似然函数分布参数.通过重新分析3个大豆杂交组合抗豆秆黑潜蝇主茎虫量遗传资料证实了通过孟德尔氏遗传分析法所获得的结果,并得到存在多基因的统计学依据.

利用F_(2:3)家系分析粳稻矮生性遗传

为明确粳稻不同株高突变体的遗传机制,以株高有明显差异的两份材料及其F1、F2:3为试材,利用主基因+多基因混合遗传模型,分析了株高及相关性状的遗传性质。结果表明:株高仅受两对加性-显性-上位性主基因控制,各节间长度则表现为受主基因+多基因联合控制。其中倒1、倒2和倒4节间受两对加性-显性-上位性主基因控制,倒3节间受一对加性-显性主基因控制;降低株高的效应以主基因显×显上位性效应最大,主基因加性效应和多基因效应使倒1、倒2节间长度缩短,所有的主基因效应都使倒4节间缩短。倒3节间仅有显著的多基因效应,其效应值较小。株高及各节间的主基因遗传率均大于90%,表明水稻株高的遗传以主基因为主。根据系统来源,分析其中的一对主基因是sd-1,另一对则是未知的。

玉米F_(2:3)群体淀粉含量的表现及相关性分析

利用300个F_(2:3)家系及2个亲本在两个地点(环境)的试验数据,对玉米淀粉含量的表现及其与单株产量、百粒重、穗长、穗粗、穗行数等的相关性进行了研究。结果表明,两种环境条件下,淀粉含量在F_(2:3)群体中存在广泛的变异,表现出数量性状遗传的特点。方差分析表明,淀粉含量受基因型和环境的共同影响。淀粉含量与百粒重显著正相关,与单株产量相关不显著。

F_(2:3)设计全基因组标记的Bayesian分析

数量性状的遗传率低时,常采用F2:3设计进行遗传分析,但往往忽略异质家系内QTL的混合分布特性。同时,用多QTL模型检测QTL会提高QTL检测的功效。因此,本文在利用F2:3设计异质F2:3家系内QTL混合分布特性基础上,提出F2:3设计全基因组多标记联合分析新方法。该方法充分利用了异质F2:3家系内的QTL混合分布,并采用多QTL遗传模型。Monte Carlo模拟研究表明,新方法能获得精确的QTL效应和位置的估计。此外,还比较了QTL效应抽样的两种策略。研究表明,新策略能显著提高QTL检测的功效。

小麦F_(2:3)家系抗旱相关性状的遗传变异分析

在正常灌溉和干旱胁迫两种环境条件下种植以敏感型品种偃展2号和抗旱型品种石4185为亲本构建的402个F2:3家系群体。在正常灌溉和干旱胁迫两种环境条件下,应用该群体研究了株高、穗长、穗茎节长、旗叶长、旗叶宽、小穗数、单株穗数、单株穗粒数、单株穗粒重9个数量性状的遗传特点。结果表明:两种环境条件下,F2:3家系各性状分离明显,且基本符合正态分布,表现为数量性状遗传特点,是一个较为理想的QTL作图群体。但F2:3家系内各性状都存在不同程度的差异,单株穗数、单株穗粒数、单株穗粒重在正常灌溉和干旱胁迫两种条件下差异较大,表明受环境条件影响大。株高、穗长、穗茎节长在正常灌溉和干旱胁迫两种条件下差异较小,表明受环境条件影响小。

基于玉米F_(2:3)群体株型性状的主成分分析

为探明玉米株型性状的相关机制及筛选玉米优异家系,采用主成分分析法,对玉米F_(2:3)群体株型相关的15个主要农艺性状进行分析。结果表明,光合作用因子、紧凑型因子、通风透光因子和高度因子4个主成分的累积贡献率达80.826%,可概括玉米株型性状的全部信息。根据综合得分筛选出在光合作用、紧凑型、通风透光和高度等方面综合表现较好的4个家系分别是21、74、122和9。

利用F_(2∶3)家系群体分析寒地水稻穗部性状间的关系

为深入剖析寒地水稻穗部性状之间的关系,为寒地水稻穗部性状改良提供参考,本研究以高产品种东农415(二次枝梗集中于穗中上部)和优质品种龙稻18(二次枝梗集中于穗下部)及其杂交衍生的包含464个株系的F_(2∶3)家系分离群体为材料,对穗重、穗数、穗长、每穗颖花数、着粒密度、一次枝梗数、二次枝梗数等20个穗部相关性状进行方差分析、相关分析和通径分析。结果表明:这些性状在F_(2∶3)家系分离群体中均存在双向超亲分离,分布频率接近正态分布。相关分析表明,除穗数、一次枝梗结实率与其他各穗部性状之间无显著相关性外,其余穗部性状之间均具有显著或极显著相关性。其中,穗重与大多穗部性状均呈显著或极显著的相关关系,且每穗粒数、每穗颖花数、二次枝梗数、二次枝梗粒数及二次枝梗实粒数与穗重的相关系数较大。通径分析表明,每穗粒数、每穗颖花数和千粒重对穗重作用较大。

甘蓝型油菜主要农艺和产量性状的杂种优势及其分离世代的分析

利用1个细胞质雄性不育恢复系垦C1为父本,与2个不同来源的保持系配置杂交种F1,并构建了F2和F2∶3家系,对重要农艺和产量性状的杂种优势及其在分离世代的分离情况进行分析。对2个群体杂交种F1两年的杂种优势分析结果表明,单株产量、单株角果总数、一次分枝角果数等具有显著的正向杂种优势。在单株产量的3个构成因素中,单株角果总数杂种优势最强,而且不同群体、不同年份结果一致;每角粒数、千粒重的优势较小,而且不同群体、不同年份结果一致。对F2和F2∶3家系杂种优势的分析结果表明,重要农艺和产量性状如单株产量、小区产量、单株角果总数、一次分枝角果数等比杂种F1杂种优势显著降低,出现严重的分离现象。另一方面,各重要农艺性状的杂种优势同样存在丰富的变异,最大值与最小值间相差显著。在分离群体中还出现了超优亲现象,这为育种选择提供了丰富的遗传变异材料。

玉米株型性状QTLs作图群体分析

玉米紧凑株型对于提高种植密度,增加单位面积产量,满足玉米生产发展的需求具有重要的意义。试验以株型紧凑和松散的优良玉米自交系豫82、豫87-1为亲本,组配和构建F2∶3家系,以其作为株型性状QTLs定位与分析的作图群体。通过对株型6个相关性状,株高、穗位高、叶长、叶宽、叶夹角、叶向值在郑州、三亚两个地点的研究表明,亲本自交系在株型性状上存在显著差异,其后代F2∶3家系间存在显著差异,各株型性状均呈连续变异、正态分布,说明所选材料适合作为QTLs定位与分析的作图群体。

玉米株型主要性状作图群体分析

以优良玉米自交系豫82、沈137及其F1、F2:3家系为材料,测定株高、穗位高、叶长、叶宽、叶夹角和叶向值6个主要株型性状研究表明,亲本自交系在株型性状上存在明显差异。与自交系沈137相比,自交系豫82叶夹角小55.1%,叶向值大86.8%,穗位高低32.6%;后代F2:3家系间存在明显差异,各株型性状均呈连续变异、正态分布。这说明所选材料适合做QTL定位与分析的作图群体。

小麦籽粒品质性状的QTL分析

利用小麦中国春（母本）和兰考大粒（父本）F2群体构建了169个标记的分子遗传图谱，将F2∶3家系分别种植于3个环境中，利用基于完备区间混合模型的单环境作图模型和多环境作图模型对小麦籽粒容重、硬度、蛋白含量和结合水含量性状进行了QTL分析。结果显示：（1）两种作图模型下，检测到容重的6个共同QTL（QTW-6B-6、QTW-7B-6、QTW-7B-9、QTW-5D-2、QTW-6D-1、QTW-6D-4），单环境模型下遗传贡献率为1.99%～6.57%，多环境模型下遗传贡献率为3.66%～20.07%，其中QMTW-7B-9、QMTW-6D-1和QMTW-6D-4在多环境模型中表现为主效QTL。（2）检测到硬度的3个共同QTL（QHD-4A-5、QHD-7A-1和QHD-7B-9），单环境模型下的遗传贡献率为6.00%～6.95%，多环境模型中遗传贡献率为5.43%～9.64%。（3）检测到蛋白含量1个共同QTL（QPR-6D-1），单环境模型下的遗传贡献率为5.39%，多环境模型中遗传贡献率为10.06%，表现为主效QTL。（4）检测到籽粒结合水含量1个共同QTL（QMO-1B-4），单环境模型下的遗传贡献率为39.20%，多环境模型下的遗传贡献率为75.01%，均表现为主效QTL。（5）1B染色体上存在同时控制籽粒容重、硬度、蛋白和结合水含量的QTL，说明1B染色体对小麦品质的影响可能很大。研究表明，小麦容重、硬度、蛋白含量、结合水含量的遗传主要受加性效应控制。该研究初步定位的一些重要QTL可为进一步精细定位、基因挖掘和育种早代品质性状分子标记辅助选择提供依据。

小麦分蘖数和单株穗数QTL定位及上位性分析

为了明确小麦分蘖性状和单株穗数的遗传基础，以中国春（母本）和兰考大粒（父本）杂交获得的F2群体为作图群体，构建了含169个分子标记的遗传连锁图谱。将F2：3家系分别种植于陕西乾县、岐山和杨凌三地，利用完备区间作图方法对小麦冬前分蘖、春季分蘖和单株穗数进行多环境联合QTL分析，共检测到21个相关的加性QTL位点。其中，6个冬前分蘖QTL位于2A、2D、5D和7A染色体上，单个QTL可解释1.38%～6.73%的表型变异；7个春季分蘖QTL位于1A、2D、4B、5D、7A和7D染色体上，单个QTL可解释1.97%～32.60%的表型变异；8个单株穗数QTL位于1A、2B、2D和4B染色体上，单个QTL可解释2.29%～41.21%的表型变异。共检测到30对加性×加性上位性QTL。其中，控制冬前分蘖的为1对，可解释21%的表型变异；控制春季分蘖的为20对，可解释0.59%～48.7%的表型变异；控制单株穗数的为9对，可解释0.08%～22.18%的表型变异。控制冬前分蘖、春季分蘖和单株穗数的加性QTL存在差异，同一QTL在不同性状中的遗传贡献率也不同；基因间上位性效应以春季分蘖最大，单株穗数次之，冬前分蘖最小，且不同性状涉及的QTL位点具有差异。小麦分蘖遗传主要受加性效应控制，本研究初步定位到的一些重要QTL可为进一步精细定位、基因挖掘和高产育种的分子标记辅助选择提供依据。

甜瓜蔓枯病抗性QTL定位的研究

【目的】探讨甜瓜（Cucumis melo L.）蔓枯病抗性遗传规律并筛选出抗性连锁分子标记位点。【方法】高抗蔓枯病品系JGD-3做母本，感蔓枯病品系S717做父本，杂交构建包含122个单株的R代群体，各单株分别自交得到相应的F，代家系；分别于2010年秋季和2011年春季叶片人工喷雾苗期接菌，完成蔓枯病抗性遗传规律鉴定；基于已构建对应分子标记连锁图谱，联合复合区间定位蔓枯病抗性数量基因位点（QTL）。【结果】两种环境下共检测到甜瓜蔓枯病抗性5个QTL（gsb1．1，gsb2．1，gsb3．1，gsb5．1和gsb6．1）作用位点，位于连锁群1，2，3，5和6上，单个QTL解释贡献率于2．5％。23．0％之间。两种环境中稳定重复检测的QTL是gsb1.1和gsb6．1；gsb2．1在2010年秋季被检测出．gsb3．1和gsb5．1在2011年春季检测到。两种环境下检测的QTL解释表型变异总和是42．0％（2010年秋季）和49．0％（2011年春季）。【结论】以甜瓜JGD-3为抗源鉴定蔓枯病抗性为数量遗传性状由多基因共同控制，有2个QTL位点在两种环境中被重复检测；与QTLs紧密连锁的标记（〈5cM）为分子标记辅助选择（MAS）甜瓜抗蔓枯病品系和蔓枯病抗性基因分离、克隆提供了技术支撑。