小麦穗部性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

• 作者: 吉万全 师晓曦 张俊杰 张宏 张耀元 李俊 王长有 胡卫国 解松峰 陈春环
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 小麦 穗部性状 主基因+多基因 遗传效应
• 年，卷（期）: 2019,（24）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 4437-4452
• 页数: 16页
• 字数: 11263字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.24.001

摘要

[目的]穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用.开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导.[方法]以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7∶8、F8∶9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率.[结果]穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型.穗长的多基因遗传率是90.64％,小穗数的多基因遗传率是89.52％,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39％,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50％;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39％,多基因遗传率是29.94％,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18％.控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应.第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应.加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02.加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1 (4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50％.第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03.加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06.[结论]小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响.小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率.