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玉米出籽率性状多世代联合遗传分析

李洪涛 许瀚元 迟铭 华国栋 王军

李洪涛, 许瀚元, 迟铭, 华国栋, 王军. 玉米出籽率性状多世代联合遗传分析[J]. 福建农业学报, 2017, 32(11): 1178-1184. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.011.002
引用本文: 李洪涛, 许瀚元, 迟铭, 华国栋, 王军. 玉米出籽率性状多世代联合遗传分析[J]. 福建农业学报, 2017, 32(11): 1178-1184. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.011.002
LI Hong-tao, XU Han-yuan, CHI Ming, HUA Guo-dong, WANG Jun. Joint Multi-Generation Genetic Analysis on Kernelling Rate of Maize[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(11): 1178-1184. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.011.002
Citation: LI Hong-tao, XU Han-yuan, CHI Ming, HUA Guo-dong, WANG Jun. Joint Multi-Generation Genetic Analysis on Kernelling Rate of Maize[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(11): 1178-1184. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.011.002

玉米出籽率性状多世代联合遗传分析

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.011.002
基金项目: 

连云港市科技计划项目 CN1501

连云港市科技计划项目 NYYQ1618

连云港市农业科学院青年基金项目 QNJJ1718

连云港市农业科学院青年基金项目 QNJJ1707

江苏省农业“三新”工程 SXGC[2017]097

详细信息
    作者简介:

    李洪涛(1987-), 男, 硕士, 助理研究员, 主要从事玉米遗传育种和栽培技术研究(E-mail:502803218@qq.com)

    通讯作者:

    王军(1982-), 男, 硕士, 副研究员, 主要从事作物遗传育种研究(E-mail:58980883@qq.com)

  • 中图分类号: S513

Joint Multi-Generation Genetic Analysis on Kernelling Rate of Maize

  • 摘要: 玉米出籽率是影响果穗同化产物分配状况的重要指标,与单穗产量密切相关,研究其遗传规律对玉米高产育种具有重要的指导意义。本研究以出籽率存在显著差异的2个普通玉米自交系组配的P1、P2、F1、BC1、BC2、F26个世代为试验材料,运用主基因+多基因遗传模型分析方法进行分析。结果表明,玉米出籽率的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因共同控制;2对主基因和多基因的加性效应与显性效应均表现为增效,加性×加性互作、显性×显性互作、加性×显性互作、显性×加性互作等上位性效应均表现为减效;BC1、BC2、F2主基因的遗传率分别为54.05%、36.26%、48.83%,BC1、BC2、F2多基因的遗传率分别为26.45%、46.36%、31.43%,主基因+多基因总遗传率为81.13%;由此说明主基因与多基因在控制玉米出籽率遗传特性上都具有重要作用,以主基因遗传为主,非加性基因效应大于加性基因效应,同时环境因素对出籽率性状具有一定影响。本研究将为玉米出籽率性状的基因定位和选择育种提供理论指导。
  • 图  1  各世代群体的出籽率均值及次数分布

    注:A为均值与标准差;图中世代P1为L055,P2为齐319,F1为L055×齐319,BC1为L055/齐319//L055,B2为L055/齐319/齐319,F2为L055×齐319。B为BC1世代,图中a~o出籽率分别为83.22%~83.76%、83.76%~84.29%、84.29%~84.83%、84.83%~85.36%、85.36%~85.90%、85.90%~86.43%、86.43%~86.97%、86.97%~87.50%、87.50%~88.04%、88.04%~88.58%、88.58%~89.11%、89.11%~89.65%、89.65%~90.18%、90.18%~90.72%、90.72%~81.25%。C为BC2世代,图中a~o出籽率分别为74.29%~75.42%、75.42%~76.56%、76.56%~77.69%、77.69%~78.82%、78.82%~79.05%、79.05%~81.09%、81.09%~82.22%、82.22%~83.35%、83.35%~84.49%、84.49%~85.62%、85.62%~86.75%、86.75%~87.80%、87.80%~89.02%、89.02%~90.15%、90.15%~91.28%。D为F2世代,图中a~o出籽率分别为77.08%~77.97%、77.97%~78.86%、78.86%~79.75%、79.75%~80.64%、80.64%~81.53%、81.53%~82.42%、82.42%~83.31%、83.31%~84.20%、84.20%~85.09%、85.09%~85.98%、85.98%~86.87%、86.87%~87.76%、87.76%~88.65%、88.65%~89.55%、89.55%~90.44%。

    Figure  1.  Average kernelling rates and frequency distributionsof crossed maize plantsindifferent generations

    表  1  玉米出籽率各遗传模型的AIC

    Table  1.   AIC estimates by different genetic models on kernelling rateof maize

    模型 遗传模式 AIC
    A-1 1MG-AD 2873.8956
    B-1 2MG-ADI 2460.3512
    B-5 2MG-AED 2574.2292
    D MX1-AD-ADI 2417.316
    D-4 MX1-AEND-AD 2548.5771
    E-3 MX2-A-AD 2520.7378
    A-2 1MG-A 5055.9528
    B-2 2MG-AD 2811.2523
    B-6 2MG-EEAD 2941.7072
    D-1 MX1-AD-AD 2562.3923
    E MX2-ADI-ADI 2406.9714
    E-4 MX2-EA-AD 2550.8484
    A-3 1MG-EAD 2740.0595
    B-3 2MG-A 4746.3563
    C PG-ADI 2414.1024
    D-2 MX1-A-AD 2547.3773
    E-1 MX2-ADI-AD 2405.9635
    E-5 MX2-AED-AD 2494.9728
    A-4 1MG-AEND 3227.5245
    B-4 2MG-EA 4755.3912
    C-1 PG-AD 2608.6915
    D-3 MX1-EAD-AD 2502.5794
    E-2 MX2-AD-AD 2497.8477
    E-6 MX2-EEAD-AD 2492.9741
    注:MG:主基因;A:加性效应;E:等于;D:显性效应;N负向;I:互作(上位性效应);P G:多基因;MX:主基因+多基因。如E模型(MX2-ADI-ADI):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。
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    表  2  玉米出籽率遗传模型的适合性检验

    Table  2.   Test for goodness-of-fit on genetic models for kernelling rate of maize

    候选模型 世代 U12 U22 U32 nW2 Dn
    C P1 1.1679(0.2798) 1.3124(0.252) 0.1575(0.6914) 0.1392(>0.05) 0.023(>0.05)
    F1 0.0241(0.8766) 0.1372(0.7111) 0.7745(0.3788) 0.0829(>0.05) 0.0294(>0.05)
    P2 0.336(0.5621) 0.3059(0.5802) 0.0011(0.974) 0.0497(>0.05) 0.0527(>0.05)
    BC1 0.0037(0.9518) 0.0154(0.9012) 0.5339(0.465) 0.0612(>0.05) 0.0038(>0.05)
    BC2 1.7049(0.1916) 0.8294(0.3624) 2.7796(0.0473)* 0.2369(>0.05) 0.006(>0.05)
    F2 1.1315(0.2874) 1.5524(0.2128) 0.7465(0.3876) 0.1549(>0.05) 0.0081(>0.05)
    D P1 0.0033(0.9542) 0.0126(0.9106) 0.0513(0.8208) 0.024(>0.05) 0.0359(>0.05)
    F1 0.2704(0.603) 0.4773(0.4897) 0.5615(0.4537) 0.1177(>0.05) 0.0285(>0.05)
    P2 0.0119(0.9132) 0.0133(0.9082) 0.0015(0.9689) 0.024(>0.05) 0.0402(>0.05)
    BC1 0.0118(0.9134) 0(0.9984) 0.1844(0.6676) 0.0263(>0.05) 0.0052(>0.05)
    BC2 0.006(0.9381) 0.2837(0.5943) 3.3488(0.0375)* 0.1146(>0.05) 0.0056(>0.05)
    F2 0.048(0.8265) 0.0035(0.953) 0.3758(0.5398) 0.0246(>0.05) 0.0071(>0.05)
    E P1 0.0033(0.9542) 0.0126(0.9106) 0.0513(0.8208) 0.024(>0.05) 0.0359(>0.05)
    F1 0.2704(0.603) 0.4773(0.4897) 0.5615(0.4537) 0.1177(>0.05) 0.0285(>0.05)
    P2 0.0119(0.9132) 0.0133(0.9082) 0.0015(0.9689) 0.024(>0.05) 0.0402(>0.05)
    BC1 0.5117(0.4744) 0.3029(0.5821) 0.3237(0.5694) 0.2143(>0.05) 0.0075(>0.05)
    BC2 0.2232(0.6366) 0.0144(0.9045) 1.8216(0.1771) 0.1546(>0.05) 0.0038(>0.05)
    F2 0.3596(0.5487) 0.064(0.8003) 1.7174(0.19) 0.1095(>0.05) 0.0132(>0.05)
    E-1 P1 0.0033(0.9542) 0.0126(0.9106) 0.0513(0.8208) 0.024(>0.05) 0.0359(>0.05)
    F1 0.2704(0.603) 0.4773(0.4897) 0.5615(0.4537) 0.1177(>0.05) 0.0285(>0.05)
    P2 0.0119(0.9132) 0.0133(0.9082) 0.0015(0.9689) 0.024(>0.05) 0.0402(>0.05)
    BC1 0.5117(0.4744) 0.3028(0.5821) 0.324(0.5692) 0.2143(>0.05) 0.0075(>0.05)
    BC2 0.2137(0.6439) 0.0049(0.944) 2.278(0.1312) 0.1655(>0.05) 0.0038(>0.05)
    F2 0.2861(0.5927) 0.0461(0.83) 1.4705(0.2253) 0.0902(>0.05) 0.0116(>0.05)
    注:U12U22U32为均匀性检验统计量,nW2为Smirnov检验统计量,Dn为Kolmogorov检验统计量。*表示在0.05水平差异显著(P < 0.05),**表示在0.01水平差异显著(P < 0.01)。
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    表  3  玉米出籽率最佳遗传模型遗传参数估计值

    Table  3.   Estimates of genetic parameters on kernelling rate of maizeby best-fit model

    一阶遗传参数 估计值 二阶遗传参数 世代 估计值
    m 82.5679 σp2 BC1 1.9463
    da 1.7208 σmg2 1.052
    db 1.7208 σpg2 0.5148
    ha 2.6451 hmg2(%) 54.05
    hb 2.6450 hpg2(%) 26.45
    ha/da 1.5371 σp2 BC2 5.2171
    hb/db 1.5370 σmg2 1.8919
    i -0.2445 σpg2 2.4186
    jab -1.3506 hmg2(%) 36.26
    jba -1.3506 hpg2(%) 46.36
    l -4.6674 σp2 F2 4.7611
    [d] 2.3491 σmg2 2.4225
    [h] 6.6285 σpg2 1.4436
    [h]/[d] 2.8217 hmg2(%) 48.83
    hpg2(%) 31.43
    h2(%) 81.13
    注:m是群体平均数;dhijl分别代表主基因的加性效应、显性效应、加性与加性互作效应、加性与显性互作效应、显性与显性互作效应;ab分别代表第1对和第2对主基因;h/d代表显性度;[d]、[h]分别代表多基因的加性效应、显性效应;σp2σmg2σpg2分别代表表型方差、主基因方差、多基因方差;hmg2(%)、hpg2(%)、h2(%)分别代表主基因遗传率、多基因遗传率、总遗传率(主基因遗传率+多基因遗传率)。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-05
  • 修回日期:  2017-08-31
  • 刊出日期:  2017-11-28

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