为了解大麦籽粒阿拉伯木聚糖相关性状的遗传规律及遗传特征,以Steptoe和Morex的DH群体为材料,利用植物数量性状主基因+多基因遗传模型分析方法,对大麦籽粒总阿拉伯木聚糖、水溶性阿拉伯木聚糖、不溶性阿拉伯木聚糖和不溶性阿拉伯木聚糖/水溶性阿拉伯木聚糖比值等4个性状在四川4个环境种植下的遗传特征进行了分析。结果表明,在不同的年份和不同基因型间的大麦籽粒阿拉伯木聚糖含量均呈显著差异(P<0.01),基因型与年份的互作也显著影响籽粒阿拉伯木聚糖含量的变异(P<0.01)。籽粒总阿拉伯木聚糖在2012年羊马环境受3对完全等加性主基因调控,在2013年羊马环境则受2对具有互补性特征的主基因调控,南充和雅安环境则分别受到2对互补主基因和1对加性主基因调控。而籽粒水溶性阿拉伯木聚糖在2012年羊马环境、2013年羊马环境、南充环境和雅安环境则分别受到2对加性主基因、3对完全等加性主基因、4对完全等加性主基因和4对加性上位性主基因调控,不溶性与水溶性阿拉伯木聚糖之比性状2012年羊马环境、2013年羊马环境、南充环境和雅安环境则分别受到2对加性上位性主基因、4对加性上位性主基因、2对互补性主基因和4对加性上位性主基因调控。除了南充环境下不溶性阿拉伯木聚糖受到3对完全等加性主基因调控,其余环境下的不溶性阿拉伯木聚糖遗传模型则与该环境下的籽粒总阿拉伯木聚糖模型相同。同时发现,所有主基因的遗传力都较高,从0.514~0.994,大麦阿拉伯木聚糖在不同年份具有不同遗传模型结果支持了控制植物代谢途径基因的表达具有时间与空间性的结论。

【目的】克隆小麦阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶(arabinoxylan feruloyl transferase,AFT)基因,开发与FAX含量紧密连锁的功能标记,提高对FAX含量预测的准确性,为小麦加工品质的改良提供依据。【方法】应用FR846233为探针,通过同源克隆的方法获得小麦FAX含量基因gDNA全序列,使用DNAMAN软件比较高、低FAX含量品种间的序列差异性;基于序列差异使用Primer5.0软件设计特异性引物,开发与FAX含量紧密连锁的功能标记并利用一套中国春缺体-四体系和3AL、3AS双端体系进行染色体物理定位;同时结合PCR验证的方法,利用253份来自于中国主要冬麦区的小麦品种(系)对功能标记的实用性进行验证,采用IBM SPSS statistics 19.0软件进行FAX含量与基因型间的相关性分析等数据统计分析。【结果】2对特异性引物B1、B2最终扩增出长度分别为800 bp及710 bp的片段,B1和B2扩增的PCR片段有80 bp重叠,将片段拼接得到位于3A染色体上AFT基因TaBahd-A1。TaBahd-A1序列由1 429个碱基对组成,得到等位变异TaBahd-A1a和TaBahd-A1b,2个等位变异都拥有一个1 266 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),都具有2个外显子和1个内含子,内含子符合典型GT-AG结构,等位变异序列之间相似度为98.08%,具有24个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点和3个插入缺失(insertion-deletion,InDel)InDel位点,可编码421个氨基酸残基,预测分子量为45.2 kD。基于107 bp SNP处开发了2个互补显性标记AFTA2和AFTB2。AFTA2在TaBahd-A1a材料中能扩增出692 bp片段,与高FAX含量相关,在具有TaBahd-A1b等位变异的材料中未能扩增出片段。AFTB2则只能在TaBahd-A1b等位变异类型的材料中扩增出438 bp片段,并与低FAX含量相关,在TaBahd-A1a等位变异类型的材料中未能扩增出片段。同时利用一套中国春缺体-四体系和双端体材料将AFTA2和AFTB2定位在小麦3AL染色体。用功能标记AFTA2和AFTB2检测253份中国冬小麦材料,结果表明,不同基因型的FAX含量差异达到显著水平(P<0.05)。从不同麦区来看表现各有不同,其中在北部冬麦区不同基因型的FAX含量在北部冬麦区材料间差异不显著;而在黄淮麦区,含有TaBahd-A1a的品种FAX含量显著高于含有TaBahd-A1b的品种(P

研究温敏雄性不育系SCT-1在四川生态环境下的育性遗传特征,为其应用提供理论依据。选用2个具一定恢复效果的品系B2183、M2003-1,分别与SCT-1杂交构建群体,利用亲本、F1及F2群体的表型数据,采用主基因+多基因遗传模型对SCT-1育性遗传特性进行分析。结果表明:SCT-1育性主要受核基因控制,2个组合F2育性均呈连续分布,具多峰、偏态现象,SCT-1/B2183组合育性遗传符合MX2-AD-AD模型,即2对加性-显性主基因+加性-显性多基因模型;SCT-1/M2003-1组合符合MX1-AD-ADI模型,即1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型;2个组合中主基因遗传率分...

【目的】穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用。开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导。【方法】以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7:8、F8:9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。【结果】穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型。穗长的多基因遗传率是90.64%,小穗数的多基因遗传率是89.52%,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39%,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50%;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39%,多基因遗传率是29.94%,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18%。控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应。第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应。加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02。加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1(4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50%。第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03。加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06。【结论】小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响。小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率。

利用半矮生水稻品种沈稻4号(P1)和中高秆品系沈农637(P2)及其杂交后代F1、F2群体,运用主基因+多基因混合遗传模型对株高的遗传进行了联合分离分析。结果表明:株高性状受两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因共同控制。两对主基因的加性效应近似相等,分别为-4.742和-4.741,主基因遗传力为47.13%,多基因遗传力为41.33%。

[目的]揭示抗旱型玉米苗期根系表型性状的遗传特性,为玉米根系耐旱性状的定向改良提供理论依据。[方法]以干旱敏感型材料WN897(母本)、抗旱型材料WU109(父本)及其杂交和回交产生的F_1、B_1、B_2和F_2为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型,对干旱胁迫和正常条件下玉米的总根长、根表面积、根投影面积和根体积进行遗传分析。[结果]在干旱胁迫和正常条件下,玉米的总根长、根投影面积、根表面积和根体积的遗传率均较高,环境变化对其影响较小。在干旱胁迫条件下,玉米总根长和根投影面积的最优遗传模型均为E(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型),B_1、B_2、F_2的主基因遗传率分别为51.37%,68.46%,65.69%和50.01%,56.28%,77.63%;根表面积的最优遗传模型为E-1 (2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型),B_1、B_2、F_2的主基因遗传率为31.92%,61.96%,72.96%;根体积的最优遗传模型为D(1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型),B_1、B_2、F_2的主基因遗传率为0.64%,0.64%,0.91%。在正常条件下,玉米总根长、根表面积和根体积的最优遗传模型均为E-1,B_1、B_2、F_2的主基因遗传率分别为65.20%,68.42%,75.72%;56.38%,42.65%,72.13%及61.36%,44.26%,78.55%,根投影面积的最优遗传模型为E,B_1、B_2、F_2的主基因遗传率为55.27%,51.84%,48.97%。[结论]玉米总根长、根表面积可以在低世代材料中进行有效选择。干旱条件下对玉米根投影面积的选择效率更高。正常条件下玉米根体积在低世代材料中即可进行有效选择,但干旱条件下需在高世代材料中进行有效选择。

以花生栽培品种04D893×79266杂交,经多代自交获得包含142个家系的F6∶7重组自交系群体为材料,分别在2011-2012年2个环境条件(E1和E2)下种植,对荚果和籽仁的6个产量相关性状进行遗传模型分析并进行其遗传参数的估算。结果表明,单果质量的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率2年平均为45.97%;单仁质量的遗传符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为67.54%;果壳厚度的遗传符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为63.24%;果长的遗传均符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为81.14%;果宽的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为59.83%;单株生...

【目的】株高和穗部性状是影响谷子产量的关键性状。探究谷子株高及穗部性状表型变异的遗传规律,为相关性状的遗传改良与基因定位提供参考依据。【方法】以谷子优质品种豫谷18为共同父本,分别与黄软谷和红酒谷杂交,构建2个分别包含250个家系的重组自交系F7群体(YYRIL和YRRIL)。采用主基因+多基因混合遗传模型,对YYRIL和YRRIL群体在2个环境下的株高、穗长、穗下节间长、穗码数、穗粒重等5个农艺性状的表型数据进行遗传分析。【结果】5个性状在所有环境中均表现连续变异且存在超亲分离现象,峰度和偏度绝对值小于1,近似正态分布,呈现数量性状的典型遗传特点。性状间相关性分析表明株高与穗长、穗下节间长在所有环境中均呈极显著正相关,穗码数与穗粒重呈极显著正相关。遗传模型分析显示YYRIL和YRRIL群体株高的最适遗传模型分别为PG-AI和PG-A多基因模型,多基因遗传率分别为95.15%和91.27%。2个群体穗码数的最适模型均为PG-AI,多基因遗传率为70.07%—71.58%。穗下节间长在2个群体的最适遗传模型分别为4MG-CEA和3MG-CEA,均为等加性主基因模型。穗下节间长在YYRIL群体的主基因遗传率为9.69%,4对主基因加性效应值相等,均为-0.34,具有负向效应;穗下节间长在YRRIL群体的主基因遗传率为45.78%,3对主基因加性效应值相等,均为1.17,具有正向效应。穗长在YYRIL群体的最适模型为MX2-ED-A,即2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为43.56%,多基因遗传率为50.56%。控制穗长的2对主基因加性效应值分别为-1.21、1.68,多基因加性效应较小,为-0.0017;穗长在YRRIL群体的最适模型为MX2-AE-A,即2对累加作用主基因,加性多基因混合遗传模型;穗长的主基因遗传率为46.40%,多基因遗传率为46.91%。控制穗长的第1对主基因加性效应值为1.53,具有正向效应,第1对主基因加性×第2对主基因加性上位性互作效应值是0.60,多基因加性效应值为-0.47,表现为较低的负向遗传效应。穗粒重在YYRIL群体的最适遗传模型为MX2-ED-A;符合2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为69.09%,多基因遗传率为12.08%;控制穗粒重的2对主基因加性效应值分别为0.58、5.82,以第2对主基因的加性效应为主,多基因加性效应值为-3.81。穗粒重在YRRIL群体的最适遗传模型为3MG-PEA,即3对部分等加性主基因遗传模型;穗粒重的主基因遗传率为81.10%,3对主基因加性效应值分别为-2.68、-2.68和2.66,前2对主基因的加性效应值相同,且均为负向效应。【结论】谷子株高、穗码数的最适遗传模型相似,均服从多基因遗传,遗传率较高,受环境影响较小;穗下节间长的遗传受主基因控制,主基因遗传率偏低,受环境影响较大,在栽培中应充分考虑环境因素;穗长遗传受主基因和多基因共同控制;穗粒重在2个群体均服从主基因遗传,主基因遗传率较高,可能存在主效QTL。

为了阐明盐胁迫下水稻苗高的遗传特点,利用两个籼粳杂交的DH群体,在0.40 mmol/L NaCl胁迫下,采用数量性状主基因+多基因多世代联合分析方法对盐胁迫下水稻苗高遗传规律进行了分析。研究结果表明,水稻盐胁迫下的苗高受两对主效基因控制,两个DH群体的两对主基因分别表现为互补作用和累加作用,主基因的遗传力分别为28.56%和50.28%,微效多基因的遗传力为42.54%和29.94%,剩下的由环境决定。由两个DH群体主基因和多基因的遗传力表现和群体分离程度可知,DH-2群体更适合进行下一步耐盐基因的定位克隆。在选择遗传分析群体时,可以把群体亲本间的基因型差异和群体表现的极值范围作为一定的指示...

【目的】对甘蓝型油菜白花性状进行量化观察,研究其数量遗传特性,为育种利用提供理论依据。【方法】利用扫描仪和颜色提取软件对油菜新鲜花瓣进行处理,获得花瓣颜色特征值(CIERGB值),选择能反映花瓣颜色差异的B值,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合(HW243×HZ21-1和HW243×中油821)的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代群体进行分析。【结果】甘蓝型油菜白花性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小。两对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大...

以美国厚皮甜瓜品系WI998为母本,中国薄皮甜瓜品系3-2-2为父本杂交所得的包括185个家系的重组自交系群体(RILs)为试验材料,通过RIL主基因+多基因混合遗传模型分析法,在不同季节研究第一雌花节位(NFF)的遗传特点。结果表明:春季性状遗传受2对重叠性主基因+加性-上位性多基因混合遗传模型(E_1_8)控制,主基因遗传率为79.17%,多基因遗传率分别为20.83%;秋季受2对互补性主基因+加性-上位性多基因混合遗传模型(E_1_7)控制,主基因遗传率为61.94%,多基因遗传率分36.77%。甜瓜第一雌花节位受2对主基因控制,还受环境变异的影响。

【目的】花生籽仁性状是花生产量的重要构成因素。通过对花生巢式杂交群体的籽仁性状开展遗传模式研究,为进一步利用其衍生巢式关联作图群体开展花生籽仁性状QTL定位及开发分子标记辅助花生高产育种提供材料基础及理论依据。【方法】以豫花15为共同亲本,远杂9102、中花6号、粤油20、伏花生和NC94022为基础亲本,组配远杂9102×豫花15、中花6号×豫花15、豫花15×粤油20、豫花15×伏花生和豫花15×NC94022共5个组合的巢式杂交群体,通过F_2单株收获共获得1 812个F_(2:3)家系,将籽仁性状分解为籽仁长、宽、长宽比、表面积、表面周长及单仁重等6个性状,分析各个性状之间的拟合度、相关性,利用数量性状的主基因加多基因混合遗传模型分别对其进行遗传模型分析与遗传参数估计,确定控制各个性状的基因数目、遗传效应值及遗传力。【结果】花生巢式杂交分离群体中,籽仁性状变异类型丰富,籽仁6个性状在不同组合中均表现为超出双亲的正态分布;籽仁不同性状间存在一定相关性,籽仁长、籽仁表面积和表面周长三者之间呈显著相关,籽仁宽与籽仁长宽比呈负相关性,但相关性低;籽仁6个性状之间的相关性越大,拟合度也越高;不同组合的不同籽仁性状的遗传模型存在差异,在籽仁的6个性状中,籽仁表面积、表面周长在5个组合中均符合1MG-AM模型,籽仁宽、长宽比、单仁重均有4个组合符合1MG-AD模型,籽仁长有3个组合符合1MG-NCD模型,籽仁长、长宽比均有1个组合符合2MG-EAD模型,主基因遗传力3.80%—77.06%,不同群体中的基因效应值不同,表明多等位基因或非等位基因的不同遗传效应以及遗传背景的差异。【结论】花生巢式杂交群体的籽仁性状以多基因遗传效应为主,其遗传表现出不同的模式,表明该巢式杂交群体中不同组合籽仁性状的调控基因差异,为全面解析复杂籽仁性状的遗传机制提供了群体材料。

选用2个性状稳定的自交系黄瓜,配成正反2个组合,测定结果表明,正反交组合黄色线与瓜长比的差异不大,表明黄色线遗传受核基因控制。应用主基因+多基因混合模型分析方法对黄瓜组合(M25×M67)的6个家系世代(P1,P2,F1,B1,B2,F2)的黄色线和瓜长比进行遗传分析。结果表明:黄色线比例遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性多基因(D模型)控制。分离世代中,B1,B2,F2世代的主基因遗传率(h2mg)为95.8%,93.39%和14.99%;多基因遗传率(h2pg)在1.36%~54.04%。主基因加性效应(d)和显性效应(h)值分别为-41.78和-35.96。黄色线的遗传可能是受1对加...

以辣椒软果自交系830(P1)和硬果自交系832(P2)为双亲,构建P1、F1、P2、B1、B2和F2共6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对该6个世代群体进行多世代联合分析,结果表明:辣椒果实硬度遗传符合1对加性主基因+加-显性多基因遗传模型。主基因的加性效应为0.159,多基因的加性效应和显性效应均为负向效应。且在分离世代中,多基因的遗传率均比主基因的遗传率高,环境方差对表型方差的影响占很高比重,即环境对果实硬度的遗传影响较大。

【目的】分别估计分离世代数量性状主基因-多基因混合遗传中的多基因效应方差和环境方差,为育种工作者提供一种简单易行的单性状选择方法。【方法】利用正态分布的极限误差,将混合正态分布数据划分到多个单一正态分布对应的区间,每一区间代表一种主基因型,采用有重复观测数据的单因素多元方差分析方法,分别估计各主基因型间的主基因效应协方差阵、多基因效应协方差阵和环境协方差阵,然后结合混合正态分布中各成分分布的比例,计算该数量性状的表型方差、遗传方差、环境方差和遗传力等遗传参数,并进行实例分析。【结果】在相同选择强度下,遗传效率为110.3760%,较作为单一正态分布的普通数量性状选择效率提高了10.3760%。...