棉花不同杂交类型后代主要性状的遗传效应比较分析

论文摘要

棉花为重要的经济作物之一。培育高产、优质的棉花新品种是育种工作者永久的追求。棉花杂种优势的利用是培育高产优质新品种的重要途径之一。本试验利用5个陆地棉为母本,6个陆地棉（其中有一棕色棉）和1个海岛棉作父本,采用NCⅡ设计,配制35个杂交组合,研究不同类型的杂交组合的杂种优势表现和亲本遗传距离以及它们之间的关系。第二年从中选出4个有代表的组合:彩色棉×白色棉、海岛棉×陆地棉、陆地棉×陆地棉2个,采用世代均值分析的方法估计所研究性状的基因效应,探讨杂种优势产生的遗传机制。并对彩色棉色泽的遗传相关机制进行了分析,主要研究结果如下:1.杂种优势比较陆地棉组合与海陆组合的各产量性状都具有较高的中亲优势。海陆组合株铃数的中亲优势明显高于陆地棉组合。单铃重、单株皮棉产量和衣分陆地棉组合与海陆组合相当。超亲优势上,陆地棉组合几个性状都具有优势,海陆组合的株铃数有优势。品质性状上,2.5%跨长的优势最明显,海岛棉组合和陆地棉组合的中亲优势和超亲优势都比较大,海岛棉的优势高于陆地棉。说明纤维长度具有明显的超显性作用。海岛棉比强度的优势也比较大。2.杂种优势与亲本遗传距离相关分析表明,35个杂交组合各性状的双亲遗传距离和杂种优势的相关程度不同。从中亲优势与遗传距离的相关系数来看,果节数、单株铃数、单株皮棉产量、2.5%跨长、整齐度、比强度呈正相关,达显著或极显著水平。衣分、伸长率呈显著负相关。从遗传距离与超亲优势的相关系数来看,单株铃数呈显著正相关。衣分、比强度、伸长率呈显著负相关。其余相关均不显著。3.棉花不同杂交类型后代的基因效应分析果枝数、株铃数和籽指的基因效应在彩色棉与白色棉组合、白色陆地棉杂交组合及海岛棉与陆地棉杂交组合三种类型中表现接近。果枝数都存在着显著地显性效应和显-显上位性效应。株铃数和籽指符合加-显-上模型。以加性效应为主。单铃重和单株皮棉产量的遗传规律比较复杂,在三种杂交类型组合中各不一样,有待进一步研究。所有组合类型的纤维长度都符合加-显-上模型,但加性效应显著,海陆组合中显-显上位性显著。整齐度指数都符合加-显-上模型,加性、显性和显-显上位性效应都显著。马克隆值的表现各不相同,在彩白陆地棉组合中符合加-显-上模型,海陆组合中符合加-显模型,加性效应和显性效应都显著。伸长率都符合加-显-上模型,加性效应显著,断裂比强度在白色陆地棉组合和海陆组合中加性效应都显著,在彩白陆地棉组合中有加性效应,但不显著,显性效应在海陆组合中显著存在。4.基因效应与杂种优势的关系分析由超亲优势与其优势来源的分析可以看出,杂种优势主要由显性效应和上位性效应引起。在上位性效应中,显-显上位性效应对杂种优势贡献最大。加-加上位性效应主要在加性效应存在的情况下起作用,对杂种优势的贡献较少。加-显上位性效应对杂种优势没有贡献。5.彩色棉色泽的遗传及相关分析棕色纤维的遗传受一对主基因控制,相对白色基因为不完全显性,同时还有一些微效基因加以修饰,符合盖钧镒的主-多基因遗传系统。颜色白度与株铃数、单铃重、单株皮棉产量、衣分、上半部平均长度、整齐度、断裂比强度呈正相关。只有伸长率与颜色关系不大。

论文目录

• 主要缩略词表
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 杂种优势概述
• 1.2 杂种优势的概念
• 1.3 杂种优势的遗传机理学说
• 1.3.1 显性假说（dominance hypothesis）
• 1.3.2 超显性假说（overdominance hypothesis 或superdominance hypothesis）
• 1.3.3 上位性效应（epistasis）
• 1.4 杂种优势的分子遗传学基础
• 1.4.1 超显性假说的分子实验证据
• 1.4.2 显性假说的分子实验证据
• 1.4.3 上位性对杂种优势重要性的分子实验依据
• 1.5 杂种优势与基因表达差异的关系
• 1.6 杂种优势与亲本遗传距离的关系
• 1.6.1 遗传距离的分类
• 1.6.2 遗传距离（genetic distance）与杂种优势
• 1.6.3 系统聚类法
• 1.7 棉花育种现状
• 1.7.1 棉花育种的几个方向
• 1.7.2 棉花杂种棉种子生产的技术途径
• 1.7.3 棉花杂种优势利用亲本选配原则
• 1.7.4 遗传效应分析的方法
• 1.7.5 棉花的遗传效应分析
• 1.7.6 彩色棉色泽的遗传分析
• 1.8 本研究的目的和意义
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 田间试验设计
• 2.3 性状调查及测定
• 2.3.1 田间性状的调查
• 2.3.2 室内考种
• 2.3.3 品质性状的测定
• 2.3.4 棕色纤维色泽深度的测定
• 2.4 统计分析方法
• 2.4.1 对各组合的F1 的主要性状进行杂种优势分析
• 2.4.2 对各杂交组合的亲本进行遗传距离估算
• 2.4.3 联合尺度检验
• 2.4.4 世代平均值的回归分析方法
• 2.4.5 用χ2 测验法分析彩色棉颜色的遗传机制及相关
• 2.5 数据分析软件在EXCEL 和SAS9.0 上进行
• 第三章 结果与分析
• 3.1 杂交组合的杂种优势比较分析
• 3.1.1 陆地棉杂交组合与海陆杂交组合杂种优势的比较
• 3.1.2 杂交组合的F1 代产量性状的杂种优势表现
• 3.1.3 杂交组合的F1 代品质性状的杂种优势表现
• 3.2 性状杂种优势与亲本遗传距离相关关系
• 3.3 亲本的聚类分析
• 3.4 不同杂交类型的棉花杂交后代杂种优势与基因效应分析
• 3.4.1 彩色棉与陆地棉杂交后代的基因效应分析
• 3.4.2 白色陆地棉杂交后代的基因效应分析
• 3.4.3 海陆杂交后代的基因效应分析
• 3.5 不同杂交类型的基因效应比较
• 3.5.1 产量性状的基因效应比较
• 3.5.2 品质性状基因效应比较
• 3.6 基因效应与杂种优势的关系
• 3.6.1 三类杂交组合杂种一代的杂种优势分析
• 3.6.2 基因效应与杂种优势关系分析
• 3.7 彩色棉色彩的遗传分析和与主要性状的相关性分析
• 3.7.1 棕色棉色彩的遗传分析
• 3.7.2 纤维颜色与主要性状的相关性分析
• 第四章 结论与讨论
• 4.1 杂交组合间杂种优势分析
• 4.2 杂交优势与亲本遗传距离关系
• 4.3 几种不同杂交类型的杂交棉基因效应分析
• 4.4 基因效应与杂种优势的关系
• 4.5 彩色棉色泽遗传分析
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的研究成果目录