- Huang M, Chen L yun, Chen Z qiang. Diallel analysis of combining ability and heterosis for yield and yield components in rice by using positive loci. Euphytica. 2015;205:37–50.
雙列雜交已廣泛用于一般組合能力(GCA),特異性組合能力(SCA)和雜種優(yōu)勢的分析。在本研究中,從國際水稻研究所飼養(yǎng)的60個近交稻中選擇12個品系,根據(jù)前三個產(chǎn)量試驗實驗的連續(xù)三個季節(jié),選擇具有極高或低產(chǎn)量記錄的近交稻,構(gòu)建半雙列交配。由12條線的分子標(biāo)記顯示的遺傳距離(GD)范圍為0.2288-0.7169,平均為0.5882;聚類分析顯示,12個品系被分成4組,保持60個品系的原始簇結(jié)構(gòu)。篩選包括有效增加基因座(ILs)和有效降低基因座(DLs)的陽性基因座(PLs)。結(jié)果表明,來自具有較高GCA效應(yīng)的親本的雜交體對產(chǎn)量和產(chǎn)量組分的性狀具有更好的性能。 SCA效應(yīng)與F 1 1性能以及雜種優(yōu)勢密切相關(guān);基于IL的GD與產(chǎn)量和產(chǎn)量組分的SCA效應(yīng)和雜種優(yōu)勢顯著正相關(guān),而基于DL的GD顯示顯著的負(fù)相關(guān)。基于這項研究,構(gòu)想了一個新的概念,即組合能力(GSCA)的一般總和,其被定義為混合物的兩個親本的GCA之和。 GSCA和SCA顯示與產(chǎn)量和產(chǎn)量組分的性狀類似的相關(guān)性。結(jié)果表明,ILs可用于進一步研究產(chǎn)量和產(chǎn)量組分性狀雜種優(yōu)勢的預(yù)測;和GSCA可能是另一個相當(dāng)大的參數(shù)與ILs結(jié)合為育種者選擇精英雜交。
雜種優(yōu)勢的利用已經(jīng)成為提高植物,特別是在水稻中的生產(chǎn)力的主要策略,以用不斷減少的耕地種植不斷增加的人口(Masood等人2005)。自Schnell等人1982)指出雜種優(yōu)勢是所有育種類別(除了品系育種之外)的主要產(chǎn)量因子以來,已經(jīng)有許多關(guān)于雜種優(yōu)勢的報道。F1雜種的產(chǎn)量組分通常用于探索水稻產(chǎn)量雜種優(yōu)勢的估計和預(yù)測方法(Xangsayasaneet al。2010; Melchinger et al。2008; Gartner et al。2009; Cho et al。2004)。通常進行全雙列或不完全雙列交配來定義雜種優(yōu)勢和異質(zhì)性(Zhang等人1994; Torres和Geraldi,2007)。雜種優(yōu)勢水平顯然是用于后代生產(chǎn)的兩個親本的組合的函數(shù),可能對植物育種者造成重大挑戰(zhàn),因為通常必須測試數(shù)千個親本組合以鑒定最佳組合(Gartner等人2009; Umakanta 2002)。
基于選擇雜種的育種策略需要決于親本選擇的預(yù)期雜種優(yōu)勢水平,特殊配合力(SCA),F(xiàn)1雜種的表現(xiàn)。但是如何選擇能夠產(chǎn)生雜種優(yōu)勢組合的親本系,而不必對親本之間所有可能的組合進行雜交?有幾種方法嘗試后獲得不同程度的成功,包括:本身的表現(xiàn)、通過地理起源確定的遺傳多樣性、使用形態(tài)學(xué)和農(nóng)藝性狀的多性狀分析,同工酶和分子多態(tài)性,配合力,線粒體互補等。在這些方法,本身的表現(xiàn)是基于這樣的假設(shè),一般來說,高產(chǎn)親本比低產(chǎn)親本產(chǎn)生更高比例的高產(chǎn)雜種(Mohammadi etal。2008)。在Melo等人(2001)的研究中,涉及不同來源的十個商業(yè)單交雜種,在本身的性能和SCA之間,以及在本身的性能和雜種優(yōu)勢之間檢測到強烈的相關(guān)性。然而,SCA和遺傳距離之間的相關(guān)性不顯著。
分子標(biāo)記已經(jīng)用于水稻發(fā)現(xiàn)生態(tài)型或亞種和雜種親本的遺傳關(guān)系(Xangsayasane et al。2010; Xiao et al。1996; Xu et al。2002)。遺傳多樣性的評估在植物育種中是重要的,基于分子標(biāo)記的遺傳多樣性分析(MMGDA)具有評估遺傳多樣性隨時間和空間變化的潛力(Duwvick 1984),并且對MMGDA的研究也是巨大的并且反映了在水稻中的潛在應(yīng)用(Ravi et al.2003; Xu et al.2002),發(fā)現(xiàn)基于分子標(biāo)記的遺傳距離和雜交表現(xiàn)之間的關(guān)系較差(Hua等人,2002)。然而,Xie et al。 (2013)利用207個SSR標(biāo)記定義了來自國際水稻研究所(IRRI)的168個熱帶indica雜種水稻種質(zhì)的雜種群體,結(jié)果得到了菲律賓發(fā)布的11種IRRI飼養(yǎng)的商業(yè)雜種的支持,表明父母組首先由分子標(biāo)記形成,關(guān)聯(lián)和預(yù)測可以得到增強。本研究的目的是(1)評價由分子標(biāo)記和產(chǎn)量表現(xiàn)分組的品系間產(chǎn)量雜種優(yōu)勢的大小; (2)檢查基于標(biāo)記物的組與產(chǎn)量性能之間的一致性; (3)分析所選擇品系及其雜種的產(chǎn)量和產(chǎn)量組分的配合力效應(yīng);和(4)闡明利用包括有效增加基因座(IL)和有效降低基因座(DL)的陽性基因座(PL)來預(yù)測產(chǎn)量和產(chǎn)量組分的雜種優(yōu)勢。