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杂种优势是生物界普遍存在的一种现象，利用杂种优势是提高作物产量最为有效的一种途径。长期以来，人们一直致力于探讨杂种优势的遗传基础及其预测方法，以便能更好地利用杂种优势。分子标记的发展与应用，为深入研究作物的杂种优势现象提供了新的、有效的技术平台。研究表明，上位性是水稻杂种优势的重要来源。甘蓝型油菜是杂种优势利用最成功的重要作物之一。探讨甘蓝型油菜的杂种优势产生原因可以丰富作物杂种优势的遗传学理论。此外，雄性不育是我国油菜杂种优势利用的主要途径，研究新的方法，分析亲本材料的遗传差异及对杂种产量等性状的影响，对拓宽油菜杂种优势利用途径，选配强优势组合具有重要意义。 本研究选用3个优质自交不亲和系与22个来源不同的甘蓝型油菜资源为亲本材料，按NCⅡ法配制杂交组合，连续两年田间鉴定了亲本及杂种F1的单株产量等性状。利用SSR、ISSR、AFLP、RAPD四种分子标记技术检测了亲本间的遗传差异，分析了亲本遗传多样性与杂种表现的关系。基于田间鉴定和分子标记检测结果，选用SI-1300和Eagle作为杂交亲本，构建F2：3分离群体，分别在武汉和荆门考察单株产量相关性状；F2单株及25个亲本材料同时进行SSR、AFLP标记分析，然后进行重要农艺性状的QTL定位和上位性分析，探讨油菜杂种优势产生原因。分析利用特殊杂合性位点、主要产量性状QTLs相关位点及配合力3种方法预测的单株产量及其杂种优势的可能性。主要结果如下： 1 双低甘蓝型油菜自交不亲和系的杂种优势 1．1 田间产量性状鉴定结果表明，66个杂种F1的单株产量全部表现为正向中亲优势，优势强度为5.50％～64.11％，平均为29.42％；单株产量的3个构成因素杂种优势强度顺序为：单株角果总数＞每果粒数＞千粒重。 1．2 F1杂种种子含油量具有较明显的杂种优势，但优势强度弱于单株产量。种子含油量中亲优势范围为-1.55％～7.44％，平均3.13％，正向优势组合64个，占组合总数的97.0％。 1．3 一次分枝及其角果数对单株产量及单株产量杂种优势贡献最大。两性状是甘蓝型油菜最重要的产量因子。 1．4 单株产量性状及种子含油量配合力分析结果表明，F1单株产量及其构成因素单株角果总数、每果粒数、千粒重同时受基因的加性效应和非加性（包括显性效应及上位效应）影响，但后两个性状的非加性效应较前两个性状有所减弱，而种子含油量则绝大部分由基因的加性效应控制。华中农业大学博士学位论文2003 1.5相关分析结果表明，亲本对杂交后代的影响依配合力的类型及大小存在差异，即:①亲本的配合力越大，它对杂种的影响力越大;②对于以基因加性效应为主的性状（特殊配合力代表的非加性效应较弱），亲本对杂种的影响力更强。 1.6杂交育种中，对于加性效应和非加性效应均重要的性状，可以结合亲本的一般配合力与特殊配合力方差进行亲本的选配;对于以加性效应为主（特别是非加性效应方差未达显著水平）的性状，根据一般配合力之和就可以进行亲本的选配。 2甘蓝型油菜重要农艺性状的QTL定位及杂种优势的机理 2.1以182个SSR、AFLP多型性标记位点对F:群体进行作图，构建了甘蓝型油菜分子标记连锁图。该图含有20个连锁群，覆盖甘蓝型油菜基因组总长1754.5cM，标记间平均距离为9.64cM。 2.2单因子方差分析检测到73个标记位点与株高、单株角果总数、千粒重等重要农艺性状相关（P<0.01），其中两试验点同时检测出的标记位点26个。这些位点解释的表型变异为3.54%一巧.88%，平均6.60%。 2.3复合区间作图法共检测出影响12个重要农艺性状QTLs 44个（LOD>2.4），其中两试验点相同QTLss个。各性状的QTLs个数为3至7个。这些QTLs贡献率在6.06%至30.07%之间。 2.4 QTL分析结果表明，大多位点具有“一因多效”功能;无论是高值亲产，还是低值亲本，都包含有对性状表现起增效作用（或减效作用）的等位基因;部分QTLs具有超显性遗传效应。 2.5利用双向方差分析法检测了基因组所有共显性标记间可能存在的两位点互作，结果显示，油菜基因组中控制重要农艺性状的互作位点数显著高于单一作用位点数。取任意一试验点P蕊0.01，另一点P毛0.05，12个农艺性状两试验点同时检测出的互作位点57对。 2.6上位性互作包括QTL与非QTL位点，其中以非QTL位点较多。除少数QTL位点以外，一般互作位点的独立效应值较小，而互作的效应值显著增大，且一般超过两位点独立效应值之和。 2.7类似性状的QTL，甘蓝型油菜基因组中可能存在互作的不同染色体区段。上位性互作与QTL一样存在“一因多效”。 2.8同水稻作物一样，上位性是甘蓝型油菜产量性状杂种优势的重要遗传基础。 3甘蓝型油菜遗传多样性与杂种表现的关系及杂种优势预测 3.14种标记在25个亲本材料中共检测到2218条带，其中多态性带1083条 （AFLP标记582条，SSR标记210条，ISSR标记60条，RAPD标记230条）。UPGMA聚类分析结果表明，3个自交不亲和系可以分为2组，SI一1300、51一1310为一组，SI一1320自成另一组;22个父本品种分为3大组，