普通玉米4個籽粒性狀的遺傳分析.pdf

1、摘 要本試驗(yàn)以 籽粒長度、 籽粒容重、出 籽率等籽粒性狀差異明顯的6 個自 交系為供試材料， 按 6 世代遺傳交配設(shè)計(jì)， 利用6 世代均數(shù)分析、 6 世代遺傳方差分析及6世代 聯(lián)合分析等數(shù)量 性狀分 析方 法， 對籽粒長度、 籽粒比 重、 H K W I 和出 籽率等與產(chǎn)量和商品品質(zhì)有關(guān)的籽粒性狀進(jìn)行了遺傳機(jī)制研究， 取得以 下主要研究結(jié)果:( 1 ) 根據(jù)6 世代均數(shù)分析和遺傳方差分析結(jié)果， 4 個籽粒性狀在多數(shù)組合中 不符合加性一顯

2、性模型， 存在上位性效應(yīng)， 其加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)均顯著存在， 加性效應(yīng)除籽粒長度在多數(shù)組合中 表現(xiàn)為減效， 其余性狀均表現(xiàn)為增效; 4個籽粒性狀的 顯性效應(yīng)均為 增效， 且顯 性效 應(yīng)大于加性效 應(yīng); 上 位性效 應(yīng)則因 材料而異。 上 述4個籽粒性狀的廣義遺傳率在多數(shù)組合中表現(xiàn)較高， 狹義遺傳率則表現(xiàn)出 較大的差異， 且出 籽率在多數(shù)組合中 表現(xiàn)為超顯性遺傳， 而其余3 個籽粒性狀則表現(xiàn)為部分顯性， 但籽粒比 重和 H K WI 已

3、接近完全顯性。( 2 ) 根據(jù) 6 世代聯(lián)合分析結(jié)果，除籽粒比 重外的3 個籽粒性狀的最適模型為主 基因十多基因混合遺傳模型， 且在多 數(shù)組合中 表現(xiàn)為2 對主基因+多基因混合遺傳。 其中 籽粒長度和H K W I 檢測到的2 對主效 基因的 加性 效應(yīng)為 減效， 顯性效 應(yīng)為增效，且數(shù)值相當(dāng)， 并加性效應(yīng)大于顯性效應(yīng)， 互作效應(yīng)中以 I 效應(yīng)和 i 效應(yīng)較為明 顯， 作用方向 為負(fù)向， . 1 . b 效 應(yīng)和J b 。 效應(yīng)作用較

4、小， 作 用方向 為正向。 多 基因的 加性效和顯性效應(yīng)均為 減效， 且顯性效應(yīng)大于加性效應(yīng)， 3 種上位性效應(yīng)也較為明 顯，且【 i ] 效 應(yīng)為 減效， C j I 斂 應(yīng) 和 【 門效 應(yīng)為 增效。 出 籽 率 雖然 在3 個 組合中 差 異 較大， 但總的來看，該性狀檢測到的2 對主效基因的顯性效應(yīng)均為增效，且加性效應(yīng)大 于顯性效應(yīng)， 上位性效 應(yīng)以1 效應(yīng)較為明顯， 且作用方向?yàn)樨?fù)，多基因的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)均為減效， 且 顯

5、 性效應(yīng)大于加性效 應(yīng)。 此 外， 3個籽粒性狀( 籽粒長度、 H K W I 和出 籽率 ) 的 主基因 遺 傳率在不同 組合的不同 世 代中 存在明 顯差異， 高 者可達(dá) 8 0 %以 上， 低者僅為 1 0 % 左右。 但總的看來， 籽粒長 度的主基因遺傳率中等偏低， 而H K WI 和出 籽率則表現(xiàn)較高。 多基因 遺傳率同 樣在不同組合的不同世代中同樣存在明顯差異， 似乎籽粒長度的多基因比主 基因所起的作用要大一些， 而H K

6、W I和出 籽率則多基因比 主基因所起的作用要小一些。( 3 ) 比較4 個籽粒性狀在不同 組合中的遺傳表現(xiàn)， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 4 個籽粒性狀在不同 遺傳背景下表現(xiàn)出基因型間的差異。而且也存在一定的 規(guī)律性。從 6 世代均數(shù)分析和遺傳方差分析的結(jié)果看， 其差異主要體現(xiàn)在加性效應(yīng)的作用程度和作用方前 言玉米作為我國 重要的 糧食、 經(jīng)濟(jì)、 飼料作物， 在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中 起著重要的作用。 我國 是繼美國 之后的 第二大玉米生產(chǎn)國， 據(jù)聯(lián)合國 糧

7、農(nóng)組織2 0 0 1 年統(tǒng)計(jì)， 我國玉米總產(chǎn)達(dá) 1 1 0 3 9 0 K t ， 約占 世界總產(chǎn)的1 8 . 4 。 然而我們也應(yīng)該認(rèn)識到， 我國 玉米 單 產(chǎn) 與 世 界 發(fā) 達(dá) 國 家 還 存 在 較 大 的 差 距 ， 美 國 玉 米 平 均 單 產(chǎn)已 達(dá)8 3 8 1 K g / h m 2 ， 而我 國 仍 徘 徊 在4 7 0 3 K g / h m ' 左 右 。 另 外 ， 我 國 玉 米 的 商 品 品

8、質(zhì) 諸 如 收 獲 時 的 含 水 量 、籽粒色澤、 凈度、均勻度、 容重等，與發(fā)達(dá)國 家也有不小的差距。隨著我國加入W T O ， 對 玉 米 的 需 求 將 會 大 幅 增 長 D I ， 在 玉 米 種 植 面 積 難以 進(jìn)一 步 擴(kuò) 大 的 情 況 下，提高單位面積產(chǎn)量是滿足需求的關(guān)鍵所在. 因此， 繼續(xù)挖掘玉米的增產(chǎn)潛力，并改良 玉米的商品品 質(zhì)， 仍然是今后一段時期內(nèi)的重要課題。玉米籽粒性狀是構(gòu)成玉米籽粒產(chǎn)量的重要因素. 多

9、數(shù)學(xué)者的 研究表明，玉米籽粒性狀與產(chǎn)量性狀密切相關(guān)， 其性狀間 彼此相互聯(lián)系， 共同影響玉米籽粒產(chǎn)量。另外，玉米的某些籽粒性狀也是商品品質(zhì)的構(gòu)成因素。例如，籽粒的容重、顏色、光澤度、 籽粒形狀等影響 玉米的外觀品 質(zhì); 收獲時的含水量則影響 玉米的 儲藏品質(zhì)等等。由 于玉米籽粒性狀大多受多基因 控制， 遺傳較為復(fù)雜，因 此， 有必要進(jìn)一步研究玉米主要籽粒性狀的 遺傳特點(diǎn)， 探索它們之間的相互關(guān)系，以期為玉米遺傳育種提供理論參考。1 文獻(xiàn)

10、綜述1 . 1 籽 粒性狀的 遺 傳特點(diǎn)籽粒性狀是構(gòu)成產(chǎn)量的 重要因素。 由 于它們受微效多基因 控制， 遺傳比 較復(fù)雜，受環(huán)境影響大，而且性狀間彼此相關(guān)。因此， 有關(guān)籽粒性狀的 研究因材料、 環(huán)境等因素的 影響， 結(jié)果不甚一致。楊安貴、高 之仁、 賴仲銘的 研究1 2 1 ( 1 9 8 1 ) 發(fā) 現(xiàn)， 單 株籽粒 產(chǎn)量、 穗重、 行粒數(shù)、 穗長和百粒重都存在著明顯的上位性遺傳效應(yīng)。除百粒重的顯性基因效應(yīng)較不重要外. 其它幾個性狀

11、的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)均都有重要的表現(xiàn)。 孫根樓、 賴仲銘[ 3 1 ( 1 9 8 8 ) 研究了 玉米 兩個異 源種質(zhì)群體 ( G . M 1 ) ， 表明 上 位性效 應(yīng)僅對G 群體穗重、 穗粗， M1 群體穗重、單株產(chǎn)量的 遺傳系統(tǒng)有顯著作用， 其它性狀表現(xiàn)出顯著的加性效應(yīng)， 大部分性狀顯性和I ; 類上位性效應(yīng)也達(dá)顯著水平， 且顯性基因的分布既有單向也有雙向。 沈高中、 賴仲銘 ( 1 9 8 7 ) 的 研究結(jié)果表明 籽粒