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正红系列玉米杂交种亲本的遗传多样性和典型亲本的遗传基础研究

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正红系列玉米杂交种亲本的遗传多样性和典型亲本的遗传基础研究

作者：罗锺四川农业大学

学位级别：硕士

种质资源是选育优良玉米品种的物质基础,而对种质资源开展遗传多样性和遗传基础评价,明确其杂种优势类群,对于提高玉米育种效率具有十分重要的意义;正红系列玉米杂交种(含川单15)推动了西南玉米品种的更新换代,促进了玉米生产的可持续发... 详细信息

种质资源是选育优良玉米品种的物质基础,而对种质资源开展遗传多样性和遗传基础评价,明确其杂种优势类群,对于提高玉米育种效率具有十分重要的意义;正红系列玉米杂交种(含川单15)推动了西南玉米品种的更新换代,促进了玉米生产的可持续发展,为西南区的玉米产业发展做出了重要贡献。因此,研究正红系列玉米杂交种亲本的遗传多样性及部分典型亲本的个体遗传基础,明确正红系列玉米杂交种杂种优势利用的主要模式,可为西南玉米新品种的组配,提高杂交种的选育效率提供参考,同时也可指导玉米种质资源创新。本研究利用形态标记和SSR标记对95份自交系和5个标准自交系进行遗传多样性分析,且采用SNP标记对其中的15份优良玉米自交系进行遗传基础分析,最终对正红系列玉米杂交种进行杂种优势模式分析,其主要研究结果如下:1、亲本主要农艺经济性状表现:亲本间单株产量等21个性状均有较大差异,其中雄穗一级分枝数、秃尖长和单株产量等性状差异较大,而散粉期、容重和淀粉差异相对较小。根据主要农艺经济性状差异,可将亲本分为8个类群,其中第Ⅰ类群包括81个自交系,占供试自交系的81%;第Ⅲ、Ⅵ、Ⅷ类群只包括2个自交系,占供试自交系的2%;第Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ类群分别包括1、5、3、4个自交系,分别占供试自交系的1%、5%、3%、4%。2、亲本遗传多样性表现:采用SSR分子标记进行遗传多样性分析,结果为,亲本中共检测到478个等位基因,变幅为2-40,每个标记平均检测到11.95个等位基因。供试自交系的平均主等位基因频率为0.39,变幅为0.07～0.71;平均基因多样性为0.73,变幅为0.44～0.96;PIC变幅为0.36～0.96,平均为0.69。遗传相似系数变幅为0.195～0.851,平均为0.451;齐319和成自2142之间的遗传相似系数最大(0.851),而遗传相似系数最小的是K311与K522(0.195)。100份玉米自交系分为5大常见类群和4个其他类群,属于5大常见类群的自交系占69%,其中PB群占39%,旅大红骨群占15%,Lancaster群占6%,塘四平头占5%,Reid群占4%,其他类群分别占17%、7%、2%、5%。综上所述,正红杂交种亲本的遗传差异大,遗传多样性丰富。3、典型亲本的遗传基础:采用SNP分子标记对15个典型亲本进行遗传基础分析,结果为,与Mo17相比,K61与Mo17相似度最高,为53.19%,K992与Mo17相似度最低,为48.50%;与丹340相比,K103与丹340相似度最高,为53.52%,K992与丹340相似度最低,为48.85%;与昌7-2相比,K995与昌7-2相似度最高,为50.72%,K103与昌7-2相似度最低,为48.81%;与齐319相比,K236与齐319相似度最高,为63.95%,K305与齐319相同的SNP位点最少,为51.06%;与掖478相比,K305与掖478相似度最高,为62.01%,K992与掖478相似度最低,为50.14%。从整体来看,K305、K143与掖478、K236与齐319的相似度超过60%,而K843、K165、K937、K992、K995与Mo17,K143、K322、K992与丹340,成自2142、K143、K103、K937等9个自交系与昌7-2的相似度均小于50%。其余的典型亲本与5个标准自交系之间的相似度介于50%～60%之间。这也充分的表明正红系列玉米的典型亲本遗传基础较为丰富,同时拓宽了西南区玉米种质资源的遗传基础。4、正红系列玉米杂交种杂种优势模式:正红系列玉米杂交种主要利用10种杂种优势模式,其亲本的优势类群为PB群、其他类群1、Lancaster群和Reid群,分别涉及到12个、4个、4个和2个亲本;从育成品种数量来看,正红系列杂交种利用的杂种优势模式主要为“Reid群×PB群”和“PB群×其他类群1”,共涉及有16个杂交种。杂交种川单15、正红6号、正红507及正红325在西南区综合表现特别突出,推广应用面积大,属于突破性强优势品种,从他们的双亲类群和杂种优势模式来看,PB群和其它类群1可作为西南区玉米育种利用的优势资源,同时要加强对Lancaster群和塘四平头群等资源的利用;其利用的主要杂种优势模式为“其他类群1×PB群”、“Lancaster群×PB群”和“其他类群1×塘四平头群”。5、典型亲本的应用潜力:分析表明典型亲本与标准自交系之间的相似度介于48.50%～63.95%,说明典型亲本是兼具标准自交系遗传基础且具有很大遗传创新性的优异种质,其中亲本K169、K991、K103、K322、K115、K843、K937、K995均不属于我国玉米常用五大杂种优势类群,种质新颖,其综合应用潜力大。另外,亲本K937、K995、K143、K165、K103、K169、成自2142等自身产量较高,综合性状较优,可作为高产育种的潜力亲本;K305、K843、

关键词：玉米正红亲本遗传多样性遗传基础杂种优势模式

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四川盆地杂交水稻亲本稻瘟病抗性鉴定与评价

四川盆地杂交水稻亲本稻瘟病抗性鉴定与评价

作者：冯辉四川农业大学

学位级别：硕士

水稻作为世界主粮作物之一,现已在全球广泛种植,更是人类半数以上人口的食粮。而对水稻生产危害最为严重是稻瘟病,流行年份可减产10～50%,甚至绝收。四川盆地是我国水稻的主产区之一,同时独特的气候条件导致稻瘟病频发。面对快速进化的... 详细信息

水稻作为世界主粮作物之一,现已在全球广泛种植,更是人类半数以上人口的食粮。而对水稻生产危害最为严重是稻瘟病,流行年份可减产10～50%,甚至绝收。四川盆地是我国水稻的主产区之一,同时独特的气候条件导致稻瘟病频发。面对快速进化的稻瘟菌群体,通过单孢分离技术,连续多年多点(2018～2022年,16个病圃)分离稻瘟菌单孢菌株,选取其中的394份单孢菌株用于鉴定和评价四川盆地76份主要水稻亲本和24份抗瘟单基因系的抗性,为四川盆地的抗瘟育种及品种布局提供抗性材料及理论依据。主要研究结果如下:1.明确了76份水稻亲本的抗性频率,高抗水稻亲本可作为四川盆地抗瘟育种的优良抗源材料。对76份水稻亲本进行活体喷雾接种测定,结果表明,76份水稻品种的抗病频率在66.27～98.96%之间,其中仅有3份水稻亲本的抗病频率大于98.00%,均为恢复系品种,即泰恢808、五山丝苗、蜀恢573,因此推荐这3份水稻亲本作为四川盆地育种优良的抗源材料。2.明确了76份供试水稻亲本的致病菌株在四川盆地的区域分布。通过稻瘟病抗性鉴定,发现76份供试水稻亲本均有致病菌株。致病菌株的出现,标志着水稻将会随着致病菌株在稻瘟菌群体中的积累而逐渐丧失抗性,从而导致稻瘟病的发生和流行。研究发现,不同地区稻瘟菌对亲本的致病能力不一样,例如大竹(DZ)地区病圃中发现了所有亲本的致病菌株,另外,资中(ZZ)和营山(YS)的病圃中发现超过了80%的水稻亲本(>61个)出现了致病菌株,表明这三个地区的稻瘟病菌群体致病谱最广。而在纳溪(NX)和南部(NB)地区,仅检测到少于20%的水稻亲本(亲本致病菌株分布区域预警图,为水稻抗瘟育种和品种的科学布局提供理论基础。3.揭示了水稻抗瘟基因Pi9、Pi-z5、Pi-zt仍在四川盆地发挥着较好的抗性功能。采用活体喷雾接种和离体划伤接种的方法,将342份四川盆地病圃的稻瘟菌单孢菌株接种到24个已知抗瘟基因的单基因系水稻材料上,结果表明,含有抗瘟基因Pi-9(t)、Pi-z5、Pi-zt的单基因系水稻材料的抗病频率较高,说明这些抗瘟基因发挥着较好的抗性功能,可以考虑继续作为抗源使用,而含有抗瘟基因Pi-12(t)、Pi-t、Pi-11、Pi-b等的单基因系已经丧失了抗性。4.尝试开发抗瘟基因Pi-9分子标记。抗瘟单基因系的抗性鉴定表明,水稻抗瘟基因Pi9在四川盆地稻瘟菌群体中保持着最好的抗性,因此在未来具有良好的应用潜力。为了明确供试亲本中含有Pi9基因的材料,我们使用已开发的两种Pi9基因功能的分子标记进行检测,发现它们对四川盆地的这些亲本没有特异性。我们对基因序列进行分析,开发了新的分子标记,尽管在特异性上有了大幅度提高,但是依然不能满足水稻抗性分子育种的需求,因此亟需开发新的分子标记。

关键词：水稻亲本稻瘟病抗性基因四川盆地

玉米杂种与亲本穗分化期功能叶基因差异表达与杂种优势(英文)

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Acta Genetica Sinica 2003年第2期30卷 154-162页

作者：田曾元戴景瑞中国农业大学国家玉米改良中心北京100094

为探讨玉米杂种优势的分子机理 ,以 10个玉米自交系及其组配的 38个杂交种为材料 ,利用cDNA AFLP技术 ,分析杂种与亲本在玉米雌穗小穗分化期功能叶片的基因差异表达类型与主要农艺性状的杂种表现及杂种优势的关系。研究表明 :(1)杂种的... 详细信息

为探讨玉米杂种优势的分子机理 ,以 10个玉米自交系及其组配的 38个杂交种为材料 ,利用cDNA AFLP技术 ,分析杂种与亲本在玉米雌穗小穗分化期功能叶片的基因差异表达类型与主要农艺性状的杂种表现及杂种优势的关系。研究表明 :(1)杂种的基因相对于其双亲 ,存在质和量的表达差异 ,其中质的差异表达类型包括 :单亲沉默表达、双亲沉默表达、亲本显性表达和杂种特异表达等类型。 (2 )在雌穗小穗分化期 ,同一差异表达类型中不同杂交组合间差异很大 ;从总体平均看 ,杂种特异表达类型占 2 5 2 2 % ,亲本显性表达类型占 2 1 4 6 % ,双亲沉默表达类型占 8 2 7% ,单亲沉默表达类型占 33 4 9%。 (3)单亲沉默表达与株高的杂种表现呈显著正相关 ;双亲沉默表达与穗粗的杂种优势呈显著负相关 ;显性表达与行粒数和单株粒重的杂种优势呈显著负相关 ;其余表达类型与所有农艺性状杂种表现及杂种优势均不相关。

关键词：玉米杂种亲本穗分化期功能叶基因差异表达杂种优势

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不同地理群体脊尾白虾亲本繁殖特性比较

水产科技情报 2023年第1期50卷 8-13页

作者：张年国周裕华周文玉潘桂平侯文杰刘本伟王刚上海市水产研究所上海市水产技术推广站上海200433

为比较不同地理群体脊尾白虾亲本的繁殖特性,采用常规生物学和统计回归分析方法,对大丰、如东、启东、奉贤、宁海等不同地理群体的脊尾白虾亲本进行了比较研究。结果显示:不同地理群体脊尾白虾繁殖亲本的总性比(♀/♂)均小于1,不同群体... 详细信息

为比较不同地理群体脊尾白虾亲本的繁殖特性,采用常规生物学和统计回归分析方法,对大丰、如东、启东、奉贤、宁海等不同地理群体的脊尾白虾亲本进行了比较研究。结果显示:不同地理群体脊尾白虾繁殖亲本的总性比(♀/♂)均小于1,不同群体之间差异不显著(P>0.05);各群体脊尾白虾抱卵个体的绝对繁殖力为1699.10~2733.72粒,个体体长相对繁殖力为275.93~404.36粒/cm,个体体质量相对繁殖力为455.31~596.26粒/g,不同群体之间存在显著性差异(P亲本的绝对繁殖力F与体长L、体质量W均存在着显著正相关(P<0.05)。研究结果表明,不同地理群体脊尾白虾的繁殖特性已出现分化或分化的趋势。

关键词：脊尾白虾地理群体亲本繁殖特性

桂蚕8号亲本不同时间点交配产卵即浸试验初探

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广西蚕业 2022年第1期59卷 22-28页

作者：韦红群兰艳妮于永霞蒙雪姣吴婧婧欧冰冰陆俣伽赖艳梅梁思思广西壮族自治区蚕业技术推广站南宁市530007 广西田园生化股份有限公司南宁市530007

为探索桂蚕8号亲本的即时浸酸适宜范围,通过对桂蚕8号亲本锦、绣、壮、丽4个品种的母蛾在不同时间点进行交配产卵后的蚕种给予同样的保护条件后进行即时浸酸试验,以两广二号原原种中系、日系品种的浸酸标准作为参考,设置不同的浸酸时长... 详细信息

为探索桂蚕8号亲本的即时浸酸适宜范围,通过对桂蚕8号亲本锦、绣、壮、丽4个品种的母蛾在不同时间点进行交配产卵后的蚕种给予同样的保护条件后进行即时浸酸试验,以两广二号原原种中系、日系品种的浸酸标准作为参考,设置不同的浸酸时长,调查该亲本的催青发育情况及孵化成绩。探讨各品种不同的交配时间点和浸酸时长对该亲本即浸种的孵化成绩的影响,筛选出各品种孵化成绩最优的处理组合。试验结果显示,在3个不同浸酸时长的条件下,锦和丽的整体孵化成绩表现比较稳定,死卵较少,浸酸安全适宜范围比较广。浸酸时长为270~420 s,催青时孵化率都超过90%,其中,绣和壮的孵化成绩不理想,孵化率远远低于锦和丽。各处理的孵化成绩表明不同交配时间点对产卵效果、孵化成绩有一定影响,筛选出各亲本的最佳交配时间点及浸酸时长的组合为:锦于早上9:00交配,即时浸酸时长为330 s;绣于早上9:00交配,即时浸酸时长为330 s;壮于早上10:00交配,即时浸酸时长为360 s;丽于早上9:00交配,即时浸酸时长为360 s。

关键词：桂蚕8号亲本交配产卵即浸时长

Cd胁迫对杂交水稻及其亲本叶片丙二醛含量的影响

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生态学报 2008年第11期28卷 5377-5384页

作者：王昌全郭燕梅李冰袁大刚张济龙林正雨唐敦义四川农业大学资源环境学院四川稚安625014 成都市龙泉驿区农发局四川成都610066

以15份杂交水稻及其亲本为材料,采用水培试验研究了不同Cd2+浓度胁迫对水稻叶片丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)在不同Cd处理水平和生育时期,保持系叶片MDA含量存在差异,如D83B叶片MDA含量各处理显著高于对照(p<0.05),MDA积累水平... 详细信息

以15份杂交水稻及其亲本为材料,采用水培试验研究了不同Cd2+浓度胁迫对水稻叶片丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)在不同Cd处理水平和生育时期,保持系叶片MDA含量存在差异,如D83B叶片MDA含量各处理显著高于对照(p亲本对子代MDA的积累存在差异,可根据优良亲本,寻找优势组合,培育出抗Cd性强的杂交水稻。

关键词： Cd胁迫杂交水稻亲本丙二醛

基于SSR标记的长江下游原良种场鳙亲本和后备亲本种质资源现状分析

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中国水产科学 2020年第5期27卷 589-597页

作者：冯晓婷张桂宁薛向平王邢燕周彦锋方弟安徐东坡中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业农村部长江下游渔业资源环境科学观测实验站上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心南京农业大学无锡渔业学院

分析长江下游原良种场鳙(Aristichthys nobilis)亲本和后备亲本的遗传多样性和遗传结构,评估鳙育种群体的种质资源现状,可为鳙的种质资源管理和活体资源库建设提供科学的参考依据。本研究利用已发表的10对SSR荧光引物结合毛细管电泳技术... 详细信息

分析长江下游原良种场鳙(Aristichthys nobilis)亲本和后备亲本的遗传多样性和遗传结构,评估鳙育种群体的种质资源现状,可为鳙的种质资源管理和活体资源库建设提供科学的参考依据。本研究利用已发表的10对SSR荧光引物结合毛细管电泳技术,对7个亲本群体和1个后备亲本群体共638份DNA进行基因分型。主要应用GenAlEx 6.501、Cervus 3.0和Structure 2.3.4等软件进行遗传多样性参数计算和群体遗传结构分析。结果表明,8个群体总体遗传多样性水平较高,但存在一定程度的近亲繁殖风险。其平均等位基因数(N)为14.83±1.45,观测杂合度(H)和期望杂合度(H)分别为0.76±0.05、0.82±0.02,Shannon’s信息指数(I)为2.08±0.09,近交系数(F)为0.08±0.05。各亲本群体之间遗传多样性水平存在差异,后备亲本遗传多样性水平最高。鳙的贝叶斯群体遗传结构分析图(Structure)与主坐标分析(PCoA)结果具有一致性,将所有样本划分为两个类群,大部分亲本群体之间并无明显的遗传分化,而后备亲本和亲本之间则表现明显的遗传分化。分子方差分析(AMOVA)显示,11%的遗传变异来自群体间,群体间的遗传分化处于中等水平,而89%的遗传变异来自群体内。本研究探究了鳙亲本和后备亲本的遗传差异性,对野生原种引进和保护提供了建议,以期为构建健康负责的增殖放流种苗繁育体系提供理论支持和数据参考。

关键词：鳙亲本后备亲本遗传多样性 SSR标记

优质杂交粳稻昌优香2号亲本选育及其高产制种技术

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中文科技期刊数据库（全文版）农业科学 2022年第9期 10-12页

作者：邱洪英辽宁省昌图县现代农业发展服务中心辽宁昌图112599

杂交水稻的选育得以顺利实现和大规模运用于农业生产,是一个具有当今国际发展水平技术。一九八一年,该项成果获得了我国首个国家特等发明奖。通过大量生产实践证明,由于杂交稻有着突出的根系优势、分蘖优势和穗粒优势,所以具有了非常大... 详细信息

杂交水稻的选育得以顺利实现和大规模运用于农业生产,是一个具有当今国际发展水平技术。一九八一年,该项成果获得了我国首个国家特等发明奖。通过大量生产实践证明,由于杂交稻有着突出的根系优势、分蘖优势和穗粒优势,所以具有了非常大的生产潜力。优质杂交粳稻昌优香2号亲本选育及其高产制种技术应从不育系1A的选育开此,同时进行恢复系的选育。

关键词：杂交稻亲本制种技术

辽宁地区三系杂交粳稻亲本特性研究进展及机械化制种技术

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东北农业科学 2022年第5期47卷 30-32页

作者：张满利李全英李如海辽宁省水稻研究所沈阳110101

辽宁是杂交粳稻的发源地,几代育种人在保留原有优势的前提下,不断进行种质资源创新,育出了以辽99A、辽105A、L6A、粳65A等为代表的优质不育系,这些不育系兼顾柱头外露、早花时等高异交特性,适用于机械化制种体系,其异交结实逐步提高,大... 详细信息

辽宁是杂交粳稻的发源地,几代育种人在保留原有优势的前提下,不断进行种质资源创新,育出了以辽99A、辽105A、L6A、粳65A等为代表的优质不育系,这些不育系兼顾柱头外露、早花时等高异交特性,适用于机械化制种体系,其异交结实逐步提高,大面积制种稳定达到2625 kg/hm^(2),杂交粳稻新组合已经得到了广泛应用。

关键词：杂交粳稻三系亲本制种