利用野生甘蓝改良油菜Ogu CMS恢复材料的菌核病抗性

【目的】油菜生产受菌核病危害严重,但油菜中缺乏抗源,严重限制了油菜抗菌核病育种进程。萝卜胞质不育系(Ogu cytoplasmic male sterility,Ogu CMS)是生产油菜杂交种最好利用的授粉控制系统之一,但目前还没有抗菌核病油菜Ogu CMS恢复系选育的报道。野生甘蓝中存在高抗菌核病的资源,以抗病野生甘蓝为抗源,拟将野生甘蓝的菌核病抗病遗传成分转入Ogu CMS材料中,发展优质抗菌核病的油菜Ogu CMS恢复材料,为进一步发展抗菌核病的油菜Ogu CMS恢复系提供资源。【方法】首先采用抗菌核病野生甘蓝Brassica incana与白菜种间杂交,经胚挽救及染色体加倍技术发展人工合成甘蓝型油菜;然后将人工合成甘蓝型油菜与含Ogu CMS的油菜杂交,后代自交,并利用与甘蓝抗病QTL连锁的marker进行分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS),筛选携带主效抗病位点C1-QTL和C9-QTL的材料;MAS选中的材料通过侧枝离体接种鉴定评价其菌核病抗性,选择相对感病度S(susceptibility)显著低于甘蓝型油菜中双9号(耐病对照)的材料进行籽粒硫苷和芥酸含量测定,选择籽粒品质相对较好的材料进行恢保测定,筛选含抗病位点、抗菌核病、且结实率较好的Ogu CMS恢复材料。【结果】成功获得抗病甘蓝与白菜杂交发展的人工合成甘蓝型油菜AC1-4,其菌核病抗性显著高于甘蓝型油菜中双9号;AC1-4与Ogu CMS甘蓝型油菜4Q292杂交产生了146个F1单株,从中选择到含有甘蓝C1-QTL和C9-QTL、结实正常、相对感病度S分别为0.66和0.40的2个单株4C99和4C115发展F2世代;并从124个F2植株中筛选出8份材料自交发展了982个F2:3单株,并从中筛选到50株含有抗病位点C1-QTL和C9-QTL的植株,其相对感病度S介于0.34—0.89;其中有2份籽粒品质接近单低的材料5X82-2(硫苷含量为45.38μmol·g-1饼粕)和5X82-7(芥酸含量为6.5%)。【结论】改良了油菜Ogu CMS恢复材料的菌核病抗性。     

人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜几种关键酶编码基因的表达与其抗性的关系

【目的】研究人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜RB165的几种关键酶编码基因与菌核病抗性的关系。【方法】以RB165及其野生甘蓝抗病亲本BP（Brassica incana）和耐、感病甘蓝型油菜为试材,离体鉴定叶、茎菌核病抗性,并用qRT-PCR对4个病程相关基因（OXO、Cu/Zn SOD、PR2和PR3）在叶片接种0、6、12、24、36 h的表达进行检测。【结果】参试材料叶片和茎杆的抗病性达到极显著正相关（r = 0.93）; RB165的抗病性低于RP,但极显著高于耐、感病品（种）系;接种核盘菌后,OXO的表达被抑制,Cu/Zn SOD的表达则先下降后上升,PR2的表达出现2次峰值,PR3的表达被剧烈诱导,4个基因在不同材料间的相对表达量差异极显著,但变化规律相似。【结论】RB165的抗病性强于耐病甘蓝型油菜,但几种酶编码基因受核盘菌的诱导表达与菌核病抗性没有直接关系。     

甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育恢复材料的创制

【目的】探讨外源萝卜恢复基因的导入途径与筛选方法,转育甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育（Ogu CMS）恢复材料,为甘蓝型油菜Ogu CMS育种应用创造条件。【方法】以萝-蓝（Raphanobrassica,2n=58）为供体材料,利用嫁接克服远缘杂交生殖障碍导入外源恢复基因,对获得的属间杂种依次进行甘蓝型油菜性状、自（异）交结实性状以及恢复率稳定性状等特征特性强化筛选。【结果】育成一份甘蓝型油菜Ogu CMS纯合恢复材料CLR650,体细胞染色体数目为38-40条,减数分裂过程中部分细胞存在染色体落后及形成染色体桥等异常现象,但细胞异常对花粉正常形成没有明显影响,恢复株自交、测交均为100%可育。以基于Ogu CMS恢复基因（Rf0）设计的特异分子标记进行检测,证明该材料存在Ogu CMS恢复基因。以与之连锁其它萝卜分子标记分析比较,表明其萝卜片段长度短于国外同类恢复系R113。【结论】CLR650的育成为甘蓝型油菜Ogu CMS创制了新型恢复材料。     

甘蓝型油菜发育进程中赤霉素动态变化及其与产量的关系

【目的】中国甘蓝型油菜品系与欧洲甘蓝型油菜品系存在较大的遗传差异，二者组配的杂种F₁产量优势明显。测定不同来源的甘蓝型油菜发育进程中GA的动态变化，研究GA含量与亲本及杂种F₁产量的关系，分析亲本及杂种后代GA合成途径关键酶基因的转录水平，为探明GA对甘蓝型油菜生长发育的影响及其在产量形成过程中的作用奠定基础。【方法】2020年11月至2021年5月，利用高效液相色谱法测定15个不同来源的中国甘蓝型油菜品系及15个欧洲甘蓝型油菜品系GA含量的动态变化；2021年11月至2022年5月，以杂种F₁产量优势较强的YG2009×YC4、ZS11×YC4及其亲本YG2009、ZS11、YC4为材料，考察3个不同时期（D1：2022年1月15日；D2：2022年2月15日；D3：2022年3月15日）亲本及杂种F₁的GA含量变化、生长指标（株高、根长和鲜重等）、产量及构成因子（单株角果数、角粒数和千粒重）和光合指标（光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO₂浓度），分析GA含量随温度变化的趋势，GA含量与亲本及杂种F₁的农艺性状、光合特性和产量的关系，并利用实时荧光定量PCR技术，分析亲本及杂种F₁不同时期（D1、D2和D3）GA合成途径关键酶基因的转录水平变化。【结果】GA总量与环境温度密切相关，供试甘蓝型油菜GA含量随温度的变化均呈先降低后升高的趋势，但来源于欧洲的甘蓝型油菜品系平均GA含量高于中国品系。F₁产量表现为明显的优势，YG2009×YC4产量比其父、母本分别提高18.06%和10.35%；ZS11×YC4产量比其父、母本分别提高29.92%和28.6%。亲本和杂种F₁的部分农艺性状差异显著，产量与GA含量存在相关性。亲本及杂种F₁中GA20ox4、GA3ox2及SLR1转录水平的变化较大。【结论】来源于欧洲的甘蓝型油菜品系GA总量高于中国油菜品系，而且对温度变化更加敏感；欧洲油菜和中国油菜品系杂交能产生产量杂种优势，其杂种优势与GA含量存在一定相关性；在发育过程中，欧洲油菜和中国油菜品系及其F₁中GA20ox4、GA3ox2的变化与GA含量密切相关。     

甘蓝型油菜Ogu CMS 1575A 4个恢复系分子标记的初步研究

【目的】对甘蓝型油菜Ogu CMS恢复基因(Rfo)设计的特异分子标记进行检测,为选育有别于国外的同类恢复材料提供依据。【方法】以甘蓝型油菜Ogu CMS 1575A的保持系及其恢复系1601、SR36、SR58、1628为材料,选取1个基于Ogu CMS恢复基因设计的特异分子标记和5个与恢复基因连锁的萝卜标记,对甘蓝型油菜Ogu CMS 1575A的4个恢复系进行恢复基因Rfo分子标记检测,并与国外同类恢复系RRH1、R113、R2000的检测结果进行初步比较。【结果】甘蓝型油菜Ogu CMS 1575A的4个恢复系1601、SR36、SR58、1628均存在Ogu CMS恢复基因。与Rfo连锁的萝卜基因区段的分子标记检测比较表明,恢复系1601、1628连锁的萝卜片段长度短于国外同类恢复系R113;恢复系SR36、SR58与RRH1连锁的萝卜片段长度相近,但是SR58却缺少1601、1628、SR36共有的1个标记SG34。【结论】甘蓝型油菜Ogu CMS 1575A的恢复系1601、SR58、1628可能是有别于国外同类恢复系RRH1、R113、R2000的萝卜质恢复材料。     

基于二代测序的甘蓝型油菜白花基因候选区间定位及连锁标记验证

【目的】近几年随着观光农业的兴起,花色的选育和改良已成为甘蓝型油菜种质资源鉴定和材料创制的重要研究方向。以甘蓝型油菜黄白花分离F₂群体为研究对象,通过二代测序技术,对白花性状基因候选区间定位,开发与白花性状连锁的分子标记,为定位白花候选基因和选育白花新材料提供新思路。【方法】以甘蓝型油菜DH纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交,观察F₁和F₂群体的花色分离,分析白花性状遗传模式。在F₂群体中选取30株纯白花和30株纯黄花构建DNA叶片子代池和RNA花瓣子代池,对亲本和DNA叶片子代池进行30×重测序,对RNA花瓣子代池进行5×测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh、中双11、Darmor、Tapidor为参考序列,重测序QTL-seq分析流程计算2个DNA子代池的SNP-index和delta（SNP-index）。利用R包画出SNP-index和delta（SNP-index）滑窗分析图,鉴定候选区间。转录组MMAPPR分析流程以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列,计算SNP频率,ED ⁴（Loess fit）检测峰值和鉴定候选区间。利用MISA进行重复序列鉴定,使用Prime3在候选区间进行SSR引物设计,在F₂群体中采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对SSR引物进行筛选。【结果】甘蓝型油菜黄花与白花杂交F₂群体中,白花和黄花性状分离比符合3﹕1,暗示白花性状受1对显性主效基因控制。全基因组重测序区间定位结果显示,白花性状基因候选区间在Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb。同时以甘蓝型油菜中双11、Darmor、Tapidor分别为参考序列,均鉴定出白花基因候选区间在C03染色体上的一致性和稳定性。转录组测序定位白花性状基因位于Darmor-bzh C03染色体54—55 Mb。转录组测序和重测序定位染色体结果高度一致。在此区间内MISA和Primer3结合设计SSR引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到6个与白花性状紧密连锁共分离的SSR标记。6个SSR标记区间范围在760 kb（52.81—53.57 Mb）。此候选区间与甘蓝、白菜共线性分析,对应白菜A02染色体56.76—57.40 Mb区间,对应甘蓝C03染色体10.99—11.28 Mb区间。【结论】甘蓝型油菜白花性状由1对显性主效基因控制。白花性状基因候选区间在法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体52—55 Mb区间内。此区间760 kb范围内筛选出6个与白花性状基因紧密连锁共分离的SSR标记。     

基于亲本对条锈病敏感性预测小麦杂交种的抗性

【目的】通过亲本条锈病的抗性评价预测F₁代杂交种的抗病性,增强杂交小麦抗病育种的可预见性。【方法】以CYR23、CYR31、CYR33、CYR34 4个小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）生理小种作为供试菌源,感病小麦品种铭贤169作为阴性对照,通过成株期混合接种,对13份恢复系（父本）材料和21份不育系(母本)材料及其F₁代杂交种进行抗病性鉴定,并利用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26等抗条锈基因的分子标记或基因标记对其可能携带的抗条锈基因进行分子检测。同时通过半定量PCR方法在亲本及部分F₁代植株的成株期进行条锈菌侵染量测定。【结果】所有材料均未鉴定到Yr5、Yr10、Yr15,Yr26多存在于四川品系,Yr9、Yr17多存在于北方品系,本研究所有恢复系材料均未鉴定到Yr18。亲本抗条锈基因在F₁代杂交种得到了聚合,符合遗传规律,表明分子标记可以用于杂交小麦抗病辅助选育。来自四川的恢复系及其F₁代杂交种整体表现优良抗性,推测其具有纯合显性的抗条锈基因,同时,这些小麦材料可以用于我国小麦抗条锈育种。F₁代的实际鉴定反应型趋于亲本反应型的平均值,二元回归分析结果表明亲本和F₁代的反应型之间有显著相关性（R²=0.812）。来自四川的恢复系及其F₁代对新毒性小种CYR34表现优良抗性,但亲本中未检测到Yr5、Yr15,推测其可能含有未知的抗条锈病基因。利用半定量PCR方法对所有恢复系、不育系和部分F₁代杂交种分别进行了供试条锈菌生理小种的菌量测定,结果显示所有亲本及其杂种中均未检测到CYR23,恢复系15CA50、不育系17L6078和15L7128有少量CYR31侵染,恢复系川13品6、MR1101和川麦98及其F₁代杂交种未检测到CYR33、CYR34。同时发现,对不同生理小种抗性互补的亲本能有效提高F₁代的抗病性。【结论】根据双亲对条锈病的反应型可以预测其F₁代杂交种的抗性水平,双亲的抗病水平越高,其F₁代杂交种的抗性就越好。同时可以选用具有不同条锈病生理小种抗性互补的亲本来提高F₁代杂交种的抗性水平。研究结果有助于探究亲本与F₁代杂交种之间的抗病规律,同时为杂交小麦抗病育种提供可参考的实践方案。     

甘蓝型油菜抗菌核病近等基因系和感病亲本蛋白差异的初步研究

【目的】建立适合于提取油菜叶片全蛋白的三氯乙酸/丙酮沉淀法,为今后油菜蛋白质组学的研究提供参考,明确菌核菌诱导抗、感菌核病油菜后的蛋白差异表达情况,为寻找抗菌核病基因提供线索。【方法】以油菜抗菌核病近等基因系98C40(抗原来自湘油15)和感菌核病亲本98C40为材料,在其生长的苗期阶段,接种菌核菌72 h之后,分别提取其叶片全蛋白。运用双向电泳技术、PD-quest软件、质谱技术对其进行差异蛋白质组分析。【结果】检测到抗病98C40(抗原来自湘油15)与感病亲本98C40之间有4个差异蛋白点,蛋白点a,线粒体ATP合酶F1β亚基(mitochondrial F1 ATP synthase beta subunit);蛋白点c,磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinas);蛋白点d,噻唑生物合成酶(THI1);这3个蛋白只在抗病98C40(抗原来自湘油15)上表达,而在感病亲本98C40上不表达。蛋白点b,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase);按5倍差异表达量计算,在抗病98C40(抗原来自湘油15)上高表达,而在感病亲本98C40上低表达。【结论】这4个蛋白都是油菜代谢相关蛋白,它们可能在油菜抗菌核病的反应中发挥作用。     

甘蓝型油菜与甘蓝杂交的亲和性分析简

甘蓝型油菜是由甘蓝与白菜型油菜杂交,染色体自然加倍而成.与甘蓝亲本相比,甘蓝型油菜的遗传资源狭窄,利用甘蓝资源是拓宽甘蓝型油菜遗传背景的方式之一,但是甘蓝与甘蓝型油菜杂交存在生殖隔离.利用29份甘蓝与1份自然甘蓝型油菜杂交;利用12份自然甘蓝型油菜,8份人工合成甘蓝型油菜,48份新型甘蓝型油菜和95份人工合成甘蓝型油菜同自然甘蓝型油菜杂交的DH系与1份甘蓝杂交,期望筛选出亲和性高的甘蓝或者甘蓝型油菜.对7份甘蓝与甘蓝型油菜柱头识别反应和胚珠发育观察,发现甘蓝花粉能够在甘蓝型油菜柱头上正常萌发、伸长和生长,但是授粉10d后胚珠开始败育,直到30d完全死亡.尽管29份甘蓝与甘蓝型油菜杂交平均结实率低(36.00%),但是一份野生甘蓝K8934与甘蓝型油菜的结实率能达到148.60%.4种不同类型的甘蓝型油菜与甘蓝杂交均表现低的可交配性,平均结实率差(10.90%).说明了从变异广泛的甘蓝材料中,可能筛选到与甘蓝型油菜杂交亲和性高的甘蓝材料.     

甘蓝型油菜与甘蓝杂交的亲和性分析

甘蓝型油菜是由甘蓝与白菜型油菜杂交,染色体自然加倍而成.与甘蓝亲本相比,甘蓝型油菜的遗传资源狭窄,利用甘蓝资源是拓宽甘蓝型油菜遗传背景的方式之一,但是甘蓝与甘蓝型油菜杂交存在生殖隔离.利用29份甘蓝与1份自然甘蓝型油菜杂交;利用12份自然甘蓝型油菜,8份人工合成甘蓝型油菜,48份新型甘蓝型油菜和95份人工合成甘蓝型油菜同自然甘蓝型油菜杂交的DH系与1份甘蓝杂交,期望筛选出亲和性高的甘蓝或者甘蓝型油菜.对7份甘蓝与甘蓝型油菜柱头识别反应和胚珠发育观察,发现甘蓝花粉能够在甘蓝型油菜柱头上正常萌发、伸长和生长,但是授粉10d后胚珠开始败育,直到30d完全死亡.尽管29份甘蓝与甘蓝型油菜杂交平均结实率低(36.00%),但是一份野生甘蓝K8934与甘蓝型油菜的结实率能达到148.60%.4种不同类型的甘蓝型油菜与甘蓝杂交均表现低的可交配性,平均结实率差(10.90%).说明了从变异广泛的甘蓝材料中,可能筛选到与甘蓝型油菜杂交亲和性高的甘蓝材料.     

以六倍体（AnAnCnCnCoCo）为桥梁创制抗旱新型甘蓝型油菜（AnArCnCo）

【目的】作为甘蓝型油菜的祖先种之一,白菜型油菜具有遗传多样性丰富、耐干旱、耐土壤瘠薄等优良特性。分析白菜型油菜的抗旱性,并以六倍体为桥梁,创造导入白菜型油菜优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。【方法】以甘蓝型油菜和甘蓝为亲本,经杂交、胚挽救、染色体加倍,获得六倍体材料（AⁿAⁿCⁿCⁿC^oC^o）。以六倍体（AⁿAⁿCⁿCⁿC^oC^o）与白菜型油菜（A^rA^r）为亲本,杂交获得新型甘蓝型油菜（AⁿA^rCⁿC^o）;以PEG-6000溶液于萌发期模拟干旱处理新型甘蓝型油菜、白菜型油菜,测算种子萌发抗旱指数、相对萌发率、相对萌发势、相对根长和相对胚轴长,评价其抗旱性,并运用隶属函数法对抗旱性鉴定指标进行分析,筛选具有优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。【结果】以11份六倍体材料和68份白菜型油菜为亲本,创建了124份新型甘蓝型油菜。新型甘蓝型油菜苗期表型介于六倍体和白菜型油菜之间。所选六倍体材料的染色体数目为56条,花粉育性约90%,合成的新型甘蓝型油菜的染色体数目为38条,花粉育性约80%。选取59份长势优良的新型甘蓝型油菜、7份六倍体材料、10份白菜型油菜以及20份自然甘蓝型油菜,进行主成分分析,四类材料分成三类,即六倍体材料、自然甘蓝型油菜和新型甘蓝型油菜、白菜型油菜,但自然甘蓝型油菜和新型甘蓝型油菜明显分开。以PEG-6000溶液模拟干旱,测定抗旱性指标,确定了用于白菜型油菜和新型甘蓝型油菜模拟干旱处理的PEG-6000溶液浓度,分别为200和250 g·L^-1。从59份新型甘蓝型油菜中选取9份进行抗旱性鉴定,发现其中有3份新型甘蓝型油菜的抗旱性优于对照甘蓝型油菜中双11号,而且这三份新型甘蓝型油菜的抗旱性与各自的父本白菜型油菜的抗旱性呈正相关性。【结论】以具备优良抗旱性的白菜型油菜为亲本,以六倍体材料为桥梁,可创制具备优良抗旱性的新型甘蓝型油菜。     

亚油酸乙醇胺诱导番茄对灰葡萄孢抗性的作用及机制

【背景】灰葡萄孢（Botrytis cinerea）引起的灰霉病是危害番茄（Solanum lycopersicum）的重要病害之一,防治不及时可造成30%—40%减产。目前生产上多以化学防治为主,但存在农产品安全及环境污染的风险。N-酰基乙醇胺（NAE）是植物体内天然存在的一类脂质生物活性化合物,其在哺乳动物中具有多种免疫功能,但其在植物免疫中的作用和机制尚不清楚。【目的】探讨N-酰基乙醇胺在诱导番茄对灰葡萄孢防御中的作用,为研发番茄灰霉病绿色防控技术提供依据。【方法】将灰葡萄孢分别接种在含有硬脂酰乙醇胺（NAE 18:0）、亚油酸乙醇胺（NAE 18:2）、廿二碳五烯酸乙醇胺（NAE 22:5）的培养基上,观察灰葡萄孢的生长情况。在此基础上,以番茄‘Moneymaker’植株为材料,硬脂酰乙醇胺、亚油酸乙醇胺、廿二碳五烯酸乙醇胺外源处理番茄叶片后接种灰葡萄孢,统计病情指数,测定荧光参数。采用qRT-PCR技术明确亚油酸乙酰胺处理后番茄叶片灰葡萄孢Actin的相对表达量,进一步测定番茄叶片中主要抗病基因PI I、PR-1、NPR1、Nr、ACO1、PYR1a等的相对表达量及茉莉酸（jasmonic acid,JA）、水杨酸（salicylic acid,SA）、乙烯（ethylene,ETH）、脱落酸（abscisic acid,ABA）、生长素（indoleacetic acid,IAA）含量。并以乙烯信号转导突变体植株never ripe（nr）及对照植株Pearson（PB）为材料,在外源亚油酸乙酰胺处理后接种灰葡萄孢,测定番茄叶片叶绿素荧光参数和灰葡萄孢Actin的相对表达量。【结果】体外培养试验结果表明灰葡萄孢生长并不受外源N-酰基乙醇胺的影响,外源施用N-酰基乙醇胺能显著提高番茄植株对灰霉病的抗性,缓解由灰葡萄孢侵染导致的番茄叶片光系统II实际光化学效率（Φ_PSII）的下降。3种N-酰基乙醇胺中,亚油酸乙醇胺施用后番茄叶片灰霉病病情指数下降最为明显,灰葡萄孢Actin的相对表达量下调60%,其诱导灰霉病抗性效果最佳。番茄植株接种灰葡萄孢后抗性基因PI I、PR-1、NPR1、Nr、ACO1的表达水平均有不同程度上调。外源亚油酸乙醇胺处理使得番茄响应灰葡萄孢接种后PI I、Nr、ACO1的表达进一步增强,其中乙烯合成基因ACO1的表达水平最高。番茄植株接种灰葡萄孢后叶片水杨酸、茉莉酸、生长素和乙烯含量增加,但外源亚油酸乙醇胺处理并接种灰葡萄孢后只有乙烯含量显著增加。进一步研究发现,番茄乙烯突变体nr植株中,外源亚油酸乙醇胺对灰葡萄孢的抗性诱导作用显著受到抑制。【结论】外源施用亚油酸乙醇胺能够提高番茄内源光合效率和抗病基因的表达及内源激素乙烯的含量,增强番茄植株对灰霉病的抗性,推测其诱导抗性作用可能与乙烯信号路径相关。     

甘蓝型油菜半矮秆突变体dw-1的遗传分析与激素响应特性

【目的】株高是影响油菜抗倒性、丰产性和全程机械化进程的关键性状,油菜矮秆、半矮秆资源的发掘与研究,是实现株高遗传改良的关键。目前油菜优异矮源缺乏,通过对获得的甘蓝型自然矮化突变体进行表型鉴定、遗传分析及激素相关形态学、生理学分析,旨在综合评估其利用潜能,为其在油菜矮化育种中的应用提供理论指导并为后续基因定位、克隆奠定基础。【方法】将甘蓝型油菜品系141492自交6代后发现的半矮秆突变体经游离小孢子培养获得DH系群体,选取1个半矮DH系,暂命名dw-1,其平均株高约95 cm,变幅83—105 cm。对dw-1农艺性状、经济性状、抗病性等进行表型鉴定,并以dw-1与野生型高秆为亲本构建6世代遗传群体,应用主基因+多基因混合遗传模型对株高进行遗传分析。通过光暗处理（16 h光照/8 h黑暗、24 h黑暗）形态学观察、下胚轴与茎秆赤霉素敏感性测验,鉴定突变体突变类型。【结果】与野生型相比,dw-1千粒重无明显变化,菌核病病指、二次分枝数、单株角果数显著或极显著增加,主序有效长、一次分枝数、株高、分枝部位高度、重心高度、主序角果数、每角粒数、单株产量显著或极显著降低,全生育期极显著缩短。遗传分析表明,dw-1株高的遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制（D-0模型）,主基因加性效应-47.5,显性度0.2;B₁、B₂、F₂主基因遗传率分别为76.0%、84.0%、85.0%,多基因遗传率分别为4.1%、5.6%、6.7%。光照与黑暗条件下,dw-1形态建成正常且下胚轴长度均极显著低于野生型。外施低浓度赤霉素对下胚轴与茎秆伸长作用不明显,高浓度处理有显著促进作用,但均不能恢复至野生型表型。【结论】dw-1田间综合性状优良,矮生性状以1对加性-显性主基因遗传为主,主基因又以加性效应为主,常规杂交育种早代选择有效。dw-1矮化机制与油菜素内酯途径无关,为赤霉素敏感性减弱应答类型。     

一个高抗玉米南方锈病基因的QTL定位及遗传分析

【目的】 通过对一个热带高抗玉米南方锈病材料S313与4个高感玉米南方锈病材料组配的8个F₂群体进行两年三季的遗传分析,在表型鉴定的基础上,利用其中1个F₂群体进行局部遗传图谱构建及抗性基因定位,并利用大群体及新开发的分子标记对抗性主效QTL进行精细定位,为进一步克隆该基因奠定基础。【方法】 连续三季对8个F₂分离群体,分3个时期进行病原菌接种,玉米生长后期按1—9级标准等级记载各单株的抗南方锈病级数,进行抗性表型鉴定,最终确定抗、感分离比例。利用56K芯片筛选出2个亲本间多态标记,选择其中均匀分布的192个标记对S313×PHW52的F₂群体中各30个高抗、高感子代进行KASP分型。利用第10染色体短臂上19个SNP标记对整个F₂群体进行分型,构建局部遗传图谱;将遗传图谱与田间抗性表型鉴定结果相结合进行抗性QTL定位。开发初定位区间内10个SNP标记对次级群体进行标记分型,根据交换单株数量大小进一步缩小定位区间。根据玉米B73 Ref Gen_V4参考基因组信息,列出对应定位区间内的所有基因,利用基因的功能注释信息,确定可能与玉米抗南方锈病相关的候选基因。【结果】 8个F₂群体田间抗、感分离比均符合3﹕1的分离比例,说明热带自交系S313对玉米南方锈病的抗性是由1个效应比较大的主效QTL控制。利用56K芯片筛选出2个亲本间的多态标记16 426个。利用192个标记对各30个抗、感子代进行连锁分析,获得了1个抗性连锁标记Affx-90241059。利用19个SNP标记构建了总遗传距离为31.8 cM,标记间平均距离1.77 cM的局部遗传图谱。利用复合区间作图法把该主效QTL定位在标记Affx-91298359与标记Affx-91182449之间,区间大小约2 M。进一步利用F₂大群体及10个SNP标记把该区间缩小到474 K的范围内。玉米参考基因组B73的对应区间内共有63个基因,其中3个基因LOC103640657、LOC100191493、LOC103640673编码的蛋白质与植物抗病性有关,因此把这3个基因列为热带玉米种质S313高抗玉米南方锈病的抗性候选基因。【结论】 S313对玉米南方锈病的抗性是由1个主效QTL控制,并且S313的主效基因定位在第10染色体短臂约0.47 M的范围内。在该范围内有3个玉米南方锈病抗性候选基因。     

棉田烟粉虱的为害及其经济阈值分析

【目的】 研究烟粉虱对棉花为害性及棉田烟粉虱的防治指标,为棉田烟粉虱防控提供理论依据。【方法】 采用田间试验、田间烟粉虱虫量系统调查、棉花产量测定的方法,分析烟粉虱对棉花为害性及防治数据,建立棉田烟粉虱的经济阈值。【结果】 烟粉虱对棉花单株结铃数、单株籽棉重、皮棉单产等均有明显的影响,但对单铃重没有明显的影响;虫口密度(x)与棉花单株结铃数(Y₁)、单株籽棉重(Y₂)、皮棉单产(Y₃)等指标的回归方程分别为:Y₁= 12.242 e^{-0.008 x} (r = 0.912 7^**),Y₂= 29.07e^{-0.009 6x} (r=0.894 4^**),Y₃= 29.07 e^{-0.009 6x}(r=0.894 4^**),虫口密度与棉花单株铃重、衣分没有明显的相关关系。烟粉虱对棉花纤维长度有明显影响,虫量与棉花纤维长度(Y₄)回归方程为:Y₄ = -0.004 6x + 28.409 r=0.607^*。【结论】 烟粉虱影响棉花产量和品质。棉田烟粉虱的经济和阈值以若虫计为1.9头/cm²。     

基于新遗传连锁图谱的豇豆抗豆象QTL定位

【目的】豆象是危害豇豆最主要的仓储害虫。发掘豇豆抗豆象基因为抗性品种的选育,以及减少豆象对豇豆生产的危害奠定基础。【方法】以中豇1号（感）和Pant-lobia-1（抗）为亲本构建的包含282个株系的RIL群体为研究材料,利用人工接种法分别对282个株系接种绿豆象和四纹豆象,进行抗豆象表型鉴定,并利用两亲本对3 992个来源于绿豆、小豆和豇豆的SSR标记进行多态性筛选,然后利用筛选到的多态性标记对282个株系进行基因型分析,最后结合RIL群体各株系抗豆象表型鉴定数据和基因型分型数据,采用完备区间作图法（ICIM-ADD）进行抗豆象QTL定位分析,在此基础上构建遗传连锁图谱,并定位豇豆抗豆象基因。【结果】中豇1号和F₁籽粒的被害率均为100%,Pant-lobia-1籽粒的被害率分别为22.5%和42.5%。推测Pant-lobia-1对绿豆象和四纹豆象的抗性均为隐性遗传;筛选到182个多态性标记,利用这些多态性标记构建了一个包含11个连锁群的豇豆遗传连锁图谱,图谱总长1 065.23 cM,相邻标记间平均遗传距离为5.85 cM;经2种豆象处理,分别在连锁群1和连锁群5上检测到2个稳定的QTL位点,暂定名为vubr1-1和vubr5-1,其中vubr1-1位于标记XD11-44和HAAS_VR_2274之间,标记间的遗传距离为7.6 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的7.16%和6.92%;vubr5-1位于标记XD1-14和CP185之间,标记间的遗传距离为2.90 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的6.96%和6.37%。【结论】构建了一个包含11个连锁群、182个多态性标记的豇豆遗传连锁图谱,检测到2个与抗豆象相关的QTL位点。