作物品种间杂种优势遗传分析的新方法-统计研究.PDF

遗 传 学 报，20(3);262--271,1993 滩 全‘口Geneti‘口Sinica 作物品种间杂种优势遗传分析的新方法 朱 军 季道藩 许馥华 浙（江农业大学农学系，杭州 310029) 本文提出了分析双列杂交试验资料的两个遗传模型。第一个模型包括加性、显性和母体 效应；第二个模型只包括简单的加性和显性效应。还介绍了分析杂种优势、估算遗传方差分 量以及预侧遗传效应值的相应统计分析方法。 用所介绍的遗传模型和分析方法以及常用的 Griffing}2配合力分析方法，分析了棉花6个品种双列杂交的产量性状，并进一步比较了不同 方法的分析结果。采用本文所介绍的遗传模型和分析方法，可以克服用Griffing的配合力模 型及其方法分析杂种优势和配合力遗传表现所存在的局限性。 关锐词 遗传模型，杂种优势，遗传方差估算，遗传效应预测 作物生产中杂种优势的利用已是提高产量和品质的一项有效的重要措施。关于作物 杂种优势的遗传分析，长期以来都主要利用品种间双列杂交材料，分析杂种一代的平均优 势和超亲优势；并用GriffingW的配合力遗传模型，估算亲本的一般配合力及组合的特 殊配合力。 Griffing的配合力模型及其分析方法以方差分析 A（NOVA）为基础。随着数量遗 传学研究的进展，发现该分析方法具有一些难以克服的局限性。首先它们只能分析平衡 数据。对于育种实践中常出现的不规则缺失的遗传数据无法分析。其次，对某一特定的 双列杂交材料，不能在估算亲本配合力 采（用固定模型）的同时再估算配合力方差分量和 遗传率 采（用随机模型）。再其次，采用双列分析所估算的正反交效应方差 (Orr2）只度量了 生物体的母体方差 V（M）和父体方差 (VP）的均值 时一 V（u-F-vp)12，不能单独反映 母体效应的变异。实际上母体效应是正反交差异的主要原因C$1。为了克服杂种优势和配 合力遗传分析方法所存在的局限性，我们运用混合线性模型 (MixedLinearModel)的 原理，提出了两个遗传模型。第一个模型包括加性、显性和母体效应 A（dditive,Domi nancemodelwithMaternaleffects)，简称ADM模型；第二个模型只包括简单的加性 和显性效应 A（dditive,Dominancemodel)，简称AD模型。本文介绍了这两个新的遗 传模型及其统计分析方法、以及在棉花品种间杂种优势遗传分析上的应用。所分析的一试 验数据取自于1981年6个陆地棉品种 （(1.徐州142,2．中棉所7号、3．协作2号、4.岱 字棉15号、5．无腺体的GL-5,6．无蜜腺的HG-H-12)的双列杂交试验[I]。通过对其 产量性状的重新分析，借以说明运用 ADM 模型或AD模型分析作物杂种优势表现及 其遗传机制的方法，并与 Griffing配合力模型的分析结果进行比较论述。 木文于1991年4月26日收到。 3期 朱 军等：作物品种间杂种优势遗传分析的新方法 263 双列杂交的遗传模型 ADM模型的遗传假设是：(1)具有正常二倍体分裂；(2)参与杂交的纯合亲本是 遗传群体的一个随机样本；(3）不存在基因的上位性效应；(4）不存在基因型与环境的 互作。如果双列杂交试验有，个亲本及其正反交杂交组合 （Cn(n一1)个）和 ／个完全 随机区组，母本i与父本1的杂交组合在第天个区组中的平均表现型值可用以下线性模 型表示 Y,jAmJA＋A;＋Aj＋Dii＋M，十b，十eiik (1) 其中JA是群体平均数；A或‘Aj是累加的加性效应，A ‘或Ai～(01CrA);Di，是累加的 显性效应，Dii～(0,，U。n2);M＊是母体效应，M;～(0,am);b，是区组效应，bit～(0, all）；e,t是剩余效应，e;ik～(a0（,，d}z）。在这个模型中，群体316--YA数A是WA4i}效应，其它 效应都是随机效应。双列杂交组合的表现型方差var(y,j户为， ay2～2CrA2＋crol十am2十c