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作物杂志,2024, 第5期: 35–39 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.05.005

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

胡麻粒重和粒型性状的主基因―多基因遗传模型分析

王斌1(), 赵利1(), 侯静静1, 刘杰2, 段艳巧1   

  1. 1甘肃省农业科学院作物研究所，730070，甘肃兰州
    2甘肃农业大学生命科学技术学院，730070，甘肃兰州
  • 收稿日期:2023-09-07 修回日期:2023-11-23 出版日期:2024-10-15 发布日期:2024-10-16
  • 通讯作者: 赵利，主要从事胡麻遗传育种研究，E-mail：292515484@qq.com
  • 作者简介:王斌，主要从事胡麻遗传育种研究，E-mail：315261903@qq.com
  • 基金资助:
    甘肃省自然科学基金(21JR7RA721);国家自然科学基金(32160499);国家自然科学基金(32160497);国家现代农业产业技术体系(CARS-14-03)

Genetic Model Analysis of Major Gene-Polygene of Seed Weight and Seed Shape in Flax (Linum usitatissimum L.)

Wang Bin1(), Zhao Li1(), Hou Jingjing1, Liu Jie2, Duan Yanqiao1   

  1. 1Crop Research Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, Gansu, China
    2College of Life Science and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu, China
  • Received:2023-09-07 Revised:2023-11-23 Online:2024-10-15 Published:2024-10-16

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PDF (PC)

38

摘要：

粒重性状对于胡麻育种具有重要意义。以胡麻小粒型材料CLX为母本，大粒型材料BLX为父本，杂交获得F1和F2群体，应用主基因-多基因遗传模型对胡麻籽粒千粒重、籽粒表面积、籽粒周长、籽粒长度和籽粒宽度的遗传效应进行了分析。结果表明，千粒重的遗传模型受2对加性主基因+加性-显性多基因控制，主基因遗传率为84.59%，多基因遗传率为14.73%。籽粒表面积受2对加性-显性主基因+加性-显性多基因控制，籽粒长度、籽粒宽度受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制，3个性状的主基因遗传率分别为45.69%、37.09%、19.27%。籽粒周长受2对等显性主基因+加性-显性多基因控制，主基因遗传率为68.24%。胡麻粒型性状的遗传以主基因遗传效应为主，可通过杂交在后代群体中早代进行选择。

关键词: 胡麻, 籽粒性状, 遗传模型

Abstract:

The seed characteristics of flax (Linum usitatissimum L.) are the important traits for superior variety selection. F1 and F2 generations crossed with CLX and BLX were used to research the inheritance of five seed characteristics in flax with major gene-polygene mixed inheritance analysis. The results showed: Five seed characteristics were controlled by major gene-polygene inheritance. The inheritance model of the 1000-grain weight was two pairs of additive major gene plus additive-dominance polygene, the heritability of the major gene and polygene were 84.59% and 14.73%, respectively. The inheritance model of seed surface area was controlled by two pairs of additive-dominant major gene plus additive-dominant polygene, seed length and seed width were two pair of additive-epistasis major gene plus additive-dominance polygene, the heritabilities of major genes of three traits were 45.69%, 37.09%, and 19.27%, respectively. The inheritance model of seed circumference was two pairs of equal dominant major genes plus additive-dominant polygene, the heritability of major genes was 68.24%. The heredity of seed shape traits is dominated by the major gene effect, and can be selected in early generation in progeny population through hybridization.

Key words: Flax, Seed characteristics, Inheritance model

表1

F2群体粒型性状的统计值

性状
Trait		 CLX BLX F1 F2
平均
Mean		 最大值
Maximum		 最小值
Minimum		 极差
Range		 标准差
SD		 变异系数
CV (%)
千粒重1000-grain weight (g) 4.02 6.73 6.38 4.97 9.16 2.55 6.61 1.16 23.35
籽粒表面积Seed surface area (mm2) 7.49 12.61 10.23 8.38 13.53 5.27 8.26 1.71 17.49
籽粒周长Seed circumference (mm) 11.07 14.36 12.94 11.71 15.32 9.74 5.58 0.90 9.00
籽粒长度Seed length (mm) 4.31 5.48 5.05 4.56 6.04 3.47 2.57 0.13 8.82
籽粒宽度Seed width (mm) 2.22 3.03 2.62 2.36 3.04 2.03 1.01 0.04 9.49

图1

F2群体不同粒型性状的分布图

表2

不同遗传模型下5个籽粒性状的极大似然函数值和AIC值

性状Trait 模型Model MLV AIC 性状Trait 模型Model MLV AIC
千粒重TSW MX2-A-AD 142.3117 -278.6240 籽粒长度SL MX2-ADI-AD -189.0350 396.0708
MX2-AED-AD 141.5901 -277.1800 MX2-AED-AD -196.2760 398.5518
MX2-EAED-AD 139.9968 -275.9940 MX2-ADI-ADI -189.0060 402.0120
籽粒表面积SSA MX2-AD-AD -873.0670 1756.1340 籽粒宽度SW MX2-ADI-AD 68.5969 -119.1940
MX2-ADI-AD -869.3400 1756.6790 MX1-AD-ADI 67.5054 -119.0110
MX1-AD-ADI -870.8290 1757.6570 MX2-AD-AD 63.0470 -116.0940
籽粒周长SC MX2-EEAD-AD -525.0660 1054.1320
MX2-AD-AD -522.6530 1055.3060
2MG-AED -522.9850 1055.9700

表3

5个籽粒性状遗传模型的适合性检验

性状Trait 模型Model 世代Generation U12(p) U22(p) U32(p) nW2 Dn
千粒重
TSW		 MX2-A-AD P1 0.0372 (0.8470) 5.1714 (0.0230) 96.8989 (0.0000) 3.4563 (<0.05) 0.3236 (<0.05)
P2 0.0369 (0.8477) 7.3543 (0.0067) 102.0818 (0.0000) 1.9510 (<0.05) 0.0079 (>0.05)
F1 0.0846 (0.7711) 1.6315 (0.2015) 38.8862 (0.0000) 0.8916 (<0.05) 0.1509 (<0.05)
F2 1.0071 (0.3156) 1.8957 (0.1686) 2.6264 (0.1051) 0.2361 (>0.05) 0.0045 (>0.05)
籽粒表面积
SSA		 MX2-ADI-AD P1 0.0016 (0.9678) 2.4426 (0.1181) 41.0574 (0.0000) 1.2097 (<0.05) 0.0089 (>0.05)
P2 1.1833 (0.2767) 1.2466 (0.2642) 0.0641 (0.8002) 0.2785 (>0.05) 0.0053 (>0.05)
F1 1.4407 (0.2300) 0.4852 (0.4816) 3.4685 (0.0625) 0.3093 (>0.05) 0.0068 (>0.05)
F2 0.2428 (0.6222) 0.8487 (0.3569) 3.1565 (0.0756) 0.2198 (>0.05) 0.0069 (>0.05)
籽粒周长
SC		 MX2-EEAD-AD P1 0.0114 (0.9149) 0.4908 (0.4836) 10.3433 (0.0013) 0.2815 (>0.05) 0.0094 (>0.05)
P2 1.3706 (0.2417) 1.5070 (0.2196) 0.1415 (0.7068) 0.3426 (>0.05) 0.0070 (>0.05)
F1 0.0856 (0.7698) 0.2480 (0.6185) 9.7660 (0.0018) 0.2768 (>0.05) 0.0095 (>0.05)
F2 0.1458 (0.7026) 0.5654 (0.4521) 2.3378 (0.1263) 0.1525 (>0.05) 0.0057 (>0.05)
籽粒长度
SL		 MX2-ADI-AD P1 0.0141 (0.9053) 1.1614 (0.2812) 22.7658 (0.0000) 0.6134 (<0.05) 0.0053 (>0.05)
P2 0.1174 (0.7319) 0.2331 (0.6292) 10.6149 (0.0011) 0.3430 (>0.05) 0.0056 (>0.05)
F1 2.2998 (0.1294) 1.1994 (0.2734) 2.2281 (0.1355) 0.3878 (>0.05) 0.0225 (>0.05)
F2 0.0001 (0.9904) 0.1912 (0.6619) 2.8993 (0.0886) 0.1062 (>0.05) 0.0038 (>0.05)
籽粒宽度
SW		 MX2-ADI-AD P1 0.0953 (0.7575) 0.2131 (0.6444) 9.2542 (0.0023) 0.2804 (>0.05) 0.0048 (>0.05)
P2 1.1128 (0.2915) 2.2303 (0.1353) 3.5651 (0.0590) 0.2877 (>0.05) 0.0055 (>0.05)
F1 1.2282 (0.2678) 0.2925 (0.5886) 4.5324 (0.0333) 0.2904 (>0.05) 0.0119 (>0.05)
F2 0.7840 (0.3759) 2.0813 (0.1491) 5.4824 (0.1920) 0.5380 (>0.05) 0.0183 (>0.05)

表4

5个胡麻籽粒性状的遗传参数估计值

性状
Trait		 一阶参数1nd order genetic parameter 二阶参数2nd order genetic parameter
m da db ha hb i jab jba l [d] [h] σmg2 σpg2 hmg2 (%) hpg2 (%)
千粒重TSW 5.39 1.61 1.06 － － － － － － -4.04 0.99 1.14 0.20 84.59 14.73
籽粒表面积SSA 8.04 0.00 0.00 -2.00 -1.99 2.00 0.01 0.00 2.33 -2.56 3.82 0.98 0.00 45.69 0.00
籽粒周长SC 12.71 -0.70 － － － － － － － -0.24 -0.25 0.76 0.00 68.24 0.00
籽粒长度SL 4.41 0.00 0.00 -0.48 -0.48 0.48 0.00 0.00 0.52 -0.58 1.09 0.06 0.00 37.09 0.00
籽粒宽度SW 2.34 0.00 0.00 -0.28 -0.28 0.28 0.00 0.00 0.35 -0.40 0.47 0.01 0.00 19.27 0.00
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