籼型水稻突变体MLA-1低直链淀粉突变基因遗传分析

通过对籼稻美香占经空间诱变筛选出的低直链淀粉含量突变体MLA-1进行遗传分析及分子生物学研究,发现MLA-1与高直链淀粉含量材料杂交的F2籽粒群体直链淀粉含量呈现一对等位基因3:1分离模式,且低直链淀粉籽粒均表现为半透明胚乳性状,F2代植株中低直链淀粉含量植株、中等直链淀粉含量植株及高直链淀粉含量植株的分离比例为1:2:1;而MLA-1与糯稻“荆香糯“杂交的F2代单株自交穗出现糯粒穗、杂合(糯粒和半透明粒)穗及半透明籽粒穗三种类型,比例为1:2:1.选用180对微卫星引物对MLA-1和对照美香占进行SSR分析,有22.8%的扩增产物在两个材料间表现出了多态性,第6染色体短臂上与Wx基因紧密连锁的引物RM190附近的连续3对引物(RM587,RM510,RM584)均表现出多态性,这可能正是MLA-1直链淀粉含量降低的原因.根据以上结果,推测MLA-1的低直链淀粉含量突变基因为一隐性突变,该突变位点不但与Wx基因紧密连锁,而且与Wx基因共同控制MLA-1低直链淀粉含量和半透明胚乳特性.     

小麦淀粉品质改良的综合标记辅助选择体系的建立

 综合运用常规育种技术和标记辅助选择 ,建立了细胞和个体水平 (花粉和籽粒染色、直链淀粉含量、膨胀势和RVA粘度参数 )、蛋白质水平 (Wx蛋白的SDS PAGE)、DNA水平 (Wx基因的STS标记和SSR标记 ) 3个水平的综合标记辅助选择体系 ,用于改良淀粉品质 ,培育优质面条小麦和糯性小麦。结果表明 ,利用花粉和籽粒染色、Wx蛋白电泳、Wx基因的STS标记和SSR标记可以选育糯麦 ;国内首次从 5个组合中选育出一批糯性小麦株系。建立了依膨胀势、直链淀粉含量、高峰粘度的面条品质评分的回归方程 ,给出了小麦面条品质育种早代的预测指标。对综合标记辅助选择体系的利用和糯性小麦的应用进行了讨论。     

甜糯双隐性基因型玉米种质的创制与评价

【目的】创制甜糯基因双隐性玉米自交系,了解甜糯基因双隐性对品质性状的影响,为甜糯玉米育种提供参考和依据。【方法】以1份甜玉米Zea mays ssp. saccharata骨干自交系(M01)和3份糯玉米Z. mays var. ceratina自交系(L33、L35和L38)为材料,用与糯玉米隐性基因wx紧密连锁的分子标记辅助筛选,F2代得到甜糯双隐性玉米材料,连续自交,F4代得到11个纯合甜糯双隐性玉米自交系,检测其可溶性糖含量、淀粉含量及乳熟期籽粒果皮厚度,并与对应的甜、糯玉米亲本进行比较分析。【结果】与wx基因紧密连锁的引物phi061在甜、糯玉米亲本间扩增出清晰且呈共显性的条带,可在F2代作为糯质基因的前景选择标记。11份甜糯双隐性自交系材料的可溶性糖质量分数平均为12.27%,比甜玉米亲本高2.55%,远高于糯玉米亲本;淀粉质量分数平均为19.73%,比甜玉米亲本低3.77%,远低于糯玉米亲本;乳熟期籽粒冠部和背胚部果皮厚度均介于对应的杂交亲本之间。【结论】通过分子标记辅助选择可快速创制甜糯纯合双隐性玉米材料,其可溶性糖含量高于甜质亲本,淀粉含量低于甜质亲本,果皮厚度介于双亲之间。     

酒用糯高粱EMS突变体库构建及突变体筛选

[目的]利用甲基磺酸乙酯(EMS)构建酒用糯高粱突变体库,并筛选出田间表型性状明显突变的株系,为糯高粱遗传改良、新品种选育及基因功能研究提供丰富的基础材料.[方法]采用0.4%EMS对糯高粱品种红缨子进行诱变处理,M1代单株收获,并对M2代突变群体开展全生育期的田间表型性状鉴定,筛选出性状明显突变的株系.[结果]经EMS诱变处理后红缨子M1代突变群体田间存活率降至31.9%,且出现了多种性状变异,如叶片白(黄)化、叶片畸形、穗畸形、植株矮化和不育等性状,共获得M1代突变株系1020个.在M2代突变群体中发现86个突变株系,突变频率为8.43%.其中,叶色(白化、黄化、芯叶白化、浅绿色、白绿条纹、黄绿条纹)突变株系42个、叶型(畸形叶、卷曲叶和直立叶)突变株系8个、穗型(畸形、小穗和穗缺失)突变株系10个、生育期(早熟和晚熟)突变株系5个、蜡质(蜡质缺失)突变株系4个、感病性(易感病)突变株系4个、育性(完全不育和半不育)突变株系5个及株高(高杆和矮杆)突变株系8个.[结论]构建的酒用糯高粱EMS突变体库表型变异丰富,可用于高粱功能基因组学研究和酒用糯高粱育种.     

2个籼稻低直链淀粉突变体Wx等位基因序列的研究

根据粳型水稻Wx基因全序列设计引物,扩增2个空间诱变低直链淀粉突变体XLA-1和XLA-2的Wx等位基因.序列分析结果表明:XLA-1、XLA-2与原种籼小占在Wx基因DNA序列上存在较多碱基差异,这种差异以碱基改变为主;XLA-1、XLA-2在第10外显子(+1 208 bp)处存在一个单核苷酸突变(籼小占为碱基T,突变体为碱基C),编码子由TCT突变为CCT,导致丝氨酸突变成脯氨酸,氨基酸的改变可能改变了Wx蛋白的空间结构,致使它不能充分结合在淀粉颗粒上,进而导致直链淀粉含量下降.本研究初步证明在2个籼稻突变体中存在Wx的复等位基因影响直链淀粉含量.     

糯小麦遗传育种研究动态综述

糯小麦在食品和非食品工业中具有重要的应用价值.通过对国内外学者对糯小麦遗传育种研究动态的分析,综述了有关小麦籽粒胚乳中淀粉的遗传特性和类型、Wx蛋白的分离方法、Wx基因缺失位点在不同国家小麦品种中分布、糯小麦品种选育、品质特性以及应用前景等方面的重要研究进展.     

棉花T—DNA标签雄性不育突变体的遗传分析

利用农杆菌介导T—DNA插入得到棉花雄性不育突变体,与野生型陆地棉（Gossypium hirsutum L）Coker 312杂交得到F1代。F1代植株出现了不育与可育两种性状的分离,分离比是1：1。对F1代进行形态学观察、卡那霉素和除草剂抗性鉴定、PCR扩增检测以及遗传学分析,证实雄性不育突变性状的表现与T—DNA插入共分离,从而认为突变是由T—DNA插入引起的显性杂合突变,这为利用T—DNA标签法进行雄性不育有关基因的克隆奠定了基础。     

EMS诱变国麦301突变体库的构建

为给小麦功能基因组学研究和分子育种准备基础材料,以高产小麦新品种国麦301为试材,用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)溶液处理,构建小麦突变体库。在2011-2013年2年试验中,对田间M1和M2代株系全生育期表型进行了观察鉴定。2013年对M2代12个株系和3 020个穗系的主要农艺性状及其他生物学性状进行调查,共获得130个突变体系。M2代发生表型突变的频率约为4.29%。M2代中叶背蜡质、叶子细长的突变穗系可遗传,后代无遗传;叶色嫩绿、穗细长等突变性状有分离。本研究所构建的国麦301突变体群较为理想,可用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良。     

一个水稻卷叶突变体的遗传分析

在对转基因水稻后代的筛选鉴定过程发现1个株系的T1代群体中有11株叶片卷曲、40株叶片正常,分离比例为3∶1,符合1对基因隐性遗传。该基因突变除使叶片卷曲外,还影响籽粒的发育,结实率低、籽粒畸形;通过PCR分子检测证实该突变体并不是由T-DNA插入引起,其突变性状与T-DNA没有共分离。     

浙江鲜食糯玉米新品种简介

兹将2001年12月经浙江省农作物品种审定委员会审(认)定通过的鲜食糯玉米新品种简介于后。浙凤糯2号浙凤糯2号是浙江省农科院作物所和浙江省农业厅农作物管理局合作选育的鲜食糯玉米杂交新组合。果穗籽粒纯白,蒸煮鲜食具有甜、糯、香的特点。经2年多点品比试验,春播鲜果穗(带苞衣)平均亩(1亩=667平方米,下同)产833.1千克,比对照苏玉糯1号增产7.7%;夏秋播鲜果穗平均亩产641.4     

糯性小麦及Wx基因研究进展

糯性小麦对淀粉及面团特性有很大影响,众多研究显示,小麦3个糯性基因的缺失位点存在着剂量效应,把它们同时组合到1个小麦品系中,能产生含量极低甚至不含直链淀粉的胚乳。针对国内外糯性小麦育种研究,介绍了其研究现状、糯质特性及淀粉品质、糯性突变体的种质资源筛选、Wx基因及其分子遗传研究、糯性突变体的鉴定等的研究进展,并对糯性小麦的选育、存在问题与应用前景作了分析和展望。     

大麦糯性相关基因Wx单核苷酸多态性分析

【目的】大麦Wx是控制直连淀粉合成相关的糯性基因,研究大麦糯性相关基因Wx单核苷酸多态性,并分析其与籽粒直链淀粉含量的关系。【方法】以2个国外糯大麦品种为对照,对30份高、中、低直链淀粉含量的中国大麦进行Wx的克隆和测序,分析Wx的单核苷酸多态性(SNP)及其与籽粒直链淀粉含量之间的关系。【结果】在对32个大麦品种的核苷酸序列多态性鉴定中,共检测到了169个多态性位点,平均每26bp检测到一个多态性位点。在所有检测到的多态性位点中,包括143个SNP和26个InDel,二者的频率分别为1/310和1/169。Wx的内含子1、3、5、8区,外显子2、5和5′-UTR及3′-UTR区域为变异富集区,其它区域变异较小。外显子2和内含子1区域所承受的选择压力较小。单倍型分析表明,第1种单倍型中包括所有低直链淀粉含量的材料。【结论】大麦Wx的多态性与直链淀粉含量之间存在明显的对应关系。     

T-DNA插入产生的水稻小粒突变体遗传分析

[目的]研究水稻粒形突变体的遗传特性及其在水稻遗传改良中的作用。[方法]筛选水稻T-DNA插入纯合体,鉴定表型变异,通过表型突变的遗传分析及其与T-DNA插入共分离的检测,研究水稻表型突变的遗传特性。[结果]观察到1个粒形突变体T56。主要表现为粒长变短、粒宽变窄及千粒重降低;对该突变体进行遗传分析,分离群体出现野生型和突变体2种类型,其分离比符合3∶1,表明该突变体表型受1对隐性基因控制。突变体及其后代分离群体的Basta抗性检测和PCR分子检测结果表明,该突变体由T-DNA插入所引起,突变性状与T-DNA共分离。[结论]该材料可用于插入座位的基因克隆和水稻遗传改良的种质资源。     

油菜乳白花突变体的获得及后代遗传表现

对油菜品系优3进行了N+诱变处理研究,结果表明:N+诱变处理后,油菜品系优3 M2代产生1株乳白花突变体(正常黄花突变为乳白色花),自交后M3代表现白花∶乳白花∶黄花为1∶2∶1的分离比;用白花个体测交,后代表现白花∶乳白花为1∶1的分离比;用黄花个体测交,后代表现乳白花∶黄花为1∶1的分离比,表明油菜白花性状和黄花性状均受一对纯合基因控制,白花对黄花为不完全显性遗传。     

玉米籽粒淀粉粒密度基因tw1的精细定位

【目的】淀粉粒密度影响籽粒容重,通过对一个玉米籽粒淀粉粒密度突变体Mrd进行鉴定和精细定位,为容重相关基因的克隆和功能验证奠定基础。【方法】以育种选系过程中发现的一个淀粉粒密度突变体Mrd为材料,利用近红外光谱分析仪检测其籽粒内部化学成分的变化,用扫描电镜观察授粉后18-45 d正常籽粒和突变籽粒中淀粉粒形态的差异;于2014-2016年分别在河南郑州和原阳以及海南三亚种植Mrd与B73的杂交组合及F₂和BC₁分离群体,并对其进行遗传分析;使用来自maizeGDB（http://www.maizegdb.org）的覆盖全基因组的1 000对SSR引物,通过集团分离分析法（bulked segregation analysis,BSA）筛选与目的基因紧密连锁的标记,实现目的基因的初步定位;并在该定位区间内开发新的标记,对从38 000 BC₁分离群体中筛选出的交换单株进行基因型分析,实现目的基因的精细定位;通过候选基因序列分析、功能预测和等位性测验确定首选候选基因。【结果】该突变体籽粒较正常籽粒体积变小,比重增加;细胞学和化学组份分析结果表明,与野生型籽粒相比,突变体籽粒中的粗蛋白含量降低,粗淀粉含量没有显著变化,淀粉粒形状不规则且变小、密度增加,可能是导致籽粒容重变大的原因;对授粉后不同天数籽粒内部淀粉粒结构的观察显示,突变体籽粒淀粉粒的密度比正常籽粒密度大,并随发育进程不断增加;对Mrd与B73的F₂及测交后代分离群体的遗传分析结果表明,Mrd籽粒突变是由单隐性基因（命名为tw1）控制的;该基因首先被定位在第6染色体的SSR标记umc1105和bnlg1154之间,物理距离为22 Mb;利用上述2个标记对BC₁群体进行交换单株筛选,并开发标记,将该基因定位于SSR标记B3和A47之间,物理距离为0.2 Mb;在该候选区段内有包含su2在内的3个候选基因,等位性测验结果表明,tw1与su2不是等位基因;候选基因序列分析和功能预测结果表明GRMZM2G042607编码的蛋白具有碳水化合物识别结构域,在种子中对碳水化合物的储藏起沉积作用,是tw1最可能的候选基因。【结论】实现了籽粒淀粉粒密度突变性状基因tw1的精细定位,并确定了候选基因为编码一种β-1,3半乳糖基转移酶的GRMZM2G042607。     

延庆县鲜食玉米品种的评价与筛选

对12个鲜食玉米品种的生育特性、产量和品质性状进行评价,以确定适宜延庆地区种植的鲜食玉米品种。结果表明:糯玉米品种中京科糯2000的鲜穗采摘期为97d,鲜果穗产量每667m2为1 208kg,比对照增加了51.47%,鲜果穗产量和鲜籽粒产量与对照品种达到极显著水平。京紫糯218、京科糯120的鲜果穗产量与对照品种间达到显著水平。甜科脆1、京科甜2000的鲜果穗产量比对照分别高出15..18%和14.08%。科甜脆1、京科甜2000、京科甜126的鲜籽粒产量与对照间达到显著水平。感官性状评价分数≥90的糯玉米品种为京科糯2000,甜玉米为甜单21。     

甜加糯玉米研究进展及发展对策分析

甜加糯玉米是我国首创的鲜食玉米新类型，综合了甜玉米和糯玉米优点，果穗上甜、糯粒随机相间排列，口感既甜又糯，近年来受到市场的热烈追捧，已成为鲜食玉米发展的趋势与重点。我国育种人员通过聚合玉米胚乳淀粉合成途径中的甜质基因和糯质基因，形成甜糯双（多）隐性自交系，再与糯玉米自交系或彼此间杂交组配，杂交后代产生显隐性基因分离，从而实现同一个果穗上同时出现甜、糯粒。甜加糯玉米的育种发展迅速，目前已构建起“传统育种方法（甜、糯玉米杂交组配法和甜加糯玉米二环系选育法）+ 现代育种手段（分子标记辅助选择技术和单倍体育种技术）”相结合的甜加糯玉米育种体系，育成品种向多样化、优质化、特色化、功能化方向发展。甜加糯玉米因产值高、生产周期短、可灵活搭配种植茬口，市场需求和种植面积逐年增加。然而由于存在种质资源遗传背景狭窄、繁殖和制种成本较高、品质评价体系尚不完善、保鲜加工技术亟待创新等制约因素，其面临的挑战也愈发凸显，阻碍了甜加糯玉米产业未来的发展。本文从甜加糯玉米育种理论基础、育种发展历程、品种审定情况、种植分布、种植模式和市场概况等方面进行阐述，探讨核心瓶颈及制约因素，并提出相应的对策建议，以期为甜加糯玉米育种研究和产业发展提供理论依据。     

基于CRISPR/Cas9基因编辑的高油酸大豆品系创制

高油酸能够显著提升大豆食用油的稳定性和食用价值，是大豆品质改良的育种目标之一。为提高大豆籽粒油酸含量，本研究采用CRISPR/Cas9多基因编辑技术，同时敲除负调控大豆油酸含量的2个关键基因GmFAD2-1A和GmFAD2-1B。采用农杆菌介导的大豆子叶节转化方法获得20株T₀代阳性苗，但发生基因编辑的株系只有11个，其中GmFAD2-1A发生突变的有7株，GmFAD2-1B发生突变的有10株，这2个基因同时发生突变的有6株。经过加代纯合后，检测转基因株系(T₃代)大豆籽粒的脂肪酸组分，发现油酸含量显著提升，最高达81.38%,而亚油酸含量则显著降低，获得了高油酸新种质。本研究采取多基因敲除策略，成功突变大豆基因GmFAD2-1A和GmFAD2-1B,并获得高油酸大豆突变体株系，为高油酸大豆育种提供了新的种质资源。     

苏玉(糯)系列品种简介

<正> 江苏沿江地区农科所育成的苏玉(糯)系列品种,以其优良的品质,广泛的适应性,在全国糯玉米生产中独占鳌头。目前,苏玉(糯)系列品种有苏玉(糯)1号、2号和3号,均已通过农作物品种审定。 苏玉(糯)1号 一般亩产籽粒450～500 公斤,高产田600 公斤,或青果穗 1250公斤以上,比糯玉米农     

优质糯玉米品种的评价

[目的]为糯玉米新品种在冀西北地区的推广应用提供依据。[方法]以2个糯玉米新品种及目前在冀西北地区重点推广的6个糯玉米品种为材料,对其生育期、农艺性状、果穗性状、食用品质及产量进行观测、分析。[结果]万粘3号、彩糯1号属早熟品种,垦粘1号、中玉糯2号、中糯2号为中熟品种,中糯1号、万糯1号、05NB104为晚熟品种。8个品种的食用品质均达二级标准,且05NB104籽粒饱满、粘软香甜、皮薄渣少、柔嫩适口,接近一级标准。中糯2号的单穗鲜重和产量最高。在农艺性状、果穗性状方面,万糯1号排第1位,05NB104、中玉糯2号分别排第4、7位。[结论]糯玉米新品种05NB104、中玉糯2号均适宜在冀西北地区种植推广。