中国西南地区甘薯主要育种亲本的遗传多样性及群体结构分析

【目的】探究中国西南地区主要甘薯育种亲本材料的遗传多样性和群体结构,为甘薯亲本材料的保存和利用、甘薯分子标记辅助选择提供参考依据。【方法】利用61个SSR分子标记、13个农艺性状和6个品质性状,对82份中国西南地区主要甘薯育种亲本材料进行遗传多样性分析。利用NTSYS-pc 2.10数据处理软件,分别根据SSR分子标记数据、品质性状、农艺性状计算82份亲本材料的Nei72遗传距离矩阵。利用Mega 6.06数据处理软件,计算82份材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的平均遗传距离。利用NTSYS-pc 2.10软件,对供试材料基于SSR标记、品质性状和农艺性状的遗传距离矩阵进行相关性分析。根据遗传距离矩阵,利用Mega6.06软件分别,对82份亲本材料进行基于品质性状的类平均法（unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA）聚类分析、基于SSR分子标记的邻接法（Neighbor-Joining,NJ）聚类分析和基于农艺性状的类平均法（UPGMA）聚类分析。根据SSR分子标记数据,利用STRUCTURE 2.4对82份供试材料进行群体结构分析。【结果】61对SSR引物共检测出405条多态性谱带,其中,每对引物获得1-17条多态性谱带,平均每对引物检测出6.64条多态性谱带。82份亲本材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的Nei平均遗传距离分别为0.3499、0.2210和0.0270。基于SSR分子标记的邻接法（NJ）聚类分析将82份材料聚为7个类群。基于农艺性状、品质性状的类平均法（UPGMA）聚类分析均可将82份材料划分为一个较大的类群和三个较小的类群,但基于农艺性状和品质性状的聚类分析结果差异较大。基于SSR分子标记、品质性状和农艺性状的聚类分析均能将供试材料中来自不同地区的材料聚为同一类群,表明不同地理来源的供试材料间没有明显的遗传差异。遗传距离矩阵之间的相关性分析表明,基于SSR标记、品质和农艺性状的遗传距离矩阵间的相关性很小（r=0.0158）,品质性状与农艺性状间呈负相关（r=-0.0411）。群体结构分析表明,当K等于3时,ΔK说明82份材料可以划分为3个亚群。取得最大值,值其中53份（64.63%）供试材料的Q值大于或等于0.6,分属于3个亚群。29份材料（35.37%）划分为混合亚群。群体结构分析的亚群划分结果与SSR聚类分析结果有一定相似性。【结论】供试亲本材料基因组水平的遗传多样性较为丰富,品质性状有一定差异,农艺性状差异较小。单独利用某一种标记或性状对亲本材料进行衡量都不全面,建议结合分子标记和多种表型性状,进行深入的遗传多样性和群体结构分析。     

马铃薯品种（系）田间晚疫病抗性评价和全基因组遗传多样性分析

【目的】进行田间晚疫病抗性评价,利用SNP分子标记分析马铃薯抗晚疫病种质的遗传多样性及分离基因组内可能影响马铃薯晚疫病抗病性状的遗传区段,为马铃薯晚疫病抗性种质创新与利用提供理论依据。【方法】通过多年多点田间鉴定对马铃薯种质资源进行晚疫病抗性评价。利用dd-RAD技术对马铃薯种质资源进行简化基因组测序并分型SNP标记。利用Admixture软件分析群体的遗传结构,GCTA软件进行主成分分析,fastTree软件构建系统发育树,stacks程序包中的populations命令计算群体遗传多样性参数,vcftools程序计算选择性消除参数,Clustal Omega程序比对氨基酸序列,MEGA6绘制氨基酸序列进化树,GEMMA 0.98.1软件进行全基因组关联分析,CMplot程序绘制QQ图和曼哈顿图。【结果】通过对马铃薯种质资源多年多点田间晚疫病抗性进行鉴定,得到101个抗晚疫病的品种（系）及21个感病品种,并对它们进行dd-RAD简化基因组测序,通过对比参考基因组,共检测到分布相对均匀的8 697 602个SNP。通过种群结构分析、主成分分析和系统进化分析,将这些种质资源进一步划分为6个群体。6个群体之内的平均核苷酸多样性值（π）为0.2055—0.2572,之间的群体分化指数（Fst）为0.156909—0.187336,说明这些种质资源存在较丰富的单核苷酸多态性。同时6个群体内期望杂合度（He）为0.187—0.2297,观测杂合度（Ho）为0.0829—0.1186,6个群体内的观测杂合度均小于期望杂合度,并且6个群体内的近交系数（Fis）范围为0.2412—0.3554,说明在选育这些种质的过程中存在近交现象。分析可能影响晚疫病抗性的马铃薯基因组遗传区段,以20 kb为窗口,5 kb为步长,在基因组相同位置,分别计算不同抗性种质间π值比值和Fst值,进行选择性消除分析,选择π值比值最小的5%及Fst值最大的10%的745个遗传区段进行分析,遗传区段中共包含507个基因,其中,有4个NBS-LRR类基因。利用群体SNP和马铃薯种质的不同晚疫病抗性表型,进行全基因组关联分析,有9个SNP与抗病性状高度相关,其周围50 kb的基因组范围内,有69个基因,其中15个基因预测参与到应激反应,12个基因预测参与清除过氧化物自由基过程。【结论】dd-RAD简化基因组测序可以在马铃薯基因组中分型获得数量较多、分布相对均匀的SNP标记。马铃薯田间抗晚疫病种质资源拥有较丰富的单核苷酸多态性,但在其选育过程中存在近交现象。选择性清除和关联分析有助于分离影响晚疫病抗病性状的遗传区段。     

马铃薯群体B品系对晚疫病水平抗性遗传稳定性试验

 1997～1999年,在昆明地区对马铃薯中心提供的马铃薯群体B育种材料进行了晚疫病水平抗性遗传稳定性的田间检验。实验采用完全随机区组（RCBD）的方法,在当地晚疫病菌生理小种存在的条件下,经过3年的田间小区试验筛选,获得了Pn-01、Pn-06等表现水平抗性遗传稳定性与优良农艺性状相结合的品系,为进—步进行试验示范和大面积推广打下了基础。     

分子标记技术在马铃薯晚疫病研究中的应用

马铃薯是世界上重要的粮食作物之一,晚疫病则是当今危害马铃薯生产最为严重的病害。重点介绍了四种常用的分子标记技术RFLP、RAPD、AFLP和SSR,以及国内外利用这些标记技术在马铃薯晚疫病研究中的应用。分析了马铃薯晚疫病菌的遗传多样性、菌株抗药性、有性杂交后代的遗传分离以及抗病种质资源的遗传多样性,介绍了遗传图谱的构建、抗性基因及与晚疫病抗性相关的QTL定位、体细胞杂种及回交后代的晚疫病抗性检测。这些对今后中国学者开展相关领域的研究具有重要的借鉴意义。     

利用分子标记辅助选择育种(MAS)技术改良水稻恢复系粤恢826

[目的]改良杂交稻恢复系粤恢826,以提高其稻瘟病和白叶枯病抗性,改良米质,为选育抗病、优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.[方法]以含稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2、白叶枯病抗病基因Xa23及蜡质基因Wx的中间材料Z1103为供体亲本,杂交水稻强恢复系粤恢826为受体亲本,利用分子标记辅助选择(MAS)技术和系谱选育方法,聚合4个外源基因以改良粤恢826的抗病性和米质,并进行稻瘟病和白叶枯病抗性及米质鉴定.[结果]经SSR分子标记检测、田间抗病性及米质鉴定,获得以粤恢826为遗传背景且含有目标基因的6个改良株系,通过农艺性状筛选与恢复力测试,优选到一个含有Pi1、Xa23和Wx基因的纯合株系,其恢复力好,农艺性状优良,2014年早造定名为粤恢88,其田间鉴定稻瘟病抗性3级,白叶枯病抗性1级,米质为软米.2014年晚造与两系不育系Y58S配制杂交稻组合Y两优88,其在品比试验中产量达6543 kg/ha,比对照深两优58香油占增产4.97%,未达显著水平(P>0.05),且抗稻瘟病,中抗白叶枯病,米质鉴定为国优3级和省优3级.[结论]MAS技术可有效聚合多基因(Pi1、Xa23和Wx基因),使粤恢826的稻瘟病和白叶枯病抗性及米质明显改良,获得抗稻瘟病、高抗白叶枯病、米质为软米的新恢复系粤恢88,为选育抗病优质的杂交稻组合提供良好亲本材料.     

菲律宾马铃薯晚疫病的研究和发展计划:国家报告

菲律宾马铃薯主要种植在高原Bengue省和Mt省。马铃薯晚疫病是马铃薯 生产的主要限制因素。农民采用抗病品种，栽培措施和杀菌剂等综合措施防治晚疫病。从20世纪80年代起，菲律宾从CIP引进许多马铃薯种质资源，与CIP进行合作，开展了杂交育种研究，主要目标是：（a）结合 对晚疫病和金线虫（Globodera rostochiensis)的抗性；（b）改良抗晚疫病无性系的当地适应性；（c）将加工性状组合到抗晚疫病品种中去。主要成果：①选出4个抗晚疫病品种，并向农民推广；②两个品种Igorota和Solibao经过改良；③选择引进了具有适应性好和高产的品种Disco,Columbus,Hermes,Agria,Snowden和Atlantic。④大多数菌株对瑞毒霉是抗性的或中抗的；⑤推广抗病品种Igorota和Solibao可减少50％化学防治费用。     

马铃薯晚疫病抗性相关基因定位及QTL位点分析

【目的】寻找与马铃薯晚疫病水平抗性紧密相关的候选基因,以期作为分子标记辅助选择的重要标记。【方法】以BCT和PCC1两个马铃薯群体为材料,对38个晚疫病菌诱导表达的ESTs和基因进行定位,再将定位结果与已定位的QTL位点进行比对。【结果】11个候选基因的引物在两个群体中扩增出13个多态性位点,其中12个多态性位点定位到遗传连锁图谱上。定位结果与QTL进行比较显示,07-F08-P1-564位于晚疫病QTL区域。【结论】07-F08-P1-564与马铃薯晚疫病水平抗性紧密相关。定位的候选基因丰富了马铃薯的连锁群,可作为遗传连锁图谱构建的桥梁,同时也为筛选重要抗性候选基因奠定了基础。     

马铃薯无性系对晚疫病的抗病性配合力分析

本文按16X3双因数交叉式遗传设计配置的48个单交种为材料，连续2年在云南农业大学试验农场进行了家系的抗病性评价试验，试验采用随机区组，4次重复；抗病性采用Jan W.Henfling的方法计算发病叶面积，并进行了配合力分析。结果表明：（1）马铃薯对晚疫病的抗病性主要由本决定。（2）一般配合力对于马铃薯抗晚疫病更为重要。（3）母本393085．5、391002．15、391002．6、391004．4号具有较高的一般配合力，父本一般配合力不高。（4）母本39328058号与父本392639．8具有较高的特殊配合力。本研究结果为抗晚疫病的亲本选配提供了重要依据。     

马铃薯晚疫病抗性相关基因定位及QTL位点分析

【目的】寻找与马铃薯晚疫病水平抗性紧密相关的候选基因,以期作为分子标记辅助选择的重要标记。【方法】以BCT和PCC1两个马铃薯群体为材料,对38个晚疫病菌诱导表达的ESTs和基因进行定位,再将定位结果与已定位的QTL位点进行比对。【结果】11个候选基因的引物在两个群体中扩增出13个多态性位点,其中12 个多态性位点定位到遗传连锁图谱上。定位结果与QTL进行比较显示,07-F08-P1-564位于晚疫病QTL区域。【结论】07-F08-P1-564与马铃薯晚疫病水平抗性紧密相关。定位的候选基因丰富了马铃薯的连锁群,可作为遗传连锁图谱构建的桥梁,同时也为筛选重要抗性候选基因奠定了基础。     

转几丁质酶基因水稻抗纹枯病性及农艺性状遗传特性

[目的]揭示转基因水稻的纹枯病抗性及其非目标变异性状的遗传特性,为合理利用转基因水稻进行抗病育种提供理论指导.[方法]以海转A为父本、竹籼B为母本杂交,通过对杂交F1和F2代的抗病性状进行分析,揭示海转A的纹枯病抗性和部分非目标变异性状的遗传特性.[结果]转基因海转A除抗纹枯病性较非转基因亲本竹籼B有显著提高外,还存在穗粒数和千粒重两个非目标性状的变异,穗粒数较竹籼B增加44.2%,而千粒重降低12.1%.海转A的抗纹枯病性表现为存在主效基因的多基因数量遗传特性,而穗粒数和千粒重表现为典型的数量性状遗传;此外转基因海转A的抗病性、穗粒数和千粒重3个性状的变异系数均显著大于竹籼B,说明其稳定性较低.[结论]外源抗病基因的导入提高了水稻的抗病性,这种影响以主效基因的形式表达;而外源基因导入引起非目标性状的变异,但没有改变其原有的典型数量性状遗传特征.     

轮回选择对玉米沈综(C_0、FC_2)群体的产量组成性状的遗传改良效果研究

对玉米(ZeamaysL.)沈综基础群体和FC2 实施了轮回选择遗传改良 ,第一轮以半姊妹选择方案完成 ,获得了沈综(330)C1 群体 ,而后对它进行两轮全姊妹轮回选择改良 ,选择性状主要以籽粒产量为主 ,兼顾抗病性和部分植株性状 ,然后将得到的FC2、FC3 群体和C0、CK置于同一环境种植 ,根据调查和考种结果对各群体产量性状进行分析。结果表明 :群体产量获得了7.5 %的遗传增益。穗行数、行粒数、百粒重和单穗粒重得到明显的改良。群体中优良个体频率增加 ,与产量相关性状的变异系数下降。相关分析和通径分析表明 :不同群体的农艺性状与单株产量的相关程度有差异 ,群体产量的提高是由于农艺性状得到了改善和性状之间的关系得到了协调发展的结果     

利用田间抗病基因近等混合系防治马铃薯晚疫病

马铃薯是世界上第四大粮食作物,是我国七大农作物之一。晚疫病是由致病疫霉菌（Phytophthora infestans）引起的毁灭性的病害,19世纪中叶曾造成举世闻名的“爱尔兰大饥荒”,至今仍然是马铃薯最严重的病害。提高抗晚疫病的水平是马铃薯育种的重要目标。马铃薯抗晚疫病育种是通过遗传操作来抵抗植物病害的最早的人类实践之一,但至今收效甚微,从野生种导入的抗病基因在田间很容易失效。马铃薯和致病疫霉菌的互作关系符合经典的“基因对基因”假说,只有马铃薯的抗病基因和致病疫霉菌的非毒力基因同时存在并表达时,抗病反应才能发生。致病疫霉菌是一种进化潜力非常高的病原,可以快速突变本身的非毒力基因,因而造成对应的马铃薯抗病基因的失效。要提高抗病基因的持久性,目前唯一的途径是同时释放多个抗病基因,人为造成田间抗病基因的多态性。马铃薯抗晚疫病基因的克隆取得了快速的发展,为通过转基因的手段创造田间抗晚疫病基因的多态性提供了基础。     

常德市冬种马铃薯品种适应性研究初报

为选育出适合常德冬闲田种植的早熟、高产、优质马铃薯新品种,特引进中薯系列、克新系列等12个马铃薯新品种进行区域适应性试验,以费乌瑞它和东农303为对照,对各品种生育期、农艺性状、抗病性、产量、商品率以及市场需求等因素进行综合评价。结果表明,中薯5号、兴佳2号、中薯20号和中薯1号品种表现突出,生育期短、产量高、抗病性强,适合在常德市冬闲田种植;其中以中薯5号的综合表现最好,生育期62d,较抗晚疫病,块茎整齐,扁圆型,芽眼浅,商品薯率85%以上,产量达2073.3kg/667m^2,非常适合在常德市冬闲田大面积推广种植。     

贵州西部气象因子对马铃薯晚疫病发生流行的影响研究及对策

为抗马铃薯晚疫病品种的选育、生产布局以及选择防治的最佳时机提供参考,根据2007和2008年在贵州西部地区水城的玉舍(海拔1950 m)、盘县的四格(海拔2250 m)和六枝的堕却(海拔1610 m)各3期的马铃薯晚疫病发生程度的地理分期播种试验资料,对贵州西部地区马铃薯晚疫病发生、流行的气象因子和动态特征进行了研究,结果表明:马铃薯晚疫病发生、流行的主要时期在5月下旬至7月上旬;5月上旬至中旬,若日平均温度低于20 ℃,且连续3 d相对湿度超过75 %,同时连续降雨日超过5 d的情况下,一般在15～20 d后有晚疫病发生、流行.因此,建议以此作为马铃薯晚疫病防治的预警指标,以便在预警指标出现后的3 d内积极组织防治,以提高防治效果.     

30份海南地区引种甘薯种质资源的SSR分析

为热带地区甘薯引种和新品种培育提供重要的理论依据,通过农艺性状比较筛选出在海南地区适应性较好的30份甘薯引种种质资源,利用SSR分子标记技术对30份甘薯种质资源进行遗传多样性分析,明确其在DNA分子水平上的遗传差异。结果表明:11对SSR引物可扩增出57条清晰的条带,其中多态性条带53条,多态性百分率93.0%,平均每对引物5.18条。经遗传相似性和聚类分析,30个甘薯品种遗传相似性系数在0.42~0.96,平均为0.62,甘薯品种间遗传多样性较丰富。以0.61的相似系数为阈值,30份材料聚成3大类。     

对玉米人工合成群体遗传性状改良效果的研究

为对玉米群体改良提供理论依据和实践经验，对其进行限制性选择的株型改良以及确定合理的选择指数是群体改良的一项重要内容，在选择强度，有效群体和环境条件均一致的条件下，对玉米（Zea mayL.)沈综基础群体和（S1）C1群体实施两种方案的轮回选择，得到半同胞家系HC2群体和全同胞家系FC3群体，同时对产量组成性状，植株性状及抗病性进行表型选择，结果表明，在HC2群体中，穗长，穗粗，行粒数，穗行数，百粒重的通径系数总效应分别为：0.579,0.415,0.363,0.311,0.293,在FC3群体中，分别为0.511,0.317,0.578,0.014,0.368。与产量相关农艺性状的变异系数有所下降。群体植株性状获得的遗传增益不尽相同，营养体的生长量有所增加。     

Interspecific potato hybrids as a resource for late blight resistance genes

Clones of potato hybrids bred from up to seven wild Solanum species were studied with phytopathological methods and DNA markers for late blight resistance genes R1, R3a, and RB. Late blight resistance of these clones was significantly related to the number of DNA markers discerned in particular inter-specific hybrids.     

马铃薯种质资源对晚疫病的室内及田间抗性鉴定

[目的]明确马铃薯种质资源对晚疫病的抗感性,为在江西省选育推广和合理布局抗病马铃薯品种及对晚疫病进行综合治理提供科学依据.[方法]采用室内离体叶片接种法和田间自然病圃法对35份马铃薯种质材料进行晚疫病抗性鉴定,综合评价参试材料的抗感性.[结果]参试材料中,费乌瑞它、中薯3号、中薯10号、中薯13号、08HE042-2、N157、N108和D692等8份材料在两种试验方法中均表现为高感,而中薯17号、07HE147-4、07HE005-06、D516、07HE169-1和D504等6份材料表现为高抗或抗病.聚类分析结果表明,除08CA0687、中薯5号、中薯11号和D545等4份材料在两种方法中的鉴定结果存在差异外,其余材料的鉴定结果基本一致.[结论]马铃薯离体叶片对晚疫病的抗病性可基本代表成株期的抗病性.07HE147-4、07HE005-06、D516、07HE169-1和D504等高抗或抗病材料可作为马铃薯抗病育种的亲本材料,华薯3号、中薯7号和中薯17号等高抗至中抗晚疫病可在江西省内推广种植.     

不同马铃薯品种脱毒试管苗对早疫病的抗性鉴定

为有效而快速评价不同马铃薯品种对马铃薯早疫病的抗性水平,选取D5、D19、D30、A1、B1、C3的6个马铃薯品种的脱毒试管苗和马铃薯早疫病菌为试验材料,将脱毒试管苗接种马铃薯早疫病菌,调查其生长情况。结果表明,脱毒试管苗接种适当浓度的早疫病孢子囊悬浊液,可判断不同品种的马铃薯试管苗的抗性,其中,B1品种抗病性表现最强。使用孢子悬浊液接种马铃薯脱毒试管苗是可行的,可用于对抗性资源的早期评价。     

中国3大主产棉区棉花品种遗传多样性的RAPD及其与农艺性状关系的研究

 选择我国３大主产棉区不同年代有代表性的３０个陆地棉棉花品种，利用ＲＡＰＤ标记进行棉花品种之间分子标记遗传差异的研究。利用 Ｊａｃｃａｒｄ遗传相似系数计算了 ３０个品种的ＲＡＰＤ数据的遗传距离矩阵，按ＵＰＧ－ＭＡ方法进行聚类，发现３０个棉花品种之间的遗传距离在０．０５～１．５８之间。聚类分析表明，３０个棉花品种可分为３组，品种间的遗传关系与品种自身的系谱有关，大多数品种的遗传基础比较狭窄。同时，１９９９年的田间试验调查了３０个品种的１５个农艺性状。并对农艺性状数据和ＲＡＰＤ数据形成的树状图进行了初步比较，二者的相关系数为０．７６，达显著水平，并且二者获得的聚类结果是相似的，这一研究的遗传距离和遗传相似系数为育种者进行亲本选择和品种遗传变异评价提供了理论依据。