基因型×环境互作下小麦氮代谢相关性状的遗传和相关性分析

摘要：

[目的]选育氮高效的小麦品种,可有效提高氮素利用效率和生产效率,对环境安全至关重要.本文分析了小麦氮代谢相关性状的遗传效应,为小麦氮高效品种选育提供理论依据.[方法]选用7个小麦品种及其组配的12个杂交组合,进行田间盆栽试验.设置3个氮水平,利用基因型与环境互作的加性-显性遗传模型,对氮代谢相关的10个性状进行遗传与相关性分析.[结果]株高、开花期和成熟期单茎干物重、开花期氮素积累量、籽粒氮素积累量和氮素吸收总量主要受加性效应控制,花后氮素同化量受显性×环境互作效应影响较大,氮素利用效率、氮素生理效率以加性×环境互作效应为主.10个性状狭义遗传力总体不高(平均值为0.56),广义遗传力总体较高(平均值为0.881).互作广义遗传力均达到1％显著水平,表明不同的氮水平对遗传表达有较大影响.氮素利用效率、氮素生理效率和开花期氮素积累量的互作狭义遗传力较大,表明不同氮水平对这些性状的选择效果不同.通过加性效应预测值得出,亲本DK138和JN10的氮素利用效率和氮素生理效率的加性效应为显著正效应.大多数组合的显性主效应与不同氮水平下的显性×环境互作效应在方向上不尽一致,表明小麦氮高效杂交后代的选择宜考虑特定的氮水平条件.显性效应预测值表明,组合JN10 ×W9903的氮素生理效率显性效应值最大且达到显著水平,是氮素生理效率较高的组合.相关分析表明,两两性状间以加性遗传相关为主.氮素生理效率与株高呈加性正相关关系,达到10％显著水平.除株高和谷氨酰胺合成酶活性外,氮素利用效率与其他性状间以显性环境互作相关为主.氮素利用效率与氮素生理效率之间的显性×环境互作相关系数达到10％显著水平.氮素利用率与氮素生理效率的表现型和基因型相关系数为正值且达1％显著水平.[结论]通过性状分析表明,株高在一定程度上可以作为氮素生理效率的间接选择性状,氮素利用效率与氮素生理效率这两个性状进行协同改良.品种DK138和JN10可作为亲本以提高后代的氮素利用效率和氮素生理效率.杂交组合LM 14×W9903表现出良好的后代选育利用潜力.

关键词：小麦、氮代谢、遗传、加性-显性模型、基因型×环境互作

所属期刊栏目：21

分类号：S512.03(禾谷类作物)

资助基金：国家公益性行业农业科研专项201203029,201303002

在线出版日期：2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：549-560