甘蓝型油菜主要农艺品质性状遗传体系和杂种优势改良研究

甘蓝型油菜主要农艺品质性状遗传体系和杂种优势改良研究

戚存扣[1]2001年在《甘蓝型油菜主要农艺品质性状遗传体系和杂种优势改良研究》文中研究表明从国内外甘蓝型油菜代表性材料研究主要品质农艺性状的遗传体系和杂种优势改良的潜在可能性与策略。遗传体系的研究主要通过遗传差异较大的二个纯系亲本组合(HSTC14×宁油7号)的分离世代分析和一组亲本,来自中国、比利时、瑞典、加拿大、澳大利亚和日本等国具典型生态类型和不同遗传背景的12个材料相互间比较的主位点组分析方法进行。根据遗传体系的信息以及杂种优势的表现,探讨了改良油菜杂种优势的潜在可能性。进一步按Dudley方法对杂种优势改良进行了实验分析。所获得的主要结果如下: 1.HSTC14×宁油7号组合双亲的芥酸含量分别为44.468±0.54%和1.285±0.19%,属于芥酸含量最高最低组合。在前人2对主基因控制芥酸含量的结论基础上,进一步发现该性状的遗传体系由2对主基因和若干对多基因所组成。2对主基因存在加性、显性效应和加性×加性,加性×显性,显性×显性多种互作效应。2对主基因,一对效应较大,另一对效应较小。多基因效应主要表现为加性-显性效应。主基因遗传变异在F_(2:3)家系世代占表型变异的51.33%,多基因变异占47.81%。主基因只决定了芥酸含量的一半多,多基因占表型变异近一半。甘蓝型油菜芥酸含量育种中纯系品种主要利用主基因加性及加×加效应和多基因效应。 HSTC14×宁油7号组合亲本的初花期(3月1日至初花日的天数)分别为42.5±2.34天和31.80±5.48天,两者初花期差异较大,但并非两个极端亲本组合类型。该组合初花期遗传体系系由一对主基因和多基因组成。主基因和多基因均存在加性-显性效应。F_(2:3)家系群体主基因遗传率为46.59%,表型变异中环境变异占37.41%。该组合初花期主基因显性效应较大且为负值(-7.0425),表明早开花为显性。初花期表现型受环境影响较大。 HSTC14×宁油7号组合二个亲本的千粒重分别为3.149±0.010g和3.759土0.042g,二者有显着遗传差异,但不是千粒重最大最小亲本组合类型。该组合千粒重遗传体系系由一对主基因+多对多基因构成。主基因中只有加性效应,多基因存在加性和显性效应。在F_(2:3)家系群体主基因遗传率高达83.39%,多基因遗传率为11.71%,群体内多基因效 1了蓝型油菜主要农艺品质性状遗传体系和杂种优势改良研究应遗传变异不大,可能与连锁有关。由于千粒重遗传体系中主基因无显性效应,表明该组合千粒重无杂种仇势。亲本和组合千粒重主要由主基因加性效应和多基因效应决定. 2.研究了 12个甘蓝型油菜亲本间单脓子产量、初花期、每角粒数、千粒重和单株角果数等梭性状的遗传差异。 前人研究认为油菜单株种子产量是由多个效应相等的基因控制的。本研究发现该组亲本间单株种子产量至少存在 3个主位点组(或主基@)的遗传差异,并存在a点组效应。3个主位点组的基困效应不等。加性效应 4)分别为叫.8941*”,2.2821“和0.5183。显性效应(杠)分别为4.2320””,5.53”””和4.7743““。在这组亲本的单郴量遗传体系中,主位点组跳变异占抛变异的44.07%(H‘。入敝点组踉变异和环境变异较大。表明甘蓝型油菜单株产量的表现受多基困和环境影响较大。纯系品种产量性状表现型与主基固的加性效应有关。杂种品种可利用久和微位点组效应。主基因位点完全杂合时,基因效应的和较大。表明该组亲本间单株产量釉杂种优势明显。 该组亲本间初花期存在4个主位点组的遗传差异,并有蹦点组颇。4个主位点组基因力性效应(4)依次为一17.22O了”、2.7u厂、6.0906“”和IOSN;显性颇(乌)分别为-3.6720”、l.0736、4.5210”和-2.7842”。亲本和组合的初花期主要由其中3个主位点组基因决定。主位点组的遗传变异率(H‘m*为81.68巩跳点组和环境变异。亲本初花期表型变异主要为主位点组的遗传变异。该组甘蓝型油菜亲本中有利于早开花的主基因位点较多。 该组亲本间每角粒数存在4个主位点组遗传差异,并伴有a点效应。4个主位点组基因加性效应(内)分q为2.123?””、1.9902”、一1.1851”和-0.0533;巾分u为一Q9260、牛107丁”、什.763o、1.2477”。亲本每角粒数主要由其中3个主位点组基困加性效应决定;而杂种每角粒数主要由其中2个主位点组基因的显性赃决定。H‘。。为53.05儿只决定了表型变异的一半多。表明甘蓝型油菜每角粒数的增减受环境因素影响较大。 该组亲本间千粒重存在 3个主位点组跳差异。3个主位点组基因加性效应(dM)分另为0.3163”“、一0.1419”和一0.0037;显性效应(札)分另为一0.033?、0.1843”和一0.2129“。该组亲本和组合的千粒重的遗传分别由2个位点不同、基困作用方式不同的主位点组决定。主位点组基因显性效应(久)中,使千粒重下降的位点组基因效应大于使千粒重增加的位点组基因颇。3个主位点中,千粒重无明显杂姚势。H‘m。为54.44%。表明甘蓝型油菜千粒重遗传受多基固和环境影响较大。 该组亲本间单株角果郧在 3个主位点组踉差异*个主位点组基困加性效应(dM)-48.17””、-0.32、58.77””。亲本单?

张书芬[2]2005年在《甘蓝型油菜重要农艺和品质性状的杂种优势及遗传分析》文中进行了进一步梳理杂种优势是生物界普遍存在的一种现象,甘蓝型油菜是杂种优势利用最成功的重要作物之一。探讨油菜杂种优势及其产生原因,并对重要农艺和品质性状进行QTLs定位,可以丰富作物杂种优势的遗传学理论,对杂交油菜育种和油菜的品质改良均具有重要的理论和实践意义。 本研究以1141B、32B和垦C_1为亲本,配置了2个组合1141B×垦C_1和32B×垦C_1,构建了两个F_(2:3)分离群体,考察了单株产量、单株角果数等17个农艺和品质性状,分析了杂种优势,并对农艺性状进行了相关和通径分析;用主基因+多基因混合遗传模型对数量性状进行了遗传分析;利用SSR、AFLP、SRAP标记技术对组合1141B×垦C_1的重要农艺性状和品质性状进行了QTLs定位和上位性分析,以探讨杂种优势产生原因。主要结果如下: 1 重要农艺和品质性状的杂种优势分析 1.1两年2个群体F_1的杂种优势分析结果表明,单株产量杂种优势最高,单株角果数、一次分枝角果数等具有明显的正向杂种优势,二次有效角果数、主花序角果数、一次有效分枝数、株高等性状F_1也具有一定的正向平均优势;单株产量的3个构成因素杂种优势强度顺序为:单株角果总数>每果粒数>千粒重;芥酸含量、含油量、蛋白质含量3个品质性状F_1杂种优势较低,为负值或较小的正值。 1.2 F_2群体和F_(2:3)家系重要农艺性状存在广泛的变异,表现为数量性状的遗传特征;单株产量、小区产量、单株角果总数、一次分枝角果数等重要性状仍有一定的正向优势,但与F_1相比杂种优势显着降低,特别是单株产量、小区产量。 1.3 F_(2:3)家系单株产量与主要农艺性状之间的相关分析结果表明,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、千粒重都呈显着和极显着的正相关关系,但单株产量与分枝部位呈不显着的负相关关系,与其它主要产量性状均表现显着或不显着的正相关关系。 1.4 F_(2:3)家系单株产量与主要农艺性状之间的通径分析结果表明,一次有效角果数、二次有效角果数、单株角果数、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。其它性状对单侏产量有一定的间接作用。 1.5 F_2和F_(2:3)家系芥酸含量、硫苷含量、含油量、蛋白质含量4个品质性状都存在着丰富的变异,也表现为数量性状的遗传特征。

任玉玲[3]2004年在《油菜籽氨基酸性状的遗传效应分析》文中研究说明利用8个油菜品种进行完全双列杂交,采用包括胚、细胞质和母体植株遗传效应的二倍体种子数量性状遗传模型和统计分析方法,系统的分析了油菜籽(Brassica napus L.)苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸和精氨酸含量等营养品质性状受不同遗传体系影响时的遗传规律。主要结果如下: 1.油菜氨基酸性状同时受制于二倍体胚核基因、细胞质和二倍体母体植株核基因的遗传效应。其中苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸和精氨酸含量等性状主要受制于母体效应,而缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸和天冬氨酸含量则以细胞质效应为主,组氨酸含量以胚显性效应为主,丝氨酸含量受到胚核基因、细胞质和母体效应的影响几乎相等。方差分量表明,苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和精氨酸含量性状均是以明显的加性效应和细胞质效应(V_A+V_C+V_(Am))为主;蛋氨酸、组氨酸和丝氨酸含量的遗传效应以显性效应(V_D+V_(Dm))为主。 2.苏氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、组氨酸、甘氨酸和精氨酸含量等性状的母体遗传率要大于胚遗传率或细胞质遗传率,而细胞质遗传率对于缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸、天冬氨酸和丝氨酸含量等性状的遗传则更为重要。 3.8个亲本的胚、细胞质和母体植株等遗传体系基因效应预测值表明Tower是可以明显增加杂种后代必需氨基酸含量的优良亲本,在提高必需氨基酸含量的品质育种中可以加以利用。而中油821在杂种后代中则会明显降低多数必需氨基酸的含量。在非必需氨基酸中,可以发现中R-888亲本可以显着提高非必需氨基酸在油菜籽饼粕中的含量,是改良非必需氨基酸含量的较好亲本;而云油8号亲本会降低天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、精氨酸含量等性状,是提高油菜籽非必需氨基酸含量的较差亲本。 4.除了未测到异亮氨酸、组氨酸、精氨酸性状的细胞质优势外,胚、细胞质和母体等杂种优势分量对于甘蓝型油菜13种氨基酸性状的表现均有较大作用。其中苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸和精氨酸含量性状的杂种优势总体表现是以负值为主,而赖氨酸含量则以正值为主。 5.油菜籽氨基酸性状间的相关分析表明苏氨酸与蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸,蛋氨酸与异亮氨酸、亮氨酸,缬氨酸与苯丙氨酸、亮氨酸,苯丙氨酸与异亮氨酸、赖氨酸,组氨酸与天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸,天冬氨酸与苏氨酸、缬氨酸,谷氨酸与亮氨酸,丝氨酸与苏氨酸,组氨酸与苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸,甘氨酸与亮氨酸间的遗传相关正值均达到10%、5%或1%水平,说明育种可以同时提高上述油菜籽氨基酸的含量。蛋氨酸与赖氨酸,丝氨酸与缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、精氨酸,精氨酸与苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、组氨酸、甘氨酸,谷氨酸与赖氨酸的遗传相关负值达到显着或极显着水平,因此同时提高这些氨基酸含量的难度较大。其余的氨基酸间遗传相关均未达显着水平,表明仍有可能同时改良这些氨基酸性状。对于苯丙氨酸与异亮氨酸等以胚加性或胚显性相关为主的成对性状,则需采用单粒选择为主;对于苏氨酸与蛋氨酸等以细胞质或母体加性相关为主的成对性状,根据其母体植株油菜籽氨基酸性状的总体表现进行间接选择可以取得较好的同步改良效果。 6.甘蓝型油菜氨基酸性状与植株农艺性状间的相关性分析表明,除了蛋氨酸与粒重、缬氨酸与单产、苯丙氨酸与节数、亮氨酸与有效分枝位、赖氨酸与株高、谷氨酸与单产或株高的基因型协方差外,甘蓝型油菜13种氨基酸性状与植株农艺性状间的基因型协方差都达到正值或负值显着水平。对于苏氨酸与单株角果数等达到基因型正相关的成对性状,利用这些性状间的相关性选择是有效的。而对于苏氨酸与角果长度等达到基因型显着负相关的成对性状,要达到同时改良农艺性状和油菜氨基酸性状的难度较大。

张海珍[4]2004年在《油菜籽品质性状的胚、细胞质和母体遗传效应分析》文中研究表明本研究采用甘蓝型油菜品质性状差异较大的8个油菜品种(油菜601、高油605、华双3号、云油8号、中油821、鄂油长荚、中R-888和Tower)作亲本,采用完全双列杂交的方法配置杂交组合,测定了两个环境条件下亲木、F_1和F_2种子的硫苷、含油量、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生烯酸、芥酸和蛋白质含量等品质性状。采用包括基因型×环境互作效应的二倍体种子遗传模型和统计分析方法,研究了不同环境条件下甘蓝型油菜品质性状受胚、细胞质、母体植株遗传主效应以及基因型×环境互作效应影响时的遗传规律、油菜品质性状间以及品质性状与植株农艺性状间的相关性,在此基础上分析了亲本育种值和F_2杂种优势表现。 研究发现甘蓝型油菜品质性状除了受胚、细胞质和母体植株遗传主效应控制外,还明显受到基因型×环境互作效应的影响。其中芥酸和硫苷含量以遗传主效应为主,含油量、蛋白质、棕榈酸、亚麻酸和花生烯酸含量则以基因型×环境互作效应为主,而控制油酸和亚油酸含量性状表现的遗传主效应与基因型×环境互作效应相近。上述结果表明芥酸和硫苷含量的基因表达在不同环境条件下比较稳定,而含油量、蛋白质、棕榈酸、亚麻酸和花生烯酸的基因表达更易受到环境条件的影响。 在不同遗传体系中,芥酸和硫苷含量以母体遗传效应为主,其次为细胞质效应;含油量、蛋白质、棕榈酸和花生烯酸含量主要表现为母体效应为主;而油酸、亚油酸和亚麻酸含量则以胚效应为主,其中亚油酸以胚加性为主、亚麻酸以胚显性为主。进一步分析基因型×环境互作效应表明,控制含油量、蛋白质和花生烯酸含量性状的母体效应,以及控制亚麻酸含量的胚显性效应的表达容易受环境条件的影响。由于加性效应是可以在品质性状后代中累加的,而细胞质效应可以通过母体传递给后代,对于那些以加性效应和(或)以细胞质效应为主的性状,如芥酸、含油量、蛋白质、棕榈酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等,通过早代选择可望取得较好效果。 硫苷、芥酸、棕榈酸、油酸和亚油酸含量具有较高的狭义遗传率,且普通狭义遗传率要大于互作狭义遗传率。含油量、蛋白质、亚麻酸和花生烯酸含量等性状的互作狭义遗传率则相对较高,表明这些性状的遗传更易受环境条件变化的影响。在普通遗传率分量中,硫苷性状是以细胞质普通遗传率和母体遗传率为主,棕榈酸、油酸和亚油酸含量等性状以胚普通遗传率为主;在互作狭义遗传率中,棕榈酸、油酸、亚油酸和芥酸性状是以细胞质互作遗传率和母体互作遗传率为主,亚麻酸是以胚互作遗传率为主,而花生烯酸以母体互作遗传率为主。 甘蓝型油菜品质性状间的相关分析表明,表现型相关和遗传相关大多都达到显着水平,在该研究中油菜品质育种工作者可以在降低硫苷含量的同时增加脂肪酸(除花生烯酸)含量。另外,硫苷与油酸、棕榈酸与油酸、亚油酸或亚麻酸、花生烯酸与芥酸以及油酸与亚油酸间存在显着的正相关,硫苷与芥酸、含油量与硫苷、蛋白质与硫苷、棕榈酸与芥酸、油酸与芥酸、亚油酸与芥酸、棕搁酸与花生烯酸、油酸与花生烯酸以及亚油酸与花生烯酸间有着显着的负相关,含油量与花生烯酸成对性状间存在着正向或负向相关,这些性状可以得到同时改良;同时改良硫普和花生烯酸,含油量与油酸、亚油酸或芥酸,蛋白质与油酸、亚油酸或芥酸等成对性状则比较困难。以上这些品质性状之间的相关性对油菜品质性状间的间接选择有着一定的指导作用。 甘蓝型油菜品质性状与植株农艺性状间的相关性分析表明,除了油酸与二次分枝的基因型协方差外,甘蓝型油菜品质性状与植株农艺性状间的基因型协方差及表现型协方差都达到显着水平。芥酸与株高、有效分枝位、一次分枝、主序果数以及节数:硫营与株高、有效分枝位及节数;亚麻酸与每果粒数、株高、有效分枝位及主序果数等植株农艺性状的基因型协方差与表现型协方差为负值。含油量与节数:蛋白质与角果长度、每果粒数、二次分枝、主序长度及主序果数:棕搁酸与株高、有效分枝位、一次分枝、二次分枝、主序长度及主序果数;油酸与株高、有效分枝位、主序果数及节数;亚油酸与植株高、有效分枝位、一次分枝、二次分枝及节数;花生烯酸与除了二次分枝及节数等农艺性状间的基因型协方差表现达到正向极显着水平。因此,根据品质性状与植株农艺性状间的相关性,可以通过选择农艺性状,达到间接改良有关油菜品质性状之目的。 甘蓝型油菜品质性状的遗传效应预测值表明,油菜601和Tower可以明显降低杂种后代的芥酸含量,华双3号和Towe:明显降低杂种后代的硫昔含量,油菜601和高油605等亲本可以明显增加杂种后代的含油量,高油605可以增加杂种后代的蛋白质含量,华双3号、中R一888和Tower能增加杂种后代的棕搁酸含量,华双3号、中油821和中R一888能增加杂种后代的油酸含量,华双3号对增加杂种后代亚油酸含量效果明显,油菜601、中油821、鄂油长荚和中R一888可以明显降低杂种后代的亚麻酸含量,中油821和Tower在增加杂种后代花生烯酸中效果明显。 甘蓝型油菜品质性状的杂种优势分析表明,在所研究的9个品质性状中都不同?

李云侠[5]2008年在《油菜角果重量和油菜籽性状的发育遗传研究》文中研究表明本研究采用甘蓝型油菜品质性状差异较大的9个品种(油菜601(P_1)、双20-4(P_2)、华双3号(P_3)、高油605(P_4)、中油821(P_5)、鄂油长荚(P_6)、中R-888(P_7)、Tower(P_8)和浙双72(P_9))作亲本,采用完全双列杂交的方法配置杂交组合,测定了5个发育时期亲本和F_1两个世代的角果重量以及亲本、F_1和F_2叁个世代油菜籽的千粒重、含油率和蛋白质含量。采用非条件和条件遗传模型以及相应的统计分析方法,研究了油菜角果重量的发育遗传规律以及油菜籽品质性状受胚、细胞质、母体植株遗传效应影响时的发育遗传规律;同一性状不同发育时刻间的相关性以及不同发育时期油菜籽品质性状间的相关性,在此基础上分析了遗传率和杂种优势表现。分析结果表明,控制不同发育时期油菜角果重量表现的基因累加效应是以加性效应为主,仅在第22d时其显性效应大于加性效应。条件分析的结果表明,控制角果重量的基因在角果多数发育时期中均有新的表达,且其表达方式有所不同,其中角果重量的净遗传效应表达量是以开花后第16~22d为最大。油菜籽千粒重、蛋白质含量和含油量的遗传发育研究表明,二倍体胚、细胞质和二倍体母体植株在大多数发育时期中的基因表达可以明显影响这些油菜籽性状的发育,不同发育阶段的基因表达也有明显差异。其中控制千粒重和含油量的基因加性效应和显性效应交替为主,但控制蛋白质含量表现的基因效应在5个不同发育时刻中均以加性效应为主。不同遗传体系基因效应的分析结果表明,大多数发育时刻千粒重和蛋白质含量性状的表现是以母体遗传效应为主,含油量则是开花后第15d和29d以母体效应为主,第22d和43d以胚效应为主,第36d时则以细胞质效应为主。条件方差分析结果表明,虽然不同发育时期基因表达的净遗传效应有所不同,但开花后第37~43d是控制千粒重性状表现的基因表达最为活跃的时期,而控制含油量和蛋白质含量性状的基因则以开花后第16~22d的表达量为最大。遗传率分析结果表明,角果重量在不同发育时刻均具有较高的狭义遗传率,低世代选择可以取得良好的育种效果;油菜籽千粒重和蛋白质含量在多数发育时刻表现为母体遗传率为主,含油量在开花后第15d和29d表现为母体遗传率为主,第22d和43d表现为胚遗传率为主,第36d则主要表现为细胞质遗传率为主。这些结果说明来源于胚加性效应、细胞质效应和母体加性效应的遗传率分量可以影响油菜籽性状的表现,且在不同发育时期中的作用有着明显差异。不同发育时刻的相关性分析结果表明,控制角果重性状的加性和显性效应在不同发育时刻间的遗传相关性较为一致,各个发育时刻间都呈极显着正相关;千粒重、含油量和蛋白质含量性状的母体显性效应和胚显性效应在多数发育时刻存在着显着相关,但基本是前期呈显着负相关,后期呈显着正相关;控制千粒重、含油量和蛋白质含量表现的加性效应仅在少数时刻存在相关性或者相关性具有动态变化特点。在整个发育阶段都未检测到千粒重和蛋白质含量性状的细胞质效应相关性,但在个别发育阶段中仍可检测到含油量性状的细胞质效应的相关性。不同发育时期千粒重与含油量间的相关性分析结果表明,除了未检测到第43d的千粒重与含油量之间的遗传效应相关系数外,其它不同发育时刻之间的各遗传效应的相关系数具有动态变化的特点。其中千粒重与蛋白质含量间或含油量与蛋白质含量间的相关性分析结果表明,多数发育时刻达到显着水平的相关性均呈正相关,这说明对成对性状进行间接选择可以达到同步改良的育种效果。杂种优势分析结果表明,油菜角果重量性状上存在较为明显的群体平均优势,其中以中前期和成熟期时的表现最为明显。对于油菜籽性状而言,胚和母体杂种优势分析表明,胚杂种优势在第一个发育阶段可以降低千粒重,最后2个发育阶段则可提高千粒重;在大部分发育时期可以增加含油量,仅在发育后期可提高蛋白质含量;母体植株二倍体核基因引起的杂种优势会降低千粒重,增加含油量,但在发育前期会降低蛋白质含量,在发育后期对蛋白质含量影响不大。对不同发育时刻细胞质效应预测值的分析的结果表明,P_8和P_9的细胞质效应可以明显提高杂交组合的千粒重而P_1则会降低千粒重;P_3和P_4亲本的细胞质效应可以显着增加油菜籽含油量,而P_7、P_8和P_9亲本则会显着减少油菜籽含油量。P_1和P_9两个亲本的细胞质效应会显着降低第22d时油菜杂交组合的蛋白质含量,其它亲本的细胞质效应则对蛋白质含量影响不大。

陈国林[6]2010年在《油菜籽饼粕氨基酸含量的近红外模型创建及发育遗传研究》文中研究表明油菜是重要的油料作物。菜籽油具有较高的营养价值,饼粕含有丰富的各类氨基酸。本研究通过创建油菜籽饼粕氨基酸含量近红外预测模型,利用不同发育时期的油菜籽饼粕氨基酸含量,进行了相应的发育遗传分析。从621份原始样品选出包括不同发育时期的226份油菜籽样品组成校正集、55份样品组成检验集,经过优化设置,确定了“标准正态变量转换(SNV)+去趋势变换法(D)/2,4,4,1/改良偏最小二乘法(MPLS)”最佳组合进行油菜籽饼粕氨基酸含量定标方程的构建。结果表明,赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸、组氨酸和精氨酸等12种氨基酸校正方程的预测决定系数(RSQ)、交叉检验决定系数(1-VR)、外部检验决定系数(R2)、标准偏差与交叉检验标准误的比值(SD/SECV)和标准偏差与工作标准误差的比值(SD/SEP)分别达到0.877-0.976、0.861-0.971、0.840-0.953、2.678-5.901和2.490-5.532,具有良好的预测精度;脯氨酸和蛋氨酸2种氨基酸校正方程的RSQ(0.812和0.800)、1-VR(0.782和0.784)、R2(0.814和0.706)、SD/SECV(2.142和2.154)和SD/SEP(2.311和1.851)较好,其预测精度比较高;丙氨酸和半胱氨酸的校正方程(RSQ=0.839和0.749;1-VR=0.821和0.728;SD/SECV=2.365和1.921;R2=0.623和0.573;SD/SEP=1.633和1.521)可以应用于育种材料的选择。缬氨酸校正方程的统计值(RSQ=0.620;1-VR=0.579;SD/SECV=1.537和SD/SEP=1.243)偏低,因其准确度偏低,尚未达到理想的预测程度。在油菜籽饼粕品质性状的发育遗传规律研究中,利用油菜601、双20-4、华双3号、高油605、中油821、鄂油长荚、中R-888、Tower和浙双72等9个油菜籽氨基酸含量差异较大的甘蓝型油菜品种,按完全双列杂交法配置杂交组合,测定不同环境条件下不同发育时期亲本、F1和F2种子的饼粕品质性状。采用包括基因型×环境互作效应的二倍体种子遗传模型及相应的统计分析方法,深入分析了花后不同发育时期油菜籽饼粕中赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸和甘氨酸等品质性状受胚、细胞质、母体植株遗传主效应以及基因型×环境互作效应影响时的发育遗传规律、营养品质性状间的遗传相关性,并分析了亲本育种值和杂种优势表现。研究结果表明,花后不同发育时期油菜籽饼粕氨基酸品质性状的表现同时会受到二倍体胚核基因、细胞质基因和二倍体母体植株核基因等遗传主效应和基因型×环境互作效应的控制。非条件方差分析结果表明,赖氨酸含量在花后第15、22、29、36和43天,亮氨酸含量在花后第15、22和29天,异亮氨酸在花后第15、22、29天和36天,苯丙氨酸、苏氨酸和谷氨酸含量花后第15、22和29天,甘氨酸含量在花后第15、22、29和43天的表现均是以环境互作效应为主,说明这些饼粕品质性状在上述发育时期的表现容易受到环境条件变化的影响;其他发育时期的表现则主要受制于遗传主效应。在不同遗传体系的遗传效应上,花后不同时期的赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和谷氨酸含量是以母体植株遗传体系所表达的基因效应为主,其次为二倍体胚效应。甘氨酸含量花后第15、22、29和43天以母体效应为主,花后第36天则以胚效应为主。条件方差分析结果表明,花后不同发育时期油菜籽饼粕氨基酸品质性状会同时受到胚、细胞质和母体植株遗传主效应和基因型×环境互作效应的控制,各遗传体系均有新表达的净遗传效应。对不同性状而言,基因表达量最大时期有所差异。如赖氨酸、苏氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量花后第23-29天,亮氨酸含量花后第1-15天,异亮氨酸和苯丙氨酸含量花后第16-22天等发育时期数量基因表达最为明显,但这些性状的表现在大多数发育时期主要是受到条件互作效应的影响。因此,不同发育时期的基因表达容易受到环境条件变化的影响。在不同的基因效应上,控制赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸和甘氨酸等氨基酸含量表现的遗传效应是以加性效应为主,具有较高的狭义遗传率。对于这些性状,通过低世代单株选择可望取得较好的改良效果。在遗传率分量中,赖氨酸含量花后第36天,亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和谷氨酸花后第36和43天是以普通遗传率为主,在其他发育时刻,互作遗传率大于普通遗传率。甘氨酸品质性状在花后不同时刻的遗传率均以互作遗传率为主。油菜籽饼粕氨基酸含量的杂种优势分析表明,7种氨基酸性状上不同程度地存在普通杂种优势和互作杂种优势。在普通杂种优势中,赖氨酸性状的胚杂种优势和母体优势相近,谷氨酸性状是以胚杂种优势为主,亮氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、苏氨酸和甘氨酸呈负向母体优势。异亮氨酸的互作杂种优势较为明显,且有稳定的正向优势。在互作杂种优势中,赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、谷氨酸和甘氨酸的互作杂种优势变异大,表现不够稳定。不同发育时刻之间品质性状的遗传相关分析结果表明,随油菜籽发育的延续,各发育时刻遗传效应间的相关性趋于明显,特别是花后发育时刻29与36、29与43和36与43天之间的关系更为密切。其中赖氨酸含量在花后36与43天之间,亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量在花后29与36、29与43和36与43天之间,存在正向的显着表现型相关(rp)和基因型相关(rG),而异亮氨酸、苯丙氨酸和甘氨酸在花后15与29之间也存在着显着的正向rp和rG。不同遗传体系的环境互作相关比主效应相关分量作用更为明显。在主效应相关分量中,胚和母体的显性主效应相关分量(rD、rDm)较为明显;而互作效应相关系数分量中,胚和母体显性互作相关系数分量(rDE、rDmE)呈显着的正值或负值,显性互作相关起着主要作用。成熟期的油菜籽必需氨基酸成对性状的相关分析表明,多数氨基酸性状间的表现型相关和基因型相关已达显着水平或极显着水平。其中赖氨酸与蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸间存在显着的正向表现型相关和基因型相关。选择较高的赖氨酸含量的单株,可以同时提高饼粕中的亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸含量。蛋氨酸与亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸间的表现型相关和基因型相关正值也已达显着水平,表明可以同时改良油菜籽饼粕中的蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸的含量。亮氨酸与异亮氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸间的表现型相关和基因型相关也表现为显着正值。缬氨酸与赖氨酸间表现型相关则为显着负值,故选择高的缬氨酸含量单株,饼粕中的赖氨酸含量会有所下降。甘蓝型油菜的亲本遗传效应预测结果表明,鄂油长荚能显着提高杂种后代油菜籽饼粕的赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量;高油605对增加赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和甘氨酸含量有较好的作用;中油821对杂种后代油菜籽饼粕的苯丙氨酸和谷氨酸含量起增量作用;油菜601可用于改良杂种后代油菜籽的饼粕亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量;华双3号有利于提高杂种后代油菜籽饼粕的亮氨酸、苏氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量;鄂油长荚在油菜籽饼粕的多数必需氨基酸品质改良中是一个较好的亲本材料。

陶伯玉[7]2015年在《甘蓝型油菜主要农艺、品质性状的遗传分析和QTL定位》文中进行了进一步梳理油菜是世界四大油料作物(油菜、大豆、花生和向日葵)之一,在我国及世界范围内广泛种植。我国油菜种植面积为743万公顷,总产量为1401万吨。我国油菜种植面积和总产量分别占世界的20.56%和22.23%。随着全球对菜籽油需求的快速增长以及对品质要求的提高,提高含油量及改良菜籽油品质成为当前育种的主要目标之一。解析角果长度、含油量等主要农艺、品质性状的遗传基础对培育优质、高产的油菜品种具有重要的意义。本研究利用遗传差异较大的两个亲本APL01和Holly及其两个亲本的RIL群体进行数量性状主基因+多基因遗传分离分析,对其遗传参数进行估计,构建了以SNP标记为主的甘蓝型油菜高密度遗传连锁图谱。图谱包含19个连锁群,2812个标记,其中包括57个SSR标记,总遗传长度为2027.53 cM,相邻标记间的平均遗传距离为0.72 cM。并利用该图谱对甘蓝型油菜主要农艺、品质性状进行遗传分析和QTL定位。主要研究结果如下:1.甘蓝型油菜主要农艺、品质性状遗传分析利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,对杂交组合APL01×Holly的P1、P2和RIL群体的主要农艺、品质性状进行遗传分析。结果如下:(1)甘蓝型油菜主要农艺性状遗传分析角果长度的最适模型为4MG-AI,即4对主基因上位性效应模型,主基因加性效应为0.13,主基因上位性效应为-3.62,主基因遗传率为88.89%;株高的最适模型为PG-AI,即多基因上位性效应模型;分枝点高度的最适模型为MX1-A-AI,即主基因+加性-上位性效应混合模型,主基因加性效应为20.33;一次分枝的最适模型为PG-AI,即多基因上位性效应模型;二次分枝的最适模型为3MG-AI,即3对主基因上位性效应模型,主基因加性效应为1.58,主基因上位性效应为2.91,主基因遗传率为32.58%;主轴长度的最适模型为4MG-EEEA,即4对等位主基因效应模型,主基因加性效应为2.22;(2)甘蓝型油菜主要产量性状遗传分析单株产量的最适模型为3MG-CEA,即3对主基因完全等位效应模型,主基因加性效应为12.57,主基因遗传率为57.08%;主轴角果数的最适模型为MX3-AI-AI,即3对主基因+上位性-上位性效应混合模型,主基因加性效应为21.34,主基因上位性效应为28.46,主基因遗传率为25.39%;每角粒数的最适模型为PG-AI,即多基因上位性效应模型,多基因加性效应为4.22;一次分枝角果数的最适模型为PG-AI,即多基因上位性效应模型;二次分枝角果数的最适模型为MX3-AI-A,即3对主基因+上位性-加性效应混合模型,主基因加性效应为18.50,主基因上位性效应为24.90,多基因加性效应为-8.59,主基因遗传效率为24.83%;千粒重的最适模型为4MG-AI,即4对主基因上位性效应模型,主基因加性效应为0.1815,主基因上位性效应为-0.4185,主基因遗传率为98.8%。(3)甘蓝型油菜含油量遗传分析甘蓝型油菜含油量的最适模型为4MG-AI,即4对上位性效应主基因模型,主基因加性效应为23.79,主基因上位性效应为-17.30,主基因遗传率为96.91%。2.甘蓝型油菜主要农艺、品质性状QTL定位利用获得的遗传图谱,通过WinQTLCartographer2.5软件的复合区间作图法对所考察甘蓝型油菜主要农艺、品质性状进行QTL定位。结果如下:(1)甘蓝型油菜主要农艺性状QTL定位获得与株高相关的QTL有3个,分布于A3、A6和A9连锁群上,LOD值在3.02-4.33之间,单个QTL解释表型变异在5.57%-8.36%之间;与分枝点高度相关的QTL有10个,分布于A7、A9、C6和C9连锁群上,LOD值在2.7-7.18之间,单个QTL解释表型变异在5.15%-14.48%之间;与主轴长度相关的QTL有8个,分布于A4、A7、C3和C6连锁群上,LOD值在3.25-10.75之间,单个QTL解释表型变异在4.75%-19.88%之间;与一次有效分枝相关的QTL有1个,分布于A4连锁群上,LOD值为4.03,单个QTL解释表型变异为7.86%;与二次有效分枝相关的QTL有2个,分布于A6和A9连锁群上,LOD值在3.45-3.89之间,单个QTL解释表型变异在 7.32%-7.77%之间。(2)甘蓝型油菜主要产量性状的QTL定位获得与一次有效分枝角果数相关的QTL有3个,分布于A1和A6连锁群上,LOD值在2.70-5.25之间,单个QTL解释表型变异在4.78%-10.73%之间;与二次有效分枝角果数相关的QTL有5个,分布于A5、A6、A9和C4连锁群上,LOD值在2.59-5.06之间,单个QTL解释表型变异在4.96%-9.93%之间;与主轴角果数相关的QTL有2个,分布于A2和C2连锁群上,LOD值在2.52-4.02之间,单个QTL解释表型变异在4.77%-7.70%之间;与每角果粒数相关的QTL有7个,分布于A1、C3和C6连锁群上,LOD值在0.06-5.97之间,单个QTL解释表型变异在0.11%-10.75%之间;与单株产量相关的QTL有1个,分布于A3连锁群上,LOD值为2.65,解释表型变异为5.0%;与千粒重有关的QTL共检测到6个,分布于A3、A6、A7、C2和C6连锁群上,LOD值在2.83-8.32之间,单个QTL解释表型变异在4.77%-15.05%之间。(3)甘蓝型油菜主要品质性状的QTL定位获得与棕榈酸有关的QTL有7个,分布于A5、A9、C3和C7连锁群上,LOD值在2.67-8.75之间,单个QTL解释表型变异在4.55%-16.20%之间;与硬脂酸相关的QTL有6个,分布于A4、A7、A8、C1和C3连锁群上,LOD值在2.66-6.88之间,单个QTL解释表型变异在4.66%-13.71%之间;与油酸相关的QTL有4个,分布于A5和A9连锁群上,LOD值在2.60-28.67之间,单个QTL解释表型变异在3.02%-49.24%之间;与亚油酸相关的QTL有5个,分布于A4、A5和C4连锁群上,LOD值在4.52-42.60之间,单个QTL解释表型变异在4.16%-59.23%之间;与亚麻酸有关的QTL有6个,分布于A1、A4和C4连锁群上,LOD值在3.11-29.51,单个解释表型变异在2.8%-33.37%;与花生酸相关的QTL有2个,分布于A1和C5连锁群上,LOD值在3.43-5.35之间,单个QTL解释表型变异在8.76%-10.90%之间;与芥酸相关的QTL有1个,分布于C2连锁群上,LOD值为3.08,解释表型变异为7.80%;获得与含油量相关的QTL有3个,分布于A1和C3连锁群上,LOD值在2.51-3.40之间,单个QTL解释表型变异在5.54%-6.48%之间。

张莉[8]2010年在《不同环境条件下油菜籽饼粕品质性状的发育遗传研究》文中研究说明本研究采用油菜籽饼粕品质性状差异较大的9个甘蓝型油菜品种(油菜601、双20-4、华双3号、高油605、中油821、鄂油长荚、中R-888、Tower和浙双72)作亲本,按完全双列杂交配置组合。2007年和2008年分别测定5个发育时期(分别为花后第15d、22d、29d、36d和43d)亲本、F_1和F_2油菜籽饼粕的蛋白质含量、粗纤维含量以及粗灰分含量。采用包括胚(子叶)、细胞质和母体植株等不同遗传体系基因主效应及其环境互作效应在内的二倍体种子遗传模型和统计分析方法,系统分析了各品质性状的发育遗传规律。主要分析结果如下:1.油菜籽饼粕的蛋白质和粗纤维含量随着种子的发育逐渐增加,花后第43天含量均达到最大。粗灰分含量在花后第36天时其值达到最高值。不同年份或不同世代的油菜籽饼粕品质性状表现存在着明显的差异。2.非条件方差分析结果表明,油菜籽饼粕的品质性状同时受到了胚(子叶)、细胞质和母体植株等不同遗传体系遗传主效应和环境互作效应的影响,并且不同发育时期控制油菜籽饼粕各品质性状的遗传效应表达存在着较大的差异。蛋白质含量在花后第36d和43d、粗纤维含量在花后第15d和43d、粗灰分含量在花后第43d其表现主要受制于遗传主效应;而其它发育时刻则主要受制于环境互作效应。在大多数发育时刻,蛋白质含量、粗纤维含量和粗灰分含量均表现为以母体主效应为主。环境条件可以明显影响油菜籽发育过程中不同遗传体系的基因表达,其中多数时刻蛋白质含量和粗灰分含量受母体互作效应的影响较大,而粗纤维含量则以胚互作效应为主。在不同的遗传效应上,各品质性状在发育过程中均表现为以加性效应为主,低世代选择育种可以取得明显效果。条件方差分析结果表明,控制油菜籽蛋白质含量、粗纤维含量和粗灰分含量的多种遗传效应在各发育时期均有新的表达,以开花后第16~22d的表达量为最大。本研究还发现数量基因在不同发育时期新表达的净遗传效应有所不同,而且一些基因效应的表达存在着间断性表达的现象。油菜籽在多数发育时期具有明显的净环境互作效应,表明这些时期基因新表达的遗传效应容易受到环境条件的影响。细胞质基因的表达在不同发育时期具有较好的稳定性。3.遗传率分析表明,蛋白质含量、粗纤维含量和粗灰分含量性状的总狭义遗传率较大,说明通过选择可以有效地改良这些饼粕品质性状。蛋白质含量在花后第36d和43d、粗纤维含量在花后第15d和43d、粗灰分含量在花后第22d和43d以普通遗传率为主,其余发育时刻具有较高的互作遗传率;蛋白质含量和粗纤维具有较高的母体遗传率,而粗灰分含量在花后发育前期是以胚遗传率为主,后期以母体遗传率为主。故这些性状在花后43天的成熟期时选择较为稳定,根据母体植株性状的总体表现进行选择可取得较好的改良效果。4.成熟期油菜籽饼粕各品质性状间不同遗传体系的相关性分析表明,蛋白质含量与粗纤维含量间存在极显着负相关;而蛋白质含量与粗灰分含量、粗纤维含量与粗灰分含量这两对性状虽呈正相关,但未达显着水平。同一品质性状不同发育时刻间的相关性分析表明,控制各品质性状表现的基因效应在各个发育时刻间的遗传相关性存在显着差异。胚显性相关和母体加性相关对于蛋白质含量和粗纤维含量不同发育时刻间的相关性均有重要作用。而粗灰分含量不同发育时刻间则是以胚加性相关和细胞质相关为主。不同遗传体系的环境互作相关对于菜籽饼品质性状不同发育时刻间的相关性也有一定的影响。在整个发育阶段未检测到影响蛋白质和粗纤维含量间关系的胚加性相关和细胞质互作相关。5.杂种优势的分析结果表明,油菜籽饼粕品质性状的杂种优势表现同时受到了胚(子叶)、细胞质和母体植株等叁套遗传体系的遗传主效应和基因型×环境互作效应的影响。油菜饼粕蛋白质含量在花后第22d,粗纤维含量在花后第15d、22d和29d,粗灰分含量在花后第36d均表现为以胚优势为主,蛋白质含量在花后第15d和36d,粗灰分含量在花后第22d、29d和43d以细胞质优势为主,而粗纤维含量在多数发育时刻未发现细胞质优势,其余时刻各性状杂种优势主要表现为母体优势。环境互作优势分析结果还表明,各性状在多数发育时期以母体互作优势为主。各性状的杂种优势均较稳定,受环境影响较小。6.亲本品质性状的遗传效应预测值表明,各性状在不同发育时刻的亲本遗传主效应和环境互作效应预测值差异较大,特别是各亲本的遗传效应在花后第15天和第22天时受环境的影响尤为明显。在不同亲本中,选用亲本中油821和鄂油长荚可提高后代蛋白质含量,油菜601的遗传效应可以明显降低杂种后代的粗纤维含量,亲本华双3号和中油821均可以用于提高粗灰分含量的品质育种。因此可以根据油菜品质育种的目标,分别选用合适的亲本用于改良菜籽饼粕的品质,可望取得更好的育种改良效果。

张建[9]2007年在《甘蓝型油菜显性核不育纯合两用系的应用研究》文中进行了进一步梳理甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育具有败育彻底,不育性稳定,无微量花粉,育性不受温度和环境影响,容易回交转育,无不良胞质效应等优点,因而在杂种优势利用和群体轮回选择中具有重要的应用价值。1985年李树林等首先在甘蓝型油菜上创建了双显性基因上位互作控制的遗传理论,成功地解决了显性核不育应用中的难题,使核不育制种时必须拔掉50%左右可育株的问题得以解决,从而拓宽了显性核不育的应用范围。本研究首先通过对4个甘蓝型油菜显性核不育两用系材料育性基因的遗传规律进行分析,推测不同来源显性核不育两用系育性基因的等位性;其次用这4个不育系和7个恢复系进行不完全双列杂交,分析不完全双列杂交亲本和组合的农艺性状和品质性状数据,估算出亲本的配合力,同时分析组合的杂种优势。主要结果如下:1.不同来源材料育性基因等位性分析本部分试验采用经典遗传学方法,分析来源不同的4个甘蓝型油菜显性核不育两用系育性基因的等位性,4个材料的名称分别为Gd1AB、G8AB、D3AB、G588AB。试验结果表明:4种显性纯合两用系在育性遗传上属于同一类型;4种材料的不育恢复基因与波里马胞质不育恢复基因不等位,两者分属于不同的育性恢复系统。2.农艺性状的配合力分析4个不育系农艺性状一般配合力综合评价得分最高者为G8AB,其次为D3AB、G588AB、Gd1AB,因此在农艺性状的一般配合力上,不育系的优劣顺序为G8AB>D3AB>G588AB>Gd1AB,在所有10个农艺性状中,G8AB在株高、主花序长、主花序有效长、全株有效果数和每果粒数共5个性状的一般配合力表现最优,G8AB在单株产量性状的一般配合力表现上仅次于D3AB;7个恢复系的优劣顺序为56R>7R>D21R>D1R>91R>16R>SR1,56R在主花序长、主花序有效长、全株有效果数、主序有效果数和单株产量共5个性状的一般配合力表现最优。比较28个杂交组合的特殊配合力相对效应值,株高特殊配合力最高的是G588A×16R;主花序长特殊配合力最高的是Gd1A×7R;主花序有效长特殊配合力最高的是Gd1A×7R;全株有效果数特殊配合力最高的是G588A×7R;主序有效果数特殊配合力最高的是D3A×91R;角果长度特殊配合力最高的是G8A×7R;千粒重特殊配合力最高的是Gd1A×16R;单株产量特殊配合力最高的是Gd1A×D21R,其次是G8A×16R,位于第叁位的是D3A×7R。综上所述,亲本农艺性状一般配合力最高的是G8AB和56R。农艺性状特殊配合力前5的组合分别是:D3A×56R、Gd1A×D21R、G8A×56R、D3A×7R、G588A×56R。3.品质性状配合力分析对品质性状的一般配合力相对效应值作估算,并根据一般配合力相对效应值大小分别对父母本进行综合分析,结果表明:在品质性状一般配合力上,不育系的优劣顺序为G588AB>D3AB>Gd1AB>G8AB;7个恢复系的优劣顺序为7R>91R>56R>D1R>D21R>16R>SR1。品质性状特殊配合力表现较好的组合是G588A×16R、D3A×56R和G8A×D1R。优质食用油菜品质的要求是低芥酸含量、低硫苷含量、高含油量,在油菜品质改良中,经常采用定向回交的方法选育新的品系。在本研究所涉及的11个亲本中,显性核不育两用系D3AB为双低材料,恢复系品系中D1R、91R、56R、D21R为无芥酸材料。结合理论分析和实际生产上的要求,本研究筛选出品质性状配合力表现最好的组合是D3A×56R。4.农艺性状的杂种优势比较对8个重要的农艺性状的中亲优势进行分析,结果表明:株高正向优势最大的组合是G8A×56R;主花序长正向优势最大的组合是G8A×56R;全株有效果数正向优势最大的组合是G588A×56R;主序有效果数正向优势最大的组合是Gd1A×91R;角果长度正向优势最大的组合是D3A×7R;每果粒数正向优势最大的组合是Gd1A×D1R;千粒重正向优势最大的组合是G8A×56R;单株粒重正向优势最大的组合是D3A×7R。从构成产量的千粒重、每果粒数和全株有效果数叁个因素的正向中亲优势最大的组合依次为G8A×56R、Gd1A×D1R和G588A×56R。对8个重要的农艺性状的超亲优势进行分析,结果表明:株高正向优势最大的组合是G8A×7R;主花序长正向优势最大的组合是G8A×56R;全株有效果数正向优势最大的组合是G588A×56R;主序有效果数正向优势最大的组合是G8A×56R;角果长度正向优势最大的组合是G588A×D1R;每果粒数正向优势最大的组合是D3A×56R;千粒重正向优势最大的组合是Gd1A×16R;单株粒重正向优势最大的组合是D3A×7R。从构成产量的千粒重、每果粒数和全株有效果数叁个因素的正向超亲优势最大的组合依次为Gd1A×16R、D3A×56R和G588A×56R。其中全株有效果数的最大正向超亲优势达到178.3%,单株粒重的最大正向超亲优势达到167.3%。5.品质性状的杂种优势比较对4个重要的品质性状进行杂种优势分析,结果表明:含油量正向中亲优势和正向超亲优势最大的组合都是Gd1A×91R;油酸含量正向中亲优势和正向超亲优势最大的组合都是G8A×16R;亚油酸含量正向中亲优势和正向超亲优势最大的组合分别是Gd1A×D1R和D3A×16R;总硫苷含量正向中亲优势和正向超亲优势最大的组合分别是D3A×91R和G588A×D21R。本研究所选取的母本和父本中分别有一个低硫苷含量材料,它们分别是D3A和D21R。两个低硫苷含量亲本的存在是造成总硫苷含量正向中亲优势和正向超亲优势最大的组合的值很大的原因,D3A×91R的正向中亲优势达到23.6%,G588A×D21R的正向超亲优势达到310.0%。在实际生产上,我们期望得到低硫苷含量的组合,本研究所配组合中总硫苷含量最理想的组合应该是D3A×D21R,实际测定结果也证实D3A×D21R的总硫苷含量仅为17.0μmol/g,而该组合杂种优势并不明显,这一结果充分说明:品质性状的杂种优势理论怎样与实际生产相结合还需作进一步的研究。

张洁夫[10]2007年在《甘蓝型油菜无花瓣和脂肪酸的遗传与分子标记》文中进行了进一步梳理油菜是我国主要油料作物,属典型的十字花科植物,其花器官的特点是具有4枚花瓣。无花瓣油菜因缺失花瓣,能够显着提高油菜花期对光能的利用效率,并减轻茵核病的发生,已成为油菜高产、抗病育种的重要方向之一。以往对油菜无花瓣性状的遗传研究大多按照Buzza(1983)提出的方法,计算各植株的花瓣度,并以花瓣度10%作为区分有、无花瓣的临界值,然而在杂交分离群体中,花瓣度的分布是接近连续的,难以用一个固定的值作为区分有、无花瓣的指标,应将花瓣度作为数量性状考察,按照数量性状的研究方法进行遗传分析,并进行无花瓣性状的QTL定位。油菜以收籽榨油为目的,含油量的高低决定着油菜品种的利用价值。菜籽油的主要脂肪酸组成包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、廿碳烯酸和芥酸等,脂肪酸组成的差异决定着油菜品种的食用价值和工业应用价值。以往对含油量的研究较多,但由于研究材料及研究方法不同,得到的结果差异较大;对油菜脂肪酸组成中的芥酸和油酸的遗传研究及基因克隆工作较深入,但其他脂肪酸的遗传及其分子标记工作相对较薄弱,不同研究者获得的结果差异较大,因此,有必要对油菜主要脂肪酸组成进行遗传分析及QTL定位工作,以利于油菜脂肪酸的进一步改良。本研究利用两个纯系亲本杂交,构建了该组合的6个基本世代(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2),利用主基因+多基因混合遗传模型对无花瓣、种子含油量、主要脂肪酸组成等性状进行遗传分析,探讨各个性状的遗传模式,明确主基因效应、多基因效应及其遗传率。以BC_1F_1为作图群体,利用RAPD、SSR和SRAP等标记技术,构建甘蓝型油菜的分子标记遗传图谱,并对无花瓣、种子含油量、主要脂肪酸组成等性状进行QTL定位。主要研究结果如下:1甘蓝型油菜无花瓣性状的遗传甘蓝型油菜无花瓣性状的遗传适合E-0模型,即2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。2对主基因的加性效应相等,但不同组合、不同年份的估计值有差异,加性效应值为-11.13~-20.08;2对主基因的显性效应值在不同组合间存在差异,(APL01/NB6)杂交组合估计的2对主基因的显性效应值不同,其中1对基因的效应值较大,而(APL01/M083)估计的2对主基因的显性效应值无差异;上位性效应不同组合问表现也有差异,(APL01/NB6)组合以加加上位和加显上位为主,(APL01/M083)组合以显显上位为主。主基因的遗传率较大,为76.29%-94.13%,不同群体的估计值有差异,以B_1世代的估计值较大,B_2的估计值较小;多基因的遗传率较小,不同组合、不同年份间表现一致。2甘蓝型油菜分子标记遗传图谱构建利用SRAP、SSR和RAPD技术,以(APL01/M083//M083)BC_1F_1为作图群体,获得219个SRAP标记、25个SSR标记和7个RAPD标记。利用MapMaker V2.0进行遗传作图,251个分子标记分布于19个连锁群(N1-N19),总长度为3 095.85 cM,标记间的平均距离为12.33 cM,并且利用相同的SRAP标记建立了该图谱与甘蓝型油菜高密度遗传图谱各连锁群间的对应关系。3甘蓝型油菜无花瓣性状的QTL定位对甘蓝型油菜无花瓣性状进行QTL定位结果,获得4个QTL,qAP5位于N5连锁群的A0226Bb152-m31e40b区间,解释花瓣度表型变异的3.71%;qAP6位于N6连锁群的m25e7-OPY9区间,解释花瓣度表型变异的3.02%;qAP8位于N8连锁群的A0226Gb468-m29e20区间,解释花瓣度表型变异的30.94%;qAP15位于N15连锁群的m21e4b-A0225Bb201区间,解释花瓣度表型变异的21.96%。qAP8和qAP15为2个主效QTL,可用于无花瓣性状的标记辅助选择,qAP5和qAP6为修饰基因位点。4甘蓝型油菜含油量与脂肪酸的遗传利用主基因+多基因混合遗传模型,对(APL01/M083)杂交组合的6个基本世代的含油量进行遗传分析,结果表明油菜种子含油量由1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因遗传率为38.37%~47.16%,多基因遗传率为24.29%~38.28%。油菜脂肪酸组成中,棕榈酸和廿碳烯酸均由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,棕榈酸的主基因以显性效应为主,加性效应较小;廿碳烯酸的主基因加性效应与显性效应并重。硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸均由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,硬脂酸的主基因以加性效应为主,显性效应较小,主基因的遗传率为75.00%~92.45%,多基因的遗传率较小;控制油酸的2对主基因的加性效应值分别为14.38和9.92,显性效应值分别为-2.24和-0.44,上位性效应以加加上位为主,主基因的遗传率较大,为81.93%~92.68%,多基因的遗传率较小;控制亚油酸及亚麻酸的主基因加性效应均大于显性效应,上位性效应中以加加上位和显显上位为主。芥酸由2对加性-显性主基因控制,2对主基因的加性效应为-12.27和-8.83,显性效应值较小,分别为0.35和1.69,无上位性效应,也无多基因存在,主基因的遗传率较大,为92.54%~96.72%。5甘蓝型油菜含油量的QTL定位对甘蓝型油菜种子含油量QTL定位结果,获得5个与含油量相关的QTLs,其中qOC1位于N1连锁群的m19e21c-A0214Ra142区间,可解释含油量表型变异的5.21%;qOC8位于N8连锁群的A0216Gb206-m5e42区间,可解释含油量表型变异的6.34%;qOC10位于N10连锁群的m15e48-A0228Bb437区间,可解释含油量表型变异的9.45%;qOC13-1位于N13连锁群的A0224Rb157-A0301Gb399区间,可解释含油量表型变异的18.12%;qOC13-2位于N13连锁群的A0226Ba377-A0226Ba367区间,可解释含油量表型变异的10.17%。5个QTL中qOC10和qOC13-2位点APL01具有正向效应,qOC1、qOC8和qOC13-1位点M083具有为正向效应。qOC13-1效应值较大,属主效基因位点,其余4个QTL效应相对较小,是多基因位点。6甘蓝型油菜主要脂肪酸的QTL定位对油菜主要脂肪酸组成QTL定位结果,获得与棕榈酸含量相关的QTL 5个,其中主效QTL 2个,分别位于N8连锁群的m14e24a-m11e37b区间和N13连锁群的A0224Rb157-A0301Gb399区间,可解释表型变异的11.31%和14.47%;获得与硬脂酸含量相关的QTL 3个,主效QTL位于N16连锁群的A0225Ba449-A0225Ga475区间,可解释表型变异的12.22%;获得与油酸含量相关的QTL 2个,均为主效QTL,位于N8连锁群的m11e37b-A0226Ba267区间和N13连锁群的m18e46-m20e25a区间,分别可解释表型变异的11.73%和27.14%;获得与亚油酸含量相关的QTL3个,主效QTL位于N8连锁群的m14e24a-m11e371)区间,可解释表型变异的13.25%;获得与亚麻酸含量相关的QTL 3个,效应值均较小,属修饰基因位点;获得与廿碳烯酸含量相关的OTL 4个,其中主效QTL 3个,分别位于N8连锁群的11e37b-A0226Ba267区间和m5e42-A0226Gb468区间以及N13连锁群的m18e46-m20e25a区间,可解释表型变异的12.20%、10.22%和11.14%;获得与芥酸含量相关的QTL2个,均为主效QTL,分别位于N8和N13连锁群,可解释表型变异的16.74%和31.32%。

参考文献:

[1]. 甘蓝型油菜主要农艺品质性状遗传体系和杂种优势改良研究[D]. 戚存扣. 南京农业大学. 2001

[2]. 甘蓝型油菜重要农艺和品质性状的杂种优势及遗传分析[D]. 张书芬. 华中农业大学. 2005

[3]. 油菜籽氨基酸性状的遗传效应分析[D]. 任玉玲. 浙江大学. 2004

[4]. 油菜籽品质性状的胚、细胞质和母体遗传效应分析[D]. 张海珍. 浙江大学. 2004

[5]. 油菜角果重量和油菜籽性状的发育遗传研究[D]. 李云侠. 浙江大学. 2008

[6]. 油菜籽饼粕氨基酸含量的近红外模型创建及发育遗传研究[D]. 陈国林. 浙江大学. 2010

[7]. 甘蓝型油菜主要农艺、品质性状的遗传分析和QTL定位[D]. 陶伯玉. 南京农业大学. 2015

[8]. 不同环境条件下油菜籽饼粕品质性状的发育遗传研究[D]. 张莉. 浙江大学. 2010

[9]. 甘蓝型油菜显性核不育纯合两用系的应用研究[D]. 张建. 西南大学. 2007

[10]. 甘蓝型油菜无花瓣和脂肪酸的遗传与分子标记[D]. 张洁夫. 南京农业大学. 2007

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甘蓝型油菜主要农艺品质性状遗传体系和杂种优势改良研究
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