小麦染色体2DS雌性育性位点的连锁不平衡分析

小麦生态遗传型雌性不育系XND126的育性受两对主效基因和微效多基因联合控制。通过SSR分子标记连锁分析,在2DS上定位了一个主基因位点。为了精细定位该位点,并验证其真实性,在59个育性正常的普通小麦品种（系）与XND126组成的较小自然群体中,用2DS参考连锁图上的14对SSR研究了标记与位点间的连锁不平衡（LD）程度,发现所有标记均存在LD现象,并找到了与XND126多态性高的品种（系）,作为进一步精细定位的研究材料。依据连锁分析结果,对260个品种（系）与XND126组成的较大自然群体的连锁不平衡研究发现,主效基因位点与其最近的标记Xbarc95间的LD值最大,LD衰减在大群体中同样存在,进一步表明雌性育性主基因位点的确存在于2DS。提示利用连锁分析和关联分析相结合策略进行QTI。精确定位是一种有益的尝试。     

小麦雌性不育基因的SSR多态性标记

以普通小麦新601×雌性不育小麦XND126的F2群体作为育性调查以及基因标记群体。通过对育性基因的分析,确定在此组合中雌性不育基因表现为1对主效基因控制;结合混合分组分析法(Bulk Segregant Analy-sis,BSA),首次对小麦雌性不育基因进行了SSR标记研究,通过对一千对微卫星引物的筛选,初步确定了微卫星引物cfd36和gwm296与主效基因连锁。     

小麦雌性育性遗传的分离分析

为了全面了解小麦雌性育性的遗传模式,选用普通小麦中6个育性及结实正常的品种与小麦雌性不育突变系XND126杂交构建6个组合,对6组合P_1、P_2、F_1和F_2充分授粉下的雌性育性进行3种育性表示方法的调查,利用数量性状主基因+多基因混合遗传模型的4世代联合分析方法对其表型数据进行分离分析.结果表明:小麦雌性育性受2对主基因和多基因联合控制,2对主基因之问存在互作效应,不同生态型的组合所估算的主基因遗传率大小不同.并对小麦雌性育性遗传变异方式及其在育种实践中的"双向选择策略"进行了探讨.     

小麦染色体3B和4B雌性育性遗传位点的初选

以普通小麦N8×小麦雌性不育系XND126组合衍生的F2为基本群体,从中选择100株隐性极端不育株构成极端不育群体,以2008-2010年关联分析中的38个SSR阳性关联标记为基本线索进行PCR和电泳实验。与N8带型相同的记为A;与XND126带型相同的记为B;与F1带型即杂合带型相同的记为H。以c=(N1+N2/2)/N计算c值,以c值小于0.4确定标记与位点可能的连锁关系。以初选的c值相对较小的标记为线索,在其参考连锁图上寻找并合成第二批标记引物,再次筛选,共得到3个位于3B染色体上的候选标记Xwmc687(c值为0.360),Xbarc206(c值为0.35)和Xcfb3440(c值为0.375),以及1个位于4B染色体上的候选标记Xgwm495(c值为0.295)。实验结果显示,除本实验室前期定位的小麦雌性育性2DS位点外,3B和4B上可能存在与小麦雌性育性有关的遗传位点。     

小麦雌性育性QTL的高效定位策略

为了高效地定位小麦雌性育性QTL,以选择表型及连锁不平衡结合策略筛选候选标记.对选取的SSR 标记在实验群体中以隐性极端不育亚群体估算其重组频率( c 值) ,确定染色体2AS、2DS 上可能存在QTL.再对候选染色体上18个标记分别计算c 值,并用育成品种与小麦雌性不育系XND 126组成的品种(系)群体计算标记与可能位点间的连锁不平衡值( LD 值) .结合c 值和LD 值提供的位点信息构建部分连锁群,通过实验群体F２ 的连锁分析定位了小麦雌性育性位点taf1.结果发现与taf1 位点连锁较紧密的标记,其c 值较小而LD 值较大.分析认为结合连锁分析和关联分析优势,同时选择c 值较小而LD 值较大的多态性标记有利于快速确定与位点紧密连锁的标记,从而达到高效定位QTL 的目的,并有助于揭示小麦雌性育性的遗传机制.     

小麦雌性育性与SSR分子标记的关联分析

为了寻找与小麦雌性育性紧密关联的SSR分子标记,并估算其表型效应,选择均匀分布于小麦基因的63个SSR标记,对包括小麦雌性不育系XND126在内的261个品种(系)组成的群体进行分析,并使用STRUCTRE软件进行群体结构评估,利用TASSEL软件的GLM模型检测多态性标记与小麦雌性育性(国内法育性D.F.和国际法育性I.F.)两种表型值的关联程度.结果表明:目标群体中存在3个亚群.基因组中多态性标记关联分析初步显示,标记Xcfd36(2AS、2DS)和Xcfd88(4AL)与小麦雌性育性两种表型值相关联,两个标记对D.F.和I.F.的效应分别是0.1585,0.113和0.087,0.0596.进一步分析发现2DS和4AL连锁群上存在一些与小麦雌性育件更加紧密关联的标记,如Xwmc25(2DS)和Xwmc232(4AL),其效应分别可达到0.5833和0.2841,而2AS上未找到独有的关联标记.分析认为小麦染色体2DS和4AL各存在一个控制雌性育性的基因位点,其中2DS上的QTL被连锁分析所证实.对与表型紧密关联的标记的鉴别对于小麦雌性育性QTL发掘的重要作用进行了探讨.     

不同环境与播期对小麦雌性不育材料结实率影响的研究

[目的]分析不同生态环境下小麦雌性不育系雌性育性值与播期、环境之间的关系.[方法]选用5个类型小麦雌性不育材料在2个地点进行分期播种试验.[结果]在奇台西地镇种植的5个小麦雌性不育系材料两个播期对小麦雌性育性值存着显著差异,在奇台半截沟镇种植材料的两个播期对小麦雌性育性值不存着差异;在奇台西地镇与奇台半截沟镇两地种植的材料,常规播期对小麦雌性育性值存着极显著差异,而临冬播种的两地间对小麦雌性育性差异不显著.[结论]推测在奇台西地镇采取临冬播期及奇台半截沟镇种植可能提高小麦雌性不育材料的结实率.     

K、Ven型小麦新型不育系在黑龙江的开发利用研究

1988～1991连续四年在黑龙江省对小麦K、Ven型不育系的回交转育,打破了黑龙江省春麦区只有“T”型胞质不育的局面.实现了新“三系”配套,开拓了小麦杂种优势“多胞质”利用的前景;经测恢表明:黑龙江春麦对新型不育系一般都有恢复能力,但品种间有差异,初测恢复度变化在52％～93％之间。说明K、Ven型新不育系具有恢复源广的特点。新“三系”的配套、为进一步研究打下了基础。     

大豆RN型细胞质雄性不育系雌性育性对异交率的影响

【目的】研究RN型大豆细胞质雄性不育系、保持系雌性育性差异,明确RN型大豆细胞质雄性不育系是否存在雌性育性降低的现象,探讨不育系雌性育性与异交率的相关性。【方法】首先在200余份RN型细胞质雄性不育系中,依据异交结实率高低,选择有代表性的不育系及保持系6对;然后通过网室内投放蜜蜂传粉对不育系进行异交率鉴定,确定不育系的异交率高低水平;再对6份不育系利用同一父本恢复系进行不去雄人工杂交试验,明确不同异交结实率不育系在接受外来花粉受精结实方面是否存在差异;最后利用同一恢复系作共同父本,通过去雄、不去雄人工平行杂交方法,研究不育系及对应保持系间杂交成活率差异,对6份不育系及6份对应保持系雌性育性进行分析,同时分析不育系异交率与雌性育性的相关性。【结果】网室异交率鉴定表明,供试6份不育系异交率存在显著差异,最高达49.46%,最低仅15.94%。6份不育系在人工授粉杂交成活率上也存在显著差异,高异交率不育系（JLCMS101A和JLCMS82A）杂交成活率显著高于中、低异交率不育系,中异交率不育系（JLCMS9A和JLCMS47A）杂交成活率显著高于低异交率不育系（JLCMS89A和JLCMS31A）。人工去雄平行杂交成活率,高、中异交率不育系显著高于低异交率不育系;高、中、低异交率保持系间杂交成活率无显著差异;杂交成活率在高、中异交率不育系与对应保持系间无显著差异,而低异交率不育系的杂交成活率显著低于其对应保持系的杂交成活率。人工不去雄平行杂交成活率,高异交率不育系杂交成活率显著高于中、低异交率不育系杂交成活率;高、中、低异交率保持系间杂交成活率无显著差异;高、中异交率不育系的杂交成活率与对应保持系的杂交成活率无显著差异,而低异交率不育系的杂交成活率则显著低于其对应保持系的杂交成活率。【结论】在大豆RN型细胞质雄性不育系中,高异交率不育系雌性育性正常,低异交率不育系中存在因雌性育性差而影响正常结实的情况,雌性育性差是造成其异交结实性低的原因之一,不同异交率不育系对应保持系雌性育性均正常;不育系网室异交率与不育系去雄杂交成活率呈极显著正相关,不育系网室异交率与不育系不去雄杂交成活率也呈极显著正相关。去雄和不去雄平行杂交结果均可用于鉴定不育系的雌性育性。     

小麦基因组中与雌性育性关联标记的初步扫描

[目的]发掘与小麦雌性育性紧密关联的SSR分子标记,并估算其表型效应。[方法]选择遍布基因组的40个多态性标记,对包括小麦雌性不育系的261个小麦品种（系）组成的目标群体使用STRUCTRE软件进行群体结构评估,并利用TASSEL软件的GLM模型检测40个多态性标记与小麦雌性育性D.F.（国内法育性）和I.F.（国际法育性）2种表型值的关联程度,确定入选标记。[结果]群体结构评估表明,目标群体中存在3个亚群。基因组多态性标记关联分析结果显示,标记Xcfd36（2AS、2DS）和Xcfd88（4AL）与小麦雌性育性2种表型值相关联,2个标记对D.F.和I.F.的效应分别是0.1585、0.113和0.087、0.0596。[结论]2DS、4AL和2AS可能存在控制小麦雌性育性的QTL。与表型紧密关联的标记的鉴别对于小麦雌性育性遗传机制的研究具有重要的意义。