辣椒开花期的主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基困混合遗传模型对早熟辣椒‘E100’与‘L101’杂交组合多个世代群体开花期进行了联合分析.结果表明:开花期由两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因的控制;主基因遗传率在B1、B2和F2世代分别为55.27%、53.83%和76.05%;B1、B2和F2世代多基因遗传率分别为34.13%、42.78%和16.94%.     

烟草白粉病抗性基因的遗传分析

以烟草抗白粉病品种台烟7号为母本,感病品种NC89为父本,构建6个世代的群体,利用主基因 多基因混合遗传模型的分离分析方法,研究烟草白粉病的抗性遗传规律。结果表明,烟草白粉病抗性的遗传是由两对加性-显性-上位性主基因 加性-显性-上位性多基因（E-0模型）控制的。B1、B2和F2世代主基因的遗传率分别为88.05%、32.62%、84.43%,主基因遗传率很大,说明可以在抗病育种早期进行选择;B1、F2世代多基因遗传率均为0.00%,说明烟草白粉病的发生受一定环境影响。     

甜瓜远缘群体果实糖含量相关性状遗传分析

以栽培甜瓜0246为母本,野生甜瓜Y101为父本,构建了P1、P2、F1、F2、B1、B26个世代,运用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行多世代联合分析,探讨了甜瓜果实糖含量相关性状的遗传特性。结果表明:果糖含量、葡萄糖含量和总糖含量遗传均受两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型控制(E-0),主基因在F2中的遗传率分别达到90.32%、82.42%和94.66%。蔗糖含量受一对加性主基因+加性-显性多基因模型控制(D-2),主基因在F2中的遗传率达到83.76%。甜瓜果实糖含量相关性状遗传体系中主基因具有重要作用且环境方差所占比例较小,适宜早代选择。     

羽衣甘蓝裂叶相关性状遗传分析

以羽衣甘蓝圆叶自交系‘0835’和裂叶自交系‘0819’为亲本,调查P1、P2、F1、F2群体莲座期4个裂叶相关性状表型数据,运用‘四世代主基因+多基因’遗传模型,对叶长、叶宽、叶形指数、叶缘缺刻数4个叶形相关性状进行遗传分析,探讨羽衣甘蓝裂叶相关性状的遗传规律,为羽衣甘蓝裂叶性状遗传、QTL定位及新品种选育奠定基础。结果表明:(1)4个性状均存在一定的杂种优势,其中叶缘缺刻数中亲优势达显著水平,4个性状均存在负向超亲优势。(2)叶长和叶宽均符合E-4模型,即由2对等加性主基因+加性-显性多基因共同控制;叶长主基因遗传率为83.80%,多基因遗传率为1.05%;叶宽主基因遗传率为22.28%,多基因遗传率为61.92%。(3)叶形指数和叶缘缺刻数均符合E-1模型,即由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制;叶形指数主基因遗传率为93.73%,多基因遗传率为2.59%;叶缘缺刻数主基因决定了表型变异的91.18%。     

大白菜抽薹性状的主基因＋多基因遗传分析

以大白菜易抽薹自交系06S1703和耐抽薹自交系06J32形成的P1、P2、F1、F2、B1和B2等6个世代为材料,应用主基因+多基因多世代联合分析方法,对大白菜抽薹性状进行了研究.结果表明,大白菜的抽薹性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,其中2对主基因的加性效应值分别为-3.575 8和-13.619,显性效应值分别为-3.755 2和-2.257 7.B1、B2和F2世代的主基因遗传率分别为87.95%、95.13%和96.25%,只在B1群体中检测到多基因效应,遗传率仅为1.39%,说明大白菜的抽薹性是以主基因遗传为主,可以进行早期选择.     

玉米穗部性状的多世代联合遗传分析

以玉米自交系095和L26为亲本,通过对P1、P2、F1、F2、B1、B26个基本世代联合分析,研究了秃尖长、穗行数、穗粗、千粒重、穗重、单株产量等穗粒性状的遗传模型。结果表明:穗行数、穗重、单株产量的最适模型为D-2模型,即1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗粗、千粒重的最佳模型为B-1模型,符合两对基因加性-显性-上位性模型;秃尖长的最佳模型为E-3,符合两对加性主基因+加性-显性多基因模型。本研究利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法对玉米穗部性状进行遗传分析,有助于阐明玉米穗部性状的遗传规律。     

油菜半矮秆新种质10D130株高主基因+多基因遗传模型分析

株高是油菜重要的株型改良性状之一。油菜株高对提高油菜的产量、抗倒伏能力和机械收获都有非常重要的作用。本文利用株高性状差异较大的半矮杆新种质10D130和常规品种中双11进行杂交,构建6世代遗传分析群体（P1、F1、P2、B1、B2、F2）,以主基因＋多基因混合遗传模型对该组合株高进行遗传分析。结果表明：10D130?中双11号组合株高受到1对加性-显性-上位性主基因 加性-显性-上位性多基因控制（D模型）。其中,株高性状加性效应值为-8.58,显性效应值为7.44.在B1、B2和F2 3个分离世代群体中主基因遗传率分别为23.52％、0.91%和17.81%,多基因遗传率分别为30.05％、68.05%和39.35%。10D130半矮杆遗传分析揭示在该材料的运用上不仅要考虑主基因的作用、还要考虑多基因与环境对株高性状的影响。     

陕北黄芥芥酸含量的主基因+多基因遗传分析

以吴旗黄芥×长安芥菜组合的6个世代P1、P2、F1、B1、B2和F2群体为材料,利用植物数量性状主基因+多基因模型的多世代联合分析方法研究了该组合芥酸含量的遗传特征.结果表明:吴旗黄芥×长安芥菜组合芥酸含量受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E模型)控制.主基因效应中,加性效应大于显性效应,第一对主基因加性效应(da)和显性效应(ha)分别为-4.718 0和4.419 5;第二对主基因的加性效应(db)和显性效应(hb)分别-4.005 8和2.023 7;2对主基因对芥酸含量的贡献差异较大,第二对主基因加性和显性效应之和占第一对主基因加性和显性效应之和的65.98%;2对主基因间存在一定的互作效应(绝对值在0.338 7～3.694 1),其中第一对主基因显性×第二对主基因加性效应(jba)较大,为3.694 1.B1、B2和F2群体芥酸含量主基因遗传率分别为68.83%、44.76%和87.99%;多基因遗传率分别为20.29%、41.21%和0,F2代表现出较高的遗传力,可在早期世代对芥酸含量进行选择.     

不结球白菜叶子重量性状遗传模型分析

应用主基因+多基因6个世代联合分离分析方法, 对不结球白菜SI×秋017组合的叶片重和叶柄重性状进行了分析。结果表明, SI×秋017组合的叶片重性状遗传受1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因(D-4)控制, 主基因加性效应为1.8991, 显性效应为-1.8991; 多基因加性效应为-1.2934, 显性效应为1.7933; 势能比值为-1.3865, 显性度为-1.0000; B1、B2和F2世代群体叶片重的主基因遗传率分别为6.98%、4.33% 和36.08%; B1、B2和F2世代群体叶片重的多基因遗传率为16.03%、7.39%和23.96%。叶柄重的遗传受1对加性主基因+加性-显性多基因(D-2)控制, 主基因加性效应为-1.1457, 显性效应为0; 多基因加性效应为1.3472, 多基因显性效应为2.5788; 势能比值为1.9142, 显性度为0。B1、B2和F2世代群体叶柄重的主基因遗传率分别为31.72%、5.27%和57.94%。B1、B2和F2世代群体叶柄重的多基因遗传率分别为0.42%、4.59%和4.80%。对SI×秋017组合叶片重性状的改良要在晚代选择; 对叶柄重的改良要以主基因为主, 可在早代选择。     

烤烟叶数、叶面积的遗传分析

以叶数较少、叶面积较小的烤烟品种丸叶为母本(P1),以叶数较多、叶面积较大的烤烟品种Coker319为父本,构建了6个世代分离群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析烤烟杂交组合丸叶×Co-ker319叶数、叶面积的遗传效应。结果表明:烤烟的叶数和叶面积均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E0)控制,其中叶数遗传以加性效应及显性×显性上位性效应为主,叶面积几种遗传效应差不多,其上位性效应>加性效应>显性效应,叶数和叶面积在B1世代的主基因遗传率分别为36.91%和2.13%,多基因遗传率分别为31.00%和19.53%,B2世代的主基因遗传率分别为51.60%和50.92%,多基因遗传率分别为16.84%和13.26%,F2世代的主基因遗传率分别为42.63%和30.32%,多基因遗传率分别为42.08%和12.18%,叶数和叶面积的主基因遗传率较高,适合在早代选择。     

水稻单株有效穗数主基因＋多基因混合遗传分析

选择单株有效穗数差异大的3个亲本CB1（15.3）、CB4（6.4）和CB7（11.8）,配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,建立了相应的P_1、F_1、P_2、B_1、B_2、F_2群体,将其分为中、晚两个生产季节种植,考察了有效穗数性状.利用主基因＋多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则（AIC）在B_1、B_2、F_2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量.结果表明该性状在所有B_1、B_2、F_2中均符合2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性-上位性多基因的遗传模式,主基因遗传率为30.64%-72.26%,多基因遗传率为3.41%-28.20%,总基因遗传率为45.96%-87.29%;相同组合种植季别主基因遗传率及一阶参数对比表明,杂交亲本的选择及种植季别对该性状遗传率影响较小,h_a、h_b、j_（ab）、j_（ba）值均为负值表明显性效应和加性显性互作对该性状表达具有抑制作用.     

甘蓝型油菜含油量的主基因+多基因遗传效应分析

应用多世代联合分析数量性状主基因和多基因混合遗传的统计方法,分析了甘蓝型油菜两个组合的5个世代——亲本P1、P2、F1、F2和F2：3家系材料含油量的遗传效应。结果表明,分离世代F2及F2：3家系含油量次数分布均呈混合的正态分布,符合主基因＋多基因的遗传特征。D-2模型是该项研究两个甘蓝型油菜杂交组合含油量的最适遗传模型,含油量的遗传是由一对加性主基因和加-显性多基因共同控制的。组合1（1141Bx垦C1-1）主基因加性效应值为-1．74,表明亲本1141B中主基因位点上的等位基因降低含油量,而亲本垦C1-1中的等位基因增加含油量。多基因加性效应值和显性效应值分别为1．20和-1．93;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为68．21％和27．17％;F2：3的主基因遗传力和多基因遗传力分别为81．70％和16．80％。组合2（32Bx垦C1-2）主基因加性效应值为-3．74,表明亲本32B中主基因位点上的等位基因降低含油量,而亲本垦C1-2中的等位基因增加含油量。多基因加性效应值和显性效应值分别为-1．99和0．93;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为66．20％,和28．10％;F2：3的主基因遗传力和多基因遗传力为81．00％和14．90％。两组合在F2：3家系世代含油量的主基因遗传力均较F2高,因此认为高含油量育种中在F2：3家系进行选择效率较高。     

茎瘤芥(榨菜)瘤茎形状的遗传研究

利用瘤茎形状有较大差异的4个茎瘤芥(Brassica juncea var.tumida Tsen et Lee)自交系作为亲本配置了2个杂交组合,并以瘤茎形状指数作为度量指标,应用主基因+多基因混合遗传模型对其衍生后代家系群体P1、P2、F1、B1、B2和F2瘤茎形状进行了多世代联合遗传分析。杂交组合y203×b145的瘤茎形状受2对加性-显性-上位性主基因控制,其遗传率在B1、B2和F2群体中分别为59.89%、26.18%和54.14%;而瘤茎形状在杂交组合y92×b146中受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,在B1、B2和F2家系群体中,其主基因遗传率分别为22.44%、58.06%和63.14%,多基因遗传率分别为40.42%、4.36%和1.26%。这些结果表明,对瘤茎形状改良时要以主基因利用为主,且宜在中高世代选择。     

Power of the joint segregation analysis method for testing mixed major-gene and polygene inheritance models of quantitative traits

Understanding the genetic architecture of quantitative traits can greatly assist the design of strategies for their manipulation in plant-breeding programs. For a number of traits, genetic variation can be the result of segregation of a few major genes and many polygenes (minor genes). The joint segregation analysis (JSA) is a maximum-likelihood approach for fitting segregation models through the simultaneous use of phenotypic information from multiple generations. Our objective in this paper was to use computer simulation to quantify the power of the JSA method for testing the mixed-inheritance model for quantitative traits when it was applied to the six basic generations: both parents (P₁ and P₂), F₁, F₂, and both backcross generations (B₁ and B₂) derived from crossing the F₁ to each parent. A total of 1968 genetic model-experiment scenarios were considered in the simulation study to quantify the power of the method. Factors that interacted to influence the power of the JSA method to correctly detect genetic models were: (1) whether there were one or two major genes in combination with polygenes, (2) the heritability of the major genes and polygenes, (3) the level of dispersion of the major genes and polygenes between the two parents, and (4) the number of individuals examined in each generation (population size). The greatest levels of power were observed for the genetic models defined with simple inheritance; e.g., the power was greater than 90% for the one major gene model, regardless of the population size and major-gene heritability. Lower levels of power were observed for the genetic models with complex inheritance (major genes and polygenes), low heritability, small population sizes and a large dispersion of favourable genes among the two parents; e.g., the power was less than 5% for the two major-gene model with a heritability value of 0.3 and population sizes of 100 individuals. The JSA methodology was then applied to a previously studied sorghum data-set to investigate the genetic control of the putative drought resistance-trait osmotic adjustment in three crosses. The previous study concluded that there were two major genes segregating for osmotic adjustment in the three crosses. Application of the JSA method resulted in a change in the proposed genetic model. The presence of the two major genes was confirmed with the addition of an unspecified number of polygenes. Received: 18 August 2000 / Accepted: 9 March 2001     

辣椒果实性状主基因+多基因遗传分析

以果实性状差异较大的一年生辣椒材料C.annuum B9431(P1)和灌木辣椒材料C.frutescens H108(P2)为亲本,构建4世代群体(P1、P2、F1、F2),应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法对辣椒6个果实性状进行遗传分析,为辣椒果实性状QTL定位及分子标记辅助育种研究奠定理论基础。结果表明:6个果实性状均符合2对主基因+多基因遗传模型。其中,单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数和果肉厚度5个性状均符合E-0模型,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型;果柄长度最佳遗传模型为E-5,即2对完全显性主基因+加性-显性多基因模型。单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数、果肉厚度和果柄长度主基因遗传率分别为87.64%、37.67%、82.46%、94.82%、83.33%和40.00%,多基因遗传率分别为7.50%、54.56%、10.53%、0.27%、12.96%和37.78%。     

白菜叶裂数性状主基因+多基因遗传分析

以叶片全缘的大白菜自交系(P1)和叶缘深裂的欧洲白菜型油菜自交系(P2)杂交所获得的6个基本世代(P1、P2、F1、B1、B2、F2)为材料,应用主基因+多基因混合遗传模型对白菜叶裂数进行遗传分析。结果表明,白菜的叶裂数受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因的控制,第1对主基因加性效应为-1.154 7,显性效应为-1.516 8;第2对主基因的加性效应为-1.154 8,显性效应为1.034 9;多基因加性效应为0.591 9,显性效应为1.145 2,2对主基因间存在明显的交互作用。B1、B2和F2世代叶裂数的主基因遗传率分别为88.48%、90.40%、93.03%;多基因遗传率分别为4.114%、0、0。B1、B2、F2世代叶裂数表现出较高的主基因遗传率,受环境影响较小。在白菜叶裂数性状的改良中应以主基因为主,并适于早代选择。     

结球甘蓝植株相关主要农艺性状 的遗传及相关性分析

利用主要农艺性状上具有显著差异的结球甘蓝高代纯合自交系01-88和02-12杂交获得F1,通过游离小孢子培养获得含有189个基因型的DH群体为试验材料,采用主基因+多基因混合遗传模型对结球甘蓝外叶数、开展度、株高、外叶颜色、外叶长和外叶宽6个与植株相关的主要农艺性状进行遗传和相关性分析。结果表明,在DH分离群体中6个主要农艺性状呈连续的、单峰、偏态分布,说明这些性状为多基因控制的数量性状。除外叶宽和外叶颜色性状受多基因控制外,其余4个农艺性状均受2对主基因+多基因控制。主基因遗传率大小顺序为株高(59.16%)>外叶长(56.56%)>外叶数(55.67%)>开展度(19.56%)。株高、外叶长和外叶数性状具有较高的主基因遗传率,早代选择效果较好。这6个农艺性状间存在一定的相关性,其中外叶数与开展度、外叶长与外叶宽等成对性状呈极显著正相关;外叶数与外叶宽成对性状呈极显著负相关,在育种实践中可利用其相关性实行间接选择。     

Genetic Analysis of Oil Content in Brassica napus L. Using Mixed Model of Major Gene and Polygene

The joint segregation analysis of a mixed genetic model of major gene plus poly-gene was conducted to study the inheritance of oil content in Brassica napus L. Five populations, i.e the populations of 2 parents(P₁ and P₂), F₁, F₂ and F_2:3 (derived from F₂) family, from each of the two crosses (1141B × Ken C₁-1, 32B × Ken C₁-2) were investigated. The frequency distributions of oil content in F₂ and F_2:3 family populations show characteristics of a mixed normal distribution, which indicated that the inheritance of oil content followed a major gene plus poly-gene model. Twenty-one genetic models were established, which could be classified into five types: one and two major genes, polygenes, one and two major genes plus polygenes. The most suitable genetic model could be selected using Akaike's Information Criterion and the fitness of the selected one could be examined by a set of tests. Results show that genetic model D-2 is the most fitting genetic model for the trait. In other words, oil content in oilseed rape is controlled by one additive major gene plus additive and dominance polygenes. For cross 1 (1141B × Ken C₁-1) the heritabilities of major gene and poly-genes in F₂ are 68.21% and 27.17%, respectively, and in F_2:3 are 81.70% and 16.80%, respectively. The additive effect of major gene is-1.74, which indicates that the locus of the allele in parent 1141B may decrease the oil content, but that in parent Ken C₁-1 may increase it. The additive and dominance effects of the polygenes are 1.20 and -1.93, respectively. For cross 2 (32B × Ken C₁-2) the heritabilities of major gene and polygenes in F₂ are 66.20% and 28.10%, respectively, and in F_2:3 were 81.00% and 14.90%, respectively. The additive effect of major gene was -3.74, which also indicates that the locus of the allele in parent 32B may decrease the oil content, but that in parent Ken C₁-2 may increase it. The additive and dominance effects are -1.99 and 0.93, respectively. The heritability of the major gene in F_2:3 is higher than that in F₂ in both crosses, so it would be more efficent to conduct selection in F_2:3 families for high oil content in breeding.