检索
E-mail
RSS
高级检索 图表检索

当期目录 我要投稿 过刊浏览
高级检索 图表检索

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

RichHTML

1

PDF (PC)

14

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
[1] 王瑞霞, 张秀英, 伍玲, 等. 不同生态环境下冬小麦籽粒大小相关性状的QTL分析. 中国农业科学, 2009, 42(2):398-407.
[2] 赵利, 王斌, 苗红梅, 等. 胡麻种质资源籽粒表型与品质性状评价及其相关性研究. 植物遗传资源学报, 2020, 21(1):243-251.
[3] 刘栋, 马琴, 李爱荣, 等. 亚麻种质资源种子形态性状与含油量的分析与评价. 作物杂志, 2020(3):34-41.
[4] 吉春容, 李世清, 李生秀. 品种、种子大小和施肥对冬小麦生物学特性的影响. 生态学报, 2007, 27(6):2498-2506.
[5] 刘生祥, 宋晓华. 春小麦种子大小对主要性状及产量的影响. 种子, 2003(1):26-27.
[6] 陈冰嬬, 石英尧, 崔金腾, 等. 利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL. 作物学报, 2008, 34(8):1299-1307.
[7] 王利民, 党照, 赵玮, 等. 胡麻亚麻酸含量的遗传分析. 西北农业学报, 2020, 29(6):942-948.
[8] 王斌, 王利民, 张建平, 等. 胡麻RIL群体苗期抗旱性状的主基因+多基因遗传分析. 干旱地区农业研究, 2018, 36(5):14-20.
[9] 刘霞, 张冰冰, 马兵, 等. 甘蓝型油菜株高及其相关性状的主基因+多基因遗传分析. 西北农业学报, 2018, 27(4):528-536.
[10] 盖钧镒. 植物数量性状遗传体系的分离分析方法研究. 遗传, 2005, 27(1):130-136.
[11] 章元明. 植物数量遗传学的建立、发展与展望. 南京农业大学学报, 2012, 35(5):19-24.
[12] Wang G J, Wang Y, Ying J Z, et al. Identification of qLG2, qLG8, and qWG2 as novel quantitative trait loci for grain shape and the allelic analysis in cultivated rice. Planta, 2020, 252(2):18.
[13] Kang Y W, Zhang M, Zhang Y, et al. Genetic mapping of grain shape associated QTL utilizing recombinant inbred sister lines in high yielding rice (Oryza sativa L.). Agronomy, 2021, 11(4):705.
[14] 袁谦, 赵永涛, 张中州, 等. 小麦籽粒性状的遗传效应分析及其育种策略. 麦类作物学报, 2023, 43(4):434-441.
[15] 丁丹. 水稻5个粒型相关基因的分子标记开发与效应分析. 南京:南京农业大学, 2014.
[16] 张中伟, 杨海龙, 付俊, 等. 玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析. 作物杂志, 2019(5):37-40.
[1] 王文霞, 畅博凯, 夏清, 智慧, 杜杰. 叶面喷硒对胡麻生理特性、产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2024, (4): 130–137
[2] 解慧芳, 魏萌涵, 宋中强, 刘金荣, 王素英, 邢璐, 王淑君, 刘海萍, 贾小平, 宋慧. 谷子主要性状主基因多基因混合遗传模型分析[J]. 作物杂志, 2024, (4): 82–89
[3] 高凤云, 斯钦巴特尔, 周宇, 贾霄云, 苏少锋, 赵小庆, 金晓蕾. 基于SSR标记的胡麻粗脂肪及脂肪酸组分的关联分析[J]. 作物杂志, 2022, (1): 44–49
[4] 安江红, 张文静, 杨晓虹, 南金生, 杨燕, 闫明霞, 韩冰. 2种裸燕麦籽粒硬度测定方法比较[J]. 作物杂志, 2021, (6): 28–35
[5] 钱爱萍, 曹秀霞, 张炜, 剡宽将, 陆俊武. 不同缓释肥混配比例对旱地胡麻生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2020, (6): 128–131
[6] 王中秋, 应鹏飞, 陈梦涛, 贺琼颖, 胡鑫. 普通小麦-野生二粒小麦染色体臂置换系籽粒与品质性状分析[J]. 作物杂志, 2020, (4): 37–44
[7] 孙悦,刘斌,傅漫琪,王婧,王小慧,陈阜. 1985-2015年我国胡麻子生产时空动态变化[J]. 作物杂志, 2019, (6): 8–13
[8] 冯学金,郭秀娟,杨建春,王利琴. 喷施硒肥对胡麻子粒硒含量、产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2019, (3): 155–157
[9] 伊六喜,斯钦巴特尔,高凤云,周宇,贾霄云,陈明哲,张辉,贾海滨. 内蒙古胡麻地方品种资源遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (6): 53–57
[10] 吴瑞香,杨建春,王利琴,郭秀娟. 应用多元分析法综合评价胡麻材料抗旱适应性[J]. 作物杂志, 2018, (5): 10–16
[11] 何文昭,王红武,胡小娇,李坤,王琪,吴宇锦,刘志芳,黄长玲. 玉米株高和穗位高在不同环境下的数量遗传分析[J]. 作物杂志, 2017, (3): 13–18
[12] 郭秀娟,冯学金,杨建春,吴瑞香,王利琴. 不同种植密度和肥料配施对胡麻植株性状和经济产量的效应[J]. 作物杂志, 2017, (2): 135–138
[13] 郭秀娟,杨建春,冯学金,姜超. 不同前茬作物对胡麻干物质积累规律、品质及产量构成因子的影响[J]. 作物杂志, 2016, (2): 164–167
[14] 赵利,王利民,赵玮,党照,张建平,党占海. 胡麻RIL群体中粗脂肪和脂肪酸组分的分离及其相关性分析[J]. 作物杂志, 2016, (1): 33–37
[15] 张旷野, 孙铭泽, 闫伟, 等. 玉米穗上叶叶夹角的遗传分析[J]. 作物杂志, 2015, (6): 27–32
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!