甘蓝型杂交种川油52的选育

<正>杂种优势利用是当前油菜育种提高产量最有成效的手段。针对目前油菜大面积生产上杂交种子纯度难保证、制种产量不高等难题,四川省农科院通过远缘杂交、辐射诱变选育出能稳定遗传的彻底雄不育新胞质材料NEA及其恢复材料,再结合复合杂交、回交、小孢子培养、分子标记辅助选择等,转育出一系列甘蓝型油菜JA新胞质不育系及JR新胞质不育恢复系,进而组配出一     

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.     

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。     

以半冬性甘蓝型油菜为亲本增强春性甘蓝型油菜杂种优势

以春性恢复系与半冬性品种(系)杂交后选育的16份新春性恢复系及其4个亲本系[2个半冬性甘蓝型油菜品种(系)和2个春性甘蓝型恢复系]、2个春性甘蓝型不育系为材料, 利用SSR、SRAP和AFLP分子标记技术分析材料间的遗传差异, 同时利用以上2个春性不育系分别与12个新春性恢复系和1个春性亲本恢复系Ag-5进行NCII双列杂交, 测定其杂种优势及杂种表现。16份新恢复系中除931和帐23外, 其余的14份新恢复系与2个不育系的遗传距离均大于其春性亲本恢复系与相应不育系的遗传距离, 说明导入半冬性品种遗传成分能扩大春性恢复系与不育系间的遗传差异; 配制的26个杂交组合中, 其双亲中不育系所对应保持系单株产量为高亲值的组合有15个, 其中13个组合单株产量超亲优势都强于所对应不育系与亲本恢复系Ag-5所配杂交组合, 说明导入半冬性品种遗传成分可增强甘蓝型春油菜杂种优势; 12个新恢复系分别与2个不育系所配24个组合中18个组合的单株产量都分别超过所对应不育系与亲本恢复系Ag-5所配杂交组合, 说明导入半冬性品种遗传成分能提高甘蓝型春油菜杂种的产量; 新恢复系与2个不育系杂交后代的抗病性均强于其亲本恢复系与相应不育系杂交后代的抗病性, 说明导入半冬性品种遗传成分能提高春性甘蓝型油菜杂交种抗菌核病的能力。研究结果表明, 半冬性甘蓝型油菜品种可能为春油菜杂交育种提供有价值的遗传资源。     

双低甘蓝型杂交油菜青杂4号的特征特性及栽培技术

青海省农林科学院春油菜研究所利用特早熟双低甘蓝型油菜和PolimaCMS测交,并用亲本与完全不育的后代连续回交4代,获得稳定的PolimaC-MS025A和保持系025B;同时用带有不育胞质的恢复系作母本和双低保持系杂交,对杂种后代进行分离选择,最后选育出农艺性状较好的恢复系238R;不育系025A和恢复系238R配制出杂交组合25。2004~2005年该组合在青海省进行区域试验和生产试验,表现高产、优质、抗逆性强。2005年12月通过青海省第七届农作物品种审定委员会第一次会议审定,定名青杂4号;合格证号:青种合字第0207号。1特征特性1·1植株性状春性、早熟,属特早熟甘蓝型杂交油菜。生育期……     

双低甘蓝型杂交油菜青杂5号的特征特性及栽培技术

青海省农林科学院春油菜研究所从引进双低春油菜品种马努中选株与波里马细胞质雄性不育系331A测交,并用亲本与完全不育的后代连续回交4代,获得稳定的PolimaC-MS105A和保持系105B;同时用带有不育胞质的恢复系作母本和双低保持系杂交,对杂交后代进行分离选择,最后选育出农艺性状较好的恢复系1831R;不育系105A和恢复系1831R配制出杂交组合305。2003～2005年该组合参加国家春油菜区域试验和生产试验,表现高产、优质、抗逆性强。2006年9月14日通过国家农作物品种审定委员会审定,定名青杂5号。1特征特性1.1植株性状该品种为甘蓝型春性不育三系…     

甘蓝型油菜隐性核不育系ZWAB的选育及其临时保持系和恢复系的筛选

利用甘蓝型油菜隐性核不育杂交组合川油14中发现的不育株作母本、引进英国品种Bristal作父本杂交,F1代与中油821进行复合杂交,于后代中连续选择不育株与可育株兄妹交,获得稳定的两型系ZWAB.通过对其广泛测交,筛选出能完全保持其不育性的临时保持系和完全恢复的恢复系.临保不育系和恢复系配制的杂交种具有较强的杂种优势,有着良好的利用前景.     

新型不育胞质在栽培稻中的分布与鉴定

为了分析只含有不育基因orf216在栽培稻中的分布,鉴定具有新的细胞质雄性不育胞质类型的种质资源。选取栽培稻824个品系为研究对象,以细胞质雄性不育相关序列HL-Sp1的特异引物进行PCR扩增,初步筛选得到9个候选品系,利用细胞质雄性不育基因orfH79,orf216的特异引物进行PCR扩增完成进一步筛选,并用Southern杂交验证。结果表明,最终筛选出IR72892,IR43,IR735463个只含有不育基因orf216不含orfH79的新型细胞质雄性不育胞质类型的品系。通过分子标记辅助选择,已成功的从824个栽培稻种中筛选到新的具有细胞质雄性不育胞质类型的新品系,为后续不育系的培育和相关理论研究奠定基础。     

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.     

甘蓝型油菜Ogu CMS恢复材料1575 R的分子初步鉴定

对甘蓝型油菜萝卜质不育系(Ogu CMS)13个恢复材料(1575R)进行Ogu CMS 恢复基因Rfo及其旁侧特异性标记分子水平鉴定,为鉴定有别于国外恢复系提供依据。用Rfo特异性分子标记、5个Rfo连锁的特异性分子标记、具有缩短的萝卜片段的芸薹属Ogura恢复系(SRF系)特异性标记对1575R的13个恢复材料进行检测,检测以甘蓝型油菜Ogu CMS的4个不育材料和4个保持材料为对照,检测结果与国外同类的恢复材料RRH1、R113、R2000、SRF系和NW1717做比较鉴定。1575R的13个恢复材料都含有Ogu CMS的恢复基因Rfo,而缺少了RRH1、R113、 R2000共有的标记BolJon。同时,1575R含有和NW1717相同的标记。由此初步鉴定出1575R可能和RRH1、R113、 R2000、SRF系是不同的,而和NW1717的同源性最近。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育分子特性研究

大白菜CMS96细胞质不育系是由大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质不育源杂交、多代回交后获得的。该不育系生长势旺、不育性稳定,不育度和不育株率均为100%,蜜腺正常,在大白菜杂种一代生产中具有广阔的应用前景。为了定位大白菜CMS96细胞质不育所属的类型和获得其不育有关的特异序列,依据atp9、coxI、orf138和orf224保守序列设计4对引物,对3组11份大白菜材料线粒体DNA进行PCR扩增,每组材料内包含同核异质PolCMS、OguCMS、CMS96三种大白菜不育系和一种共用保持系。结果表明,atp9和coxI引物在所有材料中均有扩增产物,供试材料间没有差异;而orf138和orf224引物扩增产物存在差异。orf138引物仅在全部OguCMS和CMS96不育系中扩增出309bp特异带,而保持系和PolCMS不育系没有扩增产物;orf224引物仅在所有PolCMS中扩增出689bp特异带,而保持系、OguCMS和CMS96不育系没有扩增产物。同时,对保持系和不育系花组织mRNA进行RT-PCR分析,进一步验证了orf138和orf224引物扩增产物的特异性和一致性。同源性分析结果表明,利用orf138引物所获得的309bp大白菜mtDNA特异片段均与萝卜OguCMS、甘蓝型油菜OguCMS萝卜体细胞杂种所具有的Oguorf138高度同源,二者有172个核苷酸完全相同,有58个氨基酸完全相同;orf224引物所获得的689bp大白菜mtDNA特异片段与甘蓝型油菜的Polorf224高度同源,二者有677个核苷酸完全相同,有225个氨基酸完全相同,同源性均达到100%。初步认为大白菜OguCMS和CMS96不育系具有相似性,OguCMS萝卜所具有的orf138是导致二者不育的原因;Pol甘蓝型油菜所具有的Polorf224是导致大白菜PolCMS不育的原因。     

甘蓝细胞质雄性不育相关基因orf138的分子特性分析

为了研究甘蓝雄性不育机制,根据萝卜CMS相关基因orf138的序列信息,设计特异引物,并在甘蓝不同类型不育系和保持系中鉴定PCR产物的稳定性。随后利用Tail-PCR技术,扩增获得此基因的侧翼序列并进行了生物信息学分析。结果表明在甘蓝不育型材料中,能够稳定扩增出300 bp左右的单一条带,而在其他细胞质不育类型和可育材料中均未扩出条带,经多次验证结果稳定可靠。甘蓝中orf138的上下游侧翼序列有效碱基1789 bp,通过生物信息学分析,获得包括起始密码和终止密码的orf138的完整序列共417 bp。同源性比对结果显示：与甘蓝型油菜﹑白菜和萝卜的orf138片段具有高度保守性。分析侧翼序列表明甘蓝orf138的3’端是由ORF83、trnfM、ORF125等基因片段构成的一个复杂序列。获得了甘蓝OguCMS特异的分子鉴定标记,明确了orf138在甘蓝线粒体中的位置,以上结果为甘蓝雄性不育的进一步研究奠定良好的基础。     

油菜Nsa CMS候选恢复基因的来源及表达

根据同源序列法克隆的Nsa CMS候选恢复基因PPR618的序列,采用PCR方法在Nsa CMS不育系、恢复系、原始体细胞杂交亲本以及其他甘蓝型油菜品种中共克隆出22个同源序列。序列分析表明,野芥亲本野油18、甘蓝型油菜亲本中双4号各含有2个同源序列,而Nsa CMS 4个恢复系则分别含有3、1、1、1个同源序列。恢复系中候选恢复基因的序列与野芥亲本野油18的同源序列的一致性在93%以上,其中恢1、恢3和恢4中至少有一个同源序列与野油18的第一个同源序列完全相同,恢2中的同源序列与野油18的第2个同源序列完全相同;但与甘蓝型油菜的同源序列一致性均低于80%,说明候选恢复基因来源于新疆野芥,而不是甘蓝型油菜。除了原来的PPR618外,获得了3个来源于恢复系的新候选恢复基因。候选恢复基因在序列上与萝卜和矮牵牛的恢复基因一致性较高。半定量RT-PCR分析表明,候选恢复基因在恢复系中多个组织都有表达,但在根、茎中表达量特别少。随着营养器官到生殖器官的发育逐渐升高,候选恢复基因在恢复系中表达量最高的是雄性败育关键时期, 即1.5~2.5 mm的花蕾中,但不育系中的同源基因在茎中的表达量则相对高于其他组织。     

与大白菜细胞质不育相关RAPD特征片段的克隆和序列分析

为了研究和获得大白菜细胞质不育系和保持系线粒体DNA的多态性,选用153个RAPD随机引物,对3套材料,每套中包含不同来源、同核异质的大白菜细胞质不育系（Pol-CMS、Ogu-CMS和CMS96）和保持系线粒体DNA进行RAPD分析。结果表明,有4个RAPD随机引物可以在全部Ogu-CMS和CMS96不育系中扩增出特异带,有1个随机引物仅在所有Ogu-CMS不育系中扩增出特异带;同时将OPAH16随机引物扩增的与不育相关的特异带进行了克隆和测序。结果表明,所获得的特异片段均与拟南芥和甘蓝型油菜的线粒体基因组序列部分同源,但与已发表的不育基因序列没有同源性。由这5个序列推导出的蛋白质与拟南芥中的一种未知功能蛋白AtMg00760（ORF109b）具有部分同源性。这5个序列的可能功能正在验证中。     

大白菜细胞质雄性不育的分子鉴定及序列分析

为了获得3种大白菜细胞质雄性不育系Ogu CMS,Pol CMS,CMS96和保持系间的多态性以及定位大白菜CMS96不育系所属的不育类型,利用设计的atp6,orf222单一和混合引物PCR扩增3组11份同核异质大白菜细胞质雄性不育系和保持系mtDNA。结果表明,atp6引物在大白菜Ogu CMS不育系扩增的200 bp片段为其特异带;orf222引物仅在大白菜Pol CMS和CMS96不育系有扩增产物,但二者有3点完全不同:大白菜Pol CMS不育系扩增产物为675bp,CMS96不育系扩增产物为669 bp,二者相差6个核苷酸,后者定名为大白菜CMS96-orf222。大白菜CMS96-orf222与甘蓝型油菜Nap CMS的nad5c基因和Nap-orf222基因同源性均为99%,E值为0.0;大白菜Pol CMS的675 bp序列具有ORF224开放阅读框,没有保守结构域,而大白菜CMS96的669 bp序列具有ORF222开放阅读框和保守结构域YMF19。另外,atp6和orf222混合引物多重PCR扩增产物存在明显多态性:800 bp为大白菜保持系的差异带型;2 300 bp和1 500 bp为大白菜Pol CMS不育系特异带型;200 bp为大白菜Ogu CMS不育系特异带型;690 bp为大白菜CMS96不育系特异带型。该方法仅用一次PCR反应快速地将3种大白菜细胞质雄性不育系和保持系一次性全部区分开,为大白菜分子育种和常规育种更好地相结合提供了简单、快速、准确和重复性好的方法和手段。     

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...     

油菜野芥NSa细胞质雄性不育系的特异性分子鉴定

常规细胞质类型鉴定方法花费时间长、工作量大、鉴定效率低、应用性较差。基于基因组重复序列的PCR技术(rep-PCR)在重复序列丰富的线粒体和原核生物的基因组鉴定中效果较好, 本研究对8份油菜资源的细胞质进行分子鉴定,结果表明rep-PCR可以明确区分甘蓝型油菜中常见的6种雄性不育细胞质。同时对甘蓝型油菜和野芥(Sinapis arvensis)体细胞杂交创建的、育性较为稳定的NSa野芥雄性不育胞质进行了分子特异性鉴定,获得了两条NSa不育胞质的特征DNA条带。但波里马和萝卜质不育细胞质的特异性引物在NSa中不能扩增出特异性片段,说明NSa不属于这两种细胞质类型。本研究结果为该不育胞质系统的利用和知识产权保护提供了理论依据和技术支撑。     

Identification of stable maintainer and fertility restorer lines for 'Polima' CMS in Brassica campestris

‘Polima’ cytoplasmic male sterility (CMS) was transferred from ‘Polima’ Brassica napus ‘ISN 706’to five different cultivars of Brassica campestris (‘Pusa kalyani’, ‘Pant toria’, ‘Candle’, ‘Tobin’ and ‘ATC 94211′) by repeated backcrossing. It was observed that, while ‘Polima’ CMS manifested complete and stable male sterility in the nuclear backgrounds of ‘Pusa kalyani’, ‘Pant toria’, and ‘Tobin’, the cultivars ‘Candle’ and ‘ATC 94211’possessed the restorer gene for this CMS in the heterozygous condition. An analysis of F₁ and F₂ generations of ‘Polima’‘Pusa kalyani’בCandle’ and ‘Polima’‘Pusa kalyani’בATC 94211’ revealed that restoration is controlled by a single dominant gene. Identification of stable maintainers and restorers of ‘Polima’ CMS could facilitate the development of hybrid varieties in B. campestris.     

Development of PCR-based markers linked to a restorer gene for cytoplasmic male sterility in radish (Raphanus sativus L.)

A random amplified polymorphic DNA (RAPD) marker named OPC06-1900 was previously found linked to a fertility restorer gene (Rfw) for cytoplasmic male sterility (CMS) in radish (Raphanus sativus L.). The RAPD marker was converted to a dominant sequence characterized amplified region (SCAR) marker SCC06-1894 by molecular cloning and nucleotide sequencing. A BLAST search revealed that the SCAR marker SCC06-1894 showed significant homology to the corresponding regions of Arabidopsis and Brassica sulfate transporter genes. The presence of the intron and exon of the DNA fragment SCC06-1894 was demonstrated by comparing RT-PCR and PCR products. Thus, allele-specific oligonucleotide primers were designed to amplify the SCAR marker SCC06-415. PCR test with F₂ plants and sequence analysis showed that SCC06-1894 and SCC06-415 were allelic, linked to Rfw/rfw gene at 8.0 cM. Nine oligonucleotide primers were designed based on a single radish nuclear restorer gene mRNA. A survey of these primer combinations by bulked segregant analysis (BSA) identified three polymorphisms. The three PCR-based markers were co-segregant in the coupling phase and distant from the Rfw gene by 1.4 cM. These specific markers distributed on both sides of the Rfw gene and will be helpful for breeding new rapseed (Brassica napus L.) restorer lines.     

细胞质雄性不育系在大豆常规育种中的应用研究

提高育种效率是育种家追求的育种手段之一,大豆细胞核雄性不育系已被应用于轮回选择育种中,但细胞质雄性不育系能否应用于常规大豆育种程序还未曾有报导。此研究以13个细胞质雄性不育系和9个恢复系配制15个杂交组合,利用苜蓿切叶蜂授粉,通过对其后代的选择与鉴定,选育出4个高产、优质大豆新品系。探讨了该方法的育种效率、组合选配与后代选择问题以及杂种优势与后代表现的关系。研究结果显示,该方法能显著提高育种效率,为细胞质雄性不育系在常规大豆育种中的应用开辟了新的途径。