空间诱变处理后菜心变异株系的RAPD分析

为了从分子水平上研究空间诱变处理后菜心变异株系的遗传变异,对太空诱变处理后的2个菜心品种的种子返回地面进行种植,并对定向选育5～6代后的6个变异株系及原种进行RAPD检测分析。结果表明:从100条随机引物中筛选出16条能扩增出特异性条带的引物。油绿50天的3个变异株系与原种相比均有一定的遗传变异,其中以株系50-2的变异最大,3个变异株系之间有一定差异;油绿80天的3个变异株系与原种相比也有一定的遗传变异,其中以株系80-2的变异最大,3个变异株系之间也有一定差异。此外,航天诱变处理后的油绿80天菜心品种内在分子水平上的变异大于油绿50天。突变后代在DNA水平上与对照存在差异,说明突变体基因发生了点突变或染色体互换、缺失,空间诱变为菜心优良品种的选育提供了新的途径。     

作物航天诱变育种变异特征研究进展

研究了作物航天诱变变异的主要遗传特征及遗传性状将有效指导作物航天诱变育种实践.概述了作物经航天搭载后发生变异的各种特征,包括细胞结构、染色体的遗传特征,DNA和基因组水平上的遗传特征,同工酶等生理生化特征,主要遗传性状变异特征等,并在此基础上提出作物航天诱变育种需要加强和完善的问题.     

豇豆航天诱变农艺性状变异分析

对搭载“实践八号”航天育种卫星回归的豇豆品种“中豇1号”进行地面种植,观察其诱变后代的农艺性状。结果表明,sp,代种子出苗率和幼苗生长势受到一定抑制,但出苗后植株生长势增强,开花期提前,生育期缩短;SP,代的株高、主茎节数、分枝、单株荚数、单荚粒数等性状出现变异;SP：代性状变异仍得到充分表现;SP,代各农艺性状变异存在正负效应,且正向变异较多,株高降低,主茎节数、单株荚数、单荚粒数增加,sP,变异范围、变异系数都较sP：减小,较对照降低。各性状基本稳定。     

棉花航天诱变农艺性状的变异分析

利用“实践八号”卫星搭载不同类型棉花(Gossypium spp)品种(系),系统地研究航天处理后代主要农艺性状的变异.结果表明,航天诱变对棉花各品种农艺性状的变异主要表现在SP1代,且农艺性状的变异大多表现出双向性.在形态变异方面,海岛棉远多于陆地棉;在农艺性状的变异方面,SP1代夏棉比春棉变异多,SP2代夏棉的变异减少而春棉的变异增加;就单个农艺性状而言,航天诱变后代变异度最大的是铃数,变异度最小的是播种至开花的天数.     

质子辐射诱变玉米M2代形态变异与RAPD分析

[目的]研究不同剂量质子辐射(PR)的白马牙玉米M2代的生长发育、形态和基因组DNA水平上的变异情况。[方法]对白马牙玉米干种子进行5种不同剂量的辐射处理,研究M2代玉米生长状况,采用RAPD分子标记技术研究M2代损伤和变异。[结果]发芽率随着剂量的增加先升高后降低,20、30 Gy处理的发芽率均高于对照,20 Gy处理最高;空秆率随着剂量的增加呈先升高后降低再升高再降低的马鞍型曲线,其中20 Gy和50 Gy处理最低,40 Gy处理空秆率最高,达29.4%;光合速率PR组显著低于对照,随着剂量的增加呈马鞍形曲线;籽粒千粒重随着剂量的增加呈马鞍形曲线,10、20和40 Gy处理显著高于对照,50 Gy处理低于对照。综合考虑发芽率、空秆率、千粒重,对白马牙玉米M2代产量的有益变异多的辐射剂量依次为20、10和30 Gy。RAPD试验分析中16条随机引物扩增出142条条带,其中多态性条带71条,多态性比例达57.3%,各PR组变异率为20.2%~32.3%;各组在遗传相似度0.73附近处聚为2类,10Gy组与50 Gy组聚为1类,表明其变异程度较大,其他组与对照聚为1类。[结论]该研究可为今后辐射诱变玉米产生有益变异和培育新品种提供辐射剂量的指导和参考,也为拓展玉米种质奠定一定的基础。     

航天诱变秀珍菇菌株的特性研究

【目的】研究航天诱变所得秀珍菇优势变异菌株的多态性及胞内活性成分含量,为秀珍菇育种及其附加价值开发提供参考。【方法】2020年5月对秀珍菇进行航天诱变,以菌丝生长速度为指标筛选优势变异株,以出发菌株为对照,对优势变异株进行ITS鉴定和拮抗试验;利用ISSR、RAPD、SRAP分子标记研究优势变异株的多态性和遗传变化,测定其胞内活性成分含量;运用POPGENE 32和NTSYS PC V2.10软件对各菌株进行遗传变异和聚类分析。【结果】获得52株秀珍菇航天诱变再生菌株,且有25株菌丝生长速度变化显著;其中有6株表现优异,且与出发菌株存在明显的拮抗现象。ISSR、RAPD、SRAP的18条引物在6株优势变异株中共扩增出62条带,多态性条带占比72.58%。遗传变异分析显示,优势变异株群的Nei’s基因多样性指数为0.269 8,Shannon’s多态性信息指数为0.399 1;基于ISSR+RAPD+SRAP的数据显示,出发菌株与6优势变异株间的遗传相似性系数为0.629 0~0.871 0,6株优势变异株间的遗传相似性系数为0.467 7~0.774 2。对出发菌株和6株优势变异株进行聚类分析,在遗传距离0.62处可分为2类,说明秀珍菇优势变异菌株在遗传水平上发生了变异。最终筛选到3株总酚、黄酮含量和2株黄酮、多糖含量同时提高的菌株,其活性成分含量较出发菌株显著提高了20.30%~122.34%。【结论】航天诱变后,秀珍菇菌株发生较大变异,并筛选出5株特性优良的菌株,其活性成分含量较高。     

航天诱变向日葵突变株系盛花期的光合特性

以航天诱变SP6代6个花型变异的向日葵突变株系和对照为材料,利用LI-6400便携式光合测定系统观测盛花期向日葵的光合作用及相关参数,讨论突变向日葵在相应环境条件下的光合特性.结果表明,航天诱变向日葵与对照相比,光合速率有增高和降低型,并出现无“午休”现象的单峰下降型曲线(1号和4号);突变向日葵光补偿点降低,表观量子效率增加,部分突变植株光饱和点升高,从而使得突变向日葵既能很好地利用强光又具耐阴性,对光的利用幅增宽.利用光合速率和水分利用率对供试向日葵株系进行聚类分析,结果聚为4类,获得光合和水分利用类型十分丰富的向日葵突变植株.     

航天诱变凤仙花SP2代叶片形状变异分析

对航天诱变凤仙花SP 2代若干单株的叶片长度和宽度进行了统计分析,对试验数据进行了柯尔莫哥罗夫-斯米尔诺夫检验,计算了样本的列文统计量,并采用Spss 11.5统计分析软件检验了基本假设的满足条件,进行了独立样本t检验。结果表明,航天诱变凤仙花SP 2代植株的叶片存在变异;试验组SP 2代植株的叶片长度与对照组相比差异显著,叶片宽度差异不显著。     

肉仔鸡个体间RAPD指纹的变异

以白羽肉仔鸡为研究材料,应用随机扩增多态DNA(RAPD)技术,利用已筛选出的17个随机引物对15个公仔鸡和15个母仔鸡个体间的遗传变异进行分析,实验结果表明,(1)17个引物在母鸡群共产生145个扩增片段,其中有102个是多态性片段,多态率为7034%;17个引物在公鸡群共产生了154个扩增片段,其中有92个是多态性片段,多态率为5974%。这些结果说明RAPD标记的多态性较高,作为一种DNA标记,它可以用于分析鸡群体的遗传结构;(2)公、母鸡群体内个体间的遗传相似系数分别为08621,08214;(3)可以利用RAPD技术检测肉鸡杂合群体内个体间的遗传变异程度,但必须使用大量的随机引物。     

玉米航天诱变系的配合力分析

对K305的7个诱变系和698-3的8个诱变系配合力分析发现,与对照相比,其多数性状的GCA效应表现出显著或极显著差异,同时不同诱变系杂交组合在不同性状上的SCA效应与对照也存在较大差异,其中部分诱变系组配的组合优于原对照组配的组合,说明诱变系有可能组配出更加优良的组合。研究还表明,诱变系与对照相比各具特点,尤其是698-3诱变系1227为具高产潜力的矮秆材料,应用时应注意根据育种目标选择利用。     

‘四季油青’菜心核基因雄性不育系定向转育研究

为选育菜心雄性不育系解决其杂种优势利用中的制种手段问题,以复等位基因遗传的小白菜核基因雄性不育系‘00S107’为不育源,采用连续回交转育园艺学性状的同时,测交筛选基因型的方法,向‘四季油青’菜心中转育核不育基因,育成了不育株率和不育度均为100%的菜心核基因雄性不育系‘GMS203’.用菜心不育系试配的杂交组合,经品种比较试验筛选出2个综合性状优良的强优势组合.利用本项研究设计的核不育系定向转育方案,实现了不育性和园艺学性状的同时转育.     

太空诱变玉米细胞核雄性不育基因与RAPD标记的连锁分析

以姊妹交多代的太空诱变玉米雄性不育材料RP3195(A)×S37(自交系)得到的F2代分离群体(138株)为材料,利用集团分离法(BSA)对太空诱变玉米细胞核雄性不育基因进行了RAPD分析,在152个随机引物中,引物SB SK-14(CCCGCTACAC)和SBSR-3(ACACAGAGGG)分别在可育集团与不育集团之间扩增出多态性产物SBSK-14850、SBSK-14475和SBSR-3400。通过对F2代分离群体中的单株进行连锁分析,初步认为SBSK-14850、SBSK-14475和SBSR-3400与太空诱变玉米细胞核雄性不育基因相连锁,遗传距离分别为49.6,26.6和31.7cM。     

菜心生物技术研究进展

菜心是一种菜薹类蔬菜,也是华南地区的特色和重要蔬菜。近年来,菜心的生物技术研究越来越受到重视,且取得较多的研究成果,但还未见系统的综述报道。综述了近年来菜心生物技术的研究进展,包括菜心离体再生培养体系,基因工程和分子标记等方面,并探讨了菜心生物技术研究中存在的问题和未来的研究动向。     

菜心群体中 AUF2 基因的遗传变异及其与农艺性状的关联分析

【目的】通过检测 Auxin Up-regulated F-box protein2（AUF2）基因在菜心群体中的自然变异,挖掘其优异等位基因,为菜心分子辅助育种提供理论参考。【方法】采用 PCR 扩增后直接测序的方法,检测AUF2 基因在 156 份菜心种质材料中的自然变异,利用 Tassel 5.0 软件的混合线性模型（MLM）对 AUF2 基因的变异位点与菜心群体的株高、单株质量、最大叶长、最大叶宽、最大叶柄长和叶绿素含量（SPAD）等 6 个农艺性状进行关联分析,以期发现显著影响菜心农艺性状的变异位点,并确定其优异等位变异及单倍型。【结果】经测序分析,在 AUF2 基因的 2 996 bp 扩增区域内共检测到 34 个变异位点,构成 36 个单倍型,表现出较高的核苷酸多样性（π = 0.00503）和单倍型多样性（Hd = 0.780）,其上游非编码区 1 498 bp 内含 26 个 SNP 和 2 个InDel 位点,编码区 960 bp 内含 5 个 SNP 和 1 个 InDel 位点,而下游非编码区 538 bp 范围没有检测到变异位点。中性检验显示,AUF2 基因在群体中的 Tajima’s D 值、Fu and Li’s D* 值和 Fu and Li’s F* 值均为正值,且显著偏离中性选择,可能是群体平衡选择的结果。经关联分析发现,4 个 SNP 位点与菜心的单株质量、最大叶长、最大叶宽和最大叶柄长等 4 个农艺性状呈显著相关性,其表型解释率在 5.04% ~ 6.52% 范围;4 个优异等位变异构成的单倍型 Hap2 能显著增加菜心的单株质量,极显著地提高最大叶柄长的长度。【结论】AUF2 基因在菜心群体中存在丰富的变异,对菜心的部分农艺性状有显著影响,其优异等位变异和单倍型将有利于菜心品种的遗传改良。     

白菜细胞核雄性不育基因向菜心品种早-49的转育研究

根据大白菜复等位基因遗传假说,利用现有白菜雄性不育系(99029-2)作为不育源,以早-49菜心品种为目标亲本,经过杂交、自交、测交、兄妹交等转育方法,将核不育基因向菜心品种转育,得到了含有早-49遗传基因的新甲型两用系、临时保持系和雄性不育系。     

不同熟性菜心品质性状的多样性分析

【目的】综合评价菜心群体的品质性状,筛选特异种质资源,为高品质菜心种质的开发利用提供理论参考。【方法】收集120份具有不同熟性的菜心种质材料,选择8个外观品质和2个营养品质进行遗传多样性分析,并对全部菜心材料进行主成分分析和聚类分析。【结果】10个品质性状的变异系数在11.17% ～ 42.76%之间,其中最大叶柄长的变异系数最大,叶绿素含量的变异系数最小。除叶绿素含量、叶形和硝酸盐含量外,早熟型菜心的开展度、最大叶长、叶宽、叶柄长、薹高、薹粗、可溶性蛋白含量等7个指标都显著小于晚熟型;中熟型菜心的硝酸盐含量最低,其外观品质也最符合优质菜心商品性状的一般要求。主成分分析显示,10个品质性状可转化为3个主成分,累计贡献率达到80.813%,其中最大叶长、叶宽、叶柄长、叶形和叶色等5个性状能代表菜心品质性状的大部分信息。聚类分析将120份菜心种质分为两大类和6个亚类,其中Ⅱ-Ⅱ亚类菜心的综合品质性状表现优良,可直接利用或者作为较好的亲本材料。【结论】收集的菜心材料在品质性状方面差异较明显,蕴藏着较丰富的遗传变异,在品质方面存在部分可供育种和生产利用的种质资源。     

基于 RAD-seq 的菜心 InDel 标记开发及应用

【目的】开发多态性丰富的的InDel分子标记,为菜心育种提供研究基础。【方法】以Chiifu-401-42的基因组序列为模板,利用4份菜心材料的RAD-seq重测序数据,在全基因组范围内鉴定InDel位点。利用生物信息学方法筛选4份菜心材料间具有潜在多态性的InDel位点,挑选分布于10条染色体的80个InDel位点设计引物,对55份菜心种质材料进行遗传多样评价。【结果】通过与参考基因组序列比对,在4份菜心材料的重测序数据中共鉴定出84 510个InDel位点,其中插入/缺失长度大于5 bp的3 609个InDel位点在4份菜心材料间具有潜在多态性。挑选80个InDel位点进行PCR扩增验证,58个（72.5%）在4份测序样品中具有多态性,在55份菜心种质材料中检测到133个等位位点,多态性信息含量（PIC）为0.263～0.618,平均值为0.443。基于InDel标记的检测结果可知,55份菜心种质的遗传相似系数在0.366～0.756,平均值为0.570;在遗传相似系数为0.564时55份菜心种质被分为4个类群,但各类群间的耐热性没有明显差异。【结论】本研究开发的InDel标记具有...     

菜心 BcCIPK23 基因克隆及表达特性分析

【目的】CIPK23 基 因 在 植 物 生 长 发 育 和 矿 质 营 养 吸 收 中 具 有 重 要 作 用, 但 在 菜 心 中 关 于BcCIPK23 基因及其功能的研究尚无报道,该研究可为探讨 BcCIPK23 在菜心植株生长发育和氮代谢中的生物学功能提供理论参考。【方法】以‘油绿 501’菜心为材料,采用同源克隆法克隆到菜心 BcCIPK23 全长序列,对其编码蛋白进行生物信息学分析,探究其组织表达特性和对不同氮源的响应。【结果】菜心 BcCIPK23 基因 CDS 全长为 1 450 bp,编码 482 个氨基酸,分子量是 53.41 kD,理论等电点为 9.28,具有 CIPK 家族成员的STKc-SnRK3 和 CIPK-C 保守结构域。系统进化树分析表明,菜心 BcCIPK23 和白菜 BrCIPK23 进化关系最近。BcCIPK23 在菜心叶片、叶柄、薹茎、根系、花等组织中均有表达,但主要集中在叶片、叶柄、薹茎中表达;BcCIPK23 表达也受氮源及其水平的影响,无论供 NO3- 还是供 NH4+,其表达水平均随氮浓度增加而降低。推测该基因在叶片、薹茎发育和氮素吸收利用中发挥关键作用。【结论】菜心 BcCIPK23 为 CIPK 基因家族成员,主要在叶片等生长活跃的器官高表达,且可响应氮源及氮浓度变化,参与植物生长发育和氮代谢过程。     

不同菜心品种的营养品质及外在感官品质评价分析

【目的】针对17份菜心品种进行品质鉴评及分类,为后期加工利用和新品种选育提供基础材料和信息。【方法】通过HPLC等方法测定菜心内含营养物质以及口感硬度,采用主成分分析法对17个菜心品种的维生素C、果糖、葡萄糖、可溶性固形物、干物质含量以及硬度等内在风味营养品质及外在感官品质进行分析,初步确定菜心品质主效成分,综合评价菜心品质。【结果】主成分分析法结果表明,前2个主成分的特征值较大,累计方差贡献率达81.59%,分别为甜度因子(可溶性糖和可溶性固形物含量)和质地因子。主成分分析法及聚类分析法分类结果基本一致。白菜苔、连州尖叶迟菜心、迟尖叶菜心-1和迟尖叶菜心-4的可溶性糖含量较高(227.23、135.38、143.87、127.22 mg/g,以干重计),且迟尖叶菜心-1和迟尖叶菜心-4的质地细嫩,连州尖叶迟菜心维生素C含量较高(10.30 mg/g,以干重计)。【结论】基于主成分分析及聚类分析可判定17个菜心品种的口感甜度差异明显,生产上可根据菜心的不同品质性状进行加工利用及品种选育。     

太空诱变玉米雄性不育突变体的遗传分析

从卫星搭载的玉米自交系鲁原3624自交后代中选育出1份雄性不育突变体。通过田间观察和室内花粉镜检对其育性进行鉴定,并在不同生态条件下鉴定了不育性状的遗传稳定性,另通过测交、正反交、回交以及自交对不育性状的遗传特性进行了分析。结果表明:该不育突变材料雄穗无任何花药外露,花药内基本无可染花粉粒,且在不同生态条件下均能稳定遗传,属于隐性单基因控制的细胞核雄性不育类型。