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作物杂志,2019, 第5期: 46–51 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.008

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

玉米叶绿素含量基因效应分析

李洪涛,许瀚元,李景芳,祝庆,迟铭,王军   

  1. 连云港市农业科学院,222006,江苏连云港
  • 收稿日期:2019-04-11 修回日期:2019-06-09 出版日期:2019-10-15 发布日期:2019-11-07
  • 通讯作者: 王军
  • 作者简介:李洪涛,助理研究员,主要从事玉米遗传育种和栽培技术研究
  • 基金资助:
    江苏省农业重大新品种创制项目(PZCZ201711);连云港市财政专项支持(QNJJ1906);连云港市财政专项支持(QNJJ1920);连云港市财政专项支持(QNJJ1807);连云港市财政专项支持(QNJJ1707);连云港市“521工程”资助项目(LYG52105-2018019);江苏省第五期“333工程”培养资金资助项目;第四批江苏现代农业科技综合示范基地项目

Analysis of Gene Effect on Chlorophyll Content in Maize

Li Hongtao,Xu Hanyuan,Li Jingfang,Zhu Qing,Chi Ming,Wang Jun   

  1. Lianyungang Academy of Agricultural Sciences, Lianyungang 222006, Jiangsu, China
  • Received:2019-04-11 Revised:2019-06-09 Online:2019-10-15 Published:2019-11-07
  • Contact: Jun Wang

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213

摘要：

为了研究控制玉米叶绿素含量的遗传规律,以叶绿素含量存在显著差异的2个普通玉米自交系组配的P1、P2、F1、BC1、BC2、F2 6个世代为试验材料,运用主基因+多基因遗传模型分析方法,探明玉米叶绿素含量的遗传模型,并进行遗传参数估计。结果表明,F1叶绿素含量杂种优势表现为正向离中亲优势,无超亲优势;玉米叶绿素含量的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因共同控制,以主基因遗传为主,非加性效应大于加性效应;2对主基因与多基因的加性效应均为减效,显性效应均为增效,上位性效应累计为正向;BC1、BC2、F2叶绿素含量主基因的遗传率分别为74.58%、78.62%、20.84%,多基因的遗传率分别2.84%、7.69%、68.11%。

关键词: 玉米, 叶绿素含量, 主基因+多基因, 遗传

Abstract:

In order to elucidate the inheritance mechanism of chlorophyll content in maize, six generations (P1, P2, F1, BC1, BC2, and F2) from the cross L055×Qi319 were investigated with mixed major gene plus polygene genetic model. The results showed that F1 heterosis showed positive ionophoric dominance and no hyperphilic dominance. The chlorophyll content was controlled by 2 major genes with additive-dominance-epistatic effects and polygene with additive-dominant effects which mainly governed by major genes, and the effect of the non-additive gene effect was much more important than the additive ones. The additive effects of 2 major genes with polygene could decrease the chlorophyll content, while the dominant effect and the epistatic effect increased the chlorophyll content in maize. The major gene heritability of the chlorophyll content in BC1, BC2, and F2 were 74.58%, 78.62% and 20.84%, respectively. The polygene heritability in BC1, BC2, and F2 were 2.84%, 7.69% and 68.11%, respectively.

Key words: Maize, Chlorophyll content, Major gene and polygene, Inheritance

图1

各世代群体的SPAD均值及次数分布 P1：L055;P2：齐319;F1：L055×齐319;BC1：L055/齐319//L055;BC2：L055/齐319//齐319;F2：L055/齐319"

表1

玉米叶绿素含量各遗传模型的AIC值"

模型Model 遗传模式Genetic model AIC值AICvalue 模型Model 遗传模式Genetic model AIC值AICvalue
A-1 1MG-AD 3 917.6206 D MX1-AD-ADI 3 779.8781
A-2 1MG-A 3 909.6739 D-1 MX1-AD-AD 3 840.5276
A-3 1MG-EAD 3 942.1335 D-2 MX1-A-AD 3 845.8130
A-4 1MG-AEND 3 952.4603 D-3 MX1-EAD-AD 3 845.9778
B-1 2MG-ADI 3 824.9578 D-4 MX1-AEND-AD 3 837.2751
B-2 2MG-AD 3 887.6126 E MX2-ADI-ADI 3 785.0419
B-3 2MG-A 4 164.0802 E-1 MX2-ADI-AD 3 766.2186
B-4 2MG-EA 3 894.6424 E-2 MX2-AD-AD 3 837.3779
B-5 2MG-AED 4 136.9777 E-3 MX2-A-AD 3 825.4504
B-6 2MG-EEAD 4 134.9694 E-4 MX2-EA-AD 3 845.8855
C PG-ADI 3 787.8088 E-5 MX2-AED-AD 3 847.9711
C-1 PG-AD 3 850.5962 E-6 MX2-EEAD-AD 3 845.9705

表2

玉米叶绿素含量遗传模型的适合性检验"

候选模型Candidate model 世代Generation U12 U22 U32 nW2 Dn
C P1 0.0386(0.8442) 0.0314(0.8594) 0.0028(0.9581) 0.0330(>0.05) 0.0191(>0.05)
F1 0.2954(0.5868) 0.5634(0.4529) 0.8054(0.3695) 0.3276(>0.05) 0.0303(>0.05)
P2 0.0065(0.9360) 0.0250(0.8743) 0.1034(0.7478) 0.0208(>0.05) 0.0376(>0.05)
BC1 6.3560(0.0117)* 6.4956(0.0108)* 0.1852(0.6669) 0.6054(<0.05)* 0.0064(>0.05)
BC2 0.7159(0.3975) 1.6245(0.2025) 3.3172(0.0686) 0.4795(<0.05)* 0.0191(>0.05)
F2 0.0668(0.7960) 0.1560(0.6928) 6.6630(0.0098)** 0.3090(>0.05) 0.0223(>0.05)
D P1 0.0386(0.8442) 0.0314(0.8594) 0.0028(0.9581) 0.0330(>0.05) 0.0191(>0.05)
F1 0.2954(0.5868) 0.5634(0.4529) 0.8054(0.3695) 0.3276(>0.05) 0.0303(>0.05)
P2 0.0065(0.9360) 0.0250(0.8743) 0.1034(0.7478) 0.0208(>0.05) 0.0376(>0.05)
BC1 0.0579(0.8099) 0.0074(0.9313) 0.3446(0.5572) 0.0673(>0.05) 0.0066(>0.05)
BC2 0.0380(0.8454) 0.1038(0.7473) 4.1788(0.0409)* 0.4742(<0.05)* 0.0233(>0.05)
F2 0.0330(0.8558) 0.2860(0.5928) 8.0831(0.0045)* 0.3509(>0.05) 0.0227(>0.05)
E P1 0.0386(0.8442) 0.0314(0.8594) 0.0028(0.9581) 0.0330(>0.05) 0.0191(>0.05)
F1 0.2954(0.5868) 0.5634(0.4529) 0.8054(0.3695) 0.3276(>0.05) 0.0303(>0.05)
P2 0.0065(0.9360) 0.0250(0.8743) 0.1034(0.7478) 0.0208(>0.05) 0.0376(>0.05)
BC1 0.0168(0.8969) 0.0043(0.9478) 0.0576(0.8104) 0.0529(>0.05) 0.0050(>0.05)
BC2 0.0363(0.8489) 0.1069(0.7437) 4.1841(0.0408)* 0.4731(<0.05)* 0.0235(>0.05)
F2 0.0206(0.8859) 0.2734(0.6010) 7.0075(0.0081)** 0.3313(>0.05) 0.0214(>0.05)
E-1 P1 1.5271(0.2165) 1.2009(0.2731) 0.1621(0.6872) 0.1975(>0.05) 0.0230(>0.05)
F1 1.0542(0.3045) 1.2855(0.2569) 0.3121(0.5764) 0.4274(>0.05) 0.0294(>0.05)
P2 0.0055(0.9407) 0(0.9954) 0.0969(0.7556) 0.0196(>0.05) 0.0401(>0.05)
BC1 0.0611(0.8048) 0.0252(0.8739) 0.1041(0.7470) 0.0553(>0.05) 0.0037(>0.05)
BC2 0.0962(0.7564) 0.1059(0.7448) 0.0101(0.9199) 0.0695(>0.05) 0.0086(>0.05)
F2 0.0340(0.8536) 1.2530(0.2630) 14.1609(0.0002)* 0.4556(>0.05) 0.0366(>0.05)

表3

玉米叶绿素含量一阶遗传参数估计值"

一阶遗传参数1st order genetic parameter 估计值Estimated value
m 60.7862
da -4.7340
db -4.7340
ha 1.3766
hb 2.9993
ha/da -0.2908
hb/db -0.6336
i 0.5729
jab 1.3855
jba 8.6008
l -8.5288
[d] -0.1806
[h] 5.3785
[h]/[d] -29.7813

表4

玉米叶绿素含量二阶遗传参数估计值"

二阶遗传参数
2nd order genetic parameter		 世代
Generation		 估计值
Estimated value
σp2 BC1 26.2527
σmg2 23.0235
σpg2 0.8770
hmg2(%) 74.58
hpg2(%) 2.84
σp2 BC2 50.9196
σmg2 40.0330
σpg2 3.9176
hmg2(%) 78.62
hpg2(%) 7.69
σp2 F2 63.0763
σmg2 13.1451
σpg2 42.9676
hmg2(%) 20.84
hpg2(%) 68.11
h2(%) 84.23
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