油菜角果重量和油菜籽性狀的發(fā)育遺傳研究.pdf

1、本研究采用甘藍型油菜品質(zhì)性狀差異較大的9個品種(油菜601(P1)、雙20-4(P2)、華雙3號(P3)、高油605(P4)、中油821(P5)，鄂油長莢(P6)、中R-888(P7)、Tower(P8)和浙雙72(P9))作親本，采用完全雙列雜交的方法配置雜交組合，測定了5個發(fā)育時期親本和F1兩個世代的角果重量以及親本、F1和F2三個世代油菜籽的千粒重、含油率和蛋白質(zhì)含量。采用非條件和條件遺傳模型以及相應(yīng)的統(tǒng)計分析方法，研究了油菜角果

2、重量的發(fā)育遺傳規(guī)律以及油菜籽品質(zhì)性狀受胚、細胞質(zhì)、母體植株遺傳效應(yīng)影響時的發(fā)育遺傳規(guī)律；同一性狀不同發(fā)育時刻間的相關(guān)性以及不同發(fā)育時期油菜籽品質(zhì)性狀間的相關(guān)性，在此基礎(chǔ)上分析了遺傳率和雜種優(yōu)勢表現(xiàn)。 分析結(jié)果表明，控制不同發(fā)育時期油菜角果重量表現(xiàn)的基因累加效應(yīng)是以加性效應(yīng)為主，僅在第22d時其顯性效應(yīng)大于加性效應(yīng)。條件分析的結(jié)果表明，控制角果重量的基因在角果多數(shù)發(fā)育時期中均有新的表達，且其表達方式有所不同，其中角果重量的凈遺傳效

3、應(yīng)表達量是以開花后第16～22d為最大。油菜籽千粒重、蛋白質(zhì)含量和含油量的遺傳發(fā)育研究表明，二倍體胚、細胞質(zhì)和二倍體母體植株在大多數(shù)發(fā)育時期中的基因表達可以明顯影響這些油菜籽性狀的發(fā)育，不同發(fā)育階段的基因表達也有明顯差異。其中控制千粒重和含油量的基因加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)交替為主，但控制蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)的基因效應(yīng)在5個不同發(fā)育時刻中均以加性效應(yīng)為主。不同遺傳體系基因效應(yīng)的分析結(jié)果表明，大多數(shù)發(fā)育時刻千粒重和蛋白質(zhì)含量性狀的表現(xiàn)是以母體遺傳效應(yīng)

4、為主，含油量則是開花后第15d和29d以母體效應(yīng)為主，第22d和43d以胚效應(yīng)為主，第36d時則以細胞質(zhì)效應(yīng)為主。條件方差分析結(jié)果表明，雖然不同發(fā)育時期基因表達的凈遺傳效應(yīng)有所不同，但開花后第37～43 d是控制千粒重性狀表現(xiàn)的基因表達最為活躍的時期，而控制含油量和蛋白質(zhì)含量性狀的基因則以開花后第16～22d的表達量為最大。 遺傳率分析結(jié)果表明，角果重量在不同發(fā)育時刻均具有較高的狹義遺傳率，低世代選擇可以取得良好的育種效果；油菜

5、籽千粒重和蛋白質(zhì)含量在多數(shù)發(fā)育時刻表現(xiàn)為母體遺傳率為主，含油量在開花后第15d和29d表現(xiàn)為母體遺傳率為主，第22d和43d表現(xiàn)為胚遺傳率為主，第36d則主要表現(xiàn)為細胞質(zhì)遺傳率為主。這些結(jié)果說明來源于胚加性效應(yīng)、細胞質(zhì)效應(yīng)和母體加性效應(yīng)的遺傳率分量可以影響油菜籽性狀的表現(xiàn)，且在不同發(fā)育時期中的作用有著明顯差異。 不同發(fā)育時刻的相關(guān)性分析結(jié)果表明，控制角果重性狀的加性和顯性效應(yīng)在不同發(fā)育時刻間的遺傳相關(guān)性較為一致，各個發(fā)育時刻間都

6、呈極顯著正相關(guān)；千粒重、含油量和蛋白質(zhì)含量性狀的母體顯性效應(yīng)和胚顯性效應(yīng)在多數(shù)發(fā)育時刻存在著顯著相關(guān)，但基本是前期呈顯著負相關(guān)，后期呈顯著正相關(guān)；控制千粒重、含油量和蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)的加性效應(yīng)僅在少數(shù)時刻存在相關(guān)性或者相關(guān)性具有動態(tài)變化特點。在整個發(fā)育階段都未檢測到千粒重和蛋白質(zhì)含量性狀的細胞質(zhì)效應(yīng)相關(guān)性，但在個別發(fā)育階段中仍可檢測到含油量性狀的細胞質(zhì)效應(yīng)的相關(guān)性。 不同發(fā)育時期千粒重與含油量問的相關(guān)性分析結(jié)果表明，除了未檢測到第

7、43d的千粒重與含油量之間的遺傳效應(yīng)相關(guān)系數(shù)外，其它不同發(fā)育時刻之間的各遺傳效應(yīng)的相關(guān)系數(shù)具有動態(tài)變化的特點。其中千粒重與蛋白質(zhì)含量間或含油量與蛋白質(zhì)含量間的相關(guān)性分析結(jié)果表明，多數(shù)發(fā)育時刻達到顯著水平的相關(guān)性均呈正相關(guān)，這說明對成對性狀進行間接選擇可以達到同步改良的育種效果。 雜種優(yōu)勢分析結(jié)果表明，油菜角果重量性狀上存在較為明顯的群體平均優(yōu)勢，其中以中前期和成熟期時的表現(xiàn)最為明顯。對于油菜籽性狀而言，胚和母體雜種優(yōu)勢分析表明，

8、胚雜種優(yōu)勢在第一個發(fā)育階段可以降低千粒重，最后2個發(fā)育階段則可提高千粒重；在大部分發(fā)育時期可以增加含油量，僅在發(fā)育后期可提高蛋白質(zhì)含量；母體植株二倍體核基因引起的雜種優(yōu)勢會降低千粒重，增加含油量，但在發(fā)育前期會降低蛋白質(zhì)含量，在發(fā)育后期對蛋白質(zhì)含量影響不大。對不同發(fā)育時刻細胞質(zhì)效應(yīng)預(yù)測值的分析的結(jié)果表明，P8和P9的細胞質(zhì)效應(yīng)可以明顯提高雜交組合的千粒重而P1則會降低千粒重；P3和P4親本的細胞質(zhì)效應(yīng)可以顯著增加油菜籽含油量，而P7、P