糯玉米农艺性状航空诱变效应及遗传模型研究

论文摘要

配合力是评价玉米育种材料的重要指标,主要农艺性状的遗传表达特点可为农艺性状的选择提供理论依据。本文以糯玉米自交系S147（CK）及其航空处理诱变系M562、M563、M564、M566、M567、M568、M569为母本,以糯玉米自交系S181（CK）及其航空处理诱变M571、M573、M574、M575、M576作父本,按照NCⅡ不完全双列杂交试验设计,分析航空处理对糯玉米自交系S147、S181农艺性状配合力的诱变效应;采用LSD法,比较诱变系农艺性状的GCA与未处理（对照）GCA的差异显著性。以组合M578（P2）×S147（P1）的P1、P2、F1、B1、B2、F2六世代群体为材料,用植物数量性状主基因+多基因世六代联合分析方法,分析株高、穗位高、雄穗主轴长度、雄穗分枝个数、穗粗五个性状的遗传模型、主基因和多基因遗传效应,估计了相关遗传参数。研究的主要结果如下:①空间诱变可使纯合玉米自交系农艺性状和配合力产生变化,两个糯玉米自交系对航空诱变处理反应有很大的差异。②在父本组中,株高、穗位高、穗长三个性状的GCA方差分析差异显著。采用LSD法多重比较,各个选系的株高的GCA效应与对照S181差异不显著;选系M573、M574的穗位高的GCA与对照差异极显著;有4个诱变系的穗长性状GCA效应与S181差异极显著,其中M571、M573、M574三个诱变系的GCA为正效应,用其作亲本可得到长穗型组合。在母本组中,出苗-抽雄、出苗-吐丝、出苗-成熟、抽雄-吐丝、株高、穗位高、穗长、秃尖、穗行数、行粒数、单穗粒重、百粒重、出籽率13个主要性状的GCA方差分析差异达显著或极显著水平。采用LSD法多重比较,诱变系M562、M563、M564、M566、M567、M568、M569诱变系分别有9个、8个、6个、6个、7个、10个、11个性状的GCA与对照S147的GCA差异显著或极显著。在7个诱变系中,M564、M569的单穗粒重的GCA为正效应,用其作亲本,可获得高产组合。父母本双亲间的SCA,有出苗-成熟、单穗重、单穗粒重三个性状差异达显著水平;出苗-抽雄、出苗-吐丝差异达极显著水平,其余9个性状双亲间SCA差异不显著。③在组合M578×S147中,株高的最优遗传模型为E-1模型,即株高的遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型。雄穗主轴长度最优遗传模型为D-2,即符合一对加性主基因+加性-显性多基因遗传模型。穗位高、雄穗分枝个数、穗粗的遗传均符合C-0模型,即符合加性-显性-上位性多基因遗传模型。④株高的主基因遗传率在B1、B2、F2群体中分别为12.07%、39.88%、48.38%,多基因遗传率在B1、B2、F2群体中分别为50.64%、0.00%、15.25%。雄穗主轴长度主基因遗传率在B1、B2、F2群体中分别为0.20%、1.80%、21.40%,多基因遗传率在B1、B2、F2群体中分为43.20%、21.20%、0.00%。穗位高的多基因遗传率在B1、B2、F2群体中分别为31.97%、34.69%、19.80%。雄穗分枝个数的多基因遗传率在B1、B2、F2群体中分别为25.02%、3.08%、3.63%。穗粗的多基因遗传率在B1、B2、F2群体中分别为35.48%、44.47%、42.19%。⑤最后,对航空诱变基础材料的选择、组合农艺性状遗传模型双亲的选择、农艺性状的遗传模型、基因遗传率、分析方法,诱变系的利用进行了探讨。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 玉米主要农艺性状的研究
• 1.1.1 玉米主要农艺性状的配合力分析
• 1.1.2 玉米主要农艺性状的遗传研究
• 1.2 航空诱变玉米研究概况
• 1.2.1 航空诱变处理玉米基础材料的选择
• 1.2.2 航空诱变处理对玉米主要农艺性状的影响
• 1.2.3 航空诱变体的细胞学和生理生化研究
• 1.2.4 航空诱变体的配合力效应研究
• 1.2.5 航空诱变体的分子标记研究
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 研究的目标与内容
• 1.4.1 研究的目标
• 1.4.2 研究的内容
• 1.5 研究的技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 航空诱变处理对糯玉米主要农艺性状的诱变效应
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.3 统计分析
• 2.2 航空诱变突变体农艺性状遗传模型分析
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验方法
• 2.2.3 统计分析
• 3 结果与分析
• 3.1 航空诱变处理对糯玉米主要农艺性状的诱变效应
• 3.1.1 组合F1 主要农艺性状基因型方差分析
• 3.1.2 主要农艺性状配合力分析
• 3.2 航空诱变糯玉米突变体农艺性状遗传模型分析
• 3.2.1 株高的遗传
• 3.2.2 穗位高的遗传
• 3.2.3 雄穗主轴长度的遗传
• 3.2.4 雄穗分枝个数的遗传
• 3.2.5 穗粗的遗传
• 4 讨论
• 4.1 关于航空诱变基础材料选择的讨论
• 4.2 关于六世代联合分析中组合双亲材料选择的探讨
• 4.3 关于突变体农艺性状遗传模型基因遗传率的探讨
• 4.4 关于数量性状主基因+多基因多世代联合分析方法
• 4.5 关于诱变系的开发利用
• 4.6 需要进一步研究的问题
• 5 结论
• 5.1 空间诱变可使纯合玉米自交系的性状与配合力产生变异
• 5.2 不同的玉米自交系对空间诱变处理的反应有差异
• 5.3 创新点
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录