爆裂玉米及其与普通玉米杂交后代的膨爆特性数量性状遗传研究

论文摘要

利用普通玉米种质改良爆裂玉米的产量和农艺性状、拓宽爆裂玉米种质基础,同时保持爆裂玉米的优良膨爆特性是爆裂玉米育种的主要途径。爆裂玉米的膨爆特性主要是由胚乳的成分和结构所决定的种子性状,对其研究应采用不同于二倍体植株及二倍体种子胚的遗传模型。本研究根据爆裂玉米的育种实际,采用朱军提出的三倍体胚乳种子遗传模型及其分析方法,利用爆裂与普通玉米自交系杂交8个世代和爆裂玉米自交系间杂交F1代两套材料,研究籽粒膨爆特性及穗粒重、百粒重的3类遗传方差效应分量、其间的协方差分量、与环境互作效应分量、遗传率及其遗传相关分量,预测各项遗传效应;通过爆裂与普通玉米自交系间11个杂交组合的4个世代材料,分析膨爆特性及穗粒和农艺性状的组合间、世代间、组合×世代互作极其与环境互作效应。主要研究结果如下: 1.三项膨爆特性指标同时受到直接效应、母体效应和细胞质效应三种遗传体系或直接效应和母体效应两种遗传体系所控制,且以加性效应为主,非加性效应也起着非常重要的作用;百粒重和穗粒重由直接和母体两种遗传体系或直接效应、母体效应和细胞质效应遗传体系所决定。 2.普通玉米自交系穗粒重和百粒重的直接加性效应为极显著正值,母体加性效应为极显著的负值,显性效应及母体显性效应为显著负值;三项膨爆特性的直接效应为显著负值,母体加性效应为显著正值,利用普通玉米自交系作亲本可以显著提高后代的穗粒重和百粒重,但同时会显著降低膨爆特性。在供试的12个爆裂玉米自交系中,N04、N05、N08和N14在两套试验中的遗传效应不完全一致,各自交系的直接加性效应和母体加性效应的显著性不同,N04、N10、N14和M2适合作母本,N08、N16、N05和F1更适宜作父本。 3.穗粒重、百粒重和膨化体积以普通直接遗传率为最主要分量,其次为普通细胞质遗传率和普通母体遗传率分量,但显著小于普通直接遗传率;爆花率的普通直接遗传率最大,普通母体遗传率也较高;膨化倍数的普通母体遗传率最高,普通直接遗传率和普通细胞质遗传率较小。 4.百粒重与膨化体积和膨化倍数、穗粒重与各膨爆特性指标均呈显著或极显著的表现型和基因型负相关,百粒重和穗粒重与爆花率的直接加性遗传方差分量、母体加性遗传方差分量也呈极显著负相关。 5.（爆×普）F1的膨爆特性很差,与爆裂亲本自交系回交一代的爆花率、膨化体积和膨化倍数分别较F1代提高42.8%,44.3%和92.4%。但不同组合间差异显著差异,在各爆裂玉米自交系中,N04组合的各膨爆特性指标均优于N10组合;5个普通玉米自交系相比,许178组合最优,黄C组合最差。

论文目录

• 摘要
• 1.文献综述
• 1.1 爆裂玉米的发展和应用概况
• 1.2 爆裂玉米种质的改良与创新
• 1.2.1 爆裂玉米材料间相互杂交
• 1.2.2 利用普通玉米种质改良爆裂玉米
• 1.2.3 轮回选择与群体改良
• 1.2.3 DNA分子标记技术的应用
• 1.3 玉米数量性状遗传研究概况
• 1.3.1 数量性状的遗传基础
• 1.3.2 玉米数量性状的遗传研究方法
• 1.3.2.1 配合力分析
• 1.3.2.2 世代平均数分析
• 1.3.3 三倍体胚乳性状的遗传模型和统计分析方法
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料及组配方法
• 3.2 田间试验和性状调查
• 3.3 膨爆特性指标及测定方法
• 3.4 统计分析方法
• 4 结果与分析
• 4.1 普×爆六个世代各性状的遗传分析
• 4.1.1 不同组合的膨爆特性的遗传方差分析
• 4.1.2 各性状间遗传相关分析
• 4.1.3 两类亲本各性状遗传效应值的预测
• 4.1.3.1 穗粒重
• 4.1.3.2 百粒重
• 4.1.3.3 爆花率
• 4.1.3.4 膨化体积
• 4.1.3.5 膨化倍数
• 4.2 双列杂交后代各性状的遗传分析
• 4.2.1 遗传方差分量的估算
• 4.2.2 遗传率的估算
• 4.2.3 亲本各性状遗传效应值的预测
• 4.2.4 遗传相关分析
• 4.3 不同爆×普组合后代的性状表现
• 4.3.1 联合方差分析
• 4.3.2 不同世代各性状的表现
• 4.3.3 不同组合间的性状表现
• 4.3.4 互作效应分析
• 4.3.4.1 组合与世代互作效应分析
• 4.3.4.2 环境与世代互作效应分析
• 4.3.5 各性状间的相关分析
• 4.3.6 各性状不同世代间的相关分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 玉米籽粒三倍体胚乳性状的遗传效应
• 5.2 爆×普后代膨爆特性及其与穗粒性状的相关
• 5.3 回交对爆×普后代膨爆特性的恢复效果
• 参考文献
• 英文摘要