短季棉早熟不早衰生化性状的遗传分析

【作者】 宋美珍； 喻树迅； 范术丽； 原日红； 黄祯茂；

【机构】 中国农科院棉花研究所农业部棉花遗传改良重点实验室；

【摘要】 短季棉早衰或晚熟都造成棉花铃重减轻,衣分、纤维强度和成熟度下降,从而使棉花产量锐减、纤维品质低劣。其早熟不早衰性状受到遗传和环境共同作用的结果。研究选用5个早熟不早衰的短季棉品种和5个早衰的短季棉品种进行双列杂交。通过2001和2002两年田间试验对亲本、F₁和F₂代生化物质的遗传特性和表达特征进行研究。采用朱军的加性-显性-上位性（ADAA）遗传模型进行数据分析。结果表明:抗氧化系统保护酶CAT、POD和SOD存在着不同的遗传特性,CAT酶以加性上位性效应为主,其遗传方差分量为37.76%,达显著水平,其次为显性效应,遗传方差分量为31.36%,达显著水平;POD酶以加性效应为主,遗传方差分量为50.43%,达显著水平,其次为加性上位性效应,遗传方差分量为35.19%,达显著水平;SOD酶活以显性效应为主,遗传方差分量为53.77%,其次为加性上位性效应,遗传方差分量为28.84%,达显著水平,CAT酶活和POD酶活广义遗传力和狭义遗传力均较高,达30%以上,可以作为短季棉早熟不早衰生化性状的早代选择指标。抗氧化系统保护酶氧化产物之一MDA含量遗传以加性上位性效应为主,遗传方差分量为42.27%,达显著水平;棉株体内可溶性蛋白含量以加性上位性效应为主,遗传方差分量66.85%。棉株体内激素生长素含量IAA以显性效应为主,遗传方差分量为65.33%,达极显著水平,其次为加性效应,遗传方差分量为26.71%,达极显著水平;脱落酸含量ABA以加性效应为主,遗传方差分量为54.11%,达极显著水平,其次为显性效应,遗传方差分量为28.81%,达极显著水平。同时在棉株不同发育时期,生化性状表达不同,在花铃期CAT、POD和SOD酶以显性效应为主,其次为加性上位性效应,加性效应表达量很小;棉株体内生化性状的表达也是相互联系、相互制约,CAT酶与POD酶存在着遗传和表型负相关,与SOD酶存在着遗传和表型正相关,且与SOD酶加性相关关系较小;POD酶与SOD酶存在着遗传和表型负相关,且显性相关和表型相关达显著水平,由此说明,CAT酶与SOD酶存在协同关系,CAT酶与POD酶存在着可遗传的加性相关关系。抗氧化系统保护酶与激素之间存着复杂的遗传关系,CAT酶与生长素IAA存在显著的遗传和表型正相关,且显性相关系数较大（1^*）,与脱落酸ABA存在遗传和表型负相关,这一点符合棉株生长发育规律;POD酶与生长素IAA和脱落酸ABA存在着遗传和表型负相关;SOD酶与生长素IAA存在着遗传负相关和脱落酸ABA存在着显著遗传和表型正相关。因此,研究生化性状的遗传特性和表达特征,为选育短季棉早熟不早衰新品种和生化性状的QTLs定位提供理论依据。更多还原