【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）雜交棉遺傳效應(yīng)及基因差異表達(dá)與雜種優(yōu)勢(shì)關(guān)系研究作物遺傳育種博士論文

密級(jí) 論文編號(hào) 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院 博士學(xué)位論文 雜交棉遺傳效應(yīng) 及基因差異 表達(dá) 與雜種 優(yōu)勢(shì)關(guān)系研究 論文摘要 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉以其顯著產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和抗蟲效果深受廣大棉農(nóng)喜愛， 其 優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)以及雜種優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生機(jī)理已成為棉花雜種優(yōu)勢(shì)研究熱點(diǎn)。 本文采用加性 顯性與環(huán)境互作模型（ 較系統(tǒng)地 探討了不同生態(tài)環(huán)境下轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交 棉產(chǎn)量和品質(zhì)性狀遺傳效應(yīng)，以及優(yōu)勢(shì)表達(dá)與環(huán)境互作關(guān)系；同時(shí)利用 基因差顯技術(shù)（ 首次 從基因 表達(dá)水平上初步探討了轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉優(yōu)勢(shì)表達(dá)機(jī)理，為轉(zhuǎn)基因 抗蟲雜交棉 育 種 和應(yīng)用提供理論指導(dǎo)，同時(shí)也為揭示棉花雜種優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生的生物學(xué)基礎(chǔ)積累新的數(shù)據(jù)。 主要 研究結(jié)果如下： 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉在不同 生態(tài) 環(huán)境下產(chǎn)量性狀超親優(yōu)勢(shì)普遍存在，尤其以皮棉產(chǎn)量和子棉產(chǎn)量為強(qiáng)，鈴數(shù)次之。在高產(chǎn)水平環(huán)境中，雜交種和親本產(chǎn)量水平均較高，雜種優(yōu)勢(shì)不明顯；在產(chǎn) 量 水平 相對(duì)較 低 的 環(huán)境下，雜交種產(chǎn)量水平相對(duì)較低，但超親優(yōu)勢(shì)顯著， 表明雜交種 產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定，而親本產(chǎn)量水平發(fā)揮受環(huán)境影響較大 。品質(zhì)性狀隨環(huán)境變化而發(fā)生改變，但超親優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)不顯著。 相關(guān)性 分析表明，鈴數(shù)與產(chǎn)量最為密切，所以單株結(jié)鈴性強(qiáng)是雜交種選育的重點(diǎn) ；鈴數(shù)、鈴重和衣分三者之間均呈顯著或極顯著正相 關(guān)，通過親本選配，這三個(gè)性狀可以同步提高。品質(zhì)性狀之間相關(guān)性不一致 ，麥克隆值與多數(shù)品質(zhì)性狀呈顯著正相關(guān)， 表明 選配高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交組合時(shí)，一定要注重較低麥克隆值材料的選擇。 單鈴重、衣分、皮棉產(chǎn)量和伸長(zhǎng)率、 長(zhǎng)、比強(qiáng)度、麥克隆 值 主要受遺傳主效因控制 ,子棉產(chǎn)量、畝鈴數(shù)和 整齊度 受環(huán)境效應(yīng)影響非常明顯；在遺傳主效應(yīng)中，除鈴重外，其余 4個(gè)產(chǎn)量性狀中顯性效應(yīng)值大于加性效應(yīng)值 ,5個(gè)品質(zhì)性狀加性效應(yīng)值均大于 顯性效應(yīng)值，表明產(chǎn)量性狀表現(xiàn)出一定的雜種優(yōu)勢(shì)，而品質(zhì)性狀 的雜種優(yōu)勢(shì) 表現(xiàn)不明顯 。通過群體平均優(yōu)勢(shì)（ 群體超親優(yōu)勢(shì)（ 環(huán)境互作效應(yīng)分析，皮棉產(chǎn)量、衣分穩(wěn)定性較好，子棉產(chǎn)量和鈴數(shù)穩(wěn)定性較差。產(chǎn)量性狀與環(huán)境互作效應(yīng)值 較 大 ，而 品質(zhì)性狀與環(huán)境互作效應(yīng)值 較小 ，表明棉花品質(zhì)性狀在一個(gè)環(huán)境可選育，而產(chǎn)量性狀必需結(jié)合生態(tài)環(huán)境進(jìn)行選育 ,才 能達(dá)到育種目標(biāo)。根據(jù)各組合 合 重、衣分群體優(yōu)勢(shì)和超親優(yōu)勢(shì)。 在 基因 差顯過程中， 2次擴(kuò)增可重復(fù)率達(dá) 表明在擴(kuò)增過程中存在較高的假陽性，通過 重復(fù) 計(jì)穩(wěn)定擴(kuò)增的條帶，可減少假陽性干擾。盛花期葉片基因差異表達(dá)中，單親表達(dá)一致模式（ 所有產(chǎn)量性狀均呈正相關(guān)，并且與單位面積鈴數(shù)相關(guān)達(dá)顯著水平，其它各種模式與雜種性狀表型值均未達(dá)到顯著水平；單親表達(dá)沉默模式（ 單位面積鈴數(shù)雜種優(yōu)勢(shì)呈顯著負(fù)相關(guān)，雜種特異表達(dá)（ 皮棉產(chǎn)量雜種優(yōu) 勢(shì)呈顯著正相關(guān)。上述結(jié)果表明，盛花期葉片中的基因顯性表達(dá)和特異表達(dá)有利于產(chǎn)量形成和雜種優(yōu)勢(shì)發(fā)揮。 產(chǎn)量高、中、低優(yōu)勢(shì)組合與其親本基因差異表 達(dá)比例從蕾期到花鈴期總體上呈遞減趨勢(shì)，高優(yōu)勢(shì)組合差異表達(dá)比例在 4個(gè)時(shí)期均高于低優(yōu)勢(shì)和中優(yōu)勢(shì)組合，表明基因差異表達(dá)與雜種優(yōu)勢(shì)發(fā)揮密切相關(guān)；雜種特異表達(dá)在前 3個(gè)時(shí)期高優(yōu)勢(shì)組合要高于中或低優(yōu)勢(shì)組合，表明特異表達(dá)對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生起一定的作用；單親表達(dá)一致性是基因差異表達(dá)中最主要表達(dá)模式，但在每個(gè)時(shí)期高、中、低優(yōu)勢(shì)組合之間變化幅度較小，表明此模式與雜種優(yōu)勢(shì)發(fā)揮無 明顯關(guān)系 ； 在 苗期葉和根 方面， 雜種與親本間基因表達(dá)差異存在較大差別，葉基因差異表達(dá)比根 要 豐富，但兩器官基因差異表達(dá)的類型比例趨勢(shì)基本一致，單親表達(dá)一致型仍是主要表 達(dá)模式。 上述研究結(jié)果為轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉區(qū)域種植、生態(tài)育種和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交種選育提供理論指導(dǎo)，而雜交棉與其親本差異表達(dá)與雜種優(yōu)勢(shì)之間的關(guān)系研究屬首次報(bào)道，為這方面的研究提供了新思路。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉，雜種優(yōu)勢(shì)，遺傳效應(yīng)，生態(tài)環(huán)境， 基因差異表達(dá) by of of a of in of by in in on of as in by of by a be a so it to in by by a in be in be in of 1 610 6bm bp in of be in a in be of at in 1）M2(in 1 of 3(1) of 4 3 to of 1 to in in in in in an 3 in of or in 3 an in M4 in at in no 4. in in in in 4 in in in in a in 目 錄 第一章 棉花雜種優(yōu)勢(shì)研究進(jìn)展 （文獻(xiàn)綜述） 1 花雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 1 生殖生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì) 2 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì) 2 抗逆性優(yōu)勢(shì) 3 花雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)理研究進(jìn)展 3 棉花雜種優(yōu)勢(shì)配合力研究 3 棉花雜種優(yōu)勢(shì)生理生化研究 4 種優(yōu)勢(shì)的生理生化作用 4 理生化預(yù)測(cè)研究 5 棉花遺傳距離與優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)關(guān)系研究 6 利用數(shù)量遺傳模型研究棉花雜種優(yōu)勢(shì) 7 基因差異表達(dá)與雜種優(yōu)勢(shì)之間的關(guān)系研究 8 花雜種優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)應(yīng)用情 況 9 雜交棉發(fā)展歷程 9 本選配的演變 9 種方法的改進(jìn) 9 標(biāo)性狀的提高 10 我國(guó)目前雜交棉發(fā)展?fàn)顩r 11 蟲雜交棉是主流 11 種以人工制種為主，不育系制種為輔 11 雜交棉 在 我國(guó)作用和地位 12 量 的 突破 12 業(yè)結(jié)構(gòu) 的 調(diào)整 12 爭(zhēng)的需要 12 業(yè)化 的 需求 12 我國(guó)雜交棉存在問題和發(fā)展方向 13 產(chǎn)、多抗、品質(zhì)多樣 13 種簡(jiǎn)化高效 13 種二代利用 14 種優(yōu)勢(shì)的遺傳學(xué)基礎(chǔ) 14 究的目的和意義 15 第二章 不同生態(tài)環(huán)境下轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 16 料和方法 16 材料 16 本來源 16 C遺傳交配設(shè)計(jì)組合 17 試驗(yàn)方法 17 驗(yàn)安排和設(shè)計(jì) 17 狀調(diào)查和室內(nèi)考種 17 統(tǒng)計(jì)分析 18 果與分析 18 不同生態(tài)環(huán)境下轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交組合性狀及優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 18 基因抗蟲雜交棉組合產(chǎn)量性狀及優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 18 基因抗蟲雜交棉組合品質(zhì)性狀及優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 20 不同生態(tài)環(huán)境下轉(zhuǎn)基因雜交棉產(chǎn)量和品質(zhì)性狀相關(guān)性分析 21 論 22 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉產(chǎn)量和品質(zhì)的適應(yīng)性 22 產(chǎn)量和品質(zhì)性狀相關(guān)性分析 22 結(jié) 23 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉產(chǎn)量性狀及優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 23 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉品質(zhì)性狀及優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 23 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉產(chǎn)量和品質(zhì)性狀相關(guān)性分析 23 第三章 不同生態(tài)環(huán)境 下轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉組合遺傳效應(yīng)分析 24 料和方法 24 材料 24 試驗(yàn)方法 24 統(tǒng)計(jì)及遺傳模型分析方法 24 果與分析 25 轉(zhuǎn)基因雜交棉在 3種生態(tài)環(huán)境下產(chǎn)量和品質(zhì)性狀遺傳效應(yīng)分析 25 交種產(chǎn)量性狀的遺傳效應(yīng)分析 25 交種品質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)分析 27 基因型 環(huán)境互作效應(yīng)對(duì)雜交種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀雜種優(yōu)勢(shì)影響 30 1性狀基因型值與雜種優(yōu)勢(shì)分析 30 組合 31 論 39 關(guān)于轉(zhuǎn)基因雜交種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀 與環(huán)境 互作遺傳效應(yīng) 39 關(guān)于基因型 環(huán)境互作效應(yīng)對(duì)雜交種產(chǎn)量性狀雜種優(yōu)勢(shì)的影響 39 結(jié) 40 轉(zhuǎn)基因雜交種產(chǎn)量性狀在不同生態(tài)環(huán)境下的遺傳效應(yīng) 40 基因型 環(huán)境互作效應(yīng)對(duì)雜交種產(chǎn)量性狀雜種優(yōu)勢(shì)的影響 40 第四章 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉及其親本基因表達(dá)差異與雜種優(yōu)勢(shì)關(guān)系 41 料與方法 41 供試材料 41 引物選擇和篩選 41 總 42 42 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳與銀染 43 統(tǒng)計(jì) 43 果與分析 43 雜交種與親本間基因表達(dá)差異 43 基因差異表達(dá)模式與雜種性狀及優(yōu)勢(shì)相關(guān)分析 48 論 48 結(jié) 49 第五章 不同優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交組合不同生育期基因表達(dá)差異 50 料和方法 50 供試材料 50 試驗(yàn)方法 50 果與分析 50 優(yōu)勢(shì)高中低 3雜交組合不同生育期基因差異表達(dá)變化趨勢(shì) 57 優(yōu)勢(shì)高中低 3雜交組合不同生育期雙親沉默表達(dá)變化趨勢(shì) 58 優(yōu)勢(shì)高中低 3雜交組合不同生育期單親沉默表達(dá)變化趨勢(shì) 59 優(yōu)勢(shì)高中低 3雜交組合不同生育期雜種特異表達(dá)變化趨勢(shì) 59 優(yōu) 勢(shì)高中低 3雜交組合不同生育期單親表達(dá)一致變化趨勢(shì) 60 論 61 結(jié) 63 第六章 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉苗期根和葉基因表達(dá)差異 64 料與方法 64 供試材料 64 方法 64 統(tǒng)計(jì) 64 果與分析 64 論 67 結(jié) 67 第七章 結(jié) 論 68 參考文獻(xiàn) 71 致 謝 80 作者 簡(jiǎn)介 81 第一部分 文獻(xiàn)綜述 第一章 棉花雜種優(yōu)勢(shì)研究進(jìn)展 棉花（ 是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，對(duì)我國(guó)紡織工業(yè)和農(nóng)民增收具有非常重要的意義。我國(guó)是世界上棉花種植大國(guó)，植棉面積占世界總植棉面積 15%左右； 棉花總產(chǎn)居世界第一， 約 占世界總產(chǎn) 1/4；棉紡織品出口創(chuàng)匯 2004 年達(dá) 950 多億美元，約占全國(guó)出口創(chuàng)匯總量的 16%（毛樹春， 2004） 。 所以提高棉花產(chǎn)量 (品質(zhì) (我國(guó)棉花研究和生產(chǎn)中重大課題之一 。 上個(gè)世紀(jì) 30 年代美國(guó)率先在生產(chǎn)上推廣了雜交玉米，隨后其它作物（ 水稻、高梁、油菜以及蔬菜等，在生產(chǎn)上相繼利用了雜種優(yōu)勢(shì) (作物產(chǎn)量和品質(zhì)有了進(jìn)一步改善和提高。作物雜種優(yōu)勢(shì)大規(guī)模應(yīng)用是上個(gè)世紀(jì)作物育種 (一項(xiàng)重大成就，此舉為作物產(chǎn)量大幅提高 作出了巨大貢獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)外多年研究表明，利用棉花雜種優(yōu)勢(shì)也是提高 產(chǎn)量有效途徑之一。棉花雜種優(yōu)勢(shì)研究始于上個(gè)世紀(jì) 20年代，但較大面積應(yīng)用于生產(chǎn)始于上個(gè)世紀(jì) 70年代 ,目前印度是世界上應(yīng)用雜交棉面積最大的國(guó)家 ,種植面積占總植棉面積 的 50%左右， 中國(guó)位居第二， 雜交棉面積 占 總 植棉面積 的 20%左右，雜交棉的較大面積的應(yīng)用為這 兩個(gè)國(guó)家棉花產(chǎn)量的提高作出了 積極 貢獻(xiàn)。經(jīng)過多年的研究和探索，棉花雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) (遺傳 (分子機(jī)理 (雜交制種 (by 法等方面也取得了顯著的進(jìn)展，為棉花雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)理研究積累了豐富的數(shù)據(jù)。進(jìn)入到上個(gè)世紀(jì) 90 年代初，生物技術(shù)（ 突破，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉（ 相繼問世，為抗蟲雜交棉選育奠定了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。棉花育種者們（ 利用轉(zhuǎn)基因抗蟲種質(zhì)（ 料培育抗蟲雜交棉（ 面獲得了極大的成功。 在我國(guó)，轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉已取代了非抗蟲雜交棉，并在生產(chǎn)上進(jìn)行了大面積推廣和應(yīng)用，取得顯著的增產(chǎn)和抗蟲效果。隨著生物技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，抗性更為突出的第二代轉(zhuǎn)基因抗蟲棉（雙價(jià)： 除草劑、雙 ）已選育成功，目前雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉選育已成為育種界重點(diǎn)研究 對(duì)象。由于轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉的推廣，有力地推動(dòng)了我國(guó)雜交棉的快速發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了人們對(duì) 雜交棉優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)及分子機(jī)理作深入的 研究和探討。 花雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)（ 棉花雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)是多方面的，通常主要表現(xiàn)在生殖生長(zhǎng) (營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng) (抗逆性 (方面，而不同的組合（ 受其選配親本（ 和環(huán)境 (影響，雜交種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn) 不盡相同，表現(xiàn)其復(fù)雜的一面。 殖生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì) 棉花生殖生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)通常 體現(xiàn) 在產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和品質(zhì)優(yōu)勢(shì)方面 。多年研究結(jié)果表 明，雜交種產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)非常明顯， 大多數(shù)組合具有正向超親優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)產(chǎn)生主要得益于鈴數(shù)和鈴重的增加；品質(zhì)優(yōu)勢(shì)受雜交親本影響較大，多數(shù)雜交組合的品質(zhì)介于兩親之間，略高于中親值。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所統(tǒng)計(jì)了 1976 1980 年主要產(chǎn)棉?。▍^(qū)） 15 個(gè)科研教學(xué)單位的 1885個(gè)陸地棉 (L.)品種間雜交組合，其中 增產(chǎn) 0% 10%的組合占 增產(chǎn) 11% 20%的組合占 增產(chǎn) 21% 30%的組合占 增產(chǎn) 30%以上的組合占 陸地棉與海島棉的種間雜種優(yōu)勢(shì)中， 產(chǎn)量比海島棉親本增產(chǎn)平均在 61%上下，比陸地棉親本減產(chǎn)9% 18%，個(gè)別組合平產(chǎn)或略有增產(chǎn)而不顯著； 纖維 品質(zhì)無明顯優(yōu)勢(shì)，多數(shù)位于中親值（黃滋康等，1981）。張鳳鑫等（ 1995）根據(jù) 31 個(gè)陸地棉組合統(tǒng)計(jì)，籽棉、皮棉產(chǎn)量，單位面積鈴數(shù)、鈴重都具有明顯的中親和高親優(yōu)勢(shì) ,對(duì)產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)的貢獻(xiàn)主要來自鈴數(shù)和鈴重的增加， 5%；距長(zhǎng)度提高 10%，比強(qiáng)度增加 10% 20%；朱乾浩等（ 1995）研究表明陸地棉品種間 2皮棉產(chǎn)量的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分別在 15%和 10%左右，產(chǎn)量構(gòu)成因素中以單株結(jié)鈴數(shù)的優(yōu)勢(shì)最大。陳柏清等（ 1998）研究認(rèn)為， 8月 13日前的鈴重優(yōu)勢(shì)在 間，達(dá)顯著水平，以后優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)小，從而親本之一選擇適當(dāng)鈴大的品種，可發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。張金發(fā)等（ 1994）對(duì) 33 個(gè)陸海種間雜種 的研究 中，大多數(shù)纖維長(zhǎng)度 34強(qiáng)度 25g/克隆值 衣分 皮棉產(chǎn)量 子棉產(chǎn)量 鈴數(shù)，前三個(gè)性狀遺傳主效應(yīng)值所占比例均超過57%，說明這 3個(gè)性狀遺傳變異主要受遺傳主效應(yīng)控制，后兩個(gè)性狀遺傳主效應(yīng)值所占比例小于 50%，表明這 2個(gè)性狀的表現(xiàn)與環(huán)境密切相 關(guān)；在遺傳主效應(yīng)中，除鈴重外，其余 4個(gè)性狀中顯性效應(yīng)所占比值均大于加性效應(yīng)所占比值；在主效應(yīng)與環(huán)境互作中，鈴重和衣分的遺傳主效應(yīng)與環(huán)境互作值相對(duì)較小，表明這兩個(gè)性狀的遺傳表現(xiàn)受環(huán)境影響較小；基因型與環(huán)境互作均達(dá)到顯著和極顯著水平，說明基因型與環(huán)境互作對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的表達(dá)均有不同程度的影響，且多數(shù)性狀（除鈴數(shù)外）表現(xiàn)為加性與環(huán)境互作為主，說明雜種性狀的表現(xiàn)具有相對(duì)的穩(wěn)定性 （圖 3 3。以上產(chǎn)量各性狀的機(jī)誤方差（ 10% 20%之間，均已達(dá)到顯著和極顯著水平，表明陸地棉產(chǎn)量性狀的表現(xiàn)還會(huì)受到環(huán) 境機(jī)誤或抽樣誤差等其它因素影響，但所占比例較小，故產(chǎn)量性狀主要受制于不同遺傳體系中基因的遺傳主效應(yīng)和環(huán)境互作效應(yīng)。 交種品質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)分析 表 3長(zhǎng)，比強(qiáng)度、麥克隆值、整齊度和伸長(zhǎng)率 5個(gè)主要指標(biāo)的遺傳方差分量，表型方差和機(jī)誤方差及其比率。 長(zhǎng) :遺傳主效應(yīng)（ 遺傳總效應(yīng)（ 所占比例達(dá)到 達(dá)極顯著水平，說明 長(zhǎng)遺傳變異主要受遺傳主效應(yīng)控制。在遺傳主效應(yīng)中，加性方差、顯性方差均達(dá)到極顯著水平，而加性方差（ 所占比重明顯高于顯性方差（ ，說明 長(zhǎng)主要受加性效應(yīng)控制；而基因型和環(huán)境互作效應(yīng)僅為 表明 長(zhǎng)受環(huán)境互作影響較小。 整齊度 : 遺傳主效應(yīng)（ 遺傳總效應(yīng)（ 所占比例達(dá)到 達(dá)極顯著水平，說明整齊度遺傳變異既受遺傳主效應(yīng)控制又受到基因型與環(huán)境互作的影響。在遺傳主效應(yīng)中，加性方差、顯性方差分別達(dá)到極顯著水平和顯著水平，而加性方差（ 所占比重明顯高于顯性方差（ ，說明整齊度主要受加性效應(yīng)作用；而基因型和環(huán)境互作效應(yīng)達(dá)到 顯性與環(huán)境互作達(dá)極顯著水平，表明整齊度受環(huán)境互作影響較大。 050100子棉 皮棉 鈴數(shù) 衣分 鈴重所占百分率%遺傳主效應(yīng) 主效應(yīng)與環(huán)境互作020406080100子棉 皮棉 鈴數(shù) 衣分 鈴重所占百分率%顯性效應(yīng) 加性效應(yīng) 比強(qiáng)度 : 遺傳主效應(yīng)（ 遺傳總效應(yīng)（ 所占比例達(dá)到 達(dá)極顯著水平，說明比強(qiáng)度遺傳變異主要受遺傳主效應(yīng)控制。在遺傳主效應(yīng)中，加性方差達(dá)到極顯著水平 ,而顯性方差為零，說明比強(qiáng)度 受加性效應(yīng)所控制；基因型與環(huán)境互作效應(yīng)達(dá)到 加性與環(huán)境以及顯性與環(huán)境互作均達(dá)顯著水平 ,說明基因型與環(huán)境互作效應(yīng)對(duì)比強(qiáng)度有一定的影響。 伸長(zhǎng)率 : 遺傳主效應(yīng)（ 遺傳總效應(yīng)（ 所占比例達(dá)到 達(dá)極顯著水平，說明伸長(zhǎng)率 遺傳變異主要受遺傳主效應(yīng)控制。在遺傳主效應(yīng)中，加性方差達(dá)到極顯著水平 ,而顯性方差不顯著，說明伸長(zhǎng)率主要受加性 效應(yīng)所控制；基因型與環(huán)境互作效應(yīng)達(dá)到 加性與環(huán)境互作以及顯性與環(huán)境互作均達(dá) 顯著水平 ,說明基因型與環(huán)境互作效應(yīng)對(duì)伸長(zhǎng)率有一定的影響，表明伸長(zhǎng)率表現(xiàn)也是主要受制于親本的遺傳主效應(yīng)。 麥克隆值 : 遺傳主效應(yīng)（ 遺傳總效應(yīng)（ 所占比例達(dá)到 達(dá)極顯著水平，說明表克隆值遺傳變異主要受遺傳主效應(yīng)控制。在遺傳主效 應(yīng)中， 加性方差達(dá)到極顯著水平 ,而顯性方差不顯著，說明麥克隆值主要受 加性效應(yīng)所控制；加性與環(huán)境互作和顯性與環(huán)境互作均達(dá)極顯著水平 ,說明基因型與環(huán)境互作效應(yīng)對(duì)麥克隆值有一定的影響，麥克隆值表現(xiàn)主要受制于親本的遺傳主效應(yīng)。 在棉花品質(zhì) 5個(gè)性狀中 ,遺傳主效應(yīng)（ 遺傳總效應(yīng)（ 所占比例大小順序依次是 :伸長(zhǎng)率 長(zhǎng) 比強(qiáng)度 麥克隆值 整齊度 ，整齊度遺傳主效應(yīng)值所占比例接近 50%，而其它 4個(gè)性狀遺傳主效應(yīng)值所占比例均高于 60%,跨長(zhǎng)和伸長(zhǎng)率達(dá)到 80%以上 ,說明這 4個(gè)品質(zhì)性狀遺傳變異主要受遺傳主效應(yīng)控制，整 齊度遺傳主效應(yīng)值所占比例小于 50%，表明這個(gè)性狀的表現(xiàn)與環(huán)境影響密切相關(guān)；在遺傳主效應(yīng)中， 5個(gè)性狀中加性效應(yīng)所占比值均大于顯性效應(yīng)所占比值，表明品質(zhì)性狀不表現(xiàn)出一定的雜種優(yōu)勢(shì)；基因型與環(huán)境互作大多數(shù)達(dá)到顯著和極顯著水平，說明基因型與環(huán)境互作影響品質(zhì)性狀的表達(dá) (圖 3 3以上品質(zhì)各性狀的機(jī)誤方差（ 15% 25%之間，均已達(dá)到極顯著水平，表明陸地棉品質(zhì)性狀的表現(xiàn)還會(huì)受到環(huán)境機(jī)誤或抽樣誤差等其它因素影響，但所占比例較小，故品質(zhì)性狀主要受制于不同遺傳體系中基因的遺傳主效應(yīng)和環(huán)境互作效應(yīng)。 圖 3質(zhì)性狀遺傳主效應(yīng)及其與環(huán)境互作比例分布 圖 3質(zhì)性狀顯性效應(yīng)與加性效應(yīng)比例分布 of of on on 20406080100絨長(zhǎng) 整齊 度 比 強(qiáng)度 伸長(zhǎng) 率 麥 克隆所占百分率%顯性效應(yīng) 加性效應(yīng)020406080100絨長(zhǎng) 整齊度 比強(qiáng)度 伸長(zhǎng)率 麥克隆所占百分率%遺傳主效應(yīng) 主效應(yīng)與環(huán)境互作 表 3基因抗蟲雜交組合品質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)分析 of in 長(zhǎng) 整齊度 比強(qiáng)度 伸長(zhǎng)率 麥克隆值 數(shù) 估計(jì)值 參數(shù)比率 估計(jì)值 參數(shù) 估計(jì)值 參數(shù)比率 估計(jì)值 參數(shù) 估計(jì)值 參數(shù)比率 估計(jì)值 參數(shù) 估計(jì)值 參數(shù)比率 估計(jì)值 參數(shù) 估計(jì)值 參數(shù)比率 估計(jì)值 ( G G G G G G G G G G P P P P P 注： *和 *表示 * * 因型 環(huán)境互作效應(yīng)對(duì)雜交種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)影響 1性狀基因型值與雜種優(yōu)勢(shì)分析 表 31產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的 表現(xiàn)型值（ 基因型值（ G）、群體平均優(yōu)勢(shì)（ 群體超親優(yōu)勢(shì)（ 其與環(huán)境互作的平均預(yù)測(cè)值。從表 3產(chǎn)量性狀 中，子棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、鈴數(shù)、鈴重和衣分群體平均優(yōu)勢(shì)分別是 超親優(yōu)