基于SSR分子标记技术的葡萄种间杂交F1代鉴定

SSR分子标记技术以其多态性高、重复性好和检测方便快捷等优点,被广泛应用于植物F1代真假杂种的鉴定。为了长期有效的开展葡萄杂交育种工作,本研究以葡萄杂交组合‘北冰红’伊‘贵人香’F1代159个单株及‘双红’伊‘贵人香’F1代121个单株为试验材料,利用SSR分子标记技术结合田间形态学性状对葡萄杂交后代的真伪进行鉴定。在12对SSR引物中筛选出同时在亲本间具有特异性位点的引物,对F1代进行扩增检测,结果表明:‘北冰红’伊‘贵人香’及‘双红’伊‘贵人香’2个杂交组合中分别有63和94个单株具有双亲特异性条带,结合田间形态学鉴定,认为其为真杂种,故2个杂交群体的杂种率分别为40.38%和77.69%,该结果可为今后开展葡萄遗传连锁图铺构建及数量性状的QTL定位提供依据。     

甜瓜果肉颜色遗传分析及相关分子标记的开发

甜瓜果肉颜色是影响消费者选择的重要果实品质性状之一。为了研究甜瓜果肉颜色性状的遗传规律,以‘库克拜热’(绿肉)与‘西州蜜’(橙肉)构建BC1群体,‘库克拜热’与‘皇后’(橙肉)构建F2群体,利用集群分离分析(bulked segregation analysis, BSA)与简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)分子标记相结合的方法,明确了在上述甜瓜品种中,果肉颜色受两个基因的调控,其中橙色果肉控制基因gf对白色果肉控制基因wf具有显性上位作用,绿色对白色为隐性。本研究同时开发出相应的多态性分子标记,其中分子标记SSR2021、SSR2103与gf紧密连锁,分子标记SSR2956、SSR2980与wf紧密连锁,可用于区分橙色、白色和绿色果肉甜瓜。本研究为不同果肉颜色甜瓜的选育提供一定的理论基础和技术支持。     

结球甘蓝(Brassica oleracea var. capitata)迟抽薹基因SCAR标记转CAPS标记

为了更加精确结球甘蓝迟抽薹基因标记。本研究以结球甘蓝冬性强的迟抽薹材料‘P02’和冬性弱的易抽薹材料‘A21’杂交得F1代,F1代自交至F3代为试验材料,并以课题组所设计的特定序列扩增(sequence characterized amplified regions, SCAR)标记的SCN1/248为引物。在F3代的785株结球甘蓝中有711株扩增出目的条带,有74株未能扩增出目的条带。经测序,该序列长度为248 bp,运用该序列共设计3对酶切扩增多态性序列(cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS)引物,其中1对引物均扩增出目的条带,多态性消失,另外两对分别命名为SC01和SC02。结合田间127株结球甘蓝抽薹性状调查,有65株表现为迟抽薹,59株表现为易抽薹,3株表现为中间型,与SCAR扩增检测结果基本一致,将SCAR标记转换成CAPS标记,建立CAPS标记体系。本研究进一步精化了分子标记辅助选择,为做精确定位功能基因,选育优良的迟抽薹结球甘蓝品种提供了理论依据。     

一个水稻半矮化突变体基因的初步定位

发掘和鉴定控制水稻株高的基因,实现对水稻株高的定向改良,具有重要的理论意义和应用价值。利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻恢复系R30,获得了一个能稳定遗传的半矮化突变体(sd-ch)。将sd-ch作母本,与"泸恢17"进行杂交,构建F2群体,进行遗传分析,并用SSR分子标记对sd-ch进行定位。结果表明,F1表现为正常亲本高度,F2群体株高出现性状分离,正常高度植株和半矮化植株数量分别为401和143,比值为2.8,经卡方检测符合3:1,表明sd-ch受隐性单基因控制;通过SSR分子标记对sd-ch进行定位,第8染色体上SSR标记RM6028从F2群体101个隐性表型单株中检测到2个单交换株,交换率为0.99%。该基因被定位于RM6028附近,遗传距离为0.99 c M。本研究对sd-ch的初步定位,以及对其进行精心定位、克隆和应用奠定了基础。     

与黄瓜有毛基因紧密连锁的SSR标记

以有毛亲本F80为母本,无毛突变体F80WM为父本杂交,配制F1、F2、BC1群体,通过对6世代群体有无刚毛特征的观察和统计分析,研究有刚毛性状的遗传规律,并利用BSA法、SSR技术筛选与刚毛性状基因紧密连锁的分子标记。结果表明,黄瓜无毛性状是由1对核基因控制的稳定遗传的隐性性状,有刚毛相对于无毛为完全显性。通过BSA法和SSR分子标记,应用1 193对引物组合对无毛、有毛亲本进行筛选,筛选到了1个与黄瓜有毛性状相关的显性标记SSR01647。测序结果表明,片段长度为164 bp,在有毛个体中扩增出了164 bp的特异片段,具有13个TC重复序列,无毛个体中未扩增出条带。经组外其他F2单株验证发现鉴定结果符合率高达100%。该性状可以作为苗期遗传标记性状,在杂交育种和品种纯度鉴定上有极大的利用价值。     

大白菜抽薹性状相关SSR分子标记的筛选

耐抽薹大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)新品种选育一直是大白菜育种的一个重要课题。本研究采用耐抽薹性状差异较大的大白菜亲本早抽薹材料‘26’和晚抽薹材料‘502’配制杂交组合,选取62对简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)引物,根据集团分离分析法(bulked segregant analysis,BSA),进行大白菜晚抽薹性状基因相连锁的分子标记研究。结果得到了2个在早抽薹基因池中扩增出特征带的SSR标记Na12-E02和BRMS-026,经F2单株验证发现仅BRMS-026与大白菜早抽薹基因紧密连锁,根据Kosambi函数估算其连锁距离为7.2 cM,表明可利用分子标记BRMS-026辅助选育大白菜耐抽薹品种。本研究结果可为最终形成可供育种实践应用的分子标记辅助育种体系和大白菜晚抽薹品种的选育提供理论依据。     

大豆异黄酮含量相关SSR分子标记的研究

大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次级代谢产物,是一种重要的生物活性物质。本研究以异黄酮含量差异显著的‘中豆27’(4 447 ug/g)和‘台湾75’(2 062 ug/g)为亲本,构建了包括160个家系F2:6高代重组自交系群体。采用高效液相色谱方法测定双亲及群体各单株的不同异黄酮组分的含量。异黄酮不同组别中,大豆苷类含量最高,黄豆黄素苷类含量最低。异黄酮不同存在形式中,丙二酰基葡萄糖苷型含量最多,苷元型含量最少。使用197对在双亲间表现出多态性的SSR引物对RIL群体进行扩增。而后使用SAS程序的Proc GLM命令进行异黄酮含量和标记间的方差分析,在p0.01显著水平上共检测到包括21个SSR标记的41个显著性互作。其中部分标记同时与多个不同的异黄酮成分相关;4个SSR标记与总异黄酮含量相关。本研究为高异黄酮含量育种的分子标记辅助选择奠定了基础。     

‘新世纪梨’ב崇化大梨’F1代分子遗传连锁图谱的构建

研究目的在于为以后控制重要农艺性状的QTL定位、梨分子标记辅助育种及品种改良提供基础理论。利用‘新世纪梨’ב崇化大梨’杂交得到的210 株F1代实生苗为作图群体,对分离群体进行了ISSR、SRAP、SSR 标记的多态性检测,共得到154 条多态性条带,其中偏离孟德尔遗传比例的含21.4%(P＜0.01)。应用JoinMap 4.0 软件对154 个多态性条带进行遗传连锁分析,构建了一张包括9 个SSR标记,79个SRAP标记,8个ISSR标记,合计96个标记分属于14个连锁群的遗传图谱,图谱总长度为1530 cM,平均图距为16.1 cM,最大的连锁群含有64个标记,最小遗传距离小于0.1 cM。     

籼稻多蘖矮半矮秆基因的遗传分析和基因定位

对籼稻标记基因系材料多蘖矮的遗传分析表明, 其矮生性状是由2对隐性半矮秆基因控制的,分别为sd1和一个新的半矮秆基因,该基因初步定名为sdt3。以多蘖矮与南京6号杂交F₂的分离群体为基础,应用SSR标记进行连锁分析,将半矮秆基因sdt3定位于第11染色体的SSR标记SSR98和SSR35之间,分别相距0.06 cM、0.13 cM,二者之间的物理距离约为93kb。以南京6号为轮回亲本与多蘖矮进行回交和自交获得由半矮秆基因sdt3控制的近等基因系（新多蘖矮）,以赤霉素处理表明由sdt3控制的半矮秆系新多蘖矮对赤霉素不敏感。     

杂交粳稻亲本产量性状优异配合力的标记基因型筛选

提高杂交粳稻竞争优势的关键是改良其恢复系产量性状的配合力。为使之更富成效,选用115个SSR引物扩增6个粳稻BT型不育系和12个恢复系的标记基因型,并按NCII遗传设计配制72个F1组合,分析18个亲本的单株日产量、单株有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重5个性状的配合力,结合亲本SSR分子标记数据和性状配合力数据筛选了5个性状优异配合力的标记基因型。结果发现20个SSR标记基因型与亲本产量及其构成性状配合力显著相关。其中8个与亲本单个性状配合力相关;6个同时与亲本2个性状配合力相关;4个同时与亲本3个性状配合力相关;2个同时与亲本4个性状配合力相关。同时与多个性状配合力相关的标记基因型,对各性状的作用方向有正有负。RM152-165/170是单株日产量和单株有效穗数优异配合力效应最大的标记基因型,可使F1的相应性状值增加20.6%和12.7%。优异配合力的标记基因型可直接用于粳稻恢复系配合力的分子标记辅助改良。