玉米温热杂交种穗部性状基因效应分析

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1、河南农业大学硕士学位论文玉米温热杂交种穗部性状基因效应分析姓名：张向前申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：陈彦惠20030601摘要以温带自交系和热带、亚热带自交系为亲本材料，采用6个世代平均值分析的方法，对温带与热带、亚热带自交系间3个杂交组合的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和穗粒重进行了遗传比较研究。结果表明：(1)依据六参数联合尺度测验，温带与热带自交系间杂交种的穗部几个性状的遗传中，除加性效应、显性效应外，还普遍存在着上位性基因效应。通过逐步拟合回归的方法，逐个剔除不显著的基因效应，表明3个组合

2、5个性状的遗传变异均不符合加性一显性模型，可用加性一显性一上位模型进行解释。穗粗、行粒数符合6参数的最佳拟合模型，除加性、显性效应外，另有加性×加性、加性×显性和显性×显性三种上位作用并存。穗长、穗行数和穗粒重三个性状各组合可用4参数、5参数或6参数模型解释。(2)从六个世代平均值来看，温带自交系与热带自交系间差异明显，热带种质具有果穗较长、行粒数较多，果穗较细、穗行数较少的特点。温热杂种的杂种优势明显，5个性状按超亲优势大小顺序依次为；穗粒重(182％)、行粒数(85．1％)、穗长(22．4％)、穗粗(14

3、．7％)和穗行数(一2％)。一般来说，回交世代的高值亲本遗传含量高时，相应性状的平均表现也较高，可通过回交的方法增加高值亲本含量利用热带种质的优良特性。(3)各性状基因效应分析表明温热杂种的遗传中，加性效应、显性效应均是正向效应，加性×加性互作多为正值，加性×显性、显性×显性多呈负向效应，但需要指出的是显性×显性互作在穗粒重的遗传中是正向效应。(4)在遗传平方和分剖的基础上，分析各基因效应对总遗传变异的贡献，结果表明：加性效应、显性效应在温热杂种的遗传中起主导作用，两者合计占总遗传变异的74．4％一93．5％

4、。上位效应普遍存在，作用不可忽视，在个别组合中起主要作用，平均的上位效应占总遗传变异的6．5％一25．6％。各种基因效应对总遗传的贡献率在不同的性状和不同的组合间有较大差异，显性效应对行粒数的遗传贡献最大，其平均值为8L2％，其次为对穗粒重、穗长、穗粗、穗行数的遗传贡献。加性效应对穗行数的遗传贡献较大，其平均值为46．3％，其次为对穗粗、穗粒重、穗长、行粒数的遗传贡献。上位效应普遍存在，但对总遗传的贡献率在不同性状间有较大差异，其贡献大小依次为：穗行数>穗粗>穗长>行粒数>穗粒重，但就单个组合某一基因效应对总

5、遗传来说则有较大的差异。穗长、穗粗、行粒数和穗粒重4个性状的平均显性效应大于平均加性效应，表现出超显性遗传。穗行数的加性效应大于显性效应，呈部分显性。关键词：玉米温热杂种世代分析基因效应致谢首先感谢我的导师陈彦惠教授，本文是在陈老师的悉心指导下完成的，从论文的选题到试验的实施，从试验点的选择到田间调查，从试验数据分析到论文的写作，无不凝聚着导师的心血。先生渊博的知识，严谨的治学态度，诲人不倦的教学态度，豁达的处世态度，必将对我未来的工作和生活产生深远的影响。此时此刻，谨向恩师表示最衷心的感谢。十分感谢导师组吕

6、德彬教授、季良越教授、崔党群教授、李玉玲教授、吴建宇博士和刘宗华教授在我三年的学习和生活中提供的指导和帮助。在田间和室内试验过程中，吴连成老师和汤继华博士都给予了热情ttt'I导和帮助；特别感谢课题组实验员段海宽老师为本研究配制杂交组合所付出的辛勤劳动。同门师兄弟武安柱、王铁固、高伟、王海斌、郭瑞和师妹库丽霞，及农学九九级实习生范永田、李根、李磊、齐建双、刘新香、白广伦、任永哲和徐艳花等同学对本研究的完成给予了极大的配合和协助，在此一并表示感谢!在河南农业大学学习、工作和生活的三年中，使我逐渐走向成熟。在未来

7、的日子里，我将更加努力地工作和学习，以报答老师对我的培养和关心。至此论文完成之际，再次感谢所有与我度过这段不平凡岁月的老师、同学、朋友和家人!张向前2003年6月于郑州1．文献综述1．1热带、亚热带玉米种质资源研究意义种质资源是玉米育种工作的基础，优良丰富的遗传变异是育种工作取得突破性进展的关键。种质基础狭窄，遗传多样性匮乏，是提高杂优利用水平的主要障碍，同时也存在着易诱发突发性病虫害的危险等问题。如八十年代中期以来的玉米青枯病，九十年代以来的玉米病毒病等，都引起了全国玉米育种工作者的极大关注。因此，拓宽玉米

8、的种质基础，对于玉米育种和生产具有非常重要的意义。拓宽种质基础有两条主要途径，一是挖掘使用以前生产上应用的地方种，二是引入外来种质，对温带玉米育种来说，外来种质主要是指热带、亚热带种质。许多育种家建议使用外来种质¨3’32·“·”t”，”3。我国玉米育种实质上是引种、驯化、选择利用、创造变异、再选择利用的过程。因此，利用外来种质是拓宽玉米种质基础的重要途径。美国玉米带的材料是目前我国利用较多的外来种