基于混合线性模型的油用向日葵农艺性状及产质量遗传研究

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1、分类号S565.5学校代码10129UDC633.8学号2010302009基于混合线性模型的油用向日葵农艺性状及产质量遗传研究TheGeneticStudyonAgronomicTraits、YieldandQualitiesTraitsofOilSunflowerBasedonMixedlinearModel申请人：包海柱学科门类：农学学科专业：作物栽培学与耕作学研究方向：向日葵遗传育种指导教师：高聚林教授论文提交日期：二〇一三年六月摘要本研究利用无血缘关系、具有丰富遗传背景的15个自交系，按照不完全双列杂交（N

2、CdesignⅡ）方式，构建出包括亲本群体、F1群体和F2群体在内的共计64个遗传群体及交配体系，采用包括环境互作在内的加性-显性遗传模型（AD遗传模型）、加性-显性-母体遗传模型（ADM遗传模型）以及二倍体种子遗传模型，分析了油用向日葵的7个主要农艺性状、产量、含油率、亚油酸含量以及油酸含量的遗传规律、基因效应及特点；并利用多元条件分析方法，分析了农艺性状对产量、含油率的遗传贡献率。旨在为油用向日葵“三系”育种实践和目标性状的间接、直接选择提供依据；为自交系改良及杂种优势利用提供理论指导。本研究结果如下，1．所观测

3、的7个农艺性状中，株高、茎粗、盘径、百粒重、籽仁率和单盘粒重等6个农艺性状主要受加性效应和显性效应共同控制，但以加性遗传效应为主。在加性效应中，以单盘粒重的最高，籽仁率的最低；在显性效应中，籽仁率的显性效应最强，结实率的最低。结实率的遗传表现主要受控于加性效应和显性×环境互作；性状间的遗传相关性以加性遗传相关为主。2．单盘粒重、株高和百粒重对产量的遗传贡献大，贡献率在96.0%以上。产量效应的表达主要以显性效应（杂种优势）为主。多数杂交种的单盘粒重对其产量具有高水平的贡献值，单盘粒重的显性效应可作为杂交种产量的首选选

4、择指标；株高、百粒重可作为杂交种显性效应的辅助选择性状。对提高杂交种产量而言，显性效应比加性效应更为重要。3．所观测的7个农艺性状对籽实含油率的遗传贡献程度有所不同。在加性贡献中，百粒重、盘径、单盘粒重和结实率的加性净遗传效应对籽实含油率的贡献率较大，其中以百粒重的加性贡献率最高为82.32%；在显性贡献中，最有利于通过杂种优势来提高籽实含油率的性状为结实率。在提高籽实含油率方面，农艺性状对含油率的加性贡献比非加性贡献更为重要，农艺性状与单位面积产油量以显性相关为主。4．油用向日葵在不同发育时期的地上干物质累积量，主

5、要受等位基因的显性效应影响，出苗后40～70d和90～100d是显性效应基因的开启处于相对稳定、高水平表达时期，这两个时间段正好处于现蕾-开花和灌浆-生理成熟时期。因此，该时期是加强田间管理及水肥运筹调控的时期。特殊环境下，苗前期易受环境影响；地上干物质重的杂优表现以群体平均优势为主，也存在一定的超亲优势；在出苗50d内，群体平均优势和群体超亲优势表达明显，在此时段内干物质积累量对产量的显性效应贡献率最高。5．油用向日葵籽实含油率的遗传表现主要取决于显性遗传效应和母体遗传效应。开花20～25d时段是加性效应表达的高峰

6、期；开花20～30d时段是显性微效多基因被激活及表达的活跃期，即杂优表现突出的时期；母体效应最活跃期为开花后的35～40d时段；在开花20d内（开花初期和中期），基因效应的表达易受到环境条件的影响。6．含油率、亚油酸含量、油酸含量同时受胚、细胞质及母体植株等3套遗传体系基因的影响。含油率和亚油酸含量主要受控于细胞质效应和母体效应，油酸含量的遗传表现以细胞质互作效应为主。含油率、亚油酸含量的细胞质遗传率大于胚遗传率和母体遗传率；含油率、亚油酸含量和油酸含量之间的相关性以细胞质相关和母体相关为主，其中含油率、亚油酸含量与

7、油酸含量呈负相关，含油率与亚油酸含量呈正相关；控制含油率和亚油酸含量的细胞质基因及母体显性基因存在基因连锁或一因多效。关键词：油用向日葵；农艺性状；产量；品质性状TheGeneticStudyonAgronomicTraits,YieldandQualitiesTraitsinOilSunflowerBasedonMixedlinearModelAbstractTheresearchused15inbredlinesofthesunflowerwhichhadnobloodrelationshipandhadrich

8、geneticbackground.Accordingtoincompletediallelcross(NCDesignII),the64populationswereconstructed,whichincludedtheparentalpopulations,F1populationsandF2populations.Thegeneticm