免费文献传递   相关文献

Analysis of Embryo, Endosperm, Cytoplasmic and Maternal Effects for Amylose Cont ent Trait in Indica Rice

籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分析



全 文 :   
第 26 卷 第 6 期 作 物 学 报 V o l. 26, N o. 6
2000 年 11 月 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA N ov. , 2000
籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分
析X
石春海 陈国林 朱 军 臧荣春 吴建国 陈双燕
(浙江大学农学院农学系, 浙江杭州, 310029)
提 要 采用禾谷类作物种子数量性状遗传模型和统计分析方法, 分析了籼稻稻米直链淀粉含量的
胚、胚乳、细胞质和母体植株遗传效应以及环境互作效应。结果发现稻米直链淀粉含量的表现主要受
制于基因的遗传主效应, 环境互作效应对其影响较小。控制直链淀粉含量的遗传主效应以胚乳效应为
主, 细胞质效应和母体效应对直链淀粉含量的表现也有明显影响。但在环境互作效应中, 胚环境互作
效应起着主要作用, 说明二倍体胚基因可以控制稻米直链淀粉含量的表现, 但其基因的表达容易受到
环境条件的影响。稻米直链淀粉含量的普通遗传率和互作遗传率分别为 33. 50% 和 16. 16% , 表现为以
普通遗传率为主。亲本遗传效应分析的结果表明选用 26715 或 1391 亲本有利于降低杂种后代的直链
淀粉含量, 提高品质改良的效果。
关键词 籼稻; 种子胚效应; 狭义遗传率; 遗传效应; 直链淀粉含量
Ana lys is of Em bryo, Endosperm , Cytopla sm ic and M a terna l Effects
for Am ylose Con ten t Tra it in Ind ica R ice
SH I Chun2H ai CH EN Guo2L in ZHU Jun ZAN G Rong2Chun W U J ian2Guo 
CH EN Shuang2Yan
(D ep t. of A g ronomy , Colleg e of A g ricu ltu re and B iotechnology , Z hej iang A g ricu ltu ra l U niversity , H ang z hou, 310029)
Abstract   A nalysis of em b ryo, endo sperm , cytop lasm ic and m aterna l effects and
environm en t in teract ion effects fo r am ylo se con ten t (A C) tra it in ind ica rice (O ry z a sa tiva L. )
w as conducted by u sing a fu ll genet ic m odel fo r quan t ita t ive tra its of seeds in cerea l crop s. It
w as ind ica ted by the resu lts tha t the genet ic m ain effects fo r A C tra it w ere m o re im po rtan t
than the environm en t in teract ion effects. T he m ain effect w as endo sperm effect in genet ic
m ain effects, bu t the cytop lasm ic and m aterna l effects cou ld a lso sign if ican t ly affect the
perfo rm ance of A C tra it in ind ica rice. In the environm en t in teract ion effects, em b ryo
genet ic by environm en t in teract ion effect w as m o re im po rtan t. T h is resu lt show ed tha t
em b ryo genes cou ld affect the A C tra it, bu t the exp ression of genes cou ld be easily
influenced by environm en ts. T he comm on narrow heritab ility and narrow in teract ion
heritab ility of A C tra it w ere 33. 50% and 16. 16% , respect ively. P red icted genet ic effects fo r
paren ts ind ica ted tha t 26715 and 1391 w ere bet ter than o ther paren ts fo r im p roving the A C
tra it of rice.
Key words Ind ica rice; Seed em b ryo effect; N arrow heritab ility; Genet ic effects; Am ylo se
con ten t
X 本研究由国家教委《跨世纪优秀人才专项基金》和浙江省科委资助
收稿日期: 1998211213, 接受日期: 1999210229

禾谷类作物种子胚乳中的直链淀粉含量是重要品质性状之一, 据测定, 我国籼稻品种的
稻米直链淀粉含量变幅达到 8. 0%~ 40. 71% , 品种间存在着较大的变异, 为籼稻品种直链淀
粉含量的改良提供了很好的种质资源[ 1 ]。
禾谷类作物的种子中既有母体组织 (2x) 的种皮和果皮, 又有子代组织的胚 (2x) 和胚乳
(3x)。当雌雄配子受精后, 由合子分化发育而成的胚胎是作物发育成正常植株的雏形个体,
含有全部遗传信息。目前试验已发现一些胚乳性状会同时受到胚乳、细胞质、母体遗传效应
以及各遗传效应与环境互作效应的影响[ 2~ 5 ], 但已有的研究尚未能明确种子中二倍体胚基因
效应对胚乳品质性状的影响, 也未能把胚乳品质性状的遗传变异进一步定量分解为胚、胚
乳、细胞质和母体的遗传变异分量。
杨太兴和曾孟潜 (1984) 发现种子胚的发育要快于胚乳, 8~ 15 天既可形成原胚[ 6 ]。王忠
等在研究水稻和大麦胚乳的发育及养分输入途径时发现近胚端的游离核分裂最快, 最先形成
细胞[ 7, 8 ] , 表明二倍体胚和三倍体胚乳的发育之间有着某种联系, 胚基因可能通过影响胚乳
的发育直接或间接影响一些胚乳品质性状的表现。在棉花等非禾谷类作物种子中不存在胚
乳, 其主要组成部分是种子胚 (子叶)。Zhu 等 (1994) 发现棉花种子油分指数除了受控于母体
植株基因效应外, 还同时受到种子胚基因效应的影响[ 9 ]。吴吉祥等 (1995) 利用五个陆地棉品
种及其配制的 F 1、F 2、正、反回交一代的结果表明胚直接效应、母体效应以及细胞质效应同
时影响着种子籽指、种仁率、容重和油分等性状的表现[ 10 ]。Foo lad 和 Jone (1992)认为禾谷类
作物胚乳数量性状可能同时受到胚、胚乳、细胞质和母体等遗传效应的影响, 提出了估算胚
乳数量性状四套遗传体系基因效应的遗传模型[ 11 ]。朱军 (1997) 新近也提出了更为简单、且能
无偏估算控制胚乳数量性状的胚、胚乳、细胞质和母体等遗传效应以及环境互作效应的全遗
传模型[ 12 ]。因此, 除了胚乳、细胞质和母体遗传效应能够控制种子胚乳数量性状的表现之
外, 种子胚二倍体核基因效应对种子品质性状表现的影响可能是不能忽视的。进一步阐明稻
米品质数量性状在多遗传体系影响时的遗传机制, 有助于进一步深化作物种子品质数量性状
的遗传研究和遗传改良。
本文采用新近提出的禾谷类作物种子数量性状的遗传模型和分析方法[ 12 ] , 以籼型杂交稻
亲本及组合为材料, 分析控制胚乳直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体植株等四套遗传
体系的基因效应以及各种环境互作效应, 估算直链淀粉含量的多种遗传率, 预测全部遗传体
系中的基因效应值, 进而评估亲本的遗传潜力, 从而明确籼稻稻米直链淀粉含量在多遗传体
系影响时的遗传规律。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
本研究采用了直链淀粉含量差异较大的 9 个籼型不育系 (A ) : 浙协 2 号A、协青早A、浙
南 3 号A、冈朝 1 号A、印朝 1 号A、二九青A、V 20A、作 5A、珍汕 97A 和 5 个籼型恢复系
(R ) : T 49、测早 222、26715、102 和 1391。1994 年利用上述不育系、保持系和恢复系配成不
完全双列杂交 (9×5) , 获得正反交杂种一代 (F 1 和R F 1)。1995 年和 1996 年早季分别将亲本、
F 1 和反交R F 1 种植于浙江农业大学实验农场, 4 月 2 号播种, 5 月 2 号移栽, 单本插, 行株距
为 20cm ×20cm。各小区种 24 株, 3 次重复。成熟时各小区去除边行, 取中间 8 株 F 1 或R F 1
植株上的自交种子 (F 2 或R F 2) 和亲本种子, 以及当代杂交 F 1 和回交BC 1 (A ×F 1) 种子, 采用
438                 作  物   学  报                 26 卷

Perez 和 Ju liano 提出的方法[ 14 ]测定精米直链淀粉含量 (% )。
1. 2 统计分析方法
采用禾谷类作物种子数量性状平均数遗传模型及分析方法[ 8 ] , 利用世代平均数估算直链
淀粉含量的胚加性方差 (V A 0)、胚显性方差 (V D 0)、胚乳加性方差 (V A e)、胚乳显性方差 (V De)、
细胞质方差 (V c)、母体加性方差 (V Am )、母体显性方差 (V Dm )、胚加性效应×环境互作方差
(V AoE)、胚显性效应×环境互作方差 (V DoE)、胚乳加性效应×环境互作方差 (V A eE )、胚乳显性
效应×环境互作方差 (V DeE)、细胞质效应×环境互作方差 (V CE )、母体加性效应×环境互作方
差 (V Am E)、母体显性效应×环境互作方差 (V Dm E)及机误方差 (V e)等 15 项方差。并估算了直链
淀粉含量的胚遗传率 (h 2Go)、胚乳遗传率 (h 2Ge)、细胞质遗传率 (h 2C)、母体遗传率 (h 2Gm )、胚互作
遗传率 (h 2GoE)、胚乳互作遗传率 (h 2GeE )、细胞质互作遗传率 (h 2CE) 和母体互作遗传率 (h 2Gm E)。同
时采用调整无偏预测法 (A dju st U nb iased P red ict ion, 简称AU P 法) , 预测胚加性效应 (A o)、
胚乳加性效应 (A e)、细胞质效应 (C )、母体加性效应 (A m )、胚加性互作效应 (A oE )、胚乳加
性互作效应 (A eE )、细胞质互作效应 (CE )、母体加性互作效应 (A m E )。根据预测值的大小和
方向, 评判亲本的育种价值。采用 Jackkn ife 数值抽样技术对各世代平均数进行抽样, 计算各
方差分量、遗传率估计值和遗传效应预测值的标准误。
全部试验数据的运算和分析在 IBM PC 微机上进行。
2 结果与分析
2. 1 亲本和杂交组合中稻米直链淀粉含量的表现
表1列出了14个亲本和45个组合不同世代的稻米直链淀粉含量平均值和最大值与最小
表 1  14 个亲本和 45 个组合各世代直链淀粉含量 (% )的平均表现型值
Table 1  Phenotyp ic average value of 14 paren ts or 45
crosses for amylose con ten t(% )
年份 Year 亲本 Paren t F1 F2 RF2 BC1
1995 28. 64 27. 66 29. 67 29. 40 27. 08
(28. 13) (13. 44) (18. 53) (19. 24) (10. 64)
1996 28. 43 32. 44 31. 56 31. 70 31. 02
(30. 16) (9. 93) (18. 79) (17. 53) (13. 48)
 注: 括号内数字为 14 个亲本或 45 个组合中稻米直链淀粉含量最
大值与最小值的差数。
T he num bers in paren thesis are the differences betw een the m axim um
and m inim um fo r am ylo se conten t trait in 14 paren ts o r 45 cro sses.
值的差数, 从中可以看出供试材料
之间存在着较大的直链淀粉含量差
异。1995 年和 1996 年 14 个亲本的
直链淀粉含量差异变幅分别为
28. 13 和 30. 16%。除 1996 年亲本
的平均直链淀粉含量稍低于 1995
年之外, 其它各世代在 1996 年的
稻米直链淀粉含量均大于 1995 年,
且最大值与最小值的差数也有着较
大差异, 说明直链淀粉含量的表现
在不同年份中有着较大的差异。因
此, 有必要对控制直链淀粉含量表现的不同遗传体系的基因主效应和环境互作效应进行分
析。
2. 2 稻米直链淀粉含量的方差分量的估算
表 2 结果表明遗传主效应方差 (V G = V Ao+ V Do+ V A e+ V De+ V C+ V Am + V Dm )和环境互作方
差 (V GE = V AoE + V DoE + V A eE + V DeE + V CE + V Am E + V Dm E ) 分别占遗传方差总量的 68. 1% 和
31. 9% , 说明稻米直链淀粉含量的表现主要受制于基因的遗传主效应, 环境互作效应对其影
响较小。在遗传主效应中, 控制直链淀粉含量的遗传效应以胚乳效应为主, 其胚乳加性方差
和显性方差 (V A e+ V De)占V G 的 74. 84% ; 细胞质效应和母体效应对直链淀粉含量的表现也有
5386 期      石春海等: 籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分析      

明显影响, 此结果与以前的试验相近[ 5 ] , 但未测到胚效应对直链淀粉含量的影响。因此, 胚
乳遗传效应是控制稻米直链淀粉含量的主要因素。在环境互作效应中, 本试验发现二倍体胚
基因型×环境互作效应起着重要作用, 胚加性互作方差和胚显性互作方差 (V AoE + V DoE ) 占
V GE的 59. 67%。此结果说明二倍体胚基因可以控制稻米直链淀粉含量的表现, 但主要是表现
为胚基因的环境互作效应, 即二倍体胚基因表达容易受到环境条件的影响。母体环境互作效
应对稻米直链淀粉含量的表现也有较大作用。
表 2  直链淀粉含量遗传效应和环境互作效应的方差分量估计值
Table 2  Estimation of var iance componen ts for genetic effects and genotype×env ironmen t
in teraction effects of amylose con ten t tra it in ind ica r ice
参数 Param eter 方差 V ariance 参数 Param eter 方差 V ariance
胚加性方差 (V Ao) 0. 00 胚加性效应×环境互作方差 (V AoE) 6. 873 3
胚显性方差 (V Do) 0. 00 胚显性效应×环境互作方差 (V DoE) 6. 723
胚乳加性方差 (V A e) 14. 68+ 胚乳加性效应×环境互作方差 (V A eE) 0. 00
胚乳显性方差 (V De) 21. 713 胚乳显性效应×环境互作方差 (V DeE) 0. 00
细胞质方差 (V C) 9. 913 细胞质效应×环境互作方差 (V CE) 0. 00
母体加性方差 (V Am ) 0. 00 母体加性效应×环境互作方差 (V Am E) 5. 01+
母体显性方差 (V Dm ) 2. 323 母体显性效应×环境互作方差 (V Dm E) 4. 183 3
机误方差 (V e) 2. 053 3
  + 、3 和3 3 分别为达到 0. 10、0. 05 和 0. 01 显著水平。
  + , 3 and 3 3 w ere sign ifican t at 0. 10, 0. 05 and 0. 01 level, respectively. V Ao = em bryo addit ive variance, V Do =
em bryo dom inance variance, V A e= endo sperm addit ive variance, V De= endo sperm dom inance variance, V C= cytop lasm ic
variance, V Am = m aternal addit ive variance, V Dm = m aternal dom inance variance, V AoE = em bryo addit ive in teraction
variance, V DoE = em bryo dom inance in teraction variance, V A eE = endo sperm addit ive in teraction variance, V DeE =
endo sperm dom inance in teraction variance, V CE= cytop lasm ic in teraction variance, V Am E= m aternal addit ive in teraction
variance, V Dm E= m aternal dom inance in teraction variance and V e= residual variance.
表 3  直链淀粉含量的狭义遗传率 (% )分量估计值
Table 3  Estimation of narrow her itabil ity (% )
componen ts for amylose in ind ica r ice
参数
Param eter
遗传率
H eritab ility
参数
Param eter
遗传率
H eritab ility
胚遗传率 (h2Go) 0. 00 胚互作遗传率 (h2GoE) 9. 353 3
胚乳遗传率 (h2Ge) 20. 013 3 胚乳互作遗传率 (h2GeE) 0. 00
细胞质遗传率 (h2C) 13. 493 3 细胞质互作遗传率 (h2CE) 0. 00
母体遗传率 (h2Gm ) 0. 00 母体互作遗传率 (h2Gm E) 6. 813 3
 3 3 为达到 0. 01 显著水平。
 3 3 w as sign ifican t at 0. 01 level. h2Go= em bryo narrow heritab ility, h2Ge= endo sperm
narrow heritab ility, h2C= cytop lasm ic heritab ility, h2Gm = m aternal narrow herita2
bility, h2GoE= em bryo narrow in teraction heritab ility, h2GeE= endo sperm narrow
in teraction heritab ility, h2CE= cytop lasm ic in teraction heritab ility, h2Gm E= m aternal
narrow in teraction heritab ility.
2. 3 胚、胚乳、细胞质
和母体遗传率的估算
由于直链淀粉含量同
时受到了胚、胚乳、细胞
质和母体基因遗传效应以
及环境互作效应的影响,
故其狭义遗传率可以进一
步区分为相应的普通遗传
率和互作遗传率分量。由
于这两部分狭义遗传率在
选择育种中都是有效的,
故根据普通遗传率和互作
遗传率的大小, 可以进一
步明确各个遗传率分量在总狭义遗传率中的相对重要性, 以利于提高选择育种的效率。表 3
结果表明, 直链淀粉含量的普通遗传率 (h 2G= h 2Go + h 2Ge+ h 2C + h 2Gm ) 和互作遗传率 (h 2GoE = h 2GoE +
h 2GeE + h 2CE + h 2Gm E ) 分别为 33. 50% 和 16. 16% , 普通遗传率要明显大于互作遗传率, 故直链淀
粉含量在不同环境条件下的遗传较为稳定。由于总狭义遗传率 (h 2G+ h 2GoE ) 较小, 为 49. 66% ,
故在选择育种中以中高世代选择为好, 低世代选择不易取得理想效果。在普通遗传率中, 胚
638                 作  物   学  报                 26 卷

乳遗传率 (h 2Ge) 和细胞质遗传率 (h 2C ) 分别为 20. 01% 和 13. 49% , 表现为以胚乳遗传率为主。
互作遗传率则表现为胚互作遗传率 (h 2GoE= 9. 35% )大于母体互作遗传率 (h 2Gm E= 6. 81% )。
2. 4 亲本胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应及环境互作效应的预测
对表 2 中达到显著水平的遗传主效应或环境互作效应作进一步的分析, 可以评估杂交亲
本的育种价值。研究结果表明, 协青早A、浙南 3 号A、冈朝 1 号A、印朝 1 号A、二九青A、
V 20A、作 5A、珍汕 97A、T 49 和测早 222 等亲本会显著增加杂交后代的直链淀粉含量, 其中
以冈朝 1 号A、协青早A 以及恢复系 T 49 三个亲本增加稻米直链淀粉含量的效应最为明显,
1995 年 (G T I= A oE I+ A e+ C + A m E I) 和 1996 年 (GT ˚ = A oE ˚ + A e+ C + A m E ˚ ) 分别达到
6. 69% 和 4. 77%、4. 75% 和 4. 43% 以及 3. 77% 和 2. 52% (表 4)。而浙协 2 号A、26715、102
和1391等4个亲本则可降低稻米直链淀粉含量, 1995年 (GT I= A oE I+ A e+ C + A m E I) 和
表 4  亲本直链淀粉含量遗传效应预测值 (% )
Table 4  Predicted genetic effects of paren ts for cook ing qual ity in ind ica r ice
亲本 (P) GT É GT˚ A oE É A oE ˚ A e C A m E É A m E ˚
浙协 2 号A - 1. 07 - 1. 21 4. 063 3 - 2. 903 3 1. 76+ - 3. 69+ - 3. 20+ 3. 62+
协青早A 4. 75 4. 43 1. 433 - 1. 463 0. 57 3. 65+ - 0. 90 1. 67+
浙南 3 号A 4. 65 3. 50 - 2. 873 1. 383 - 1. 16+ 5. 56+ 3. 12+ - 2. 28+
冈朝 1 号A 6. 69 4. 77 - 1. 513 3 - 0. 37 - 0. 89+ 6. 63+ 2. 46+ - 0. 60
印朝 1 号A 5. 13 3. 39 3. 173 3 - 4. 033 3 - 0. 66+ 5. 01+ - 2. 39+ 3. 07+
二九青A 1. 79 2. 64 1. 343 0. 71+ 0. 99+ 1. 28 - 1. 82+ - 0. 34
V 20A 1. 15 5. 79 - 0. 633 1. 913 3 1. 00+ 2. 25+ - 1. 47 0. 63
作 5A 1. 45 2. 89 0. 33 1. 773 3 1. 77+ - 0. 07 - 0. 58 - 0. 58+
珍汕 97A 1. 28 0. 98 2. 593 3 - 1. 523 3 0. 67+ 0. 36+ - 2. 34+ 1. 47+
T 49 3. 77 2. 52 - 0. 12 1. 173 3 3. 22+ - 1. 75 2. 42+ - 0. 12
测早 222 1. 45 - 0. 58 - 1. 043 3 1. 213 3 2. 62+ - 3. 77+ 3. 64+ - 0. 64+
26715 - 14. 01 - 14. 03 - 1. 063 0. 493 - 4. 36+ - 7. 12+ - 1. 47+ - 3. 04+
102 - 3. 61 - 2. 55 - 1. 493 3 0. 18 0. 00 - 3. 50+ 1. 38+ 0. 77
1391 - 13. 44 - 12. 51 - 4. 223 3 1. 483 3 - 5. 51+ - 4. 85+ 1. 14 - 3. 63+
  + 、3 和3 3 分别为达到 0. 10、0. 05 和 0. 01 显著水平。
  + , 3 and 3 3 w ere sign ifican t at 0. 10, 0. 05 and 0. 01 level, respectively. P = Paren t, GT = 总遗传效应值 (To tal
genetic effect) , A oE = 种子胚加性效应×环境互作效应 (Seed em bryo addit ive by environm ent in teraction effect) , A e
= 胚乳加性效应 (Endo sperm addit ive effect) , C= 细胞质效应 (Cytop lasm ic effects) , A m E = 母体加性效应×环境互作
效应 (M aternal addit ive genetic by environm ent in teraction effects) , É 和˚ 分别指 1995 和 1996 年 ( É and ˚ referred
to 1995 and 1996, respectively)。
1996 年 (GT ˚ = A oE ˚ + A e + C + A m E ˚ ) 分别为 - 1. 07% 和 - 1. 21%、 - 14. 01% 和
- 14. 03%、- 3. 61% 和- 2. 55% 以及- 13. 44% 和- 12. 51%。胚乳加性效应和细胞质效应
影响直链淀粉含量的范围分别为 - 5. 51% (1391)~ 3. 22% (T 49) 和 - 7. 12% (26715)~
6. 63% (冈朝 1 号A )。在环境互作效应中, 1995 年 (A oE É )和 1996 年 (A oE ˚ )的胚加性环境
互作效应可以分别增加直链淀粉含量为- 4. 22% (1391)~ 4. 06% (浙协 2 号A ) 和- 4. 03%
(印朝 1 号A )~ 1. 91% (V 20A ) ; 而母体加性环境互作效应 (A m E É 和A m E ˚ )亦可以分别影
响直链淀粉含量- 3. 20% (浙协 2 号A )~ 3. 64% (测早 222)和- 3. 63% (1391)~ 3. 62% (浙协
2 号A )。在目前早籼稻米直链淀粉含量偏高的情况下, 常规选择育种中选用 26715 或 1391
两个亲本 (多数效应可以明显减少直链淀粉含量) 将有利于降低杂种后代的直链淀粉含量, 提
高品质改良的效果。
3 讨论
禾本科作物种子的品质性状是重要的农艺性状, 世界各国都加强了对种子品质性状的研
7386 期      石春海等: 籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分析      

究。禾本科作物的种子胚是二倍体, 胚乳是三倍体, 这两部分均是种子的重要组织部分, 彼
此之间有着密切关系, 胚所产生的某些生理物质或遗传信息可能传递到胚乳组织中, 从而影
响胚乳品质性状的表现。本研究的结果再次证实三倍体胚乳核基因的遗传效应是控制直链淀
粉含量的主要因子, 这与以前的研究结果是相同的[ 5 ]。虽未发现二倍体胚基因遗传主效应对
胚乳直链淀粉含量的影响, 但二倍体胚基因的环境互作效应对稻米直链淀粉含量的高低有着
较大的作用, 说明二倍体胚核基因的表达容易受到环境的影响。因此, 在控制胚乳品质数量
性状表现的不同遗传体系中, 胚基因效应对一些胚乳品质数量性状的作用是不可忽视的。
从表 2 中可以看出, 利用胚、胚乳、细胞质和母体四套遗传体系的遗传模型估算的机误
方差 (V e= 2. 053 3 )占表现型方差量的比值为 2. 80% , 而采用胚乳、细胞质和母体三套遗传体
系分析时, 机误方差占表现型方差量的比值要达到 4. 90%。因此, 四遗传体系的遗传模型更
适合于分析直链淀粉含量的遗传规律。对于一些胚乳品质数量性状, 有必要采用能够同时估
算出胚、胚乳、细胞质和母体等基因效应以及环境互作效应的遗传模型和统计分析方法, 有
效区分不同遗传体系在影响种子品质性状表现中的相对重要性, 获得更为可靠的结果。
由于水稻、小麦等多数禾本科作物的种子较小, 且杂交或回交一朵颖花只能得到一粒种
子, 进行遗传研究时的杂交工作量很大。本试验采用的遗传模型和统计分析方法 (朱军,
1997) 只需要若干组合 5~ 6 个世代的平均数, 就能无偏估算控制胚乳品质数量性状的胚、胚
乳、母体和细胞质等四个遗传体系的基因效应以及各种基因效应与环境之间互作效应, 并可
进一步无偏估算各品质性状的遗传率、预测各项基因效应值, 进而评估亲本和组合的遗传潜
力[ 12 ]。该新模型不需要进行单粒或单株种子的测定, 只要将各世代类型 (包括分离世代) 中全
部植株的种子充分混合后抽样即可进行胚乳品质数量性状的测定和分析, 特别适合于小粒种
子的禾本科作物, 具有简单方便实用的优点, 较好地解决了以往禾本科作物胚乳品质性状研
究中存在的工作量大、需要单粒测定等困难; 而且该遗传模型不受交配设计的限制, 对于缺
失一些组合或交配类型的非平衡数据, 仍然可以获得各项遗传参数的无偏估计, 同时已有实
用的统计软件可供利用, 方便了种子品质数量性状的遗传分析。
参 考 文 献
1 应存山主编. 中国稻种资源. 北京: 中国农业出版社. 1993
2 石春海, 朱军. 生物数学学报, 1996, 11 (1) : 73~ 81
3 石春海, 何慈信, 朱军. 遗传学报, 1998, 25 (1) : 46~ 53
4 Sh i C H , J M Xue, Y G Yu, et al. T heor A pp l Genet, 1996, 92: 1099~ 1102
5 Sh i C H , J Zhu, R C Zang. T heor A pp l Genet, 1997, 95: 294~ 300
6 杨太兴, 曾孟潜. 植物生理学报, 1984, 10 (1) : 77~ 86
7 王忠, 李卫芳, 顾蕴洁等. 作物学报, 1995, 21 (5) : 520~ 527
8 王忠, 顾蕴洁, 李卫芳等. 中国农业科学, 1996, 19 (6) : 38~ 45
9 Zhu J , B S W eir. T heor A pp l Genet, 1994, 89: 153~ 159
10 吴吉祥, 王国建, 朱军等. 作物学报, 1995, 21 (6) : 659~ 664
11 Foo lad M R , R A Jones. T heor A pp l Genet, 1992, 83: 360~ 366
12 朱军. 遗传模型分析方法. 北京: 中国农业出版社. 1997
13 莫惠栋. 遗传学报, 1995, 22 (2) : 126~ 132
14 Perez C M , B O Juliano. S tarke, 1978, 30: 424~ 426
838                 作  物   学  报                 26 卷