1个新的西瓜短蔓基因研究

对一个长蔓西瓜材料“5—6y”中发生的一株短蔓西瓜突变体进行研究显示：这一短蔓性状遗传性稳定，受制于一对隐性基因；与曾经报告的dw-1和dw-2是非等位的，如果证实该基因与dw-3非等位，建议将该短蔓基因命名为dw-4。     

西瓜短蔓性状的利用

对控制西瓜短蔓性状的4个不同基因位点的短蔓基因dw-1、dw-2、dw-3、dw-4(拟)的发现以及它们所具有的不同特性、形态特征、优缺点和应用前景进行了简要的描述和评价。     

短蔓西瓜突变体的获得及其遗传分析

通过60Coγ射线辐照,诱导获得1份短蔓西瓜突变体(代号SV-1),其蔓长是正常西瓜的1/3左右,节间长度为正常西瓜的1/2,其他农艺性状均正常。以SV-1为母本,与普通长蔓西瓜(品名不详)经多代自交分离选出的稳定自交系(代号LV-1)为父本,配制F1、F2、BC1P1、BC1P2各世代,并通过对6世代蔓长特征的观察和统计分析,研究该短蔓基因的遗传规律,结果表明该西瓜短蔓性状由1对隐性基因控制。     

短蔓西瓜遗传育种研究进展

西瓜适当的矮化种植有助于提高产量，同时更加节省劳动力，适应于轻简化机械化栽培。为了促进短蔓西瓜遗传育种研究，从短蔓西瓜突变体的发现和分类、短蔓基因定位与克隆、短蔓西瓜育种等方面对西瓜遗传育种的历史和现状进行梳理和阐述，提出了短蔓突变体种类较少、分子机理研究较欠缺和短蔓品种的选育力度不够等问题，指出短蔓分子机理的研究是未来研究重点和选育高抗、广适短蔓品种是未来育种的方向。     

西瓜矮化小果突变体的遗传研究

在普通西瓜育种材料‘韩选绿圆’中发现一株矮化小果型自然突变体（命名为dsh）。对其形态学观察发现：其主蔓长度、节间长度和单瓜质量均显著低于普通西瓜（P < 0.05）。将此突变体与两个普通长蔓西瓜进行杂交、F1自交并以‘dsh’回交,获得F1、F2和BC各世代群体,对蔓型和单瓜质量的遗传分析表明：F1均为长蔓普通果型植株,F2和BC群体长蔓普通果型植株与矮化小果型植株的比例符合3∶1和1∶1的分离比（P > 0.05）。说明该矮化小果突变是受1对隐性基因控制,其遗传方式符合孟德尔遗传定律。     

甜瓜茎蔓无刚毛与光滑无毛性状的遗传关系分析

利用甜瓜茎蔓无刚毛突变体与茎蔓光滑无毛突变体进行杂交,对F1,BC1,BC2,F2代植株茎蔓性状观察统计发现:F1代表现茎蔓正常有刚毛;BC1代植株性状表现为茎蔓正常有刚毛、茎蔓无刚毛;BC2代植株性状表现为茎蔓正常有刚毛、茎蔓光滑无毛,其分离比值均接近1∶1;F2代植株性状表现为茎蔓正常有刚毛、茎蔓无刚毛、茎蔓光滑无毛3种类型,经X2检验符合9∶3∶4的分离规律,说明茎蔓无刚毛基因和茎蔓光滑无毛基因表现为非等位基因,甜瓜茎蔓光滑无毛基因对无刚毛基因存在隐性上位作用。     

中国南瓜半短蔓种质‘CmSd1’的鉴定和CmSd-1(t)基因定位

植株适度矮生可使株型更紧凑、空间利用率更高,有利于密植栽培、机械化采收和提高单位面积产量。以从多亲本复交后代选育的中国南瓜半短蔓种质‘CmSd1’为材料,从表型鉴定、外源赤霉素响应、遗传分析和基因定位等方面进行研究。表型观察发现‘,CmSd1’的半短蔓表型主要是由于主蔓中下部节间变短所致‘;CmSd1’对外源赤霉素表现为敏感且敏感度比长蔓对照更高,推测其半短蔓性状与赤霉素代谢途径密切相关;遗传分析表明,‘CmSd1’的半短蔓性状受1对显性基因控制,暂命名为CmSd-1(t);利用F2极端表型混合池进行重测序和BSA分析,将CmSd-1(t)初步定位到中国南瓜第3染色体末端Cmo_Chr03:9.985-10.828 Mb之间。CmSd-1(t)控制的显性半短蔓材料,具有良好的农艺性状,在中国南瓜矮化育种中有较大的应用前景。     

西瓜短节间突变体si302表型分析及基因定位

以野生型西瓜优良自交系302为母本,利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变获得的西瓜短节间突变体si302为父本,构建6世代分离群体,进行植株表型性状鉴定和短节间性状遗传分析;并通过极端性状混池重测序(bulked segregant analysis sequencing,BSA-seq)技术对突变基因进行初步定位。植株表型分析结果表明,突变体si302株型紧凑,主蔓长度和节间长度显著短缩,花器和果实均发育正常,符合西瓜简约化栽培株型要求;细胞形态学观察表明,si302茎蔓节间细胞长度缩短。遗传分析结果表明,F₂群体野生型和突变体植株分离比例符合3∶1(χ²=0.16),突变体si302短节间性状由1对隐性基因控制;根据BSA-seq测序结果,将该基因初步定位在1号染色体36.0～36.7 Mb区间。     

一个甜瓜短侧蔓突变体的遗传及相关分析

从西亚甜瓜种质‘PI351131’中发现一个短侧蔓突变单株‘D581-1’,对该突变性状进行遗传分析和相关分析。结果表明,‘D581-1’的侧蔓总长和侧蔓均长分别为‘H465’的13.40%和17.10%,该性状表现稳定,不受季节影响。对‘D581-1’(母本)与普通长侧蔓种质‘H465’(父本)杂交的F_1和F_2代进行遗传分析表明,F_1的性状明显偏向‘H465’,侧蔓总长和侧蔓均长在F_2群体中均呈双峰偏正态分布,说明短侧蔓性状受单个主效基因的调控,倾向隐性单基因遗传。相关分析显示,该性状与株高呈中等相关,与果实鲜质量的相关性较强。     

梨极矮化突变体与苹果梨GA20ox基因的克隆及植物表达载体的构建

以梨极矮化突变体和苹果梨为试材,应用RT-PCR技术对GA20ox基因进行克隆及序列分析。结果表明:克隆得到梨极矮化突变体和苹果梨GA20-氧化酶基因,依次命名为PuGA20ox和PbGA20ox,其全长均为1 179bp,分别包含1个完整编码392个氨基酸的开放阅读框(ORF);对其进行序列分析,并成功构建了植物表达载体,为进一步研究梨矮化突变体和GA20-氧化酶基因功能奠定了基础。     

与黄瓜矮生基因连锁的ISSR标记及其SCAR转换

以黄瓜矮生品系D8与蔓生品系JIN5杂交并自交得到的124株F₂代为试材,应用ISSR分子标记技术和BSA（混合群体分组分析法）法寻找与黄瓜矮生基因连锁的分子标记。从80条ISSR引物中筛选到一个黄瓜矮生性状特异的多态性引物UBC818,经F₂代单株验证,UBC818的扩增片段在蔓生黄瓜JIN5植株中稳定出现,而在矮生黄瓜D8植株中没有。连锁关系分析表明,标记与黄瓜矮生基因间的遗传距离为11.1 cM。根据对该片段的序列分析结果重新设计了1对引物,将ISSR标记成功转化成了SCAR标记, 并命名为UBC818-S。     

矮化蟠桃的育种实践与连锁遗传分析

 利用乔化异质型蟠桃(DwdwSs) 与矮化型圆桃( dwdwss) 或乔化异质型圆桃(Dwdwss) 进行有性杂交, 培育杂种实生苗, 对子代相关性状的分离情况进行了分析。结果显示, 乔化对矮化为一对等位基因, 且乔化对矮化为完全显性, 蟠桃与圆桃为一对等位基因, 蟠桃对圆桃为完全显性。在乔化异质型蟠桃(DwdwSs) 与矮化型圆桃( dwdwss) 的正反交后代中, 没有出现矮化型蟠桃和乔化型圆桃, 乔化蟠桃与矮化圆桃的比例为1∶1; 在乔化异质型蟠桃(DwdwSs) 与乔化异质型圆桃(Dwdwss) 的杂交后代中, 也同样没有出现矮化型蟠桃, 乔化蟠桃、乔化圆桃与矮化圆桃的分离比例为2∶1∶1, 据此得出以下推论, 果实扁平性状与树体乔化性状完全连锁, 树体矮化性状与果实非扁平性状完全连锁, 即矮化突变与扁平果形突变分别发生在不同的同源染色体上, 两者之间没有发生过交换, 不产生dwS配子。     

南瓜矮生基因Bu的比较定位

 以中国南瓜矮生突变体为供体亲本,以印度蔓生南瓜为轮回亲本,构建了BC6F2分离群体。利用黄瓜基因组序列,将南瓜矮生基因Bu比较定位至黄瓜5号染色体,并开发了一个新的PCR标记IF3629,该标记与矮生基因Bu连锁遗传距离为1.0 cM。该标记不仅可以用于分子标记辅助选择育种,而且为Bu基因的克隆奠定了基础。     

EMS诱变的‘里格尔87-5’番茄M_2群体突变体表型及其抗坏血酸研究

构建番茄突变体库对于丰富遗传变异、发掘基因资源具有重要意义。利用1%的甲基磺酸乙酯(EMS)处理‘里格尔87-5’加工番茄种子12 h,对M_2代材料进行农艺学性状与生物学性状鉴定,对部分M_3代材料进行遗传稳定性验证。在M_2代筛出典型突变体,包括早衰、矮化、圆果、低抗坏血酸、黑斑、绿茎、簇生等突变单株。对240个M_2代家系中共1 023个单株全生育期田间表型进行观察鉴定和果实品质测定,共发现90个变异单株,其中13个突变单株同时出现两个或两个以上变异性状,共50个变异性状,总的单株变异频率(突变株/总株数)为8.80%。叶、茎、花、果实和植株发生的变异株数分别为27、7、17、56和21,性状变异频率分别为2.64%、0.68%、1.66%、5.47%和2.05%。其中矮化突变体分子鉴定表明,curl-3基因外显子中C变成T,氨基酸由L变成F,喷施油菜素内酯不能恢复其正常生长,表明curl-3突变导致油菜素内酯信号传导受阻。curl-3突变体叶片与果实中抗坏血酸含量下降,并伴随着叶片中氧化态与还原态抗坏血酸比值增加,这可能与抗坏血酸氧化酶基因AO表达量和AO酶活性增强有关。     

梨属矮生资源的发现及主要性状评价

2009 年在山东沂蒙山区梨野生资源调查中发现梨属矮生型变异株系,通过枝接方式嫁接在青岛农业大学试验站6 年生豆梨砧木成年大树上。多年实地调查以及对转接材料植物学性状和生物学习性观察结果表明：该变异株树形紧凑,枝条节间极短,与普通杜梨差异明显;在连续转接多次后矮生性状能够稳定保持,病毒学检测无明显异常;除节间短外,在枝条的绒毛、果实形状、叶片等方面与杜梨和豆梨存在明显差异,并依据田间调查编号命名为‘PY-9’。这一梨属矮生资源材料的发现,为今后梨矮生机制研究及砧木矮化育种提供了宝贵的优异种质材料。     

中华猕猴桃矮型性状EST-SSR连锁标记的筛选

以中华猕猴桃（Actinidia chinensis Planch）矮型种质‘赣猕5号’为母本,普通型中华猕猴桃‘奉雄2号’为父本构建F1群体,采用优越而高效的基于表达序列标签（Expressed Sequence Tags,EST）的简单序列重复（Simple Sequence Repeats,SSR）标记技术,结合群体分离分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA）在荧光DNA测序仪（ABI3130）上进行了‘赣猕5号’矮型性状连锁的EST-SSR分子标记研究。结果表明,通过本实验室开发并设计的85对EST-SSR荧光引物的扩增筛选,其中引物EST-Ad042在亲本及其矮型与普通型DNA 池之间扩增出一条285 bp 的多态性片段,经对其F1代分离群体部分矮型与普通型单株的随机验证,该片段稳定出现,在矮型植株中表现为有带,在普通型植株中表现为无带。遗传连锁分析表明,该标记与矮型基因之间的连锁距离为8.8 cM。EST-SSR荧光引物能够有效地筛选到中华猕猴桃的特异标记,可以作为鉴别矮型与普通型植株的标记引物。     

一个与苹果属显性矮生主基因Dw连锁的RAPD标记

 运用RAPD 技术, 采用集群分析法进行了苹果抗寒矮化种质资源扎矮76 〔Malus baccata (L. )Borkh. 〕显性矮生主基因Dw连锁的分子标记研究。研究结果表明, 扎矮76 的矮生性状由显性单基因控制, RAPD 标记OPE1521001 与Dw基因连锁, 其连锁距离为0. 69 cM。这为最终定位及克隆该矮生基因打下基础。     

Establishment of a method to quantitatively detect FLT3 internal tandem duplication in acute myeloid leukemia with denaturing high-performance liquid chromatography

AIM: To establish a relatively-quantitative method to detect the internal tandem duplication (ITD) mutation of Fms-like tyrosine kinase 3( FLT3 )gene in acute myeloid leukemia (AML) patients using denaturing high-performance liquid chromatography (DHPLC).METHODS: According to the fact that much more FLT3 -ITD mutations are located in exon 14, we designed the primers, and use the method of polymerase chain reaction (PCR) to specifically amplify FLT3 -ITD mutation gene in 121 cases of AML, and relatively quantified the situation of mutant allelic gene of FLT3- ITD by the method of DHPLC.The effectiveness of DHPLC was verified by the method of capillary electrophoresis (CE).The sequenced results from PCR amplified products of 121 samples were compared.RESULTS: A characteristic of elution peak was detected by DHPLC with 10.7% overall positive rate (13/121) and varied in the proportion of mutant alleles,with a single duplicated insert fragment from 21 bp to 87 bp.The median range of mutant alleles was 34.5% (11.4%-80.2%).No significant difference of the positive rates and mutation proportions between the results with DHPLC and the results with CE method was observed.The results of FLT3 -ITD mutant gene of 121 samples were consistent with the results using sequencing method.CONCLUSION: A relatively-quantitative method to analyze AML patients with FLT3 -ITD mutation by DHPLC is successfully established.     

中国矮生刺黄瓜品系特性的研究初报

本文利用由中国蔓生刺黄瓜自然突变产生的矮生型黄瓜为材料，通过多低自交选育及性状观察，初步了解该矮生黄瓜植物学性状除具有自封顶、植株矮化性状外，与蔓生型黄瓜无明显差异。在生物学方面，该矮生黄瓜具有早熟、雌花节率高、结果集中、生长期短等特性。通过对中国矮生刺黄瓜与不同品种蔓生黄瓜杂交后代的观察、分析，初步认为黄瓜植株高度是由单基因体系和多基因体系共同作用决定的。