两个低谷蛋白基因插入缺失标记的设计与验证

低谷蛋白稻米是肾脏病人极有效的食疗辅助品,培育低谷蛋白功能性水稻品种具有重大意义。低谷蛋白基因Lgc1作为培育低谷蛋白功能性水稻品种的优质资源,受到了育种家的青睐。为提高低谷蛋白基因Lgc1分子标记辅助选择的准确性,我们根据其突变体在两个谷蛋白基因GluB4和GluB5间的碱基缺失,设计出了Lgc1基因的插入缺失标记InDel-Lgc1-A和InDel-Lgc1-B。利用InDel标记对W3660(Lgc1低谷蛋白品种)/南粳46(谷蛋白正常品种)的F2分离群体和13份水稻品种进行检测验证。依据其PCR扩增产物的电泳带型,可准确地区分出低谷蛋白纯合基因、谷蛋白正常纯合基因和杂合基因型3种带型,且3种带型与其植株或品种相应的蛋白性状表现完全一致,表明这两对InDel标记可用于Lgc1低谷蛋白基因资源的鉴定以及分子辅助育种。     

分子标记ST10对水稻条纹叶枯病抗性基因Stv-b~i的检测

近年来,利用与抗病基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择已经成为抗病育种的重要手段。本研究利用显性标记ST10对24个水稻品种以及24个水稻品种中的镇稻88/武育粳3号和武运粳7号/徐稻3号的2个F2群体进行检测。PCR结果显示,17个抗病品种有8个能扩增出约727bp的目标片段;在镇稻88/武育粳3号杂交组合中,感病亲本武育粳3号和F2群体中的8个感病单株均不能扩增出目标片段,抗病亲本镇稻88、F1和13个不感病单株中的11株都能够扩增出目标片段;用于检测的武运粳7号/徐稻3号的F2群体中,8株感病单株没有检测出目标片段,而13株不感病的单株有9株扩增出目标片段。结果表明,ST10与条纹叶枯病抗性基因Stv-b^i紧密连锁,表现为共分离。     

应用分子标记辅助选择培育籼型低谷蛋白水稻品系

谷蛋白是水稻种子中含量最高和最容易被人体吸收的蛋白质。低谷蛋白稻米可作为肾病患者的食疗辅助品,对以稻米为主食的病人尤其有效,因此选育优良的低谷蛋白水稻新种质具有重要意义。本研究选用携带Lgc-1基因的低谷蛋白粳稻品种W3660和优良籼稻品种五山丝苗作为亲本,利用杂交、回交并结合分子标记辅助选择,将Lgc-1基因导入籼稻品种中,选育出一个农艺性状优良的籼型低谷蛋白水稻新品系。经测定该品系的谷蛋白含量为3.0%,显著低于五山丝苗,表明上述方法可应用于含Lgc-1基因的低谷蛋白水稻的分子育种。     

基于四引物扩增受阻突变体系PCR快速鉴定水稻 S5基因的籼粳属性

四引物扩增受阻突变体系PCR是一种快速简便检测SNP的方法。基于该技术原理,结合籼型S5i与粳型S5j基因存在的单核苷酸差异设计特异性引物,并用8个籼稻,8个粳稻及4个籼粳杂交后代F1进行PCR扩增检测验证。依据产物的电泳谱带类型,能准确区分出SSi纯合基因型、SSj纯合基因型及杂合基因型3种类型,其扩增带型与基因型完全吻合。这表明所设计引物能很好地对S5基因的籼粳属性进行区分,可广泛应用于水稻种质资源相应目的基因的鉴定,为籼粳杂种优势利用的亲本有效选择和籼粳分化研究提供重要参考。     

转il-4基因番茄及其杂交F1代的筛选与表现型分析

为完善转il-4基因番茄的筛选及鉴定工作,本实验比较了il-4基因在PPT抗性筛选与非PPT抗性筛选植株中的阳性率,对il-4基因在T6代及杂交F1代番茄中的传递规律和植株表现型进行调查。本文对L402、‘中疏4号’、‘大黄’三个品种的T6代及杂交F1代植株进行PPT抗性筛选及非PPT抗性筛选,特异性的PCR扩增、PCR-Southern杂交。研究结果表明,il-4基因在非PPT抗性筛选植株中的阳性率高于PPT筛选植株,T6代及F1代植株中il-4基因的分离情况不符合孟德尔分离规律,其分离情况远远低于3:1的分离比率。转il-4基因番茄与非转基因植株（对照）相比发现,转基因植株在一至多个性状上发生了不同程度的变异,杂交F1代与亲本T6代植株相比,杂交F1代有少数组合存在杂种优势。     

遗传群体构建的分子标记检测体系

为了建立遗传群体构建的分子标记检测体系，利用SSR分子标记技术构建了从DNA提取、引物多态性筛选、亲本和子代植株的PCR扩增、扩增产物的电泳检测等4 步检测体系，实验中仅用1 对位于大麦7H染色体上的引物HvWaxy4 就对7 个F1子代植株进行了鉴定，通过鉴定判断出其中3 个植株为F1子代，4 个单株为自花授粉产生的子代。表明SSR标记技术在验证遗传群体构建过程中F1杂交植株真伪的可行性，该方法适用于自花授粉作物的遗传群体构建过程中F1植株的真伪检测。     

谷子糯质基因共分离分子标记的研究

为得到一种鉴别糯质谷子的分子标记方法,用于优质谷子糯质资源的利用及糯质品种的选育。通过对糯性谷子十里香与梗性谷子豫谷1号配制的F2群体的F3种子胚乳进行碘液检测,结果显示:深蓝色与棕红色胚乳单株数的比例符合3∶1,说明糯质对梗质是由单基因控制的隐性性状。利用糯质分型引物对十里香基因组进行PCR扩增和产物测序,结果表明,十里香的糯性是由Ⅳ型糯质基因控制,即由TSI-2转座子插入到淀粉合成酶基因(Si006103m)内元1形成。根据该糯质基因设计出2对In Del标记引物waxy-TSI2/int1和waxy-int1-1F/4R,扩增谷子基因组DNA,若waxy-TSI2/int1引物组合能扩增出984 bp的扩增片段,并且waxy-int1-1F/4R引物组合不能扩增出540 bp的扩增片段,则该材料为含Ⅳ型糯质基因的糯质谷子。最后,利用该标记组合从100份谷子资源中鉴定到2份属于Ⅳ型糯质基因控制的糯质材料。可见,该标记组合可以准确鉴别谷子Ⅳ型糯质基因。     

小麦花粉管途径转化及高效筛选体系的建立

本文报道了一种从大量花粉管途径转化处理后代中快速有效地筛选到转基因植株的方法。转化质粒为含bar筛选标记基因的天麻抗真菌蛋白(GAFP)与兔防御素(NP-1)双价抗病基因植物表达载体(pBI35S-gafp-NP1-bar),受体小麦品种为扬麦158和Alondra。对花粉管途径转化处理获得的种子分3步进行筛选鉴定：首先,转化处理种子密播于塑料盘中,待小苗长到3叶期时,用浓度为120mg／L的Basta除草剂弥雾喷施筛选,约10d后绝大部分小苗变黄枯死,只有约1％的高抗Basta除草剂的T0小苗存活;然后对其Basta抗性植株用gafp基因引物进行PCR检测,其中62．5％的Basta抗性植株为PCR阳性;最后将T0代PCR阳性植株后代种子(T1)分别发芽并按株系混合取样提取DNA,分别用gafp和bar基因引物进行PCR检测验证,结果均为阳性。表明外源基因已整合入小麦基因组并由T0代植株稳定遗传到T1代,同时证明该筛选方法是可靠有效的。     

转TaEBP基因小麦的回交转育研究

本研究以转TaEBP基因的新春9号小麦T 4代株系为供体,通过回交育种的方法将与抗逆相关的TaEBP转录因子基因导入黄淮麦区的7个主栽或主推小麦品种中,利用温室快速加代和目的基因PCR分子跟踪检测技术,实现了一年四代的快速繁育,在一年内获得了转基因回交三代株系群。PCR分析结果显示,TaEBP基因在杂交F1代植株中阳性率平均在72.3%以上,在6个轮回亲本的回交后代中基本符合1∶1分离比率,在刑麦六号的BC3F2代中呈3∶1分离,外源TaEBP基因的分布符合一对显性等位基因扩增结果的遗传分离比例;PEG-6000胁迫条件下,对3个来自刑麦6号BC3F2代的回交导入系苗期抗性鉴定显示,3个转基因回交导入系的抗旱性明显提高。表明利用转基因材料通过回交转育、快速加代和分子跟踪检测是快速定向改良小麦品种的性状、获得新的转基因小麦的一条有效途径。     

油菜Ogura-CMS恢复系分子标记二重PCR体系研究

油菜Ogura-CMS是由细胞质中线粒体嵌合基因Orf138和1对隐性细胞核基因(rfrf)共同控制的一种最稳定的雄性不育材料,是油菜杂种优势利用的一种有效途径.本研究根据不育基因Orf138和恢复基因Orf687的基因序列,设计2对PCR特异引物,以自育的Ogura-CMS不育系、恢复系以及杂交F1代植株的DNA为模版,建立了同时扩增不育和可育恢复基因的的二重PCR体系,用于油菜Ogura-CMS恢复系的分子标记辅助选择.结果表明,以建立的二重PCR体系用于F2代群体的分子标记辅助选择,其结果与常规测交结果完全吻合,可以有效提高其选择效率.本研究所建立的油菜萝卜质雄性不育恢复系分子标记二重PCR体系检测结果稳定可靠,为油菜Ogura-CMS恢复系的选择提供了一种实用可靠的标记辅助选择技术体系.