雪茄外包皮煙葉片重要性狀的遺傳分析
發(fā)布時間:2019-08-26 來源: 短文摘抄 點(diǎn)擊:
摘要:為研究雪茄外包皮煙葉重要性狀的遺傳規(guī)律,應(yīng)用“主基因+多基因”混合遺傳模型的4個世代聯(lián)合分離分析方法,對雪茄煙品種Beinhartl000-1x鶴峰把把煙組合3個不同生育時期的葉面褶皺程度、葉片厚薄和主側(cè)脈夾角3個葉片重要性狀進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,控制3個性狀的遺傳模型和基因互作效應(yīng)在各個時期存在著差異。葉面褶皺度的遺傳率在團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期分別為42.70%、57.71%,葉片厚薄在現(xiàn)蕾期和中心花開放期的遺傳率分別為64.44%、50.62%,主側(cè)脈夾角在現(xiàn)蕾期主基因遺傳率達(dá)90.93%,在中心花開放期多基因遺傳率為42.55%?梢钥闯,同一性狀在不同生育時期的遺傳效應(yīng)存在差異,會因環(huán)境影響而表現(xiàn)出不同,所以雪茄煙品種培育過程中應(yīng)注意基因效應(yīng)與外界環(huán)境的相互作用。
關(guān)鍵詞:雪茄外包皮煙:葉面褶皺度:葉片厚。褐鱾(cè)脈夾角:主基因+多基因:遺傳分析
雪茄是一類特殊的煙草制品,是全部由煙葉構(gòu)成的圓或方柱形煙支,最里面的是芯葉,包卷在芯葉外的是內(nèi)包皮葉,卷覆在最外面的是外包皮葉。雪茄外包皮煙葉要求葉片薄、完整度好、組織細(xì)致、質(zhì)地光滑、彈性好、拉力強(qiáng)、燃燒均勻且完全,而對香氣、吃味無特殊要求:主側(cè)脈夾角以45°為宜。雪茄外包皮煙葉片的許多重要性狀屬數(shù)量性狀!爸骰+多基因”混合遺傳模型是植物數(shù)量性狀的通用模型,主要包括以下幾種模型:一對主基因(A)、兩對主基因(B)、多基因(C)、一對主基因+多基因(D)、兩對主基因+多基因(E)、三對主基因(F)、三對主基因+多基因(G)、四對主基因(H)、四對主基因+多基因(I)等。廣泛應(yīng)用于小麥、玉米、水稻、大豆、黃瓜等多種作物中,在煙草的株高、葉數(shù)、葉面積、鮮葉重、葉綠素含量、茄尼醇含量、青枯病抗性、黑脛病抗性、易烤性等數(shù)量性狀也開展過許多研究。
本文報道了雪茄外包皮煙葉片褶皺程度、葉片厚薄和主側(cè)脈夾角3個重要性狀在各生育期的遺傳規(guī)律和遺傳效應(yīng),分析性狀表現(xiàn)的動態(tài)過程和遺傳信息表達(dá)過程,以期為選育優(yōu)質(zhì)雪茄外包皮煙品種提供理論指導(dǎo)。
1材料與方法
1.1供試材料
供試材料選取雪茄煙葉片性狀差異顯著的Beinhartl000-1(P1)和鶴峰把把煙(P2)品種做為親本,種子來源于國家煙草種質(zhì)資源子平臺。
1.2試驗方法
試驗地點(diǎn)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所即墨試驗基地。2016年8月,Beinhart1000-1和鶴峰把把煙雜交,獲得F1代種子:2016年10月,將F1于溫室種植套袋自交加代,獲得F2種子:2017年將P1、F1、P2和F2全部材料進(jìn)行田間種植。親本(P1、P2)種植1行區(qū)共25株,F(xiàn)1種植2行區(qū)共50株,F(xiàn)2種植10行區(qū)共250株。
分別在團(tuán)棵期(移栽后30 d左右)、現(xiàn)蕾期(移栽后50d左右)、中心花開放期(移栽后60d左右)3個時期,利用表面粗糙度儀、葉片厚度測量儀YH-1、高精度量角器,對P1、F1、P2和F2群體的全部單株進(jìn)行葉面褶皺程度、葉片厚薄和主側(cè)脈夾角性狀的調(diào)查:主側(cè)脈夾角的調(diào)查部位:中部最大葉的葉尖第二條主支脈交接處、中部主支脈交接處、葉基第二主支脈交接處。
1.3數(shù)據(jù)分析
采用植物數(shù)量性狀主基因+多基因混合遺傳模型多世代聯(lián)合分析方法,對P1、F1、P2和F2群體3個生育期的葉面褶皺程度、葉片厚薄和主側(cè)脈夾角進(jìn)行遺傳效應(yīng)分析。通過極大似然法和IECM算法估計各世代、各成分的分布參數(shù),然后通過AIC值選擇最佳模型,同時進(jìn)行一組適合性檢驗,包括均勻性U2、U2和U2檢驗,Smimov檢驗(nw2)和Kolmogorov檢驗(Dn),根據(jù)檢驗結(jié)果選擇最優(yōu)遺傳模型。采用最小二乘法從最優(yōu)遺傳模型的各成分分布參數(shù)估計各基因效應(yīng)參數(shù),分析組合的遺傳效應(yīng)。
2結(jié)果
2.1性狀遺傳方差分析及世代平均數(shù)分析
在3個不同的生育時期,對兩個親本間的葉面褶皺程度、葉片厚薄和主側(cè)脈夾角性狀進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明,除了葉片厚薄在團(tuán)棵期的處理間無顯著性差異外,其他性狀各生育期的處理間差異達(dá)極顯著性水平(表1),說明親本間在重要葉面性狀方面存在真實顯著的遺傳差異,可用來作為研究雪茄外包皮煙葉重要性狀遺傳規(guī)律的材料進(jìn)行分析。
從表1可以看出,團(tuán)棵期時葉面褶皺程度,F(xiàn)1明顯低于低值親本P1,說明葉面褶皺程度在這一時期表現(xiàn)出明顯的負(fù)超顯性效應(yīng):而在現(xiàn)蕾期和中心花開放期表現(xiàn)趨向一致,F(xiàn)1與低值親本間無顯著性差異,表現(xiàn)一定的負(fù)顯性效應(yīng),F(xiàn)蕾期F1的葉片厚薄與高值親本相同,表現(xiàn)出正顯性效應(yīng):而在中心花開放期,卻表現(xiàn)為F1與低值親本相同,表現(xiàn)出負(fù)顯性效應(yīng)。此外,主側(cè)脈夾角在團(tuán)棵期表現(xiàn)出一定的正顯性效應(yīng),在現(xiàn)蕾期F1處于親本之間,與兩者無顯著性差異,中心花開放期則表現(xiàn)出一定的正顯性效應(yīng)。
2.2雪茄外包皮煙葉片重要性狀的遺傳模型分析
采用植物數(shù)量性狀主基因+多基因遺傳模型對4個世代3個不同時期的3個葉片性狀遺傳進(jìn)行分析,通過IECM算法得到5類24個遺傳模型的極大似然函數(shù)值和AIC值。根據(jù)AIC準(zhǔn)則,選擇AIC值較小、數(shù)值接近的模型作為備選模型,對備選模型分別作進(jìn)一步適合性(U2、U2、U2、uw2和Dn)檢驗,選擇統(tǒng)計量達(dá)到顯著水平最少的模型為最優(yōu)模型。
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