Quantitative genetic analysis of chlorophyll a fluorescence parameters in maize in the field environments

Chlorophyl fluorescence transient from initial to maximum fluorescence （“P”step） throughout two intermedi-ate steps （“J”and“I”） （JIP-test） is considered a reliable early quantitative indicator of stress in plants. The JIP-test is particularly useful for crop plants when applied in variable field environments. The aim of the present study was to conduct a quantitative trait loci （QTL） analysis for nine JIP-test parameters in maize during flowering in four field environ-ments differing in weather conditions. QTL analysis and identification of putative candidate genes might help to explain the genetic relationship between photosynthesis and different field scenarios in maize plants. The JIP-test param-eters were analyzed in the intermated B73 ？ Mo17 （IBM） maize population of 205 recombinant inbred lines. A set of 2,178 molecular markers across the whole maize genome was used for QTL analysis revealing 10 significant QTLs for seven JIP-test parameters, of which five were co-localized when combined＆amp;nbsp;over the four environments indicating polygenic inheritance and pleiotropy. Our results demonstrate that QTL analysis of chlorophyl fluorescence parameters was capable of detecting one pleiotropic locus on chromosome 7, coinciding with the gene gst23 that may be associated with efficient photosynthe-sis under different field scenarios.

6份玉米自交系主要数量性状遗传分析

按照增广NCII完全双列杂交试验设计,以4个目前市场上主推品种的父本系作测交系,对6份自选系的主要数量性状进行遗传分析,共配制24个杂交组合。分析了6份玉米自交系在产量、果穗、植株农艺性状的配合力及与产量间的关系及各个组合产量的平均杂种优势。一般配合力分析结果表明,自交系L2170、L2188能降低穗位高,提高茎秆穿刺强度和茎秆直径,可用作矮秆抗倒育种材料;自交系L2177和L2188表现增产,增加穗行数和行粒数,而L2170、L2178、L2210表现相反。特殊配合力分析结果表明,自交系L2177、L2178、L2188增大穗长、提高穗行数和行粒数,而L2210表现相反;自交系L2188、L2202表现增产,且L2202表现减少秃尖,提高容重。产量的一般配合力、总配合力与小区产量的相关系数均达到显著、极显著水平;产量平均杂种优势分析结果表明,L2177的杂种优势最强,平均杂种优势值为7.93;其次为自交系L2188,平均杂种优势值为6,筛选出L2188×甸49(29.33)、L2202×吉D43076(21.89)、L2202×甸49(19.08)、L2177×甸49(13.11)等4个强杂种优势组合。

17个玉米地方种质选系的配合力分析

分析玉米地方种质选系的配合力,可以为探明自交系的应用价值提供技术支撑。选用11个自交系为测验种,采用不完全双列杂交设计,对17个玉米地方种质新选的自交系的配合力、杂种优势以及主要性状遗传参数进行了分析。结果表明:单株产量GCA表现突出,且构成产量因子性状GCA表现也较好的新选自交系有P1-1、P1-16和P1-14;SCA值高、杂种优势强的组合是P2-4×P1-10;在株高、穗位高、穗行数等4个性状中,亲本的基因加性效应对F1性状形成起主导作用,而穗长、秃尖长、百粒质量等5个性状的遗传变异主要来自于基因非加性效应。因此,对于高产组合的选配,至少要选择1个GCA高的材料作亲本,并在此基础上兼顾SCA的选择,而利用地方种质选系则应根据性状遗传特性决定其选择时期和选择强度。

几个玉米改良系主要农艺性状配合力和遗传参数的分析

采用NCⅡ设计 ,对几个玉米改良系主要农艺性状进行了配合力和遗传参数分析。结果表明 :388_2的产量性状的一般配合力最高 ,为较好的改良系 ;792 2× 388_2、吉 85 3× 388_2、Mo17× 389_1、Mo17× 387_1的配合力总效应较高。遗传参数分析表明 :穗长、行数、秃尖长主要受加性基因控制 ;百粒重、单株产量、穗重主要受非加性基因控制。

13个玉米自交系植株形态配合力及遗传参数分析

选用丹东农业科学院选育的10个自交系及国内3个主要自交系,采用NCⅡ(不完全双列杂交)设计的原理和方法对组配的40个杂交种进行配合力分析,并估算其遗传参数。结果表明:丹787、C8645、DH34和丹598是一般配合力(GCA)效应值表现优良的自交系,筛选出高产组合丹859×DH34、丹787×丹598、丹787×昌7-2。穗位高、雄穗分枝数、穗上叶数、穗上叶距等性状可以进行早代选择,产量、第1叶叶长等性状不宜早代选择。

19个玉米自交系主要数量性状配合力分析

以19个贵州地方玉米自交系为亲本,按不完全双列杂交(9×10)配成90个杂交组合,对株高、穗位、穗粒重等10个主要性状进行了方差分析,并在此基础上进行了配合力分析。结果表明,在一般配合力相对效应值上,各亲本的不同性状的效应值不同,选出了1、12、14、17等4个比较优良的自交系;在特殊配合力相对效应值上,所有组合不同性状的各个效应值的排名不同,其中12、34、26等是比较优良的杂交组合。总配合力分析得出,穗粒重总配合力相对效应值的前10位的组合分别为68、3、35、33、85、81、38、53、9、8。

10个糯玉米自交系育种潜力分析

【目的】研究不同糯玉米自交系的配合力及遗传参数,为提高糯玉米育种效率提供理论依据。【方法】以10个糯玉米自交系为被测系,5个糯玉米自交系为测验种,采用NCII遗传交配设计,组配50个杂交组合,对其品质、南方锈病发病等级及产量相关性状(鲜穗重、每穗粒重、播种至散粉天数、播种至吐丝天数、株高、穗位高和穗位系数)进行配合力分析,并估算遗传参数。【结果】10个被测系的9个性状一般配合力(GCA)效应均存在极显著差异(P<0.01),其中以T2的鲜穗重、每穗粒重、播种至散粉天数、播种至吐丝天数、南方锈病病情等级、穗位系数、株高、穗位高和品质GCA效应最优,其在春播中分别为7.93、10.55、10.56、11.82、-33.37、-13.51、24.45、4.82和2.92,在秋播中分别为21.75、24.21、10.56、11.82、-23.36、-9.39、14.19、3.23和2.17,各性状在春播和秋播中均表现相对稳定,利用该自交系配制优质、高产组合的可能性较大,其他自交系不同性状GCA效应表现各异;杂交组合W150×T2的每穗粒重、南方锈病病情等级和品质特殊配合力(SCA)效应在春播中分别排名第1、2和4位,在秋播中分别排名第1、7和1位,杂交组合BN2RH×T2春播分别排第6、3和1位,秋播时分别排名第4、1和4位。【结论】被测系T2在品质、南方锈病病情等级及产量相关性状均表现较优,具有较高的育种潜力,其他被测系需根据本地的生态特性和育种目标进行遗传改良;W150×T2和BN2RH×T2为苗头组合,表现出高产、优质和抗南方锈病的特点,可进一步参加品种比较试验和区域试验。

美国玉米种质改良系主要数量性状配合力分析

按不完全双列杂交(8×4)设计,对8个美国玉米种质改良系的株高、穗位、穗粒质量等9个主要数量性状的配合力及其遗传参数进行分析。结果表明,自交系20125、41151、41161是比较优良玉米自交系,可直接利用。在育种实践中,株高、穗位和穗行数3个性状宜做早代选择,而其他性状不宜早代选择。

几个玉米自交系的主要农艺性状的配合力和遗传参数分析

利用14×10按不完全双列杂交设计(NCⅡ),对24个玉米自交系的株高、穗位高等10个农艺性状的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和遗传参数进行了分析。结果表明:在所研究的24个自交系中,09HN058、09HN074、09HN068、09HN071、09HN069、09HN075、09HN054、09HN072、09HN055、09HN056、09HN062、09HN061、09HN053、09HN063的产量GCA效应较高,是组配强优势杂交组合的优良自交系;09HN051×09HN074、09HN056×09HN071、09HN060×09HN069和09HN052×09HN068的产量SCA相对效应值最大,这4个组合可作为潜势组合进一步鉴定其丰产性、稳产性;10个性状的遗传以加性基因效应为主,受非加性基因的作用较小;株高、穗位、穗长、百粒重、出籽率的狭义遗传率大于50%,其变异由遗传引起的比重较大,易在早代进行选择;穗粗和秃尖的狭义遗传率低,不宜在早代选择。

几个糯玉米自交系主要性状的配合力及遗传参数分析

利用不同来源的5个糯玉米自交系,用Griffing完全双列杂交方法(4),研究其株高、茎粗、穗位高、穗长、秃尖度、穗粒重、穗行数等10个农艺性状的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和遗传参数。结果表明,除穗长、穗行数的SCA外,其余各性状的GCA和SCA均达显著或极显著水平;穗长、穗行数主要受加性基因控制,其余8个性状同时存在加性基因效应和非加性基因效应,且以加性基因效应为主;在糯玉米的育种中,GCA高的自交系不一定能组配出SCA高的杂交组合,但高SCA的杂交组合中一定有GCA高的亲本。试验材料中,GCA高的自交系为N9603,N9605,N9606,SCA高的杂交组合为N9605×N9604,N9608×N9606,N9608×N9603。

几个玉米自交系主要农艺性状的配合力和遗传参数分析

利用12份玉米自交系按不完全双列杂交配成32个组合,对其主要数量性状的GCA、SCA、TCA和遗传参数进行估算和分析。结果表明:99-78、99-41、99-14、99-6和99-11等自交系的综合性状较优,是组配强优势杂交组合的优良自交系,如99-78×99-41、99-14×99-41;而99-63和99-74等的综合性状较差,需进一步改良方能利用。

8个玉米自交系穗部性状配合力分析

采用NCⅡ完全双列杂交设计,对8个玉米自交系的穗长、穗重、秃尖长、穗行数、穗粒数、穗粒重6个性状的一般配合力和特殊配合力进行了分析。结果表明:所有性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)差异均达显著水平,其中2711、2713、2716的主要性状一般配合力表现较高,2709×2715、2709×2716、2710×2712、2713×2714、2713×2715有较高的特殊配合力;在性状选择时,穗长、穗行数宜早代选择,穗重、穗粒数、穗粒重宜晚代选择。

玉米自交系几个性状的遗传参数研究

玉米株高、穗长与产量分别是极显著和显著正相关，在组配杂交组合时，两者应列为重点考虑性状。7912、HZ47和ES40具有较高的产量配合力效应，用它们测配，易筛选出高产组合。7912、HZ47、330、材11－8、200B、ES40和537株高配合力效应值较大．其组合后代比较高大。莫材－1、7912、材11－8、ES40和0151－2易抬高穗位，而5003、30－221、32和3H－2却有降低茎秆和穗位的作用、莫材-1、7912、村11－8、ES40、537和双自212－3的穗长配合力效应值高，易选配出长穗型组合。用莫材-1、48－2、牛2－1、材11－8、200B、ES40和3H－2组配，可获得大粒型组合。

玉米自交系数量性状遗传参数研究

用数量遗传学的原理和方法， 对２０个常用自选和引入的玉米自交系进行数量性状遗传参数的田间试验研究。结果表明： 穗粗、行粒数、百粒重与单株产量的遗传相关达到正向极显著； 吐丝期、株高、穗行数、单株叶片数、单株产量的遗传力较高， 受环境影响小， 宜早代选择； 单株产量的遗传进度较其余性状高， 获得的遗传增量大， 直接选择效果较为理想； 穗粗、行粒数、百粒重以及它们所构成的选择指数对单株产量的相关遗传进度都较高， 通过这３ 个性状的间接选择或者综合选择， 都将会提高单株产量的遗传增量， 达到增加自交系产量的目的。

几个自选玉米自交系配合力及遗传参数分析

用11个自选玉米自交系按不完全双列杂交组配成28个杂交组合,对其玉米籽粒产量等9个数量性状不同杂交模式的杂种优势和配合力差异进行了分析。结果表明,自交系忻831、忻662、忻923、忻915的利用价值较高,可能成为组配强优势杂交组合的优良玉米自交系;出籽率、行粒数可以早代选择;株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、产量、秃尖不宜早代选择。

玉米自交系对南方锈病的抗性配合力及遗传参数分析

选用4个玉米自交系作为父本,11个玉米自交系作为母本,采用NCⅡ遗传交配设计,组配44个杂交组合,调查南方锈病抗性水平进行配合力效应分析,并估算遗传参数,为玉米自交系的抗锈改良和新品种的选育提供参考。结果表明,11个母本玉米自交系的的一般配合力(GCA)效应差异显著,GCA负效应从大到小依次为S313、CML161、CML451、南959、FM528、D001、万姆、ZH01、ZH03、ZH02、WH0218。4个父本玉米自交系的一般配合力效应差异显著,GCA负效应从大到小依次为桂39722、桂兆18421、郑58、昌7-2。进一步对遗传参数的分析表明,自交系对玉米南方锈病抗性的广义遗传力为52.54%,狭义遗传力为47.44%,该性状的遗传以加性效应为主,同时存在一定的非加性效应,性状表现受环境影响较大。

甜玉米自交系主要数量性状配合力分析

用8个甜玉米自交系配成28个不完全双列杂交组合,对株高、穗位高、茎粗、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、单穗重、百粒重等9个数量性状的一般配合力和特殊配合力用Griffing介绍的方法四模式法进行估算。结果表明,旅9宽/sh2,150/sh2一般配合力较高,特殊配合力中等,容易配出高产组合。

13个玉米自交系配合力及遗传参数分析

选用丹东农业科学院选育的10个自交系及国内3个主要自交系,采用按NCⅡ(不完全双列杂交)设计的原理和方法对组配40个杂交种进行配合力分析,并估算其遗传参数。结果表明:DY-7、DY-1、DF-2和DF-1是GCA效应值表现优良的自交系。并筛选出高产组合DY-5×DF-2、DY-7×DF-1、DY-7×昌7-2;穗长、穗粗、穗行数、百粒重、株高、穗位等性状可以进行早代选择。产量、出籽率、行粒数,不宜早代选择。

15个玉米自交系主要数量性状配合力分析

以 15个白粒玉米自交系为亲本,按照不完全双列杂交(10×5)配成 50个杂交组合,对各组合的 9个性状进行了方差分析。在此基础上进行了一般配合力、特殊配合力、总配合力的分析。结果表明,在一般配合力相对效应值上,各个亲本的不同性状的效应值不同,选出了 1、3、5、7、8、9、15等 7个比较优良的自交系;在特殊配合力相对效应值上,所有组合不同性状的各个效应值的排名也不同,其中 512、514、59、18和 415是比较优良的杂交组合。由总配合力分析得出,单株粒重总配合力相对效应值的前 10位分别为 59、514、18、19、315、57、512、310、415、313。

玉米自交系主要数量性状主成分和遗传距离研究

文章通过对云南省农业科学院自育与外引29个玉米自交系主要数量性状进行主成分和遗传距离分析,将参试自交系划分为8个类群,研究表明遗传距离能真实的反映出本院自育外引系的真实的遗传差异,为亲本的选配提供了科学的依据。按遗传距离等因素筛选出了6个自交系,供进一步育种使用。