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1、番茄主要株型参数主基因——多基因混合模型分析鲁博冯辉王五宏刘娜（沈阳农业大学园艺学院，辽宁沈阳：110161）摘要：选用叶片平展的“173”和叶片上冲的“101”番茄品系为亲本，获得P1、P2、F1、B1、B2和F2共6个世代材料。采用“主基因-多基因混合遗传模型”分析方法。分析叶片夹角和披垂值的遗传特性。结果表明，叶片夹角受一对加性主基因+加性-显性多基因控制，符合D-2模型；主基因的加性效应为8.45，表现为增效，遗传率在B1、B2和F2群体中分别为48.85%、29.7%和55.99%；多基因的加性效应为-3.12，显性效应为-0.94，均表现为减效，多基因遗传率在B1,
2、B2和F2群体中遗传率为5%～30.6%。叶片披垂值受加性-显性-上位性多基因控制，符合C模型；多基因遗传率在B1,B2和F2群体中分别为57.6%、43.39%和72.19%。叶片夹角和披垂值均具有数量性状遗传特征，遗传率中等。关键词：番茄(LycopersiconesculentumMill.)；株型；叶片夹角；披垂值；遗传株型是作物的一个重要增产因素,番茄(LycopersiconesculentumMill.)是喜光蔬菜作物,株型对其光合物质生产的影响尤为显著。株型育种的目标是通过株型的改良,调节植株个体的几何构型和空间排列,改善群体结构和受光态势,最大限度地协调叶面积
3、、叶片光合速率和冠层持续时间的关系,使群体在较高的光合效率和物质生产水平上达到动态平衡,最终获得高产量[5]。株型育种最早在水稻上进行研究,目前主要集中在小麦、高粱、水稻和玉米等大田作物上,蔬菜作物尤其是番茄株型研究方面的报道比较少。株型改良工作的前提是了解株型相关性状的遗传规律,本试验以株型差异较大且基因型纯合的2个番茄自交系作亲本,通过对叶片夹角、叶片长度、垂角、垂度的调查,分析与番茄光能利用有关的株型性状的遗传规律,为番茄的株型改良奠定基础。1材料和方法1.1材料试验于2005～2007年在沈阳农业大学蔬菜试验基地进行。以番茄叶片上冲型品系“101”和下垂型品系“173”
4、为亲本，配制P1、P2、F1、B1、B2和F2共6份材料，盆栽于日光温室。亲本及F1材料种植20株，B1和B2材料种植50株，F2材料种植100株。1.2性状调查方法于番茄第2花序现蕾时，调查第1花序上第1片叶的叶片夹角(叶柄与茎的夹角)、垂角（叶片基点与叶尖连线与茎的夹角）、叶片全长及垂度（即叶片基点到叶尖的长度），按如下公式计算披垂值：披垂值=φ×Lp/L式中：φ为叶片与茎反方向的夹角，Lp为垂度，L为叶全长。1.3遗传模型分析采用植物数量性状混合遗传模型主基因+多基因多世代联合分析方法[7],对“173/101”组合6个家系世代的叶片夹角和披垂值进行遗传分析,通过极大似然
5、法和IECM(Iteratedexpectationand4conditionalmaximization)算法对混合分布中的有关成分分布参数做出估计，然后通过AIC(Akaike’sinformationcriterion)值的判别和一组适合性测验:U21、U22、U23(均匀性检验),nW2(Smirnov检验)和Dn(Kolmogorov检验),选择最优遗传模型,并估计主基因和多基因效应值、方差等遗传参数。主基因遗传率：h2mg=σ2mg/σ2p；多基因遗传率：h2pg=σ2pg/σ2p。σ2mg为主基因方差,σ2pg为多基因方差,σ2p为表型方差,h2mg为主基因遗传力
6、，h2pg为多基因遗传力，d为主基因的加性效应,h为主基因的显性效应,[d]为各基因座的总加性效应,[h]为各基因座的总显性效应。2结果与分析2.1遗传模型的选定通过IECM算法，求出叶片夹角和披垂值5类24种遗传模型的极大对数似然函数值（MLV）和AIC值，根据AIC准则，D-1、D-2及D-4模型的AIC值为叶片夹角最小的三个模型。B-2、C、D-2模型的AIC值为披垂值最小的三个模型。分别对叶片夹角和披垂值进行一组适合性检验可知D-4模型有一个适合性检验统计量达到显著差异，即有1个适合性检验统计量表明D-4模型与分离群体分布不一致，在D-1和D-2模型中均有0个适合性检验
7、统计量达到差异显著，但D-2的适合性高于D-1，所以D-2为叶片夹角的最适合模型，即一对加性主基因+加性-显性多基因模型。同样，在披垂值的适合性检验中D-1和D-2中分别有两个适合性检验统计量达到差异显著，而且均出现在B1世代，说明D-1和D-2模型与分离群体的分布不一致。而在C模型中适合性检验统计量均差异不显著，说明C模型为最适合的模型，即加性-显性-上位性多基因模型。2.2遗传参数的估计遗传参数包括一阶遗传参数和二阶遗传参数两类。前者可通过一阶分布参数（成分分布平均数）与一阶遗传参数的关
