辣椒胞质雄性不育转育模式的探讨

为了扩大辣椒胞质雄性不育系的应用范围,有必要开展辣椒雄性不育性的转育研究.转育亲本有5种基因型,其中基因型为S(Msms)和S(MsMs)的植株细胞中没有保持基因N,不能选育出保持系N(msms),不适于做转育亲本.因此从理论上探讨了基因型为N(msms)、N(Msms)和N(MsMs)3种亲本的转育模式,其中基因型为N(msms)的亲本的转育过程是最简单最理想的,因为其基因型具有保持不育系不育性的能力.     

水稻新质源(CMS-FA)雄性不育恢复基因的遗传

发掘水稻新型雄性不育细胞质源CMS-FA,育成系列优质米不育系和系列新质源恢复系,在组配成强优势杂交稻组合的基础上,研究新质源雄性不育恢复系的恢复基因遗传.采用新质源(CMS-FA)不育系金农1A与恢复系金恢3号杂交获得杂交F1和F2代种子.用F1分别与不育系或保持系回交,获得(不育系//不育系/恢复系和不育系/恢复系//保持系)2个测交群体.同时种植P1、P2、P3、F1、F2、B1F1和B2F1等群体,考察花粉染色率、套袋结实率和自然结实率,卡平方测验遗传分离适合度.结果表明,不育系与恢复系杂交F1代正常可育,育性恢复(可育)基因为显性遗传.F2代分离出可育:不育适合3:1,育性恢复(可育)基因为1对显性基因控制.B1F1和B2F1代2个测交群体的可育:不育都适合1:1分离规律,验证了F2代育性恢复(可育)单基因的遗传模式.暂时确定新质源(CMS-FA)核质互作三系的基因型为不育系S(SS)、保持系F(SS)和恢复系S(FF).     

水稻新质源(CMS-FA)雄性不育恢复基因的遗传研究

发掘水稻新型雄性不育细胞质源CMS-FA,育成系列优质米不育系和系列新质源恢复系,组配成强优势杂交稻组合的基础上研究新质源雄性不育恢复系的恢复基因遗传。采用新质源(CMS-FA)不育系金农1A与恢复系金恢3号杂交获得杂交F₁代种子,种植F₁代,收获自交F₂代种子。用F₁分别与不育系或保持系回交,获得(不育系//不育系/恢复系和不育系/恢复系//保持系)2个测交群体。同时种植P₁、P₂、F₁、F₂、B₁F₁和B₂F₁等群体,考察花粉染色率、套袋结实率和自然结实率,卡平方测验遗传分离适合度。结果表明,不育系与恢复系杂交F₁代正常可育,育性恢复(可育)基因为显性遗传。F₂代分离出可育︰不育适合3︰1,育性恢复(可育)基因为1对显性基因控制。B₁F₁和B₂F₁代2个测交群体的可育︰不育都适合1︰1分离规律,验证了F₂代育性恢复(可育)单基因的遗传模式。暂时确定新质源(CMS-FA)核质互作三系的基因型为不育系S(SS)、保持系F(SS)和恢复系S(FF)。     

利用分子标记辅助选择将抗稻瘟病基因Pi-9(t)渗入水稻恢复系泸恢17

本研究采用杂交和分子标记辅助选择技术,将亲本材料P2的水稻广谱高抗稻瘟病基因Pi-9(t)导入杂交水稻恢复系泸恢17,再利用抗稻瘟病基因Pi-9(t)的特异分子标记pB8检测该目的基因,获得68份携有Pi-9(t)基因型的回交株系。基因型鉴定表明株系WR1023、WR1043、WR1056和WR1062为均含有Pi-9(t)基因纯合的回交后代株系。表型分析表明WR1023和WR1056株系农业性状已稳定,且其株叶型、抗稻瘟病及配合力较好,我们认为可以用作育种抗性亲本材料。     

利用花药培养技术创制加工型辣椒细胞质雄性不育恢复系

为快速创制加工型辣椒胞质雄性不育(CMS)恢复系材料,本试验利用分子标记辅助选择和花药培养相结合的方法将完全恢复的恢复系812的恢复基因Rf导入自交系940,创制含恢复基因的新种质。对其中含Rf的5个花培二代苗系与不育系83-3A进行测交,结果表明,测交株系均表现恢复,且测交株系的恢复株率均为100%。本研究说明结合花药培养和分子标记辅助育种可以达到快速有效育种的目的。     

利用Wx基因分子标记辅助选择技术培育中等直链淀粉含量的恢复系

为培育中等直链淀粉含量的水稻恢复系,以HC086为供体亲本(其Wx基因来自美国水稻品种Francis),以优良的水稻恢复系R898、R476、R838、R6547为受体亲本,利用PCR-AccI分子标记检测技术在回交世代进行辅助选择,将供体材料控制直链淀粉的Wx基因导入到不同恢复系中。对后代株系的基因型及其直链淀粉含量的分析结果表明,直链淀粉含量普遍有了显著提高,受体亲本的直链淀粉含量由10.6-14.4%提高到了18.0-21.4%。改良株系与广占63S和Y58S的配组实验表明,F1代杂交种的直链淀粉含量较原组合有显著提高,并达到适中直链淀粉含量水平,且主要农艺性状没有发生显著改变。说明分子标记辅助选择是改良水稻品种直链淀粉含量的快速有效的方法。     

转双价抗虫基因BmkIT-Chitinase玉米株系的获得

通过超声波辅助花粉介导法,将双价抗虫基因BmkIT-Chitinase分别导入以玉米自交系昌7-2及郑58的花粉为受体的不同基因型的自交系中。本研究共处理玉米雌穗1072穗,获得T0代种子1563粒,经卡那霉素初筛,T1代～T4代PCR及SouthernBlot杂交分子跟踪检测共获得20个转化株系,田间抗虫性鉴定表明共有16个转化株系与对照在抗虫性方面有显著差异,且此抗性随着各代稳定遗传。农艺性状调查结果表明,所获得的转基因玉米株系中大部分材料的农艺性状与对照无显著差异,除了N55材料及N20-1材料。N55材料的穗位高度与对照相比略低6±0.5cm,而穗粒数增加75±5粒。而N20-1材料百粒重增加5±0.5g。因此,转入此双价抗虫基因对玉米农艺性状影响不是很大。经过分子检测、田间抗虫性鉴定及农艺性状调查我们最终选育了9个转双价抗虫基因昌7-2自交系优良株系,6个郑58转双价抗虫基因自交系优良株系。     

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系的选育

为了获得甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)高含油量双低品质恢复系,以Ougra-CMS不育胞质杂交种Oug-F1(S(Rfrf))为不育基因和恢复基因供体,高含油量双低亲本D89-44(N(rfrf)为受体,通过杂交、多代同交以及最后自交对恢复基因进行了定向转育...     

甘兰型双低油菜细胞核雄性不育系黔油2AB育性遗传研究

根据遗传学原理，采用测交、回交、自交及兄妹交的方法，研究黔油2A的育性遗传规律。结果表明：黔油2A属双基因显性“杂合两型系”，其育性是受两对显性基因MsMs和RfRf互作控制的，其中Ms是显性不育基因，Rf是显性恢复基因，同时抑制不育基因性的表达，使育性恢复可育。其不育株基因型为Msmsrfrf，保持株基因型为msmsrfrf，恢复株基因型Ms-RfRf和msmRfRf。     

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系的筛选和初步研究

为了选育甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系,并将该雄性不育系统杂交种投入生产应用,通过10多年自交和测交,从甘蓝型油菜萝卜质雄性不育掺合型杂交种Corrida中筛选出了萝卜质雄性不育恢复系R2008.R2008 在不同年份均能使萝卜质雄性不育系完全恢复育性,从而实现了萝卜质雄性不育系、保持系和恢复系三系配套.遗传分析表明,R2008的恢复性状受一对显性基因控制.其中萝卜质雄性不育系的基因型为S(rr),恢复系的基因型为(RR),现有的甘蓝型油菜均为萝卜质雄性不育系的保持系,基因型均为N(rr).与当地甘蓝型油菜相比,R2008生育期长 (240 d)、芥酸和硫甙含量高 (分别为12.93 %和78.63 μmol/g)、结角率低(74.89%)、角粒数少(10.69粒),冻害重(冻害率100%,冻害指数73.50).要选育合格的甘蓝型油菜萝卜质雄性不育杂交种应用于生产,必须对R2008的上述性状进行改良.     

青麻叶大白菜核基因雄性不育性遗传模式的研究

以稳定遗传的青麻叶类型大白菜甲型两用系2个、乙型可育株系4个及可育品系26个为材料，经过杂交、自交、测交及育性鉴定等手段，对青麻叶类型大白菜核基因雄性不育性的遗传模式进行了验证，并对青麻叶类型材料的育性基因型进行了测定。结果表明，青麻叶类型大白菜核基因雄性不育性的遗传模式符合复等位基因遗传模式；在经过多代纯化的青麻叶材料中，基因型为msms的材料所占比例最大，为65．4％，基因型为Ms^fms的材料所占比例最小，为7．7％，基因型为Ms^fMs^f的材料所占比例居中，为26．9％。     

转甘蔗pepc基因籼稻恢复系N175的遗传学分析

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)是C4双羧酸循环途径中CO2固定初始反应的一种酶,在该酶作用下,C4植物的光合速率,特别是在强光高温条件下,明显高于C3植物.甘蔗属于禾本科甘蔗属,为C4作物之一.本研究对转甘蔗pepc基因水稻恢复系N175的转基因后代进行遗传学分析,Southern blot检测结果表明,甘蔗pepc基因已经整合到水稻恢复系N175基因组中,在一些转基因株系中,甘蔗pepc基因以单拷贝的方式整合到杂交水稻恢复系N175的基因组中.对转甘蔗pepc基因的水稻恢复系N175株系进行光合效率分析,结果表明转基因株系的光合效率显著高于非转基因对照.在转基因株系中,最高的光合效率为26.50μmol·m-2·s-1,与非转基因对照相比,光合效率提高了106%,说明甘蔗的pepc基因在一定程度上可以提高转基因水稻的光合效率.     

利用分子标记辅助选择选育抗根肿病甘蓝型油菜OguCMS育性恢复材料

为了选育出具有抗根肿病4号生理小种的甘蓝型油菜OguCMS恢复系,本研究以‘华抗5号’为供体,以甘蓝型萝卜质(OguCMS)恢复系RF04为受体亲本杂交,然后与RF04进行回交,构建培育新型恢复系选择群体,利用与萝卜质(OguCMS)恢复基因、抗根肿病基因紧密连锁的特异引物标记进行筛选,筛选出20个优良株系。通过实验室接种鉴定发现,RF04 100%感病且发病等级都为3级,而‘华抗5号’及F1代表现出100%抗病,发病等级为0级,说明F1代已经有抗病基因位点PbBa8.1;利用PbBa8.1基因紧密联锁标记(cnu_m090a, sau_um353a, A08-300)鉴定发现,BC2F2群体中均含有目标扩增片段,进一步说明基因片段PbBa8.1已转入回交群体;通过田间抗性鉴定,最终选择出2份株系在不同地点均表型高抗病,为C21906271-1和C21906145-1;1份材料(C21906273-2)在武汉表现出高抗病,在安徽表型抗病。本研究为利用分子标记辅助选择技术培育具有抗根肿病基因的甘蓝型春油菜提供了理论基础和技术途径。     

玉米S_4和S_6代株系遗传变异分析

研究世代间株系遗传变异能有效指导玉米自交系及杂交种的选育。本研究以50个S_4和42个S_6代株系及其与2个骨干系组配的杂交种为材料,利用分子标记技术研究不同世代株系的遗传差异,及其与产量杂种优势和配合力的相关性。结果表明,40对SSR引物在50个S_4株系和42个S_6代株系中分别检测到68和65个基因型,以及72和77个等位基因;以遗传相似系数0.89为阈值,通过类平均法(UPGMA)将2个测验种、S_4及S_6代株系分别划分为7个及5个类群,聚类结果与系谱来源基本一致;遗传差异分析显示,相同S_2来源的S_4代株系或同一S_4衍生的S_6代株系间的差异位点数均小于不同来源的株系,仅有8%的S_4代株系间差异位点数为"1",具有提早稳定的趋势,而61.9%的S_6代株系间的差异位点数≤1,大部分株系趋于纯合或可能已纯合,株系内株高及穗位高变异系数也表现出相同的趋势;相关性分析结果,SSR标记遗传距离与产量杂种优势及产量特殊配合力(SCA)的相关系数多数均不显著。本研究从分子水平上证明,育种实践中在S_2代之前应增加选择株数以保持群体多样性,而S_4代之后可减少株系内自交株数;亲本间的SSR标记遗传距离不足以预测杂交种的产量杂种优势和产量SCA。     

滇一型杂交粳稻恢复基因的分子鉴定研究

用位于水稻第10染色体的微卫星标记OSR33、RM228对285份滇型材料进行恢复基因的分子鉴定研究，结果表明：①OSR33、RM228标记的基因型依材料的不同而出现分子量不同的带型，且带型与材料有关；②OSR33和RM228鉴定材料的准确率分别为96％和90％；OSR33、RM228标记的基因型值与黑染花粉率极显著正相关，可用于鉴别恢复系；③用Mapmaker／QTL软件分析供试材料的表现型，在OSR33、RM228之间，探测到1个与育性恢复有关的主效QTL，可解释83．2％的表型变异，与OSR33和RM228的遗传距离分别为3．3cM和7．0cM。     

辣(甜)椒细胞质雄性不育恢复基因的遗传与分布

以辣(甜)椒细胞质雄性不育系21A、8A和9个不同基因型的辣(甜)椒恢复系为材料,研究其不育恢复基因的遗传。结果表明,匈804、LS7、湘紫、洛紫、SI201、转育R甜和转育R辣均能完全恢复21A和8A的不育性,具有1对显性恢复基因,湘紫、洛紫和转育R辣的恢复基因为等位基因,与SI201恢复基因不等位。南昌92-1和洛甜2号对21A和8A的不育性只能部分恢复且恢复率存在差异。利用辣(甜)椒细胞质雄性不育系21A、延A、8A与138个辣(甜)椒自交系测配414个杂交组合,其中有102个组合育性完全恢复,占24.6%;有146个组合育性分离,占35.3%;有166个组合育性完全不恢复,占40.1%。在恢复的组合中,辣椒恢复系占82.4%,甜椒恢复系仅占17.6%,表明恢复基因的分布主要存在于辣椒材料中,甜椒材料相对较少。     

标记辅助改良节水抗旱杂交稻亲本材料的稻瘟病抗性

稻瘟病是水稻的主要病害之一,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效手段。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方式,将稻瘟病抗性基因(Pi1,Pi2和Pi9)导入到节水抗旱稻杂交组合的保持系"沪旱1B"和恢复系"旱恢3号"。对BC2F3代材料进行苗期稻瘟病抗性鉴定,结果表明,携带1个或2个目标基因的株系达到抗或中抗水平,抗病性显著高于各自的轮回亲本或者阴性株系。SSR标记分析表明改良株系的遗传背景回复率达到82.1%~93.6%。通过标记辅助选择获得的改良材料为节水抗旱杂交稻的培育提供了稻瘟病抗性亲本。     

水稻光温敏核不育基因tms5与pms3的互作效应

tms5与pms3是水稻的光温敏核不育基因,其功能位点已经明确,然而它们在两系不育系中的效应尚不清楚。本研究针对tms5与pms3基因功能位点,分别设计了功能标记AS-TMS5和CAPS-PMS3。经鉴定发现,这2个功能标记能准确区分不育、可育性状对应的隐性纯合、杂合和显性纯合3种基因型。利用AS-TMS5和CAPS-PMS3对培矮64S/9311、广占63S/湘恢47和粤光S/宁恢108的F_2群体单株的基因型及育性的关系分析发现,tms5基因是广占63S和粤光S控制光温敏不育性状的主效基因,而pms3基因在培矮64S和粤光S中并不能独立起作用,还需要与其他基因共同调控。进一步分析粤光S/宁恢108的F_(2:3)群体基因型与育性的关系,发现在粤光S/宁恢108背景下,携带pms3基因的株系几乎都表现可育,而携带tms5基因的株系在较高气温条件下表现不育,但育性转换温度可能较高;而携带tms5与pms3基因的株系育性转换温度比仅携带tms5基因的株系低,这为聚合2个基因选育不育性状稳定的光温敏不育系提供了思路和方法。     

利用SDS-PAGE鉴定转基因小麦HMW-GS的表达类型和后代遗传

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)在蛋白质水平上对T2～T5代小麦转基因株系高分子量谷蛋白亚基(HMW—GS)的遗传表达及其分离进行了鉴定和分析。结果发现，外源1Dx5和1Dy10基因在T2代部分株系中表达；在有的株系中出现了原亚基(8亚基)的缺失或沉默和新亚基(暂定8^*)的产生，因而检测出2 5 10 12，2 5 7 8^* 10 12，5 7 10，2 7 10 12的多种类型。对2 5 10 12型株系进行了多代跟踪分析，发现其在T2～T5代陆续发生分离，存在于不同单株、不同单穗的子粒和同一单粒后代之间。经筛选，获得了天然不存在的亚基类型为2 5 10 12，2 10 12，2 5 12等稳定表达的种质创新株系。     

118份春性甘蓝型油菜恢复系的桔红花色位点鉴定

甘蓝型油菜桔红花色恢复系在杂交制种过程中起到指示作用,可去除杂株,因此培育出桔红花色优良恢复系是十分有必要的。本研究利用已开发的与桔红花色位点Bnpc1和Bnpc2紧密连锁的4个分子标记对118份春性甘蓝型油菜恢复系的桔红花色位点基因型进行鉴定,从中筛选出Bnpc1位点为显性,Bnpc2位点为隐性(BnPC1 BnPC1 Bnpc2 Bnpc2)或Bnpc1位点为隐性,Bnpc2位点为显性(Bnpc1 Bnpc1 BnPC2 BnPC2)的纯合黄花资源,从而可以利用这两种基因型恢复系相互杂交,选育出桔红花色优良恢复系。这为培育出桔红花色优良恢复系提供了一种简单有效的方法,同时也为花色选育提供了优良桔红花色遗传资源。