棉花光子基因N1和n2的遗传分析及染色体定位的分子证据

用棉花显性光子突变体N_1与陆地棉遗传标准系TM-1、海岛棉品种新海7号和海7124杂交,共配制3个F_2分离群体和1个BC_1群体;用隐性光子突变体n_2与TM-1、海岛棉品种新海7号和军海1号杂交,共配制3个F_2分离群体和2个BC_1群体。遗传分析结果表明:显性光子突变体N_1和隐性光子突变体n_2与正常海岛棉、陆地棉品种(系)在光子性状上均存在1对基因的差异,符合单基因遗传模式。用SSR分子标记对显性光子基因N_1进行定位,结果显示,N_1位于染色体A12(Chr.12)上,与目的基因最近的标记是BNL1679,遗传距离为1.9 cM。用SSR分子标记对隐性光子基因n_2进行定位,结果表明:在海×陆种间群体中,n_2基因位于染色体A12上,与n_2基因最近的分子标记是BNL1679,遗传距离为2.7 cM,而在陆×陆种内群体中,n_2基因则位于染色体D12(Chr.26)上。根据遗传分析和分子定位结果,推测隐性光子性状在异源四倍体棉花中可能在部分同源染色体上存在重复基因,导致隐性光子基因n_2在不同类型的分离群体中定位在不同的部分同源染色体上。     

水稻抗白叶枯病基因在物理图谱上的锚定

到目前为止,经国际注册确认和期刊报道的水稻白叶枯病抗性基因共35个。已被定位的抗性基因有26个,即第1染色体上有2个,Xa29(t)和xa34(t);第3染色体上有Xa11;第4染色体上有6个,Xa1、Xa2、Xa12、Xa14、Xa25(t)、Xa31(t);第5染色体上有xa5;第6染色体上有3个,Xa7、Xa27(t)、xa33(t);第7染色体上有xa8;第8染色体上有xa13;第11染色体上有9个,Xa3/Xa26、Xa4、Xa10、Xa21、Xa22(t)、Xa23、Xa30(t)、Xa32(t)、Xa36(t);第12染色体上有2个,xa25、xa32(t)。Xa1、xa5、xa13、Xa21、Xa23、xa25、Xa26、Xa27已成功克隆。文中利用GRAMENE网站公布的抗白叶枯病基因的分子标记,在日本晴的测序图谱Gramene Annotated Nipponbare Sequence 2009上进行物理图谱锚定,将已定位的26个抗白叶枯病基因锚定在其物理图谱的26个位点上,为抗白叶枯病基因的基因克隆、分子标记辅助选择奠定了基础。     

栽培稻与普通野生稻BC_1群体分子连锁图的构建和株高的QTL分析

本研究用江西东乡普野和桂朝 2号的 115株 BC1群体 ,构建了一个长度为 1418.2 c M、包含 12 0个RFL P标记的遗传图谱 ,标记间的平均距离为 11.8c M。该图谱除第 1染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外 ,其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致。该图谱为定位栽、野之间重要的分类性状和农艺性状以及进一步研究野生稻进化到栽培稻的分子进化机理奠定了基础。利用该图谱 ,对控制株高的 QTL s分析结果表明 ,控制株高有 6个 QTL s,他们分别位于第 1,3,4 ,5 ,8和 9染色体上 ,其中位于第 1染色体 C95 5— R1613间为 1个主效基因 ,并对主效基因的来源进行了讨论。最后作者提出 ,在野生稻驯化为栽培稻的过程中 ,株高由高变矮是微效基因突变与主效基因突变相结合并通过长期积累而成的     

陆地棉TCP家族基因鉴定及组织表达分析

【目的】鉴定、分析陆地棉TCP家族基因,为进一步研究TCP基因在棉花植株内的生物学功能奠定基础。【方法】基于2019年最新组装的陆地棉TM-1参考基因组,通过Pfam网站获取TCP家族HMM模型文件,使用HMMER网站鉴定陆地棉TCP基因,CottonFGD网站获取陆地棉TCP基因组蛋白序列。利用MapInspect进行染色体定位、MEGA 7.0进行多序列比对聚类分析、MEME网站motif预测、TBtools软件鉴定基因结构以及陆地棉TCP基因组织特异性表达分析。【结果】共鉴定出63个陆地棉TCP基因,其中39个Class I亚族,24个ClassⅡ亚族;ClassⅡ亚族中包括17个CIN亚类,7个CYC/TB1亚类。染色体定位发现该63个TCP基因在陆地棉22条染色体上均有分布,其中A组染色体上分布有33个基因、D组上分布有30个基因。所有TCP蛋白均包含TCP结构域。TCP基因外显子、内含子结构及长度在同一亚家族内具有相似性。TCP家族基因中有12个基因在陆地棉纤维中优势表达,32个基因在花器官中优势表达,16个基因在营养器官：根、茎和叶中优势表达。【结论】获得了与陆地棉生长发...     

高强长纤维陆地棉新种质H287的创造

陆地棉与野生索马里棉、海岛棉进行三元杂交,利用三交种的异源五倍体减数分裂中存在同源染色体与部分同源染色体竞争联会,进而增加了异源易位频率的现象,使E2染色体组基因渐渗到AD染色体组,达到显著改良陆地棉纤维品质的目的。创造出绒长35 mm以上、比强度38 cN/tex以上的陆地棉新种质H287。     

陆地棉F2 与F2∶7重组近交系群体图谱比较

为比较棉花F2与重组近交系群体(Recombinant inbred line,RIL)图谱的特点,利用312对在陆地棉品种渝棉1号与中棉所35间表现多态性的SSR引物,分别检测(中棉所35×渝棉1号)F2和F2∶7重组近交系群体的标记基因型.采用相同作图参数分别构建F2和RIL群体图谱.F2和RIL群体图谱在连锁群数、标记数、基因组覆盖率、标记间平均距离以及标记染色体分布顺序一致性上均存在差异.     

利用水稻F_2群体对其抽穗期和株高的QTL定位

利用遗传作图群体对水稻抽穗期和株高进行QTL定位,以明确控制性状的基因,揭示性状的遗传机制。将粳型品种月之光与籼型品种明恢63杂交(月之光×明恢63),获得一个含189个家系的F2遗传作图群体;利用该群体建立含127个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱覆盖12条染色体,连锁群总长度2 123cM,标记间平均距离16.7cM。F2群体抽穗期和株高均表现为连续的数量变异,呈正态分布,且出现明显的双向超亲分离,抽穗期和株高之间呈现极显著的正相关。以QTL作图软件Cartgrapher 2.5对F2群体抽穗期和株高性状进行了QTL定位分析,共定位到4个与抽穗期相关的QTLs,分别分布于第1、6、8、12号染色体上,第8号染色体上的qHD8 LOD值为10.70,贡献率达48.0%,是主效基因,与已克隆的DTH8在相近位置,可能是DTH8。定位到4个与株高相关的QTLs,分别位于第1、3、8、12号染色体上,表型贡献率为6.3%～21.1%,第1号染色体上检测到的qPH1能解析21.1%的表型变异,是主效基因,位于矮秆基因sd1附近,可能是sd1。定位到的这些QTLs是进行分子标记辅助选择改良相应性状的候选基因位点。     

栽培稻与普通野生稻BC1群体分子连锁图的构建和株高的QTL分析

本研究用江西东乡普野和桂朝2号的115株BC1群体，构建了一个长度为1418．2cM，包含120个RFLP标记的遗传图谱，标记间的平均距离为11．8cM。该图谱除第1染色体短臂上的标记的顺序与日本水稻基因组计划发表的图谱不同外，其他染色体上相对应的标记的顺序及标记之间的遗传距离基本一致。该图谱为定位载、野之间重要的分类性状和农艺性状以及进一步研究野生稻进化到栽培稻的分子进化机理奠定了基础。利用该图谱，对控制株高的QTLs分析结果表明，控制株高有6个QTLs，他们分别位于第1，3，4，5，8和9染色体上，其中位于第1染色体C955－R1613间为1个主效基因，并对主效基因的来源进行了讨论。最后作者提出，在野生稻驯化为栽培稻的过程中，株高由高变矮是微效基因突变与主效基因突变相结合并通过长期积累而成的。     

我国四个陆地棉芽黄突变品系遗传研究初报

对国内早已发现并在育种上应用的四个陆地棉芽黄突变品系初步进行了遗传鉴定。鉴定的内容主要是:(1)确定这些芽黄突变品系所涉及的遗传基因数目及其作用方式;(2)确定这些芽黄突变品系的遗传基因与美国已鉴定的十几个芽黄基因有无等位基因的关系;(3)测验这些芽黄基因与陆地棉其它标记基因之间有无连锁关系;(4)通过单体测验鉴定这些芽黄基因位于哪一条染色体上。研究结果证明,我国四个芽黄突变品系都属单基因隐性遗传;其中真叶、彭泽芽黄基因可能是以往未鉴定出来的两个新芽黄基因;这两个基因和参与鉴定的标记基因之间无连锁关系;利用现有的十几个陆地棉单体不能确定它们位于哪条染色体上。本研究还包括了几项辅助试验。     

水稻第二染色体与连锁群的关系

自从Nagao和Takahashi在1963年建立水稻12个连锁群以来,曾用不同的细胞学技术测定连锁群与单个染色体之间的关系。本文作者选用Taichung65多次回交或X射线处理得到四个标记基因gh1(金黄色谷壳和节间),d_1(披叶矮杆)在第六连锁群中;nl_1(颈叶)属第九连锁群;gl_1(无茸毛)属12连锁群。西村命名的第二染色体上六个交换断裂点为RT_(2-3)。RT_(2-6a),RT_(2-7a),RT_(2-3b),RT_(2-10a),RT_(2-3b)。另一个断裂点是IWATA等人提供的。上述具有标记基因和七个交换断裂点的材料种植在琉球大学实验田中。观察F_2代育性,     

12对染色体与其连锁群之间的对应关系(V:利用水稻(Oryza sativaL)三体进行的研究)

水稻12对染色体中的染色体12号还没有同任何一个连销群相互对应起来。本文为了搞清楚12对染色体与其连销群之间的对应关系而做了研究。由于在三体和染色体12号发生易位的易位系杂交形成的杂种F_1的花粉母细胞中观察到了五价体结构,故确认三体D的附加染色体是染色体12号。在F_2代的观察中,发现在三体D和两个基因——su基因和最新发现的控制籽苗呈现微绿色的基因v—8(t)之间形成了交叉,这表明了三体的分离,这些结果推导出这样一个结论:即位于染色体12号上的基因构成了一个新的连销群,水稻的12对染色体与其连锁群之间的完全对应关系已经被证实了。     

陆地棉CNGC全基因组鉴定及表达分析

环状核苷酸门控通道(CNGC)基因家族是非选择性阳离子通道基因家族之一,在与植物发育和环境胁迫等有关的生理生化过程中起着至关重要的作用,但是目前尚无陆地棉CNGC基因家族的全基因组鉴定和分析.基于已知的拟南芥CNGC基因家族成员序列信息,以生物信息学方法分析陆地棉基因组中CNGC家族成员的理化性质、系统发育、染色体定位和差异表达情况.结果表明,共鉴定出33个GhCNGC基因,它们不均匀地分布在A、D染色体亚组上,其中15个基因分布在A染色体亚组上,18个基因分布在D染色体亚组上.系统发育分析结果表明,GhCNGC基因家族被分为4个主要组,由于在进化过程中不均等地扩增,Ⅳ组又分为Ⅳa和Ⅳb组.同组陆地棉、拟南芥的CNGC基因显示出相似的保守基序和基因结构,尤其是同源性越近,相似度越高.GhCNGC基因的表达谱以组织特异性模式表达,多数基因在根、叶中的表达量较高.研究结果使人们增加了对陆地棉和其他植物中CNGC基因家族的了解.     

木薯中性/碱性转化酶基因家族11个成员在染色体上的定位

中性/碱性转化酶(Alkaline or neutral invertase,N/A-lnv)是木薯淀粉合成过程中的一种关键酶。笔者以木薯华南6号古铜期嫩叶为材料制备染色体标本,利用荧光原位杂交和原位PCR技术对N/A-lnv基因家族的11个成员进行了物理定位。结果表明,基因MeNINV5,MeNINV9和MeNINV10均位于第4号染色体上,其中基因MeNINV9和MeNINV10位于短臂上,到信号点的百分距离分别为68.52和95.35,基因MeNINV5位于长臂上,到着丝粒的百分距离为22.71;基因MeNINV4和nINV1均位于第6号染色体长臂上,到着丝粒的百分距离分别为43.16和80.71;基因MeNINV6和MeNINV7分别位于第7号和第17号染色体的长臂上,信号点到着丝粒的百分距离分别是15.38和57.97;基因MeNINV1,MeNIN,V2,MeNINV3和MeNINV8分别位于第11号、第9号、第5号和第16号染色体的短臂上,信号位点到着丝粒的百分距离分别是40.10,51.88,91.75和76.33。中性/碱性转化酶基因家族内部部分成员之间存在连锁关系。研究结果可为木薯淀粉的高效积累机制及木薯种质遗传改良提供分子细胞遗传学依据。     

新疆陆地棉遗传连锁图谱构建及叶绿素含量和光合速率的QTL定位

[目的]研究新疆陆地棉叶绿素含量和光合速率的QTL定位,为陆地棉高光效分子标记辅助选择育种提供理论指导.[方法]以高光效的陆地棉品系ZX1789和低光效陆地棉品系E563号组配衍生的(ZX1789×E563)F2和F2∶3家系为材料,应用复合区间作图法,对F2∶3家系的叶绿素含量、光合速率进行QTL定位.[结果]构建了包括9个连锁群、标记间平均距离14.7 cM、全长为587.3 cM的遗传连锁图谱,约占棉花基因组的11.6;.检测到1个与叶绿素含量相关的QTL,位于第19号染色体,可解释表型变异的21.25;,检测到2个与单叶光合速率相关的QTLs,分别位于第9、20号染色体,可解释表型变异的8.39;、14.52;.[结论]检测到与陆地棉叶绿素含量、光合速率性状相关的QTL标记位点,有利于新疆陆地棉高光效辅助选择育种,为进一步提高育种效率打下基础.     

棉花[ADG]三种杂种及其亲本染色体的核型研究

棉花[ADG]三种杂种,是山西农业大学棉花育种组于上个世纪90年代用亚比棉[AG]复合染色体组异源四倍体与陆地棉(中375)杂交创育的棉花新种质。以亚比棉异源四倍体、陆地棉(中375)和棉花[ADG]三种杂种BC2F1为材料,对[ADG]三种杂种及其亲本进行了核型研究。结果表明:棉花[ADG]三种杂种及其亲本体细胞染色体数均为52条。陆地棉核型公式为:2n=4x=52=44m(2SAT)+8sm(2SAT),在第9、22对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为2B。亚比棉异源四倍体核型公式为:2n=4x=52=40m(2SAT)+12sm(6SAT),在第23、24、25、26对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为2B。[ADG]三种杂种核型公式为:2n=4x=52=2M+40m(4SAT)+10sm(2SAT)。在第12、17、23对染色体短臂上各带有一对随体,核型类别为1B。     

棉花深棕色纤维基因Lc1的遗传定位

 【目的】研究棉花棕色纤维的遗传规律,寻找并定位与棕色纤维基因连锁的分子标记,为进一步在棉花基因组学水平上定位、克隆棕色纤维基因和棕色棉纤维品质改良奠定基础。【方法】基于陆地棉显性多基因标记系T586（具有深棕色纤维基因Lc1）与海岛棉新海16配制的海岛棉×陆地棉杂交F2群体,结合色彩色差仪对棕色纤维色泽的分类进行分析,并充分利用棉花基因组分子标记遗传连锁图谱信息、多态性分子标记筛选和图位克隆的方法,定位与棕色棉纤维基因Lc1连锁的分子标记。【结果】根据T586与新海16杂交后代F2群体（443个有效纤维单株）深棕色纤维、棕色（中间色）和洁白色纤维的分离比例,将Lc1定位于棉花基因组A亚组第7染色体微卫星标记NAU4030和CGR5119之间约8 cM的遗传距离内,其中,Lc1与标记CGR5119的遗传距离约为2.8 cM,与NAU4030之间的遗传交换距离约为5.1 cM,构建了Lc1位点的遗传连锁图谱。【结论】棉花深棕色纤维性状由单基因控制并呈现半显性遗传方式,Lc1位点附近的分子标记信息可在棕色棉分子标记辅助育种中得以利用。     

棉花Ligon lintless纤维突变体SSR的分子标记定位

陆地棉Ligon lintless是单基因显性突变体,其性状表现为成熟的长纤维极度缩短,一般在4~6 mm,植株的叶片和茎呈扭曲状。本研究用陆地棉遗传标准系TM-1与棉花纤维突变体Ligon lintless的杂交一代(由于材料的特殊性即相当于回交一代BC1,后文称为BC1)的246个单株为作图群体,利用4000对SSR引物筛选出在双亲间表现多态性的引物28对,多态频率为0.7%。江利用这28对引物对BC1群体进行分析,共检测到23个多态性位点。用Joinmap3.0软件绘制连锁图,该图谱共覆盖168 cM,相当于棉花总基因组的3.74%,标记间的平均遗传距离为7.3 cM,将棉花纤维突变体Ligon lintless的L i基因连锁定位在22号染色体上。     

异地比较定位控制稻米蒸煮食用品质的数量性状基因

 利用一个以窄叶青 8号 ( ZYQ8)和京系 1 7( JX1 7)为亲本构建的加倍单倍体 ( doubledhaploid,DH)群体及其分子连锁图谱 ,在 3个环境中 (成都、海南和杭州 )对稻米蒸煮食用品质 3个性状进行了数量性状基因位点 ( quantitative trait loci,QTL)的比较定位。结果表明 ,直链淀粉含量 ( amylose content,AC)在 3个环境中都检测到 wx主基因 ,在一个环境 (成都 )检测到第5染色体上的一个微效 QTL q AC- 5。糊化温度 ( gelatinization temperature,GT)在 3个环境中都检测到第 6染色体上的 alk( alkline degeneration,alk)主基因 ,在成都和海南分别检测到位于第 6和第 7染色体上的 QTL、q GT- 6b和 q GT- 7。胶稠度 ( gel consistency,GC)在 3个环境中共检测到 4个 QTL,其中第 2和第 7染色体上的 q GC- 2和 q GC- 7在 3个环境中都检测到 ,在海南还检测到第 5染色体上的 q GC- 5,在杭州还检测到 wx基因控制 GC。由此表明 ,稻米蒸煮食用品质性状除了受到主效基因控制外 ,还明显受到环境的影响     

MYC基因家族5成员在巴西橡胶树染色体上的物理定位

MYC类转录因子(Myelocytomatosis proteins,MYCs),即髓细胞组织增生蛋白,在茉莉酸信号转导中起着非常重要的调节作用。巴西橡胶树MYC基因家族的5个基因已被克隆,但在橡胶树染色体上MYC基因家族成员的具体位置暂未确定。以巴西橡胶树热研"7-33-97"品种作为研究对象,采用荧光原位杂交技术对MYC家族的5个基因在染色体上的具体位置进行了物理定位分析。结果表明:Hbl MYC2和Hbl MYC5均位于9号染色体长臂上,距着丝点的平均百分距离分别为47.96和47.22;Hbl MYC1和Hbl MYC3基因分别位于第6,8号染色体长臂上,距着丝点的平均百分距离分别为32.56和62.77;Hbl MYC4定位在第5号染色体短臂上,距着丝点的平均百分距离为55.67。笔者研究了这些基因在染色体上的具体位置和相互关系,为橡胶树基因组学、分子辅助育种等研究提供细胞学基础。     

普通小麦-簇毛麦T5VS·5DL易位染色体对小麦主要农艺性状、品质和白粉病抗性的遗传效应分析

【目的】分析普通小麦-簇毛麦T5VS·5DL易位染色体对主要农艺性状、品质性状及白粉病抗性的遗传效应,了解T5VS·5DL易位染色体通过雌雄配子的传递情况,筛选便于育种利用的共显性分子标记,进一步明确T5VS·5DL易位系的高代回交品系在育种改良中的利用价值。【方法】分别以扬麦13、扬麦15为轮回亲本的高代T5VS·5DL易位系回交品系(BC4F4)及其分离群体(BC5F2)为材料,利用GISH及5VS特异分子标记对这些材料进行了鉴定;在大棚及大田2种环境下调查了这些材料的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状,并对这些材料的水溶剂保持力、碳酸钠溶剂保持力、蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力、蛋白和籽粒硬度等品质性状进行了分析;还利用白粉菌混合生理小种对这些材料的苗期(二叶期)和成株期(抽穗期)进行了接种鉴定。【结果】含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等主要农艺性状与其轮回亲本相比,2种环境下的差异均不显著,表明簇毛麦5VS染色体臂代替普通小麦5DS染色体臂后,对产量性状的补偿性较好,没有显著的不利影响。品质性状的分析结果表明,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的籽粒硬度值(SKCS)均显著低于其轮回亲本,表明簇毛麦Dina/Dinb基因型比普通小麦的Pina/Pinb基因型具有更软质胚乳特性;另外,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系的水溶剂保持力与碳酸钠溶剂保持力也显著低于轮回亲本,而蔗糖溶剂保持力、乳酸溶剂保持力及蛋白质含量的差异不显著,表明T5VS·5DL易位染色体对弱筋小麦品质指标可能有一定的正向效应。白粉菌混合生理小种接种鉴定的结果表明,在二叶期,含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系及其轮回亲本均高感白粉病,但在成株期含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系高抗白粉病,而其轮回亲本仍高感白粉病,表明含有T5VS·5DL易位染色体高代回交品系携带白粉病成株抗性基因。对BC5F2群体单株的白粉病及T5VS·5DL易位染色体鉴定的结果表明,所有含有T5VS·5DL易位染色体的单株均高抗白粉病,无T5VS·5DL易位染色体的单株均高感白粉病,推测一个显性的白粉病成株抗性基因与T5VS·5DL易位染色体共分离。同时在分离群体中,纯合易位染色体单株数、杂合单株数及无易位染色体单株数之比,经χ2测验符合1﹕2﹕1分离比例,表明T5VS·5DL易位染色体在小麦背景中遗传传递正常。通过对5VS特异分子标记的扩增条件及带型分析发现,共显性EST分子标记5EST-237、Pinb-1,扩增条件简单,特异带型易于识别,可以利用这些标记对T5VS·5DL易位染色体进行分子标记辅助选择。【结论】鉴于T5VS·5DL易位系良好的品质及抗病特性,建议在弱筋小麦的育种项目中加以利用。