烤煙作物的葉數和葉麵積與物種之間的關係
烤kao煙yan作zuo為wei一yi種zhong葉ye用yong經jing濟ji作zuo物wu,在zai確que保bao品pin質zhi的de前qian提ti下xia,提ti高gao產chan量liang無wu疑yi會hui保bao障zhang卷juan煙yan原yuan料liao市shi場chang的de供gong應ying狀zhuang況kuang和he煙yan農nong的de經jing濟ji收shou益yi,將jiang充chong分fen發fa揮hui烤kao煙yan在zai解jie決jue“三農”wentizhongdejijizuoyong。danyouyukaoyanchanliangxingzhuangshouduojiyinkongzhijiyishouhuanjingyingxiangdefuzaxing,duiqizhijiejinxingyanjiuyouyidingdekunnan。tongchangjiangqifenjieweiyeshu、葉ye麵mian積ji及ji單dan葉ye重zhong等deng性xing狀zhuang。對dui這zhe些xie性xing狀zhuang進jin行xing深shen入ru研yan究jiu,將jiang有you助zhu於yu人ren們men了le解jie其qi遺yi傳chuan特te點dian,從cong而er為wei烤kao煙yan產chan量liang育yu種zhong提ti供gong理li論lun依yi據ju。影ying響xiang葉ye數shu及ji葉ye麵mian積ji的de因yin素su很hen多duo,其qi中zhong遺yi傳chuan基ji礎chu(品種)是shi影ying響xiang其qi特te性xing的de最zui重zhong要yao因yin素su,葉ye數shu主zhu要yao受shou加jia性xing效xiao應ying基ji因yin控kong製zhi,基ji本ben無wu顯xian性xing和he上shang位wei性xing效xiao應ying。也ye有you研yan究jiu表biao明ming,其qi遺yi傳chuan以yi加jia加jia上shang位wei性xing效xiao應ying為wei主zhu。基ji因yin型xing與yu環huan境jing互hu作zuo方fang差cha一yi般ban不bu顯xian著zhu或huo很hen小xiao。直zhi接jie對dui葉ye麵mian積ji進jin行xing遺yi傳chuan研yan究jiu的de報bao道dao很hen少shao,多duo是shi對dui葉ye長chang及ji葉ye寬kuan進jin行xing研yan究jiu。多duo數shu研yan究jiu認ren為wei,葉ye長chang受shou加jia性xing效xiao應ying基ji因yin控kong製zhi,葉ye寬kuan受shou加jia性xing效xiao應ying基ji因yin控kong製zhi,也ye有you研yan究jiu結jie果guo證zheng實shi葉ye長chang存cun在zai顯xian顯xian上shang位wei性xing效xiao應ying,葉ye寬kuan存cun在zai加jia加jia上shang位wei性xing效xiao應ying或huo受shou加jia性xing顯xian性xing基ji因yin共gong同tong控kong製zhi。烤kao煙yan產chan量liang性xing狀zhuang可ke分fen解jie為wei葉ye數shu、葉麵積以及單葉重等性狀,對這些性狀進行深入研究,尤其是借助便攜式葉麵積儀對植物葉麵積進行精確測量研究,了解這些性狀的遺傳特點,是進行煙草產量育種的基礎,可為育種方法的選用、親本選配等提供理論指導。
主基因+多基因混合遺傳模型是植物數量性狀的通用模型,蓋鈞鎰等在此基礎上發展了一套適合植物遺傳分析的1對主基因+多基因、2對主基因+多基因和3對主基因+多基因混合模型的單世代和聯合多世代的分離分析方法。此分析方法已經廣泛應用於水稻、棉花、玉米、小麥、蘿卜、花生、白菜、黃瓜等多種糧食、蔬菜和經濟作物,而在煙草上應用較少,僅見對黑脛病、煙堿、株高、青枯病、烤性和葉綠素含量的研究。本研究以烤煙品種丸葉和Coker319配置的6世代群體為試驗材料,采用數量性狀“主基因+多基因”遺傳分析方法,開展了烤煙葉數、葉麵積的遺傳規律研究,旨在揭示其遺傳特點,為烤煙產量育種提供理論依據。試驗采用來源於國家煙草中期庫的烤煙品種丸葉和Coker319為親本,構建F1、F2、B1(F1×P1)和B2(F1×P2)群體。2009年春季將全部供試材料種植於青島即墨實驗農場,隨機區組排列,3次重複,株行距為55cm×120cm,親本和F1每小區種植15株,共45株,B1、B2和F2每小區種植75株,共225株。葉數、葉麵積測定方法如下。葉數:植株基部至中心花以下第5花枝處著生葉片數。葉麵積:葉麵積測定采用校正係數法(校正係數取0.6345),即葉麵積=葉長×葉寬×0.6345。數據分析采用植物數量性狀主基因+多基因混合遺傳多世代聯合分析方法,對這個組合6個世代的葉數、葉麵積進行分析。通過極大似然法和IECM估計各世代、各成分分布的參數,然後通過AIC值選擇最佳模型,同時進行一組適合性檢驗,包括均勻性U12、U22和U32檢驗、Smirnov檢驗(nW2)和Kolmogorov檢(jian)驗(yan),根(gen)據(ju)檢(jian)驗(yan)結(jie)果(guo)選(xuan)擇(ze)最(zui)優(you)遺(yi)傳(chuan)模(mo)型(xing)。采(cai)用(yong)最(zui)小(xiao)二(er)乘(cheng)法(fa)從(cong)最(zui)優(you)遺(yi)傳(chuan)模(mo)型(xing)的(de)各(ge)成(cheng)分(fen)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)估(gu)計(ji)各(ge)基(ji)因(yin)效(xiao)應(ying)值(zhi),分(fen)析(xi)各(ge)組(zu)合(he)的(de)遺(yi)傳(chuan)效(xiao)應(ying)。通(tong)過(guo)親(qin)本(ben)和(he)F1同質群體提供環境誤差方差的無偏估計,可估計誤差方差σ2,成分分布方差σ2f,群體表型方差σ2p。
葉數、葉麵積間方差分析2個品種間葉數、葉麵積方差分析表明,重複之間差異不顯著,處理之間差異顯著,說明2geqinbenzhongyaonongyixingzhuangzaiyichuanfangmiancunzaizhezhenshiwendingdechayi,keyizuoweiyanjiukaoyanzhongyaonongyixingzhuangyichuanguilvdeshicai,yongyujinxingyichuanfenxi。fenlishidaiyeshu、葉麵積次數分布,葉數及葉麵積的B1、B2和F2世代呈現單峰較明顯的偏態分布,葉數及葉麵積的遺傳表現出主基因的特征,進而說明葉數、葉麵積的遺傳可能受主基因控製。葉數遺傳模型通過IECM算法獲得5類24種遺傳模型的極大似然函數值和AIC值。根據AIC準則,B1、E0、E1和E3的AIC值較小,可作為備選遺傳模型。適合性檢驗表明,在30個檢驗統計量中,E0模型統計量與該模型差異沒有達到顯著水平,B1和E1模型均有3個統計量達到了顯著水平,E3模型有6個統計量達到了顯著水平,綜合確定E0為葉數最優遺傳模型,即兩對加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性-上位性多基因模型。葉麵積遺傳模型通過IECM算法獲得5類20種遺傳模型的極大似然函數值和AIC值。根據AIC準則,C0、D0、D3、E0和E1的AIC值較小,可作為備選遺傳模型。適合性檢驗表明,在30個檢驗統計量中,E1有6個統計量達到顯著水平,C0、D0、D3和E0均隻有2個統計量達到顯著水平,而E0的AIC值最小,所以選擇E0作為葉麵積最優模型,即兩對加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性-上位性多基因模型。
煙(yan)草(cao)的(de)收(shou)獲(huo)器(qi)官(guan)是(shi)葉(ye)片(pian),煙(yan)葉(ye)產(chan)量(liang)的(de)高(gao)低(di)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhe)卷(juan)煙(yan)原(yuan)料(liao)市(shi)場(chang)的(de)供(gong)應(ying)狀(zhuang)況(kuang)和(he)煙(yan)農(nong)的(de)經(jing)濟(ji)收(shou)益(yi),耕(geng)地(di)的(de)日(ri)益(yi)緊(jin)張(zhang)使(shi)得(de)煙(yan)草(cao)種(zhong)植(zhi)麵(mian)積(ji)的(de)增(zeng)長(chang)極(ji)為(wei)有(you)限(xian),故(gu)在(zai)保(bao)證(zheng)煙(yan)葉(ye)品(pin)質(zhi)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)提(ti)高(gao)單(dan)位(wei)麵(mian)積(ji)產(chan)量(liang),成(cheng)為(wei)對(dui)品(pin)種(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)要(yao)求(qiu)。烤(kao)煙(yan)產(chan)量(liang)性(xing)狀(zhuang)是(shi)數(shu)量(liang)性(xing)狀(zhuang),受(shou)多(duo)基(ji)因(yin)控(kong)製(zhi)及(ji)環(huan)境(jing)的(de)影(ying)響(xiang),遺(yi)傳(chuan)非(fei)常(chang)複(fu)雜(za)。前(qian)人(ren)對(dui)於(yu)葉(ye)數(shu)和(he)葉(ye)長(chang)寬(kuan)這(zhe)類(lei)數(shu)量(liang)性(xing)狀(zhuang)不(bu)能(neng)像(xiang)孟(meng)德(de)爾(er)方(fang)法(fa)那(na)樣(yang)追(zhui)蹤(zong)個(ge)別(bie)基(ji)因(yin),而(er)隻(zhi)能(neng)從(cong)一(yi)組(zu)基(ji)因(yin)的(de)總(zong)體(ti)上(shang)得(de)到(dao)有(you)關(guan)遺(yi)傳(chuan)效(xiao)應(ying)及(ji)其(qi)相(xiang)對(dui)重(zhong)要(yao)的(de)信(xin)息(xi)。應(ying)用(yong)“主基因+多基因”混(hun)合(he)遺(yi)傳(chuan)模(mo)型(xing)可(ke)以(yi)建(jian)立(li)有(you)關(guan)數(shu)量(liang)性(xing)狀(zhuang)遺(yi)傳(chuan)體(ti)係(xi)以(yi)及(ji)其(qi)中(zhong)個(ge)別(bie)重(zhong)要(yao)基(ji)因(yin)的(de)信(xin)息(xi),以(yi)便(bian)通(tong)過(guo)育(yu)種(zhong)手(shou)段(duan)進(jin)行(xing)遺(yi)傳(chuan)改(gai)良(liang),有(you)效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)了(le)上(shang)述(shu)問(wen)題(ti)。本(ben)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)與(yu)前(qian)人(ren)相(xiang)比(bi),有(you)相(xiang)同(tong)也(ye)有(you)不(bu)同(tong),相(xiang)同(tong)之(zhi)處(chu)證(zheng)明(ming)了(le)相(xiang)應(ying)性(xing)狀(zhuang)遺(yi)傳(chuan)規(gui)律(lv)的(de)普(pu)遍(bian)性(xing),不(bu)同(tong)之(zhi)處(chu)可(ke)能(neng)是(shi)由(you)於(yu)所(suo)采(cai)用(yong)材(cai)料(liao)及(ji)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)不(bu)同(tong)所(suo)致(zhi)。由(you)於(yu)采(cai)用(yong)“主基因+多基因”混合遺傳分析方法,比前人獲得了更多、更詳細的遺傳參數,這可為烤煙產量育種提供相應理論指導。



