高明刚[1]2002年在《四川部分玉米推广组合及其亲本自交系遗传分析》文中研究指明本试验利用农艺经济性状分析、同工酶分析和RAPD分析叁种方法，对四川部分玉米推广杂交组合及其亲本自交系进行遗传分析，结果表明： 1、利用16个农艺经济性状计算15个自交系的欧氏遗传距离，其中各自交系间的平均遗传距离为53.75，变异范围为16.373-119.335，平均遗传距离的数值较高，且变异幅度较大，说明供试自交系具有较为丰富的遗传多样性；对15个玉米自交系进行聚类，可将其分为叁类：478、5003、7922、698-3、32聚为一类，18-599、156、7327、齐205、77、200B、48-2、自330聚为一类，S_(37)单独聚为一类，聚类结果与已知的系谱关系基本一致，具有一定的可靠性：对8个杂交种进行聚类，可将其分为4类：川单15号、川单13号和雅玉2号聚为一类，成单18号、成单14号、川单9号聚为一类，成单19号与七叁单交分别单独聚为一类，聚类结果不能全面反映杂交种的亲缘关系，其可靠性较小。 2、对供试材料进行过氧化物酶同工酶电泳，可分离出5条谱带，其中具有明显差异的有3条，电泳结果能在一定程度上反映不同自交系间的血缘关系，同时，有一部分自交系的电泳谱带与真实系谱差别较大，在本试验中尚无法解释原因，有待于进一步研究：根据电泳结果，可将8个杂交种分为3种酶谱类型：(1)杂交种与其父母本酶带相同，(2)杂交种与其父本酶带相同，与母本不同，(3)杂交种酶带为双亲酶谱的互补类型，而父本与母本酶带相同。 3、根据RAPD扩增结果计算不同自交系的遗传距离，其平均值为0.449，变异范围为0.211-0.636，遗传距离的平均值及变幅均较大，表明供试验自交系间具有较高的遗传多样性；对15个自交系进行聚类，可将其分为4类：(1)7922、32、478、5003、698-3、成687聚为一类；(2)77、48-2、齐205聚为一类：(3)200B、自330、18-599、156、7327聚为一类；(4)S_(37)单独聚为一类，其结果与已知的系谱关系基本一致，可靠性较高；对8个杂交种进行聚类，可将其分为3类：成单14号、成单19号、成单18号聚为一类，川单15号、川单9号、川单13号、雅玉2号聚为一类，七叁单交单独聚为一类，聚类结果与双亲的真实系谱基本一致，说明聚类较为合理；根据自交系聚类结果及已知杂种优势群的划分，可将供试组合相应地分为4个杂优模式：改良Reid群×M_(017)亚群，改良Reid群×自330亚群，改良Reid群×Suwan类群、M_(017)亚群×自330亚群，结果表明随着玉米骨干自交系遗传多样性的增加，四川玉米生产上主推品种 的杂优模式己较上个世纪80年代初期（主要是＊；，亚群X自330亚群）有了较大的拓 展。 4、利用农艺经济性状分析和RAPD分析两种方法，计算8个杂交种的HM、HH、HP 与其亲本自交系间遗传距离的相关系数，结果均未达到显着水平，表明遗传距离并不 是杂种优势大小的诀定因素；对同工酶酶谱类型与HM、HH、HP进行对比分析，结果表 明，酶谱类型与杂种优势间并无必然联系。 5、从叁种方法的遗传多样性分析结果看，农艺经济性状分析和RAPD分析所反映 供试材料间的遗传差异较同工酶分析更为可靠，从农艺经济性状分析和RAPD分析的自 交系及杂交种聚类结果看，RAPD分析结果比农艺经济性状分析结果的精确性和可靠性 更高。
赵超[2]2015年在《玉米抗丝黑穗病鉴定及不同菌种条件下主要性状遗传研究》文中研究说明玉米丝黑穗病是一种全球性玉米病害,也是我国春玉米产区的主要病害之一。玉米丝黑穗病是由土壤或种子带菌传播的真菌病害,其病原菌丝轴黑粉菌[Sporisorium reilianum(Kuhm)Langdon et Full]菌丝在玉米幼苗期从地下部分侵入,成株期表现出典型症状。发病植株雄穗或雌穗上产生黑粉孢子,其可造成玉米大量减产。选择优良抗病的杂交种是防治丝黑穗病最有效的方法之一。本研究对玉米自交系及其杂交种进行了抗病性鉴定,采用不完全双列杂交方法及世代均值多元回归分析法,研究了不同菌种条件下玉米抗丝黑穗的遗传。主要研究结果如下:1.采用新的抗丝黑穗病评价标准,对11份玉米自交系及其组配的30份杂交组合进行了人工接种鉴定。研究发现,抗病自交系有6份,占鉴定自交系总数的63.60%,其中表现抗病的有Mo17、F349两份材料,表现中抗的有J1495、J1255、S122、丹340;感病自交系有5份。杂交组合抗病类型有22份,占总杂交组合73.33%,杂种F1代的抗病性取决于其父母本自身的抗病性,并且其发病率接近亲本平均发病率,所以要组配抗性好的组合,选择抗性好的和其他性状优良的亲本。2.30个不完全双列杂交组合及3套六个世代接种鉴定结果的遗传分析结果表明,杂交组合F1的抗病性介于双亲之间,与双亲的抗性呈显着的正相关。F2代抗性比F1代抗病性略高,回交后代的抗性决定于回交亲本。玉米抗丝黑穗病的基因加性效应起主要作用,显性效应和上位性效应同时存在,抗性能够稳定遗传,但不同遗传背景,遗传效应不同。3.设置接种玉米丝黑穗病菌和未接种玉米丝黑穗病菌两种条件。在两种条件下进行配合力分析,结果表明,在两种条件下各个性状的一般配合力和特殊配合力均有不同程度的差异;其中穗重和穗行数所受菌种条件影响较小。自交系J1255单株产量的一般配合力效应值最高,J1495、昌7-2和F349等自交系的一般配合力效应值较高,用其作亲本更容易组配出高产品种。单株产量的特殊配合力在未接丝黑穗病菌中组合J1255×昌7-2最高为23.77,郑58×昌7-2、郑58×F349的SCA效应值较高,分别为16.59和14.00,PH4CV×黄早4最低。在接丝黑穗病菌下组合J1255×F349最高为11.82、J1255×昌7-2效应值为11.06,郑58×黄早4最低。综合上述结果认为:组合J1255×昌7-2、郑58×F349更好。4.在遗传力方面,不完全双列杂交试验结果表明,遗传力值在接种丝黑穗病菌和未接种丝黑穗病菌下表现不同,但趋势相同。穗行数的狭义遗传力和广义遗传力在两种条件下估计值均最高,在未接种丝黑穗病菌条件下穗行数狭义遗传力值和广义遗传力值为76.45%和89.97%,在接种丝黑穗病菌条件下为69.75%和83.19%。株高、穗位、穗粗的狭义遗传力较高,而单株产量遗传力较低。单株产量的狭义遗传力在未接种丝黑穗病菌和接种丝黑穗病菌估计值为31.05%和26.87%。因此,进行性状遗传改良时,穗行数可在早代进行选择,单株产量可在晚代根据综合表现进行选择。5.模型测验分析结果:3套世代平均数遗传分析结果表明,穗粒重的遗传符合加性—显性—上位性模型,加性效应和显性效应更为重要。百粒重、株高、穗位、穗长、穗粗、行粒数均符合加性—显性—上位性模型。百粒重的遗传以加性效应为主。株高、穗位、穗长的遗传以显性效应为主。穗粗的遗传以显性效应和上位性效应作用为主,行粒数基因的显性效应起主导作用,上位性效应次之。
柯永培[3]2006年在《玉米营养品质性状的遗传分析与育种研究》文中提出玉米是我国重要的粮、饲、经叁元作物，改善玉米的营养品质，对发展畜牧业、食品加工业和优质高效农业都具有特别重要的意义。但长期以来，由于我国人口过快增长和粮食短缺的巨大压力，玉米一直被作为粗粮，育种目标以提高产量为主；然而玉米品质改良工作起步晚、投入少，基础性研究薄弱。随着农业科技由主要追求数量向更加注重质量效益的转变，特别是随着养殖业和加工业的迅速发展，优质玉米的市场需求日益增大。因此，选育优质高产玉米杂交种已成为当今玉米育种的重要课题。本文以普通玉米为材料，采用数量遗传与分子遗传相结合的方法，对多基因控制的主要营养品质性状进行了遗传规律、育种方法与应用研究。主要研究结果如下： 用14份玉米自交系及其7×7不完全双列杂交设计组配的49个F_1组合试验研究表明，(1) 玉米籽粒容重、异亮氨酸、精氨酸和甘氨酸主要受加性遗传效应影响：粗蛋白、赖氨酸、蛋氨酸和天冬氨酸受加性效应和非加性效应同等影响；粗淀粉、粗脂肪和其余10种氨基酸成份主要受非加性效应影响。(2)粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉、脯氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和丙氨酸等性状的广义遗传力较高。(3) 同一营养品质性状不同材料间，同一材料不同性状间其配合力效应表现复杂，存在不同效应大小和正负作用方向的差异，实践上必须重视杂交组合的选育，研究发现698-3可以作为很好的优质高产潜力亲本。(4)多数营养品质性状及产量中亲值与其F_1平均值之间存在正相关趋势，实践上应注意选择高值亲本；普通玉米主要营养品质性状之间、单株产量与大多数营养品质性状之间以及它们的配合力效应值间呈正相关趋势，可通过性状相关间接
Lamine, Diallo（拉民）[4]2016年在《玉米自交系及F1代光合生理遗传倾向研究》文中进行了进一步梳理光合速率是评价作物光合优势的重要指标,历来为研究者所重视。作物光合效率高低直接影响作物光合产量与生物产量的多少。吉林省是我国玉米育种及生产的优势省份之一,探索玉米杂交种及其亲本的遗传规律,对拓宽育种材料的遗传背景,实现育种材料的挖掘和再利用有重要意义。本研究通过两年试验,对8个玉米自交系及其组配的16个F1代杂交组合的叶片光合速率及相关生理性状进行了分析,主要取得如下结论:1、8个亲本自交系及其16个杂交组合的穗位叶光合速率Pn、SPAD值、可溶性糖、可溶性蛋白以及PEPCase活性含量变异范围较大,自交系及杂交组合光合生理性状值均达显着(0.01<P<0.05)或极显着(P<0.01)差异,说明这些育种材料的光合遗传基础较广泛,可作进一步的遗传分析。2、对8个亲本材料的光合速率进行聚类分析结果表明,自交系昌7-2、J1401属于高光合效率型(H型),PH6WC、J1146、J1204属于低光合速率型(L型):A87、J1207、S122为中间类型(M型)。进一步对8个自交系组配的16个F1代与光合有关的5个生理指标的遗传倾向进行分析,H型或L型自交系材料作母本,F1代同为H型或L型的比例达42.85%,表明叶片光合速率(Pn)受母本性状遗传影响较大;而叶片可溶性蛋白(SP)、PEPCase活性(PEP)等与光合有关的生理指标的遗传也受母本性状的影响较大,可溶性糖(SS)受父本影响较大。3、试验材料的一般配合力(GCA)方差及杂交组合的特殊配合力(SCA)均达显着或极显着水平,表明这些效应间存在真实差异,不同亲本在光合速率上的加性效应大小是不同的,其中亲本J1146最大,其次是PH6WC和J1204,表明该叁个自交系材料是选育高光合速率后代的重要亲本材料。4、对一般配合力较高的亲本及其组配的杂交组合F1代光合速率的表型值进行分析,以昌7-2做母本组配的杂交组合材料F1代均值小于16个杂交组合的平均值,而以J1204和J1401为父本组配的杂交组合F1代均值分别为20.70μmol·m-2·S-1和19.80μmol·m-2·S-1,显着高16个杂交组合均值18.88μmol·m-2·S-1,且差异达显着水平,表明以配合力较高的自交系材料做父本,可能获得性状表型较高的后代材料。5、进一步对光合性状的遗传力估计,光合速率和可溶性蛋白含量两个指标的广义遗传力较大,分别为91.02%和75.34%,说明这两个性状的遗传力较高,环境对其影响较小;而其余性状的广义遗传力较低,表明这些性状受环境的影响较大。相关分析进一步表明,叶片净光合速率与叶片的SPAD值呈显着的正相关关系(r=0.9103),因此,在对玉米光合指标进行选择时,以SPAD值及PEPCase活性等性状作为辅助参考指标,有利于提高选择效率。
邱正高[5]2016年在《玉米矮秆突变体dm676的遗传分析及育种潜势研究》文中进行了进一步梳理纵观近年来玉米育种的发展态势,种质资源匮乏制约着玉米育种的发展,种质资源的相对单一性和遗传脆弱性引起了国内外育种家的高度关注,新种质的挖掘和改良创新成为育种研究的必然趋势。2007年冬季,课题组在普通玉米自交系M676繁殖圃中发现了1株自然变异的矮秆突变株,通过自交保种,后代均表现为矮秆,无株高分离,矮秆突变性状能稳定遗传,于是命名为“dm676”。本文通过表型鉴定、遗传学分析、激素响应、组织细胞学观察、基因定位、等位性测定及配合力分析等试验,对新发现矮秆突变体的生物学特征和遗传学特性进行了分析,并对其在育种上的利用价值进行了评价。取得的研究结果如下：1.dm676的生物学特征：dm676平均株高86.7 cm,平均穗位高25.6 cm,比M676平均株高矮96.7cm,穗位高矮50.2 cm。茎秆节间长度显着或者极显着缩短,穗位以下部分节间长度比M676缩短49.3 cm,穗位以上节间长度比M676节间长度缩短26.4cm,表现为节间较密,叶片间距小,矮化特征明显。相对于M676,dm676果穗的变化幅度较小,有一定的研究和应用价值。2.矮秆突变体dm676的遗传分析。通过鉴定dm676与不同遗传背景的玉米自交系18-599、渝1193、渝1193-9、渝8954及M676杂交的F1、F2、BC1群体株高,所有杂交F1株高均显着高于dm676,正反交F1株高无明显差异,表明矮化性状受细胞核基因控制;经卡方检验,F2和BC,群体中高株与矮株的分离比率均符合3：1和1：1的理论比率,说明该矮化突变性状受隐性单基因控制。3.突变体dm676外源激素敏感性测试及茎秆组织细胞学观察。在玉米播种后35 d用GA3,IAA、BR叁种激索喷施矮秆突变体,测量不同时期的株高,进行统计分析,结果表明：外施叁种激素均不能使突变体dm676株高恢复到野生型M676的株高水平。分别取dm676和M676的穗位节间及穗位上下各1节间茎秆表皮组织进行石蜡切片并对其细胞学观察比较,结果显示dm676的穗位节间纵切细胞排列较为规则,长度明显短于M676；dm676的穗位下1节间纵切细胞排列较为紊乱,细胞长度明显短于M676的纵切细胞长度,推测矮秆突变体植株矮化是由于穗位节间及穗位节下1节间细胞长度缩短所致。4.dm676分子标记定位与等位性测定。将矮秆突变体dm676和玉米自交系18-599杂交F2群体作基因定位群体。F2群体大小包括3232个单株,其中高株2397株,矮株835株,高株和矮株分离比符合3：1。提取双亲及所有矮秆植株和部分高株的DNA。利用分布于玉米全基因组的1171对SSR引物在双亲间进行引物多态性筛选,共筛选出261对多态性引物。将261对多态性引物对定位群体中的隐性单株DNA进行PCR扩增,根据聚丙烯酰胺凝胶电泳带型分析,初步将控制矮化性状的基因定位在第1染色体上。从第1染色体上的41对多态性引物中筛选出15对PCR扩增效果好的引物进行初步定位分析,结果发现：引物umc1035与目标基因的遗传距离最近。于是在标记umc1035附近新合成10对引物：umc2569、umc1335、umc1709、umc1335、umc1924、 umc2396、umc2236、umc1925、umc2237、umc1486,将新合成引物在在双亲间进行多态性检测,结果发现：引物umc2396、umcl335、umc2569、umc1486在双亲间有多态性。利用新找到的多态性引物对655个矮化植株进行PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。利用mapmaker3.0软件对这些SSR标记的结果进行了分子连锁图谱的构建,将dm676基因初步定位在分子标记umc2396与umc1486之间,遗传距离为0.3cM和11.93cM。为了进一步缩小目标基因的定位区间,在引物umc2396和umc1486附近又新合成8对引物：umc1586、umc1492、umc1356、umc2238、umc1374、umc1556,umc1044、 umc1883,用新合成引物在双亲间进行多态性检测,引物umc2236、umc2238、umc1356在双亲间有多态性。从670个矮株中随机筛选了90个单株,用分子标记umc1335、 umc2236、umc2396、umc2238、umc1356、umc1486对其PCR扩增,利用mapmaker3.0软件对电泳结果进行分析,最终将基因dm676定位到了第1染色体分子标记umc2396和umc1356之间,两个标记之间物理距离为4.17 Mb。生物信息学分析表明该定位区间内含有矮秆基因br2,于是将突变体dm676和含有br2基因的玉米自交系NA360杂交进行等位性分析,结果表明： F1的株高显着高于双亲,说明突变基因dm676与br2属于非等位基因；F2群体株高符合正态分布,变幅38cm～152cm,F2群体中有一定数量植株株高表现出明显的超亲优势,因此推断dm676与br2属于非等位基因。5.突变体dm676育种潜势分析。以包含dm676和M676及其它自交系为亲本,按照NCⅡ遗传交配设计配制杂交组合。两年配合力分析表明,矮秆突变体dm676小区产量性状GCA均为极显着正效应值；百粒重GCA均为极显着正效应,株高、穗位高、穗行数叁个性状GCA效应值为极显着负效应,秃尖长、穗长GCA性状两年刚好相反；dm676小区产量性状GCA效应值两年均极显着大于M676的GCA效应值；与其它8个被测系小区产量GCA相比,仅比12HN145的GCA效应值小。由此可见,与M676相比,突变体dm676不但具有增产的作用,而且还能有效降低所配制组合的株高和穗位高,具有较大的育种潜力可以挖掘。
石明亮[6]2009年在《玉米新选自交系产量相关性状配合力和遗传基础分析及GY220/1145组合QTL定位》文中研究说明中国的玉米种植面积2463.4万hm2,总产12131万t,平均单产4924.5kg/hm2;世界玉米种植面积13750万hm2,总产为60220万t,平均单产为4380kg/hm2;美国玉米平均单产10000kg/hm2.我国玉米单产水平,高于世界平均水平,与美国比还有相当大的差距,杂交玉米生产能力的提高还有很大的发展空间。20世纪90年代以来,我国玉米单产增速渐缓一直处于徘徊状态。玉米产量徘徊的根本原因是所利用的种质基础狭窄。江苏沿江地区农业科学研究所近年来利用热带亚热带等外来种质进行玉米种质创新,选育了一批新的自交系。为了明确新选自交系的利用价值和进一步改良的潜力,本研究首先选择其中的9个自交系(代号s1至s9),配制双列杂交组合,在江苏南通和南京两个地点对小区产量、穗行数等11个性状进行了配合力分析和综合评价；然后选用综合评价较好的3个自交系S1、S3和S7配成S1×S3、S3xS7两个组合的P1、P2、F1、B1、B2、F2六个世代,运用主基因+多基因遗传模型和6个世代联合分析的方法,对玉米穗粒重、百粒重、行粒数、穗行数、穗长、穗粗、轴粗、穗总重性状进行了遗传分析；最后调查玉米自交系GY220与自交系1145杂交衍生的RIL群体109个家系(F10；11)及其亲本在2个环境下10个穗部性状、2个植株性状和1个粗缩病抗性的表型值,利用该群体的分子标记连锁图谱,运用WinQTLCartographer2.5软件的复合区间作图法(CIM)和基于混合线性模型的QTLNetwork2.0软件的复合区间作图法,分别对这13个性状进行了QTL检测。主要研究结果如下：1.9个新选自交系间杂种F1小区产量、行粒数、穗长、单株粒重的变异中,非加性遗传方差大于加性遗传方差；穗行数、千粒重、穗粗、百粒体积、单株杆重、生育期的变异中,加性遗传方差大于非加性遗传方差。株高的加性遗传方差占总遗传方差的比重在2试点间不一致。小区产量、千粒重、百粒体积、单株粒重性状一般配合力好的自交系是S7和S3。穗行数、穗粗一般配合力较好的自交系是S6和S3。行粒数、穗长一般配合力较好的自交系是S9和S2。株高高杆一般配合力好的是S7和S2,矮杆一般配合力好的是S4和S1。早熟性一般配合力最好的是S3。综合11个性状评价,s3最好,其次为s7。导入了热带亚热带种质的s9和s2等行粒数一般配合力有所提高。除行粒数和南通点株高外,其它性状的反交效应均不显着。2.玉米穗粒重、穗总重性状在s1×s3和s3×s72个组合中均表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传,以主基因遗传为主。行粒数性状在2个组合中均表现为1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传,主基因遗传为主；多基因位点显性总效应大于加性总效应。百粒重性状在s1×S3组合中表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传,在S3×S7组合中表现为1对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合遗传,均以主基因遗传为主。玉米穗行数性状在S1×S3组合中表现为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传,以多基因遗传为主；在S3×S7组合中表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传,以主基因遗传为主。轴粗性状在组合S1×s3中表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传,主基因遗传为主；在S3×S7组合中表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传,多基因遗传为主。穗长性状在组合s1×s3中表现为加性-显性-上位性多基因遗传；在s3xS7组合中表现为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传。穗粗性状在组合S1×S3中表现为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传；在S3xS7组合中表现为1对完全显性主基因+加性-显性多基因混合遗传。穗长、穗粗性状均表现为多基因遗传为主。百粒重、穗粒重、穗总重、行粒数性状以主基因遗传为主。3.(1)运用WinQTLCartographer软件中复合区间作图法,13个性状共检测到63个位点。穗粒重共检测到4个QTL,解释表型变异的7.8%～25.8%,其中有2个在两个环境中被共同检测到,增效等位基因来自1145。穗行数检测到4个QTL,解释表型变异的6.4%～11.7%,其中1个2环境都存在。行粒数检测到4个位点,解释表型变异的8.4%-17.2%,其中1个2环境共同检测到。百粒重检测到6个QTL,解释表型变异的7.0%～13.8%。穗总重检测到3个QTL,解释表型变异的8.5%～10.3%。穗长检测到3个QTL,解释表型变异的11.9%～22.0%。穗粗检测到6个QTL,解释表型变异的6.7%-26.4%。轴粗检测到3个位点,解释表型变异的6.9%～17.0%。秃长检测到4个位点,解释表型变异的6.5%～25.7%。穗粒数检测到3个位点,解释表型变异的9.9%～16.5%其中2个2环境共同检测到。株高检测到5个QTL,解释表型变异的6.4%～8.6%。穗位高检测到4个QTL,解释表型变异的6.7%～12.8%。粗缩病抗性检测到6个QTL,解释表型变异的6.9%～17.6%,其中有3个在两个环境检测到。在检测到位点的连锁群区段中,发现6个多效性区段。第23连锁群的g5M5708-n55区段同时控制穗粒重、穗总重、行粒数、穗粗和穗粒数性状。第12连锁群的g4M3707-g6M6811区段同时控制穗粒重、穗总重、行粒数、穗粒数和株高性状。第9连锁群的g5M5813-g6M6808区段同时控制穗行数、穗粒数和穗位高性状。第13连锁群的g7M778-g4M3801区段同时控制穗总重和穗粒重。第16连锁群的g8M8801-g8M8811区段同时控制百粒重和穗行数。第2连锁群的g5M5804-g5M5803区段同时控制百粒重和秃长。(2)用QTLNetwork软件中复合区间作图法,检测到9个主效QTL和7对非主效QTL间的互作。9个主效QTL分别是：1个控制穗粒重的位点YE5-12,解释表型变异7.4%；1个控制穗行数的位点RE9-15,解释表型变异的11.6%；2个控制穗总重的位点TWE5-12和TWE13-1,分别解释表型变异的7.3%和6.6%;2个控制轴粗的位点CD13-1和CD18-2,分别解释表型变异的7。7%和8.4%；1个控制穗粒数的位点(?)NE12-5,解释表型变异的7.2%；1个控制株高的位点PH5-10,解释表型变异的11.2%；1个控制粗缩病抗性的位点RDD2-22,解释表型变异的9.0%。7对非主效QTL间的互作发生在第1与3、5与18、3与5、5与19、7与12、1与2、5与13连锁群间,分别控制穗粒重、穗行数、百粒重、穗长、穗粗、秃尖长、粗缩病抗性7个性状,解释表型变异4.7%～11.9%。(3)运用多元回归模型和混合线性模型同时检测到的QTL有6个,分别是：控制穗粒重的YE5-12,控制穗粒数的KNE12-5,控制粗缩病抗性的RDD2-22,控制穗行数的RE9-15,控制株高的PH5-10和控制穗总重的TWE5-12。这6个QTL可靠性高,可用于进一步深入研究。
董莹[7]2016年在《玉米DH系遗传分析与单倍体SSR标记分离研究》文中认为玉米杂种优势利用是提高产量、改进品质、获得较大经济价值的主要育种途径。划分杂种优势群、构建杂种优势模式是减少组配杂交种盲目性、提高育种效率主要手段之一。玉米3个杂种优势群中,Non-Reid群是我国北方春玉米区的重要种质类群,对其进行遗传改良及研究具有重要意义。玉米DH育种技术是快速培育优良自交系的新的育种方法。由于通过DH育种技术所育成的DH系尚未经过自然选择,因此对其进行杂种优势分析及配合力测定十分必要。偏分离是指后代群体中,基因型(标记)的观察值与孟德尔遗传的理论值发生偏离。偏分离被认为是推进作物进化的重要动力,如DH群体发生明显偏分离现象,其利用价值将受到严重限制。偏分离无法用传统遗传理论及方法进行分析,所以采用分子标记进行分离研究。本研究以Non-Reid群骨干自交系组配基础材料,采用DH育种技术获得DH系。以20个DH系为母本,以Reid类群的自交系PH6WC、郑58,DOM类群的自交系S122、昌7-2、A87为父本,按NCⅡ遗传交配设计,组配20×5杂交组合,研究杂种F1代单株产量及主要农艺性状杂种优势、配合力分析等,为玉米杂种优势群及杂种优势模式利用提供新的技术方法。同时对诱导产生的单倍体进行SSR标记分离研究,验证其偏分离现象是否明显。研究结果如下。20个DH系、5个测验种所组配的100个杂交组合的杂种优势结果表明,F1单株产量杂种优势普遍存在,不同组合之间的杂种优势存在较大差异。DH系4H1-1、4DH1-2、4DH1-9、4DH1-14分别与Reid群的PH6WC、郑58,与DOM群的S122、昌7-2杂交,F1单株产量杂种优势平均值均较高;单株产量超标优势表明,4DH1-14×昌7-2,4DH1-2×昌7-2,4DH1-4×PH6WC,4DH1-3×PH6WC,4DH1-6×郑58,4DH1-5×郑58,4DH1-13×郑58,4DH1-12×A87为强优势组合;4DH1-18×郑58,4DH1-20×昌7-2,4DH1-19×A87是弱优势组合;主要农艺性状杂种优势平均值及杂种优势指数分析表明,单株产量及穗重的杂种优势最大,茎粗、穗粗、穗行数、穗轴粗4个性状的杂种优势相对较低。一般配合力效应分析表明,4DH1-14、4DH1-1、4DH1-9、4DH1-6、4DH1-10的单株产量一般配合力效应较高;结合各产量性状一般配合力效应,4DH1-1、4DH1-5、4DH1-8、4DH1-9、4DH1-10、4DH1-14综合性状优良,可组配出具备较强优势的杂交组合;其中,4DH1-5,4DH1-14组配的杂交种是既高产,又能抗倒伏且便于收获的杂交组合。特殊配合力效应分析表明,不同组合同一性状间特殊配合力效应差异极大,综合各性状分析,本试验中特殊配合力效应较高的组合是4DH1-4×PH6WC,4DH1-12×A87,4DH1-2×昌7-2,4DH1-13×郑58,4DH1-5×郑58,4DH1-3×PH6WC,4DH1-6×郑58。SSR标记分离研究表明,引物扩增谱带中,与双亲谱带相同的单倍体谱带偏离l:1较少,差异不显着,即80株孤雌生殖诱导产生的单倍体不存在偏分离现象。
李莹[8]2009年在《玉米×大刍草选系主要性状的配合力及遗传分析》文中研究说明将野生近缘属种质的有利基因导入栽培玉米,创制具有特殊及优良性状的新种质,对拓宽现有玉米种质的遗传基础具有十分重要的意义。探明玉米自交系主要性状的配合力效应及其遗传规律,以确定其育种利用潜力。本研究用目前生产上使用的7个骨干自交系为母本,以19个玉米远缘杂交选系为父本,按7×19不完全双列杂交模式配制133个杂交组合,分析了主要性状的配合力效应和遗传参数,同时对各主要性状之间及其配合力表现之间进行了相关分析,并对26个自交系进行了遗传聚类分析。研究结果如下:1.配合力效应分析表明,不同材料及其不同性状的一般配合力效应表现较复杂。在19个选系中,1147分蘖性和多穗性GCA效应正向最大,多穗性GCA效应正向值较大的还有1193和1169;1183单株产量、穗粗和穗行数GCA效应表现突出,均为正向值最大,其次为1164、1157和1193;而1153和1154株高、生育期和主要农艺性状GCA负向效应值较大。不同组合及其不同性状的SCA效应差异也较大,其中组合K389×1162、156×1193和R08×1168单株产量SCA效应较大;组合156×1147和K389×1164分蘖数和果穗数SCA分别为正向效应最大;组合R08×1156和R08×1167株高等主要农艺性状SCA分别表现明显的负向和正向效应:而组合郑58×1147和郑58×1160生育期SCA效应则分别为正向和负向最大值。2.遗传参数研究表明,玉米分蘖性和多穗性的加性效应远大于非加性效应,但其狭义遗传力分别仅为48.66%和36.12%,育种上宜在晚代进行选择。株高、叶片数、雄穗和生育期等性状也主要受加性效应影响,且广义遗传力和狭义遗传力都较高,可在早代选择;而叶面积则受加性和非加性效应共同影响,遗传力相对较低,不宜在早代选择。产量及产量组成性状加性效应远比非加性效应重要,在实践中应注意选用一般配合力效应较高的亲本来配制组合:此类性状中穗粗和穗行数的狭义遗传力最高,达70%以上,而穗长和秃尖长相对较低,低于40%,其余性状居中,界于50%-70%之间,因此在实践中对穗粗和穗行数进行早代选择较为有效。3.相关性研究表明,分蘖数与单株产量呈显着遗传负相关,对提高籽粒产量不利,而分蘖与株高呈显着遗传正相关,表明选育分蘖玉米可能伴随着植株增高和生物产量增加:果穗数与单株产量相关不显着,说明通过增加果穗数并不一定能显着提高产量:分蘖数与果穗数之间呈极显着正相关,而这2个性状与主要农艺和经济性状之间的相关性比较复杂,因此在玉米育种实践中,应灵活制定和应用相关选择方案。从一般配合力效应相关性来看,单株产量与穗粗、粒深、穗行数和行粒数等经济性状GCA效应之间呈极显着正相关,同时与穗位高、叶面积和叶片数等主要农艺性状GCA效应之间也呈显着正相关,可通过对这些性状一般配合力效应的选择来间接提高单株产量的配合力效应;其余多数农艺经济性状GCA效应与单株产量GCA效应之间相关性不显着,说明这些性状GCA效应与单株产量GCA效应较难同时聚合。4.遗传聚类分析结果,将19个选系和7个骨干系划分为9个类群。其中,第一类包括骨干系P178、156和选系1160等9个系;第二类包括骨干系698-3、K389和选系1156等5个系,第叁类包括选系1169、1191和1195,第四类包括骨干系48-2和R08,第五类包括选系1154、1183及1189;骨干系郑58,选系1153、1193、1147分别单独聚为第六至第九类。各类群自交系各具特点,对玉米育种实践具有一定指导意义。其中,选系1147分蘖和多穗性突出,植株高大,同时其GCA效应值最大,在饲草玉米育种中可能具有较大的应用潜力;1183具有果穗粗大、穗行数多,自身产量高及其GCA高等优点,是一个很好的高产育种潜力亲本;1153生育期较短、植株矮小,株型较好,结实率高,加之其性状GCA表现优良,可在选育早熟、矮杆和紧凑型玉米组合上重点应用。其余选系各具特色,可结合不同育种目标有针对性地加以改良和利用。
布素红[9]2015年在《多亲本群体QTL定位和优异杂交组合预测》文中研究指明作物中大多数重要的经济性状都是多基因控制的数量性状,阐明其遗传基础有助于改良作物品种,提高育种效率。因此,数量性状遗传分析对现代作物育种有十分重要的作用。早期的数量性状基因座(Quantitative trait locus,QTL)分析通常针对只涉及两个亲本的双亲分离群体,如F2群体。为让遗传分析与育种实践更加紧密结合,有必要采用多亲本育种群体进行数量遗传学研究,如遗传交配群体。但是,存在一些问题:1)尽管NCⅡ(North CarolinaⅡ)遗传交配群体可以有效地研究配合力与杂种优势,但目前针对该群体的QTL分析研究并不多,尤其是未考虑上位性互作;2)目前全基因组预测的研究多集中于自交系品种或双亲分离群体的表型预测,一般忽略上位性互作,需要探索育种群体的全基因组预测方法;3)目前巢式关联定位(Nested association mapping,NAM)群体的遗传分析方法仍存在一些争议,例如,单个亚群分析与联合多个亚群分析孰优孰劣,如何处理QTL在不同NAM亚群的效应。为了解决上述问题,本研究从叁个方面进行探索。首先,基于NCⅡ遗传交配群体,发展一种互作QTL定位方法,将定位结果用于预测NCⅡ群体中缺失F1的基因型值,进而预测优异亲本与杂交组合;其次,将全基因组预测的基因组最优线性无偏预测(Genomic best linear unbiased prediction,GBLUP)方法推广到NCⅡ群体,期望提高预测优异亲本与杂交组合的精度;最后,对玉米NAM群体采用联合多个亚群的分析方法,建立区分亚群效应的多QTL定位方法。主要研究结果如下:1)发展了一种基于NCⅡ群体包含所有潜在的主效和互作效应的QTL定位方法。当模型中效应个数不多时直接用经验贝叶斯(Empirical Bayes)算法估计所有效应;当效应个数过多时,采用极端个体分群分析(Segregant Analysis,SA)和经验贝叶斯相结合的方法估计QTL效应,可提高运算速度。模拟研究表明:在固定样本容量725下,QTL遗传率为0.02、0.05和0.08时,其平均检测功效分别为46.75%、92.88%和99.25%;在固定QTL遗传率0.05下,样本容量为400、600和800时平均检测功效分别为64.25%、76.88%和87%;假阳性率一直保持在0.2‰左右;QTL效应估计的绝对偏差处于0.03以下;只包含亲本的作图群体只能定位出加性和加性×加性互作效应,包含亲本与F1的群体要比只包括F1的群体中加性×加性、加性×显性和显性×加性叁种互作效应功效分别提高了51%、42%和33%。利用SA和经验贝叶斯相结合的方法,对包含亲本和部分F1的油菜部分NCⅡ群体的含油量进行分析,定位到8个主效QTL和37个互作QTL,共解释了60.41%的表型方差,利用这些信息预测了10个优异不育系、10个优异恢复系和10个优异亲本组合,表型预测值与观测值的相关系数为0.76。其中与BnGMS488A、BRAS078A和0110-C01连锁的3个主效QTL和与MR119d×Na12-A02B连锁的1个互作QTL可同时被另外四种关联分析方法检测到,4个主效QTL和26个互作QTL被其它至少1种方法所证实;16个主效或互作QTL的关联标记与前人定位的含油量QTL完全相同,35个关联标记与前人定位到的QTL连锁。2)将全基因组预测GBLUP方法拓展至NCⅡ群体。将基因效应分成了加性、显性、加性×加性、加性×显性、显性×加性和显性×显性六种组分,利用全部标记信息获得这些成分的个体间亲缘系数矩阵,以剖析油菜部分NCⅡ群体油酸含量的遗传基础。结果表明:该性状只存在加性、加性×加性和加性×显性叁种遗传方差,分别为6.97、15.26和12.45,分别占表型变异的16.58%、36.31%和29.62%;利用这些方差组分预测该性状表型值,其拟合度为93.91%;在预测所有缺失F1表型值的基础上,计算亲本的一般配合力和杂种组合的特殊配合力,进而预测10个优异不育系、10个优异恢复系和10个优异杂交组合;交叉验证试验的平均拟合度R2为49.27%,平均相关系数平方r2为0.4949。模拟研究表明,样本容量为600时交叉验证可得到约30%的拟合度R2和约0.47的相关系数平方r2,并且预测准确度会随着样本容量增加而提升,当结合亲本观测数据时可使F1表型预测准确度更高;3)首先对玉米NAM散粉期、吐丝期和开花-吐丝间隔,实施了单个RIL群体的复合区间作图(CIM),分别检测到137、138和89个QTL,累积表型贡献率分别为66.4%、74.6%和94.4%。观察到同一个QTL可能仅在几个亚群里检测到,并且其效应随亚群不同而异。由此,联合多家系群体,建立NAM群体区分亚群效应的多QTL定位方法。新方法重新分析了上述叁性状。结果表明:新方法检测到上述叁性状的QTL分别为77、79和75个,分别累积解释了90.11%、89.44%和82.5%的表型方差;能覆盖93%、96%和91%的单群体CIM结果;分别额外定位出25、29和32个新的小效应QTL。基于真实NAM基因型数据的Monte Carlo模拟试验结果表明:样本容量为964时,遗传率0.03、0.05和0.08的QTL平均功效分别为59.2%、81%和91.1%;遗传率为0.07时,样本容量为400、600和800的QTL平均功效分别为64.8%、91.7%和95.1%。真实效应与估计效应的偏差一直在-0.068～0.040之间浮动。综上所述,本文提供了一套数量遗传学分析辅助设计育种的方案:首先利用关联分析方法检测育种群体的优异等位基因,然后利用全基因组标记信息预测杂交种育种中的潜在杂种表型,进而实施设计育种。
秦燕[10]2007年在《2个玉米人工合成群体部分S_2株系SSR分析及配合力研究》文中研究说明本研究以四川农业大学玉米研究所和四川农科院作物所人工合成的GP-4和GP-5群体S_2的60个单株及3个测验种为供试材料，通过SSR分子标记检测60个单株的遗传变异，并对其所配组合主要农艺、经济性状及配合力表现等做了较为全面系统的研究，结果表明：1．180个组合间除籽粒深度差异不显着外，其余性状差异均达极显着水平，表明多数性状组合间存在真实的差异(表1)。以组合间差异显着性状两季的均数进行配合力方差分析(表2)，除穗行数SCA差异不显着外，其他性状GCA和SCA差异均达显着或极显着水平，表明这些性状的GCA和SCA在亲本和组合间存在真实的差异。2．60个单株GCA分析(表3)表明，不同性状GCA达显着或极显着水平的单株数有一定差异，株高、穗位高只有极少数单株达显着或极显着水平，其余性状达显着或极显着的则相对较多。经济性状中除行粒数外，其余性状的GCA表现GP-5 S_2优于GP-4 S_2。比较各性状株系内个体间GCA存在显着差异的株系数目，各性状间有较大差异，经济性状配合力的差异大于农艺性状，而经济性状中又以穗行数、行粒数、穗重和单株产量的差异较大。3．20个株系GCA分析(表4)表明，株高、穗位高GCA效应值在2个群体自交后代多数株系间差异不显着，其余各性状的GCA效应值仅在少数株系间差异不显着，因此多数经济性状GCA株系间具有较大差异。GP-4 S_2中55、57、89株系及GP-5 S2中93、105、107株系不仅产量GCA效应值较高，且多数经济性状的GCA效应值为正，可能具有较大利用潜势。3个测验种的GCA分析(表5)表明，48-2在多数农艺、经济性状上均表现较高的GCA，而9636和RPl25仅在少数农艺、经济性状上表现较高的GCA，48-2与供试群体自交后代组配具有较大的育种潜势。4．180个组合的SCA分析(表6)表明，不同性状SCA效应值达显着或极显着差异的组合个数有较大差异，株高、穗位高最少，秃尖、穗重、单株产量居中，穗长、行粒、出籽率、百粒重最多。同一性状不同群体自交后代所配组合SCA达显着或极显着差异的个数也有一定差异，但差异较小。比较单株产量对照优势大于8％的20个组合的组配方式(表7)发现，GP-5 S_2株系89、57、73和GP-5 S_2株系105、107内的个体与48-2组配获得高产组合的可能性较大。5．利用95对SSR引物对供试材料进行检测，筛选出40对扩增条带清晰，具明显多态性的引物，40对引物在2个群体S_2中共扩增出420个等位位点，每个SSR座位的等位基因数目为3～25个，平均为10.5个点，且GP-5 S_2的多态位点数、多态位点比例、基因型数、变异系数等均大于GP-4 S_2，同一位点在不同群体内自交后代的基因频率是不同的，从而导致各种基因型的种类和比例出现差异(表8)。基因平均杂合度(H)分析表明，40对引物中有27对引物的基因平均杂合度GP-5 S_2大于GP-4 S_2，且GP-5 S_2的基因平均杂合度在40对引物中的均数也大于GP-4 S_2，可见GP-5 S_2的基因杂合度大于GP-4 S_2，因此GP-5自交后代的纯合速率比GP-4慢(表9)。6．对遗传距离进行比较(表10)，不同群体S_2间平均遗传距离大于群体内株系间平均遗传距离，群体内株系间平均遗传距离又远远大于株系内个体间平均遗传距离。根据遗传距离进行聚类分析(表11、图3)，可将60个单株分为5个大类10个亚类，株系内3个单株均聚在一起，表明同一株系内个体间遗传差异较小。GP-4 S_2的30个单株主要分布在第Ⅰ和第Ⅲ类，而GP-5 S_2的30个单株则在5个大类中均有分布，群体GP-5 S_2的遗传变异可能较GP-4 S_2更为丰富。GP-4 S_2部分株系和GP-5 S_2部分株系聚在同一亚类，表明GP-4 S_2和GP-5 S_2的部分株系可能有相似的遗传背景。综上表明，多数性状GP-5 S_2GCA优于GP-4 S_2，分子标记检测结果也表明GP-5 S_2入选株系的遗传变异较GP-4 S_2大。群体内株系间经济性状的GCA株系间差异较大，而SSR标记检测也表明，群体内株系间的遗传差异远远大于株系内个体间的遗传差异，所以在利用群体自交选系时，应多选优良基本单株，并进行早代测定，以确定基本株配合力的优劣，从而提高选系效率。2个群体自交后代中55、57、89、93、105和107株系的产量GCA较高，多数经济性状GCA为正，可能具有较大利用价值。
参考文献：
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[7]. 玉米DH系遗传分析与单倍体SSR标记分离研究[D]. 董莹. 吉林农业大学. 2016
[8]. 玉米×大刍草选系主要性状的配合力及遗传分析[D]. 李莹. 四川农业大学. 2009
[9]. 多亲本群体QTL定位和优异杂交组合预测[D]. 布素红. 南京农业大学. 2015
[10]. 2个玉米人工合成群体部分S_2株系SSR分析及配合力研究[D]. 秦燕. 四川农业大学. 2007
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