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表型聚类与SSR聚类对爆裂玉米自交系类群划分及杂种优势分析

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表型聚类与SSR聚类对爆裂玉米自交系类群划分及杂种优势分析

作者：杨翔宇吉林农业大学

学位级别：硕士

本文选用了60份存在遗传背景差异的爆裂玉米自交系材料,通过表型聚类与SSR聚类方法对自交系进行类群划分。通过聚类分析挑选出遗传差异较大的12份爆裂玉米自交系作为试验亲本,按不完全双列杂交设计方法杂交出35份杂交组合。对杂交所得... 详细信息

本文选用了60份存在遗传背景差异的爆裂玉米自交系材料,通过表型聚类与SSR聚类方法对自交系进行类群划分。通过聚类分析挑选出遗传差异较大的12份爆裂玉米自交系作为试验亲本,按不完全双列杂交设计方法杂交出35份杂交组合。对杂交所得的F1代与亲本自交系进行了调查,将调查数据整理分析,继续进行13个性状的杂种优势分析、一般配合力与特殊配合力的分析。试验结果如下:(1)对参试的60份自交系表型形状的测量,通过计算得出不同自交系之间的遗传距离,根据遗传距离值的大小做聚类分析,在遗传距离0.79时将参试的60份自交系划分为五大类群。第一类共25个自交系,多由外界引入材料或二环系;第二类共14份自交系,多为本地品种;第三类共4份自交系;第四类共8份自交系;第五类共8份自交系。(2)采用18对引物对60份参试自交系进行PCR扩增,在60份爆裂玉米自交系中一共检测出87个变异的等位基因,每个检测位点平均可以检测到变异等位基因变异个数为4.83个。60份爆裂玉米自交系材料的PIC值为0.584,以此做聚类分析,将60份自交系材料划分五大类。第一类共24份自交系,多由外界引入材料或二环系;第二类共19份自交系,多为本地品种;第三类共3份自交系;第四类共8份自交系;第五类共4份自交系。(3)对两种聚类分析结果进行整理,得出两个结果基本一致,存在个别不同个体。从两种聚类分析结果中挑选一致的自交系作为试验的亲本自交系。(4)通过对35组杂交组合各个性状的分析,显示出F1代其杂种优势的普遍存在性,在所研究的性状中,多数性状的超中优势与超亲优势的正值数量大于负值数量,说明此次在试验所采用的12个亲本所选配的35组杂交组合中,存在着优势组合。在包括爆花率与膨胀倍数的品质性状上,Z42×Z55、Z1×Z55、Z29×Z20、Z23×Z35、Z28×Z20、Z39×Z20、Z51×Z35、Z23×Z35具有较强优势。在综合小区产量与爆裂玉米品质上,组合Z42×Z41、Z42×Z35、Z23×Z41、Z51×Z41、Z29×Z41等具有较强的杂种优势。(5)通过对亲本自交系的一般配合力分析与杂交组合的特殊配合力分析可知,若杂交组合的某一性状的特殊配合力为正值,其双亲的一般配合力也均为正值或其中一个亲本的一般配合力为正值。基因的加性效应决定一般配合力,若亲本的某性状的一般配合力高,它所组配的杂种后代的这个性状的表现受影响就大。由以上分析可知,性状表现良好的亲本Z35、Z20、Z42这三个亲本自交系的一般配合力多为正值,因此在选育优良品质爆裂玉米品种组合时,可作为优良亲本使用。

关键词：爆裂玉米表型聚类 SSR聚类杂种优势配合力分析

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甜玉米自交系的表型形状和SSR聚类分析

种子 2019年第5期38卷 77-80页

作者：滕迁莹陈永鑫张帆赵仁贵通化市农业科学研究院

为确定甜玉米自交系的亲缘关系远近和来源,以组配出更优良的组合从而获得更大的杂种优势,本研究选用50份遗传背景差异较大的甜玉米自交系材料,通过表型数据分析,以7.8为阈值,可以将甜玉米的表型性状分成4大类,分别是具有18个亲本的第Ⅰ... 详细信息

为确定甜玉米自交系的亲缘关系远近和来源,以组配出更优良的组合从而获得更大的杂种优势,本研究选用50份遗传背景差异较大的甜玉米自交系材料,通过表型数据分析,以7.8为阈值,可以将甜玉米的表型性状分成4大类,分别是具有18个亲本的第Ⅰ大类,12个亲本的第Ⅱ大类,6个亲本的第Ⅲ大类,14个亲本的第Ⅳ大类;采用UPGMA方法对甜玉米自交系进行SSR聚类分析,以相似系数0.65为标准,可以将甜玉米自交系划分为4大类,分别是具有10个亲本的第Ⅰ大类,14个亲本的第Ⅱ大类,13个亲本的第Ⅲ大类,13个亲本的第Ⅳ大类。通过分析比较得出,2种聚类方法基本吻合。这2种聚类方法的利用为选择有代表性的亲本组配杂交组合提供了参考,为杂种优势的利用、配合力的分析及遗传相关分析等提供了依据。

关键词：甜玉米等位基因表型聚类 SSR聚类

甜玉米主要自交系的类群划分及杂交组合的遗传特性评价

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甜玉米主要自交系的类群划分及杂交组合的遗传特性评价

作者：滕迁莹吉林农业大学

学位级别：硕士

本实验选用50份遗传背景差异较大的甜玉米自交系材料,结合表型聚类和SSR聚类两种方法,然后进行有效的聚类划分。根据表型聚类结果所示,参考每个分类的亲本数量,从50份材料中选出11份有代表性的能够覆盖所有类群的自交系材料,留作亲本,... 详细信息

本实验选用50份遗传背景差异较大的甜玉米自交系材料,结合表型聚类和SSR聚类两种方法,然后进行有效的聚类划分。根据表型聚类结果所示,参考每个分类的亲本数量,从50份材料中选出11份有代表性的能够覆盖所有类群的自交系材料,留作亲本,按不完全双列杂交的方法配制30份杂交组合并保留亲本,并对亲本和F1代进行了杂种优势分析、一般配合力和特殊配合力的分析及可溶性总糖含量与主要性状的遗传相关分析及通径分析,来探讨聚类的有效性。实验结果如下:1(1)表型聚类:是通过对自交系品种的农艺性状和品质性状进行测量和室内考种数据的整理,将自交系划分为不同的类群,通过表型聚类,以欧式距离7.8为阈值,将50份实验材料分为四大类。第一大类有18个亲本,第二大类有12个亲本,第三大类有6个亲本,第四大类有14个亲本。(2)SSR聚类:是利用SSR分子标记的方法进行杂种优势类群的划分,能真实的揭示出自交系间的遗传多样性,本实验用14对引物对50份甜玉米材料进行扩增,总共检测出58个等位基因变异,所检测出的基因位点的等位基因变异2-6个,平均每个检测位点检测到的为4.14个,利用58个位点检测出50份甜玉米自交系的多态性信息含量(PIC)为0.594,变化范围0.473-0.709,通过SSR聚类分析可以将50份材料分为四大类,第一大类有10个亲本,第二大类有14个亲本,第三大类有13个亲本,第四大类有13个亲本。(3)两种聚类方法基本吻合,表型聚类的第一大类与SSR聚类的第三大类相一致,表型聚类的第二大类与SSR聚类的第四大类相一致,表型聚类的第三大类与SSR聚类的第一大类相一致,表型聚类的第四大类与SSR聚类的第二大类相一致。聚类分析为优良组合的选配提供参考,但分类距离远的亲本之间的杂种优势不一定高,所以不能完全按照分类结果选配组合。2、杂种优势分析:本实验通过对30份杂交组合的13个性状的平均优势和超亲优势分析得出;F1代的杂种优势还是很明显的,在株高、单穗重、穗位高、行粒数、百粒重中无论是平均优势还是超亲优势均为正值,而在其它7个形状中则有正有负,但多为正向优势大于负向优势部分。3(1)一般配合力分析:从一般配合力分析可知,以可溶性总糖为例,:亲本Q5 Q6 Q7 Q10的一般效应值均为正值且略高于其它亲本,并以其所组配的杂交组合Q5×Q7,Q5×Q10,Q6×Q10的可溶性总糖含量也比较高。由此可知,父母本或者父母本之一具有较大的一般配合力所组配组合的效应值也就越高,因此要对甜玉米的某一性状进行改良时,应选择这一性状一般配合力较高的亲本进行组配(2)特殊配合力分析:从特殊配合力分析可知,Q16、Q17、Q30、Q40的特殊配合力值均较大,但其本的一般配合力大小却不能确定,如:亲本Q4、Q5、Q8、Q11的一般配合力的各项值均较大,但亲本Q2、Q3、Q10的一般配合力的各项值均较小,所以在选育优良品种方面应综合各个性状考虑,还有环境因素也会对其有一定的影响。4(1)甜玉米的可溶性总糖含量与主要性状间的遗传相关系数的大小是:穗粗、穗行数、行粒数、单穗重、株高、穗位高、百粒重、轴粗、茎粗、穗长、秃尖长、皮渣率。(2)甜玉米的可溶性总糖含量与主要性状的直接通径系数大小是:穗行数、株高、百粒重、单穗重、秃尖长、轴粗、茎粗、穗长、穗粗、穗位高、皮渣率。

关键词：表型聚类 SSR聚类杂种优势分析配合力分析

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孔雀草与万寿菊杂交育种及遗传效应分析

孔雀草与万寿菊杂交育种及遗传效应分析

作者：潘晨华中农业大学

学位级别：硕士

孔雀草和万寿菊杂交育种的目标是培育早花、大花、多花、高重瓣和较长观赏期的品种。本论文利用表型聚类对孔雀草和万寿菊自交系和雄性不育系进行分析和选择;利用所选的亲本进行种内和种间杂交育种研究。获得主要结果如下：(1)对39份孔... 详细信息

孔雀草和万寿菊杂交育种的目标是培育早花、大花、多花、高重瓣和较长观赏期的品种。本论文利用表型聚类对孔雀草和万寿菊自交系和雄性不育系进行分析和选择;利用所选的亲本进行种内和种间杂交育种研究。获得主要结果如下：(1)对39份孔雀草和万寿菊自交系和不育系相似系数分析表明,相似系数在0.0000至0.5714之间,平均值为0.2136;相似系数最大的组合有16组,均为种内组合,相似系数最小的组合有92组,大部分为种间组合：孔雀草种内的相似系数平均值为0.2064,万寿菊种内的相似系数平均值为0.3286,孔雀草和万寿菊种间的相似系数平均值为0.1596。聚类分析表明,39个材料可分成5大类,其中第Ⅰ、Ⅱ和V类全为孔雀草,第Ⅲ和Ⅳ类为孔雀草和万寿菊的混合。(2)以孔雀草雄性不育系BY和万寿菊不育系M525AB. M911AB、H008AB为母本,万寿菊自交系F9904、F9906,孔雀草自交系K4、K5、K13、K15、K17、K19、K30为父本,按照NCII不完全双列杂交配成36个组合。后代结实率和发芽率分析表明,种间杂交的平均结实率大于种内杂交的平均结实率,而平均发芽率低于种内杂交的平均发芽率。通过对27个杂交组合(BY参与的9个杂交组合除外)18个园艺性状的杂种优势分析表明,杂交组合在花序直径和舌状花层数上具有超亲优势,在株幅、分枝数、花序高度、花序直径、花心径、单株花朵数、舌状花层数和单花期上具有中亲优势,在株高和管状花层数上超亲优势和中亲优势都为负值;种间杂交在单株花朵数上具有比种内杂交更强的杂种优势,在花序直径、舌状花层数和单花期上杂种优势弱于种内杂交。BY参与的9个杂交组合超父本优势分析表明,杂交组合在分枝数和单株花朵数上超父本优势为正值,在其他性状上为负值。一般配合力分析表明,雄性不育系H008AB和M525AB是符合育种目标的优良母本,自交系K5、K17、K19、K30和F9904是符合育种目标的优良父本。特殊配合力分析表明,H008AB×F9904、H008AB×K17、M911AB×K30、H008AB×K30和M525AB×K5为综合性状优良的杂交组合。遗传力分析表明,株高、株幅主要由基因加性效应控制,花序直径、花心径和管状花层数同时受基因加性效应和非加性效应控制,分枝数、舌状花层数、单株花朵数和单花期主要受非加性效应影响。相关性分析表明,分枝数与株幅没有明显的正相关性,而与单株花朵数呈极显著正相关;花序直径与舌状花层数和单花期呈极显著正相关,与单株花朵数呈极显著负相关。

关键词：孔雀草万寿菊雄性不育表型聚类种间杂交杂种优势配合力遗传力