南瓜银叶突变体48a的表型特征及其遗传学分析

南瓜银叶突变体48a是在嫩食型中国南瓜中分离筛选到的稳定遗传自交系,银色叶不仅可以作为标记性状应用到育种中,还可为南瓜抗虫、抗病、耐寒等一系列研究提供重要的材料基础。笔者对银叶突变体的表型特征及叶片的解剖结构进行鉴定分析,发现植株整体长势、熟性与野生型无明显差异;成熟叶片正面全部呈银灰色,叶绿素含量明显降低,叶片上表皮细胞与栅栏细胞间明显剥离,存在明显的空隙。利用突变体48a和野生型49a南瓜自交系构建的六世代遗传群体,调查发现F2的绿叶与银叶符合3∶1的分离比,回交群体BC1P1分离比符合1∶1,表明南瓜银色叶性状由单隐性基因控制。     

分子标记辅助构建甜瓜CmGLK近等基因系

黄绿叶色突变体是研究叶绿体发育和光合能力的重要材料,前期精细定位到一个控制叶色的CmGLK基因。为了更好地研究其功能,以黑皮甜瓜自交系HB42为轮回亲本,黄绿叶色突变体M68为供体亲本;利用与黄绿叶色共分离的cmglk-dCAPS1标记为前景选择标记,及163对在亲本间多态性好、染色体上分布相对均匀的SSR标记为背景选择标记,构建了HB42遗传背景下的cmglk近等基因系,并对其表型进行分析。结果显示,在回交两代后的入选群体平均背景回复率超过非选择条件下的理论值,BC_1F_1和BC_2F_1世代最高背景回复率单株分别为81.63%、93.98%。背景回复率最高的3个BC_2F_2代cmglk纯系植株的表型显示其叶色表型均为黄绿色,成熟期果实大小和含糖量与野生型相比也显著下降。     

甜瓜果实酸性性状的遗传分析

正以果实口感无酸味的甜瓜材料60和酸甜味的材料61为亲本,构建P_1、P_2、F_1、BC_1、BC_2及F_2六世代群体,利用主基因+多基因混合遗传模型的六世代联合分析法,分析甜瓜果实柠檬酸含量、可滴定酸值(TA)和pH值的遗传效应。结果表明:柠檬酸含量的遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型,F_2群体的主基因遗传率     

甜瓜柱头黄绿颜色相关性状QTL分析

以绿色柱头甜瓜品种MR-1和黄色柱头甜瓜品种TN为亲本,构建F_2群体,利用200个F_2单株为作图群体,基于双亲材料基因组重测序数据开发的SNP-CAPS标记,构建了一张包含12个连锁群、135个CAPS标记的遗传连锁图谱,覆盖基因组长度2 731.97 cM。利用该图谱对甜瓜柱头黄绿颜色相关性状进行QTL分析,共检测到12个与柱头颜色相关的QTL,其中与柱头总叶绿素含量相关QTL 4个,柱头类胡萝卜素含量相关QTL 3个,柱头色卡颜色相关QTL 2个,柱头总叶绿素含量与类胡萝卜素含量比值相关QTL 3个,分布在1、2、4、5、7、8、11、12号连锁群上,可解释4.63%～20.44%的表型变异,其中,调控柱头总叶绿素含量、类胡萝卜素含量和柱头色卡颜色的主效位点分别为SChC-1-1、SCaC-12-1和SCoC-2-1,其贡献率分别为18.78%、12.08%和20.44%。     

番茄长花柱性状遗传规律与QTL分析

以长花柱番茄‘J59’为材料对其长花柱性状的温度敏感性、遗传规律以及相关QTL进行分析:对两叶一心幼苗分别进行昼夜18/10℃、25/18℃和35/25℃处理,发现雌蕊长度、雄蕊长度、花柱长度和柱头外露长度无显著差异,表明‘J59’番茄不是温度敏感型长花柱材料;以长花柱番茄‘J59’和短花柱番茄‘M82’为亲本,构建了6个世代遗传分析群体P_1、P_2、F_1、BC_1P_1、BC_1P_2和F_2,结果显示长花柱性状遗传规律符合MX2-ADI-AD模型,以主基因遗传为主,BC_1P_1、BC_1P_2和F_2群体的主基因遗传率分别为65.51%、90.76%和89.10%;以F2世代为分析群体构建了遗传连锁图谱,其包含121个SSR,12个连锁群,覆盖基因组长度2108.71cM,平均标记间距为17.43cM;共检测到10个与长花柱性状相关的QTL,分布于Chr1、Chr2、Chr3、Chr4、Chr5、和Chr12,LOD值介于2.53～26.85之间,可解释1.28%～20.22%的表型变异率,其中高于10%的位点有3个,占QTL总数的30%。     

基于多世代群体的甜瓜果实色泽和外形性状的遗传分析

探讨甜瓜果实色泽和外形性状的遗传规律,为甜瓜重要商品性的遗传改良提供理论依据。以薄皮甜瓜‘HB74’和厚皮甜瓜‘HNA24’为亲本构建F_1、F_2和BC_1群体,春秋两季对各群体的甜瓜果实皮色、果肉颜色、种皮颜色、果实形状、果面沟、果脐等6个性状进行统计分析。结果表明,果实皮色、果肉颜色和种皮颜色在F_2和BC_1群体中的分离比约为3∶1和1∶1,为一对基因控制的质量性状,深绿果皮、白果肉和浅黄种皮为显性;果实形状偏向共显性遗传,果面沟偏向显性遗传,而果脐偏向隐性遗传,但这3个性状的分离不完全符合单基因遗传。对重组性状的统计结果发现,果实皮色和果肉颜色呈连锁关系,而与种皮颜色独立。     

‘月月粉’连续开花习性遗传规律分析

连续开花(Perpetual blooming,PB)是观赏植物的重要性状之一,是中国月季对现代月季的重大贡献。然而月季连续开花性状的遗传基础至今尚未清晰。为研究中国古老月季品种‘月月粉'(Rosa chinensis‘Old Blush',用OB表示)连续开花习性的遗传规律,以其为母本,以一季开花(Single seasonal blooming,SB)园艺品种‘无刺光叶蔷薇'(Rosa wichuriana'Basye's Thornless',用W表示)为父本,构建了OB、W、F_1、F_2、BC_1OB和BC_1W等6个世代827个株系的二倍体遗传分离群体。遗传分离群体表型测定将开花表型分为连续开花和非连续开花(Non-perpetual blooming)2种类型。296株F_1和150株BC_1W群体均表现为非连续开花,表明OB连续开花性状受隐性基因位点调控。300株BC_1OB群体中83株为连续开花,223株为非连续开花,χ~2适合性测验符合1:3的遗传分离规律(P0.05),表现为双隐性基因遗传,表明‘月月粉'连续开花可能受双隐性基因位点共同调控。     

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。     

黄瓜叶色黄化突变基因yl-2的鉴定

叶绿素的含量与叶片光合作用效率以及作物产量潜力密切相关,是作物的一个重要生理指标。通过对黄瓜株系HN3种子进行甲磺酸乙酯(EMS)诱变,筛选得到叶色黄化的突变体yl-2。以该叶色黄化突变体yl-2和野生型黄瓜HN3为亲本,构建了BC_1F_2分离群体,遗传分析表明该突变体为隐性单基因控制。通过DNA混池测序,运用MutMap的方法寻找突变基因,得到4个符合要求的SNP位点,这4个SNP位点分布在黄瓜6号染色体上13～19 Mb的物理区间内。在这4个SNP中,仅有1个SNP即SNP17451330位于基因(Csa6G385090)上,且为异义突变,其余3个SNP均位于基因间。生物信息分析发现基因Csa6G385090编码叶绿素a加氧酶CAO,SNP17451330导致的氨基酸突变位于CAO蛋白的保守结构域。根据异义突变SNP17451330设计的dCAPS标记与群体植株的叶色表型共分离,预示着基因Csa6G385090很可能是叶色黄化突变体yl-2的候选基因。     

番茄果实硬度遗传规律研究

番茄果实硬度是番茄重要商品性状之一,为了辅助选育高硬度番茄品种,该试验选用高硬度番茄品种‘14803’与低硬度番茄品种‘14630’构建了6个世代遗传群体,测量了P_1、P_2、F_1、F_2、BC_1、BC_2的6个世代番茄果实的硬度,通过6个世代联合分析的方法,研究了番茄果实硬度的遗传规律。结果表明:番茄果实硬度遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位多基因混合遗传模型,番茄果实硬度的主基因加性效应、显性效应、势能比分别为17.146 8、0.873 1、0.050 9,加性效应为增效,显性效应为部分显性,主基因在BC_1、BC_2、F_2中的遗传力分别为1.64%、1.45%、0.88%,多基因在BC_1、BC_2、F_2中的遗传力分别为26.75%、69.05%、60.98%。     

茄子叶色黄化突变体的特征及遗传分析

以茄子叶色黄化突变体‘chl861-2’及其叶色正常近等基因系‘0643-1’为试材，研究其生长变化趋势、主要农艺性状、叶绿素含量变化和光合特性。该突变体具有叶绿素缺失突变特征，从子叶期开始表现出叶色黄化现象，子叶浅黄色，整个生育期真叶黄色。突变体植株生长缓慢，矮小，生育期延长，生长势和果实显著小于野生型，单果质量只有野生型的71.58%；在苗期、门茄开花期、四门斗开花结果期总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b的含量比野生型亲本显著降低；在苗期、门茄开花期净光合速率（Pn）显著低于野生型，气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）低于野生型，胞间CO2浓度（Ci）高于野生型。以突变体与3个正常叶色自交系为亲本构建6世代群体，对突变体叶色黄化性状遗传规律进行分析，结果表明叶色黄化性状为隐性核单基因控制，将该基因命名为Smchl-1。     

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。     

黄瓜的一个中短果突变体基因的初步定位

中短果(medium short-fruit)突变体msf黄瓜为种植‘长春密刺’黄瓜自交系的过程中发现的1株自然突变材料,表现为果实长度以及果把长度相对野生型偏短,还表现出植株偏矮,侧枝发育异常,以及主茎脆弱等表型。通过石蜡切片和扫描电镜观察发现突变体果实长度的差异是由于细胞变小引起的。遗传分析发现F2分离群体中野生型表型长果与突变体表型中短果的分离比符合孟德尔3:1遗传定律,表明msf突变性状为单基因控制的隐性性状。BSA-seq(Bulked Segregant Analysis Coupled with Whole-Genome Sequencing)分析将候选基因定位于黄瓜基因组1号染色体26.7～30.9Mb区域内。利用437株中短果和‘hazerd’(欧洲温室型短果)杂交的F_2群体将基因定位在28.4～29.8 Mb之间的1.4 Mb区间内。结合dCAPS标记验证将CsaV3_1G044310作为候选基因,该基因编码拟南芥Ⅱ形肌醇多磷酸5–磷酸酶(Ⅱ型5PTase)同源蛋白。通过基因定量表达和内源激素生长素和赤霉素的测定进一步表明该突变体中Ⅱ型肌醇多磷酸5–磷酸酶表达缺陷可能引起激素水平的变化从而影响植株的生长发育。     

几份甘蓝蜡粉缺失突变体特征特性的研究

为了探索甘蓝蜡粉缺失突变体的特征特性和实际应用价值,对不同类型的5份甘蓝蜡粉缺失突变体进行了研究。叶表超微结构观察及蜡粉成分分析发现:突变体叶表面蜡粉严重缺失,其蜡粉量仅约为野生型的30%;野生型叶表蜡粉晶体结构主要为柱状和线状,而突变体主要为颗粒状和短棒状;野生型叶表蜡粉成分主要为烷烃、脂肪酸、醇、醛和酮,而突变体主要缺失成分为烷烃和酮,推测突变体蜡粉合成途径中的烷烃合成途径受阻,从而表现为蜡粉缺失。突变体的叶绿素浸出率和叶片失水率均显著高于其野生型,说明其叶片角质层透性增加。植株生长曲线的测定结果显示:突变体1和突变体3与其野生型相比生长相对滞后,生长势稍弱,而突变体2的生长与其野生型无显著差异。农艺性状及杂种优势的调查结果表明:蜡粉缺失甘蓝叶色亮绿,商品性好,特别是突变体2,不仅球形美观且其蜡粉缺失性状为显性遗传;用纯合显性的突变体2的自交系与普通材料配制的杂交组合具有球色亮绿、杂种优势明显的优点,实际应用价值较大。     

番茄黄化基因Netted Viresce(NV)的遗传定位及生理特性研究

以玛娜佩尔为受体亲本,以野生番茄潘那利LA0716为供体亲本,通过多代回交构建近等基因系。对近等基因系中黄化突变(nv)植株和野生型植株的表型性状和主要农艺性状进行分析,并测定叶绿素含量、净光合速率等;利用透射显微镜观察叶绿体超微结构。以回交系BC6为母本与nv植株进行回交,同时BC_6植株进行自交,观察并统计BC_7及BC_6S_1群体植株的表型,分析遗传规律;利用BC_7S_1分离群体进行基因精细定位,结合高通量基因组重测序,筛选仅在黄化突变位点目的区域内的SNP位点,并结合基因注释分析候选基因。结果表明:与正常植株相比,黄化植株表现植株矮小、叶片窄小、叶色黄化,叶片的叶绿素含量、净光合速率显著降低,气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率显著升高。叶绿体超微结构观察显示,黄化植株叶绿体数目减少,类囊体的基粒片层和基质片层未完全分化,垛叠不整齐。遗传分析表明,玛娜佩尔黄化性状受1对隐性核基因控制;利用CAPS和In Del分子标记将NV基因定位于9号染色体标记In D-09-4-1和HP63/64之间,物理距离为51 Mb。玛娜佩尔基因组重测序数据可利用率高,数据比对分析得到7个与光合作用相关的基因。     

马铃薯短花药基因sa1的定位与候选基因预测

在前期研究中,从二倍体马铃薯中鉴定了1个短花药突变体sa1,是培育不育系的良好材料。在本研究中,构建了sa1的BC_1F_2分离群体,通过混池测序的方法发现该性状由1个单基因控制,位于6号染色体0～33.9 Mb的区间。为了精细定位sa1,进一步扩大遗传群体,通过对重组单株进行基因型和表型分析,最终将sa1定位到1.4 Mb的区间。根据马铃薯参考基因组的注释信息,该区域包含40个基因,并通过转录组测序对候选基因进行了预测。     

茄子果顶形状数据采集方法比较和遗传分析

以圆顶茄子和尖顶茄子为亲本构建6世代群体(P_1、P_2、F_1、BC_1P_1、BC_1P_2、F_2),在春露地和秋大棚两个茬口分别种植6世代群体,利用目测法和Tomato Analyzer软件分析法采集茄子果顶形状数据,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对茄子果顶形状进行遗传分析。结果表明:目测法和软件法都可以用来描述茄子果顶形状,Tomato Analyzer软件分析法获取的果顶数据计算出的AIC值完整性好、适应性检测中的统计量差异显著个数少,对茄子果顶形状的数据测量更为准确,更加适用于茄子果顶形状的采集。茄子果顶形状表现为数量性状,受2对加性-显性-上位性主基因控制,同时也受环境条件的影响。在分离群体中F_2群体主基因遗传率高、稳定性好,主基因遗传率达到72%以上,育种过程中适合在F_2群体进行果顶形状的选择。     

番茄绿果与红果颜色性状遗传的研究

以绿果番茄‘绿樱’和红果番茄‘TTD1003A’为亲本材料,构建4个世代P_1、P_2、F_1和F_2遗传群体,采用标准比色卡,对成熟果实的果色、果皮色、果肉色和胎座胶状物质颜色进行观察分析。结果表明:在F_2代分离群体中,果色分离比例为,红︰棕︰黄︰绿=9︰3︰3︰1;果皮色为,黄色︰透明=3︰1;果肉色为,红︰浅黄︰浅绿=12︰3︰1,即果色、果皮色和果肉色的遗传符合孟德尔遗传规律,且分别由两对、一对和两对核基因控制;果实绿色相对果实红色为隐性,果皮透明相对果皮黄色为隐性,果肉浅绿色相对果肉红色为隐性,果皮与果肉颜色独立遗传。同时,运用色差仪测定果实表面颜色的L值、a值和b值,计算色光值后,运用植物数量性状主基因+多基因遗传分析法分析得出:番茄果实绿色对红色的遗传可能符合两对加性—显性—上位性主基因+加性—显性多基因遗传(MX2-ADI-AD),其中两对主基因均以加性效应为主,第一对主基因的加性作用更为明显。在F_2代中,色差仪测定指标的主基因遗传率为76%~89%,而多基因遗传率接近0,即该组合控制果色性状的主基因遗传力很高,多基因遗传力很低,对番茄果色的选择应在分离早期世代进行。     

胡萝卜黄色突变体的遗传及表现研究

 从胡萝卜‘新黑田五寸’品种的高世代自交系中发现了能稳定遗传的黄色突变体。遗传分析证明该黄色突变性状为单基因隐性遗传, 绿色对黄色为完全显性。黄色突变体叶片中叶绿素含量仅为正常株的29.3% ～50.1% , 且黄色不受温度光照等环境的影响。黄色突变体( yelyel) 地上部和地下部的生长量明显少于正常株系( YELYEL ) , 但在等位基因杂合时( YELyel) 与正常株系的生长量、产量和营养品质无显著差异。     

黄瓜皱叶突变体的表型鉴定及遗传分析

以黄瓜皱叶突变体lc及其野生型自交系乐亭白黄瓜为试材,研究其主要农艺性状、叶绿素含量、光合特性、表皮细胞形状、叶肉细胞排列和遗传规律.与野生型相比,突变体lc表现为叶片皱缩、叶形改变、叶基部沿凹陷处紧靠拢、株型紧凑、植株长势正常.突变体叶绿素a含量显著高于野生型,达15.2％,而二者之间叶绿素b、类胡萝卜素c和叶绿素a...