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作物杂志,2021, 第2期: 57–61 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.02.008

所属专题： 玉米专题

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

玉米单倍体自然加倍花粉结实力遗传的初步研究

李忠南1(), 王越人2, 邬生辉2, 刘励蔚3, 曲海涛2, 孙振宇1, 李光发2()   

  1. 1吉林省农业技术推广总站,130033,吉林长春
    2通化市农业科学研究院,135007,吉林梅河口
    3吉林省农作物新品种引育中心,130033,吉林长春
  • 收稿日期:2020-03-19 修回日期:2020-05-20 出版日期:2021-04-15 发布日期:2021-04-16
  • 通讯作者: 李光发
  • 作者简介:李忠南,从事玉米单倍体育种和农业技术推广工作,E-mail： 18741379479@163.com
  • 基金资助:
    通化市人才团队建设项目(2019-2021);通化市科技发展计划项目(2018XM09);吉林省农业重点研发项目“高配合力、优质、绿色玉米DH系创制与新品种选育”(2020-2022)

Preliminary Study on Inheritance of Haploid Natural Double Pollen Seeding Ability in Maize

Li Zhongnan1(), Wang Yueren2, Wu Shenghui2, Liu Liwei3, Qu Haitao2, Sun Zhenyu1, Li Guangfa2()   

  1. 1Agricultural and Technology Extension Station of Jilin Province, Changchun 130033, Jilin, China
    2Tonghua Academy of Agricultural Sciences of Jilin Province, Meihekou 135007, Jilin, China
    3Introduction and Breeding Center of New Crop Variety of Jilin Province, Changchun 130033, Jilin, China
  • Received:2020-03-19 Revised:2020-05-20 Online:2021-04-15 Published:2021-04-16
  • Contact: Li Guangfa

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7

PDF (PC)

295

摘要：

以15D752×15D435和PH6WC×29 2份玉米杂交F1诱导单倍体自然加倍自交结实穗的穗粒数为研究对象,应用DH群体遗传模型及混合分布方法,对花粉结实力进行研究。结果表明：单倍体自然加倍花粉结实力是由 4 对主效基因决定,具有加性效应和上位性效应,主效基因遗传力分别为95.85%和83.67%。

关键词: 玉米, 单倍体, 自然加倍, 花粉结实力, 遗传

Abstract:

The number of seeds of haploid natural double selfing ear induced by F1 of 15D752×15D435 and PH6WC×29 as the research objects in maize. The population genetic model of DH and the method of mixed distribution were used to study the pollen seeding ability. The results showed that the ability of haploid natural doubled pollen seeding was determined by four major genes, which had additive and epistatic effects and the heritability of major genes were 95.85% and 83.67%, respectively.

Key words: Maize, Haploid, Natural double, Pollen seeding ability, Inheritance

表1

自交系和DH系种质来源及特征

材料Material 种质Germplasm 来源Origin 穗轴色Ear cob color 雄穗分枝数Male branch number
15D752 PH4CV×A6,兰卡斯特×（美杂×丹340） 中国（自选） 红 5~7
15D435 PH4CV×A6,兰卡斯特×（美杂×丹340） 中国（自选） 红 4~6
PH6WC PH01N×PH09B, 瑞德 美国 白 0~2
29 掖107×铁7922,瑞德 中国（自选） 白 4~6

表2

2个群体单倍体自交结实株率

群体
Population		 单倍体株数
Haploid plants
number		 授粉株数
Pollination plants
number		 授粉率
Pollination rate
(%)		 结实株数
Seeding plants
number		 授粉结实株率
Pollination seeding
plants rate (%)		 结实株率
Seeding plants
rate (%)
15D752×15D435 1772 428 24.15 191 44.63 10.78
PH6WC×29 43656 2069 4.74 319 15.42 0.73

表3

开放穗与自交穗的特征值

群体
Population		 开放穗粒数Open ear seed number 结实株率
Seeding plants
rate (%)		 变异系数
CV (%)		 P 正态分布
Normal
distribution
平均值
Average value		 最大值
Maximum value		 最小值
Minimum value
15D752×15D435 18.40 37.00 3.00 100 61.07 0.7753 是
PH6WC×29 3.74 18.00 0.00 75 109.92 0.0000 否
群体
Population		 自交穗粒数Selfing ear seed number 授粉结实株率
Pollination seed plants rate (%)		 变异系数
CV (%)		 P 正态分布
Normal distribution
平均值
Average value		 最大值
Maximum value		 最小值
Minimum value
15D752×15D435 4.19 54.00 0.00 44.63 196.92 0.0000 否
PH6WC×29 0.53 44.00 0.00 15.42 434.41 0.0000 否

表4

2个群体自交结实穗粒数AIC值

模型Model AIC值 AIC value
15D752×15D435 PH6WC×29
0MG 11730.5009 9345.8354
1MG-A 11732.5058 9347.8389
2MG-AI 11714.5854 9346.7849
2MG-A 11734.5072 9349.8400
2MG-EA 11732.5072 9347.8400
2MG-DominanceI 11734.5059 9349.8390
2MG-RecessiveI 11712.5853 9344.7849
2MG-Additive 11712.5854 9344.7849
2MG-Complementary 11710.5854 9342.7849
2MG-Duplicate 11732.5027 9347.8368
2MG-Inhibiting 11732.5027 9347.8368
3MG-AI 9155.8195 7436.5910
3MG-A 11736.5079 9351.8406
3MG-CEA 11741.2412 9389.2766
3MG-PEA 11734.5082 9349.8408
4MG-AI 6421.9120 6509.2943
4MG-A 11738.5007 9353.8359
4MG-CEA 11732.5089 9347.8414
4MG-EEA 11734.5081 9349.8409
4MG-EEEA 10919.9731 8503.5249

表5

最适模型适合性检验

群体
Population		 统计量Statistic
U12 U22 U32 nW2 Dn
15D752×15D435 5.1908*
(0.0227)		 136.1232**
(0.0000)		 1432.231**
(0.0000)		 129.656
(0.3031)		 0.0005
(1)
PH6WC×29 6.4027*
(0.0114)		 113.299**
(0.0000)		 1074.32**
(0.0000)		 106.2457
(0.2754)		 0.0005
(1)

表6

遗传参数估计值

遗传参数
Genetic parameter		 估计值Estimate value
15D752×15D435 PH6WC×29
m 6.5963 3.9567
da 4.0027 1.8050
db 2.6193 1.8050
dc 4.0344 2.1318
dd 2.3993 1.6856
iab 2.6193 1.8050
iac 4.0344 2.1318
iad 2.3993 1.6856
ibc 2.6509 2.1318
ibd 2.4376 1.6856
icd 2.4277 1.9842
σ2p 16.9509 5.3535
σ2mg 16.2468 4.4793
σ2 0.7041 0.8742
h2mg (%) 95.8500 83.6700

表7

15D752×15D435群体16种基因型的穗粒数分布

穗粒数分布Distribution of ear seed number 基因型（效应值）Genotype (effect value)
0 aabbCCdd (-0.05)、aaBBccDD (-0.05)、aabbCCDD (-0.07)、aaBBccdd (-0.07)、AAbbccDD (-0.12)、AAbbccdd (0.01)、AABBccdd (0.31)、aaBBCCdd (0.38)、aabbccDD (0.38)
5 AAbbCCdd (5.99)
9 AABBccDD (9.93)
10 aaBBCCDD (10.11)、aabbccdd (10.11)
15 AAbbCCDD (15.57)
16 AABBCCdd (16.89)
36 AABBCCDD (36.22)

表8

PH6WC×29群体16种基因型的穗粒数分布

穗粒数分布Distribution of ear seed number 基因型（效应值）Genotype (effect value)
0 AABBccdd (-0.10)、aabbCCdd (-0.28)、aaBBccDD (-0.28)、AAbbccDD (-0.28)、aaBBccdd (0.32)、AAbbccdd (0.32)、aabbCCDD (0.32)、aaBBCCdd (0.61)、aabbccDD (0.61)、AAbbCCdd (0.61)
6 AABBccDD (6.05)
7 AAbbCCDD (7.95)、aaBBCCDD (7.95)、aabbccdd (7.95)
8 AABBCCdd (8.73)
22 AABBCCDD (22.81)
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