影响温敏核不育水稻育性转换的低温敏感度QTL定位

光温敏核不育水稻的育性光温敏感度对两系杂交水稻的繁殖与制种有重要影响。为了定位影响温敏核不育水稻育性转换的低温敏感度QTL,以冷繁结实率存在明显差异的2个温敏核不育水稻N38S和N727S为亲本构建的F_2群体为作图群体,利用人工气候箱的低温处理和SSR标记技术,结合Mapmaker 3.0及WinQTLCart 2.5软件分析,检测低温敏感度QTL位点。结果显示,共检测到3个低温敏感度QTL,其中QTL1位于水稻第1染色体的PSM12与RM583之间,QTL2和QTL3分别位于第4染色体的PSM194与RM273之间和RM273与PSM103之间,它们加性效应均为负值,对育性转换的贡献率分别为7%,16%,3%。基于分子标记的位置信息可知,3个QTL位点与已定位的光温敏核不育水稻育性相关基因不等位。综上,QTL1、QTL2和QTL3可能是新基因位点,N727S携带的等位基因起到提高繁种产量的作用,在利用分子标记辅助选择时,应选择N727S的标记类型。这3个低温敏感度QTLs的定位可能对于温敏核不育水稻进行易于转育繁种的分子标记辅助选择具有重要意义。     

冬小麦低温处理叶片细胞膜透性的QTL定位

为探索冬小麦抗寒性的分子机制,以168个花培3号×豫麦57的双单倍体株系为作图群体,利用已构建含有324个SSR标记的遗传图谱,对电导法测定低温(−18℃)处理后的叶片膜透性进行QTL定位。利用完全区间作图法,在3种环境下共检测到21个与叶片膜透性相关的加性QTLs,分布于1B、2A、3A、3B、5B、6A、6B、6D、7B和7D染色体上,其中4个位点(qCMP-1B-1、qCMP-3B-2、qCMP-5B-1和qCMP-5B-4)遗传贡献率大于10%,属主效基因,其余QTL的遗传贡献率较小,属微效基因。3种环境条件下在5B染色体的Xgwm213–Xswes861.2区间检测到共同位点,与Xswes861.2的遗传距离为0 cM,其中qCMP-5B-1 (环境1)和qCMP-5B-4 (环境3)的贡献率高达17.5%和14.0%。研究结果对于小麦抗寒标记选择和抗寒育种具有应用价值。     

YM型小麦温敏雄性不育系不育基因的QTL定位

YM型小麦温敏雄性不育系的不育基因被定位在1Bs染色体片段上, 但已发现的相邻分子标记与该基因的遗传距离较大, 达10 cM以上。为寻找与该基因连锁更紧密的分子标记, 以YM型温敏雄性不育系ATM3314与恢复系中国春杂交的F₂代200株为作图群体, 从1Bs的22个SSR引物中筛选出5个在亲本和F₂代中分离的SSR引物, 构建了1个包含5个标记的1Bs局部遗传连锁图谱。结合F₂代个体的育性调查, 采用复合区间作图法在YM型温敏雄性不育系的1Bs染色体上检测到不育基因的1个主效QTLrfv1-1和1个微效QTLrfv1-2。rfv1-1位于SSR标记Xgwm18和Xwmc406之间, 与两标记的遗传距离分别为6.0 cM和4.6 cM, LOD值为8.80, 加性效应23.87, 显性效应10.44, 可解释表型变异的23.91%; rfv1-2位于Xwmc406和Xbarc8之间, 与两标记的遗传距离分别为4.0 cM和3.4 cM, LOD值为3.10, 加性效应17.59, 显性效应5.99, 可解释表型变异的7.78%。本研究初步定位了YM型小麦温敏雄性不育系1Bs染色体片段上不育基因的QTL, 为进一步准确定位该基因奠定了基础。     

调控小麦苗期性状的QTL定位

苗期地上部和根系的繁茂性对于小麦生长后期有重要影响,对调控小麦苗期性状的QTL进行定位,能进一步发掘调控小麦苗期性状的基因位点,有利于分子标记辅助选择育种.本试验以一套重组自交系群体为材料,检测了调控小麦苗期性状的QTL位点.共检测到调控4个性状的14个QTL位点,包括4个主效QTLs和10个微效QTLs,分布在3A、3B、4A、4B、5D、6A和6B共7条染色体上,贡献率在5.8％ ～ 18.4％之间.这些位点的发掘,有助于增进对小麦苗期性状的遗传基础的认识,并在小麦育种上具有潜在的应用价值.     

山农01-35×藁城9411重组自交系遗传图谱构建及粒重QTL分析

为利用分子遗传图谱进行小麦产量数量性状位点定位分析,以大粒高产小麦品系山农01-35和强筋小麦藁城9411为亲本,衍生了含182个家系的重组自交系(RIL)F₈群体,用442个DArT标记、59个SSR标记和1个TaGW2-CAPS标记,构建了包括29个连锁群的分子遗传图谱,总遗传长度为4 084.5 cM,标记间平均距离为8.13 cM。定位了54个新标记位点,包括44个DArT和10个SSR标记,分布于除4D、6B、7B外的其他18条染色体上。用该分子遗传图谱和4个环境粒重表型值,共检测到7个影响粒重的加性QTL,分别位于1B、4B、5B、6A染色体,其中QGW4B-7、QGW5B-20和QGW6A-29在单环境分别定位和4个环境共同定位两种方法中均能检测到。QGW4B-7、QGW5B-12和QGW6A-29对粒重的贡献率均超过10%,为主效QTL。本研究结果可为小麦高产优质性状的QTL分析及分子标记辅助选择提供参考。     

水稻不育系抽穗包颈性状的遗传研究

为了探讨水稻不育系抽穗包颈性状的遗传基础,且为选育不包颈或包颈轻的不育系提供依据,本研究利用W9593S(抽穗包颈轻)与培矮64S(抽穗包颈重)2个光温敏核不育系杂交、回交构建遗传群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传体系的6世代联合分离分析方法,剖析了水稻不育系抽穗包颈性状的遗传模型,并与F2群体QTL定位结果进行比较分析。结果表明:经分离分析,穗粒外露度、包颈长均表现为B-1模型(2对加性-显性-上位性主基因模型);包颈度、顶1节间长和剑叶鞘长的最适模型分别为D-4(1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因遗传模型)、D-1(1对加性-显性主基因+加性-显性多基因遗传模型)和C-0模型(加性-显性-上位性多基因遗传模型)。对F2分离群体进行QTL定位,共检测到分别与穗粒外露度、包颈长、包颈度、顶1节间长和剑叶鞘长有关的25个QTL,分布于第1、第2、第4、第5、第6、第7和第12染色体上,表型贡献率变幅为2.85%~16.73%。其中位于第12染色体与SSR标记RM3331连锁的QTL以及位于第6染色体分别与SSR标记RM439和RM3765连锁的QTL均同时影响穗粒外露度、包颈长和包颈度3个性状,位于第4染色体分别与SSR标记RM255和RM3687连锁的QTL同时影响顶1节间长和剑叶鞘长2个性状,这5个QTL位点可能是调控不育系抽穗包颈性状的重要位点。QTL定位结果与6世代分离分析结果在某种程度上具有相似性,又不完全一致,可能与这两种方法依据的遗传群体不同以及数量性状受环境影响较大有关。     

普通小麦对仓储害虫玉米象的抗性QTL分析

以普通小麦品种川农16与人工合成小麦衍生品种川麦42为亲本构建了含有127个株系的重组自交系(RIL)群体,将2008和2009年收获的种子用玉米象(Sitophilus zeamais)虫卵进行接种,并于2009年11月开始储藏,次年8月和10月进行虫害调查。利用复合区间作图法(CIM)对RIL群体的抗虫性进行QTL定位分析。利用2008年收获群体检测到位于3B、2D和3D染色体的3个QTL,贡献率依次为10.2%、8.5%和8.3%;利用2009年收获群体检测到位于3D和4B的2个QTL,贡献率分别为8.5%和11.3%。位于3D染色体Xbarc6–Xgwm112标记区间内的QTL在年度间重复检测到,贡献率为8.3%~8.5%,抗性位点来自川农16。     

西藏三联小穗小麦中三联小穗性状控制基因的SSR分子标记定位

西藏三联小穗小麦是中国西藏地区一种独特的小麦地方品种,拥有特殊的三联小穗性状,超多的小穗数和小花数。分子定位控制三联小穗基因的基因座,发掘与之紧密连锁的分子标记,可为小麦高产育种提供分子标记辅助选择工具。本研究利用西藏三联小穗小麦的衍生系TTSW-5与普通穗型小麦,间3和川麦55,分别构建F2群体,成熟后进行穗部性状的表型分析和SSR基因型鉴定。性状表型遗传分析表明,西藏三联小穗小麦的三联小穗性状由两个独立遗传的隐性基因控制;通过SSR标记鉴定来自TTSW-5/间3组合的F2群体,在2A染色体上检测到1个与三联小穗性状相关的QTL,定位于SSR标记Xgwm275和Xgwm122之间,两标记间的遗传距离为6.6cM,该QTL的LOD值为6.19,可解释的表型变异值为33.1%,初步命名为qTS2A-1。我们推测qTS2A-1可能是控制三联小穗性状相关的主效QTL,SSR标记Xgwm275和Xgwm122可能可用于三联小穗性状的辅助选择。     

利用高密度SNP 遗传图谱定位小麦穗部性状基因

小麦穗部性状之间相关性密切, 其中穗粒数和千粒重是重要的产量构成要素, 挖掘与穗部性状相关联的基因位点对分子标记辅助育种及解释基因效应具有重要意义。本研究以RIL群体(山农01-35×藁城9411) 173个F_8:9株系为材料, 利用90 k小麦SNP基因芯片、DArT芯片技术及传统的分子标记技术构建的高密度遗传图谱, 在5个环境下进行穗部相关性状QTL定位。检测到位于1B、4B、5B、6A染色体上7个控制千粒重的加性QTL, 解释表型变异率6.00%~36.30%, 加性效应均来自大粒母本山农01-35; 检测到8个控制穗长的加性QTL, 解释表型变异率14.34%~25.44%; 3个控制穗粒数的加性QTL; 5个控制可育小穗数的加性QTL; 3个控制不育小穗数的加性QTL, 贡献率为8.70%~37.70%; 4个控制总小穗数的加性QTL; 6个控制小穗密度的加性QTL。通过基因型与环境互作分析, 检测到32个加性QTL, 解释表型变异率0.05%~1.05%。在4B染色体区段EX_C101685–RAC875_C27536检测到控制粒重、穗长、穗粒数、可育小穗数、不育小穗数、总小穗数的一因多效QTL,其贡献率为5.40%~37.70%, 该位点在多个环境中被检测到, 是稳定主效QTL。在6A染色体wPt-0959-TaGw2-CAPS区间上检测到控制粒重、总小穗数的QTL。研究结果为穗部性状的分子标记开发、基因精细定位和功能基因克隆奠定了基础。     

不同盐浓度胁迫下小麦苗期苗高和主根长的QTL分析

小麦苗期苗高和主根长是鉴定小麦苗期耐盐性的重要指标。利用小麦品种花培3号×豫麦57获得的DH群体168个株系,在去离子水(对照)以及50,100,200 mmol/L NaCl溶液处理下,进行苗高和主根长的数量性状基因(QTL)定位分析。利用完备区间作图法,共检测到影响苗高和主根长的25个QTL,单个QTL对表型的贡献率为4.19%～23.72%。位于3D染色体区间Xgdm72-Xbarc1119上影响主根长的QTL位点具有最大的遗传效应,贡献率为23.72%;在100 mmol/L和50 mmol/L NaCl处理下,在2D染色体Xwmc170.2-Xgwm539区段,同时检测到影响苗高的2个QTL位点,其贡献率分别为12.59%和8.40%;在100 mmol/L和200 mmol/L NaCl处理下,在4D染色体Xc-fa2173-Xcfe188区段,同时检测到影响主根长的2个QTL位点,其贡献率分别为8.77%和5.70%;在对照和100mmol/L NaCl溶液处理下,在5BL染色体Xgwm213-Xswes861.2区段,同时检测到影响苗高的QTL位点,其贡献率分别为17.49%和6.28%。另外,在50 mmol/L NaCl溶液处理下,4B染色体Xwmc657-Xwmc48区段还定位了1个影响苗高的QTL位点,其贡献率为12.59%;在染色体3A和染色体7D上各检测出与主根长有关的1个不同的QTL;在5A染色体Xbarc358.2-Xgwm186和Xcwem40-Xbarc358.2区间分别检测到1个影响苗高的QTL。这些主效QTL可用于苗高和主根长的分子标记辅助选择。     

Male Sterility in Barley

The anther form and development of eight two-rowed genie male sterile barley mutants are abnormal. The male sterility in each mutant is conditioned by single non-allelic recessive genes. These mutant genes cause reductions in anther size and lumen diameter. Though in seven mutants, the male meiosis is normal until microspore liberation, the micro-spores abort in all cases after release from the PMCs. In one mutant, the microspores degenerate at the tetrad stage before release from the PMCs. In four mutants, the tapetal development and disintegration are normal, in four others they are abnormal. Despite these variations, the male sterility in all the eight mutants is complete.     

植物雄性不育影响因素研究进展

系统综述了植物雄性不育的影响因素,包括遗传基因,花粉发育各个时期的基因突变均有可能导致雄性不育;物质代谢相关酶类,特别是活性氧清除酶,如过氧化物酶、过氧化氢酶、细胞色素氧化酶等;激素类包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等;矿质元素、可溶性糖、蛋白质的含量;外界环境因素包括温度、光照条件等。对植物雄性不育影响因素的归纳总结,为雄性不育研究的深入开展提供了理论依据。     

植物细胞质雄性不育研究进展

植物细胞质雄性不育在生产运用及理论研究上价值巨大。首先简述了植物雄性不育系的概念、形态、细胞学表现及雄性不育类型,继而从细胞学研究（败育时期和方式、绒毡层发育及超微结构变化等方面）、生理生化研究（能量代谢、物质代谢及植物激素等方面）和分子生物学研究（线粒体DNA、RNA编辑及叶绿体DNA等方面）3个不同层次重点综述了植物细胞质雄性不育形成机理的研究进展。既能为相关理论研究奠定基础,更便于运用其研究成果指导农业生产服务。提出现有研究成果若融合大规模高通量数据分析,植物细胞质雄性不育研究将得到进一步完善。     

烟草雄性不育研究进展

为探索烟草雄性不育机制并寻求致其不育的关键诱因,本研究从表型、细胞学、生理生化、分子机理等方面归纳了烟草雄性不育的研究现状。首先总结了烟草不育系及其保持系在绒毡层和花器官等方面的特征差异;其次分析了游离脯氨酸、活性氧、酶和内源激素等因素对烟草育性的影响;最后重点详述了核基因、线粒体基因和叶绿体基因与烟草育性关联的研究分析和进展。进而提出后续研究跟组学高通量数据进行有效结合,将有助于烟草雄性不育机理的系统研究。     

玉米雄性不育性研究 Ⅷ.玉米YⅡ-1型不育胞质归群初报

从若干方面初步研究了玉米YII-1型不育细胞质与3个主要类群的不育胞质（T、C和S）间的差异。育性恢复测验表明，YII-I胞质有其独特的恢复基因，在各类自交系核背景下，其育性表现与众不同。恢复基因至少有二对，其中一对与C群不育系有别。小斑病菌测试效应，说明YII-1型不属于T群，而线粒体DNA(mt DNA)的电泳图谱说明YII-I胞     

棉花雄性不育性研究进展

从四个方面对棉花的雄性不育性研究进展进行综述：（１）棉花雄性不育系及不育性遗传;（２）棉花雄性不育性小孢子败育的细胞学研究;（３）雄性不育性与生理生化指标;（４）雄性不育系在棉花杂种优势中的利用。     

玉米胞质雄性不育系的研究进展

玉米雄性不育材料是玉米遗传育种中的一个极其主要的种质资源,笔者简述了玉米胞质雄性不育材料近期以来的研究和利用情况。玉米育种工作者将从多方位、多层次加以研究和利用雄性不育材料,随着生物技术的迅速发展,玉米雄性不育材料在玉米育种和制种中将得到更为广泛的利用。     

A Dominant Gene for Male Sterility in Wheat

A dominant gene inducing male sterility in wheat is described. It is located on the short arm of chromosme 4D with a recombination percentage of 31.16 with the centromere. The potential use of this allele in breeding and cytogenetic studies in both tetraploid and hexaploid with is discussed.