一种加权多性状方法用于玉米自交系在独脚金侵染和适宜环境下的杂种优势群划分

育种计划中对现有遗传变异的最大化利用,取决于对自交系进行高效的杂种优势群划分,尤其是在胁迫条件下。本研究采用实用育种方法确定了高粱列当(Striga)抗性的遗传方式,并提出了一种基于多性状一般配合力的加权杂种优势群划分方法(WHGCAMT),同时比较了该方法与其他现有方法在高粱列当侵染环境和适宜环境中对自交系进行杂种优势群划分的有效性。采用双列杂交设计IV,由21个自交系和4个标准测验种共组配了3...
植物学

育种计划中对现有遗传变异的最大化利用,取决于对自交系进行高效的杂种优势群划分,尤其是在胁迫条件下。本研究采用实用育种方法确定了高粱列当(Striga)抗性的遗传方式,并提出了一种基于多性状一般配合力的加权杂种优势群划分方法(WHGCAMT),同时比较了该方法与其他现有方法在高粱列当侵染环境和适宜环境中对自交系进行杂种优势群划分的有效性。采用双列杂交设计IV,由21个自交系和4个标准测验种共组配了300个杂交组合。

将这些杂交组合连同6个对照,采用18×17 α-晶格设计、2次重复,在2个地点的人工高粱列当侵染环境和无高粱列当环境中进行评价。利用DArTtag SNP标记对自交系进行了基因分型。采用R软件对表型和基因型数据进行分析。方差分析表明,杂交种、一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)及其与环境互作的均方均达到显著水平。在产量及其他测定性状上均检测到显著的正向和负向GCA与SCA效应。然而,在籽粒产量及大多数测定性状中,观察到加性基因作用所占比例大于非加性基因作用。

分子方差分析还表明,群内和群间均存在显著的遗传差异。除HSCA外,各种方法中群间杂交种与群内杂交种的平均籽粒产量差异均达到显著水平。对所有方法的群间与群内杂交种进行两两比较表明,在大多数情况下,WHGCAMT与其他所有方法之间均存在显著差异。WHGCAMT在高粱列当侵染条件下持续产生更高产的群间杂交种和更低产的群内杂交种,其育种效率相较于HSCA、HSGCA、HGCAMT和分子标记法分别提高了55.8%、4.3%、15.7%和11.4%。

因此,WHGCAMT能够在早熟玉米自交系中提供更为精确、可靠且具有生物学意义的杂种优势群划分。

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📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.15.725596v1?rss=1

🏷️ 玉米育种 杂种优势群 独脚金抗性 多性状加权方法 一般配合力 SNP分型

Administrator 2026年5月16日
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