棉花质量性状遗传研究进展

棉花的花瓣颜色,花粉粒颜色,叶片形状和颜色,茎叶上茸毛有无,苞叶形状,花外蜜腺有无,花柱头形状等,属于棉花质量性状.棉花质量性状遗传研究的对象是控制这些性状的基因突变体.研究内容包括:1.突变体的发现与保存;2.遗传分析(遗传测验,对性测验,连锁测验和单体测验);3.突变体在育种上的应用.在棉花遗传育种研究中发现一个棉花质量性状突变体后,首先要进行遗传测验,以明确该突变性状是受单基因还是双基因所控制,是显性还是隐性基因.接着做对性测验,检查新发现的突变体是新发生的突变基因,还是已有突变基因位点上新出现的复等位基因.第三步为连锁测验,以测验新发现的突变基因和已明确的标记基因之间是相互独立基因还是连锁基因.最后是单体测验,利用单体和端体     

水稻G156S披叶性状的遗传及基因定位分析

用叶片部分披垂、叶色深绿、花器官发育正常的披叶水稻G156S作母本,分别与直立叶恢复系明恢63、明恢86、黔恢085、蜀恢527配制杂交组合,研究披叶性状的遗传,并进行基因定位.根据F1代、F2代、BC1代植株的表现型和χ2测验,结果表明,披叶性状受1对隐性基因控制.选用G156S×黔恢085的F2代作为基因定位群体,采用SSR分子标记,表明控制该披叶性状的基因位于水稻第3染色体短臂上,与标记RM5628和RM6849紧密连锁,遗传距离分别为1.0cM和0.9cM.     

我国四个陆地棉芽黄突变品系遗传研究初报

对国内早已发现并在育种上应用的四个陆地棉芽黄突变品系初步进行了遗传鉴定。鉴定的内容主要是:(1)确定这些芽黄突变品系所涉及的遗传基因数目及其作用方式;(2)确定这些芽黄突变品系的遗传基因与美国已鉴定的十几个芽黄基因有无等位基因的关系;(3)测验这些芽黄基因与陆地棉其它标记基因之间有无连锁关系;(4)通过单体测验鉴定这些芽黄基因位于哪一条染色体上。研究结果证明,我国四个芽黄突变品系都属单基因隐性遗传;其中真叶、彭泽芽黄基因可能是以往未鉴定出来的两个新芽黄基因;这两个基因和参与鉴定的标记基因之间无连锁关系;利用现有的十几个陆地棉单体不能确定它们位于哪条染色体上。本研究还包括了几项辅助试验。     

苏姜猪MC4R基因多态性及其与生产性状的关联分析

本研究旨在探讨MC4R基因多态性对苏姜猪生产性状的影响,以期能够筛选出可用于提高苏姜猪生产性状的分子标记.利用DNA混合池和Sanger测序法对MC4R基因外显子进行单核苷酸多态性(SNP)检测,分析SNP的遗传多态性及其与生产性状的关联性.结果显示,苏姜猪MC4R基因外显子中共检测到6个SNP位点,其中1个错义突变[rs81219178 G>A(Asp298Asn)],5个3'UTR突变(rs325999553 G>A、rs344775772 T>A、rs334536177 A>C、rs335628164 C>T和rs81221063 A>T),均包含3种基因型,且符合Hardy-Weinberg平衡,2个SNP位点为低度多态,4个SNP位点为中度多态.关联分析结果显示,rs81219178 G>A(Asp298Asn)位点对胸围和胸宽有显著影响,5个3'UTR突变位点对体质量、体高和胸围有显著影响.rs325999553 G>A和rs344775772 T>A呈现高度连锁,rs334536177 A>C、rs335628164 C>T和rs81221063 A>T呈现高度连锁.结果提示,MC4R基因对苏姜猪的部分生产性状有显著影响,可作为苏姜猪早期选育的分子标记.     

甜瓜种子相关性状遗传规律与QTL分析

以遗传性状差异较大的厚皮甜瓜ms-5与薄皮甜瓜HM1-1为亲本配制杂交组合,利用F_2∶3群体对种子相关性状进行主基因+多基因遗传模型分析,确定遗传规律,并构建遗传图谱对种子相关性状进行QTL分析。基因定位结果显示:甜瓜种皮颜色为1对基因控制的质量性状,白色对黄色显性;甜瓜百粒重和种子宽度符合A-1遗传模型,即1对主基因控制的加性-显性效应的数量性状;甜瓜种子长度符合B-1模型,即2对基因控制的加性-显性多基因数量性状。利用F₂群体构建1个含有153个酶切扩增多态性序列(CAPS)标记的遗传连锁图谱,该连锁图谱覆盖总长度为1 104.2 cM,标记间平均遗传距离为7.2 cM。对甜瓜种皮颜色开展初步定位,将控制甜瓜种皮颜色的白色基因(WT)定位在第5连锁群上,两端连锁标记为HD0520和HD0519,与连锁标记的遗传距离分别为13.3 cM和7.0 cM。甜瓜种子百粒重QTL位点位于第6和第11连锁群,sw6.1位于标记E0615和E0618之间,sw11.1位于标记E1113和P1117之间。甜瓜种子长度QTL分布在第7和11连锁群,sl7.1位于标记E0716和HD0713之间,sl11.1和sl11.2分别位于标记E1110、E1112及标记XB1114、E1113之间。甜瓜种子宽度QTL位点位于第2连锁群,位于标记XB0207和E0219之间。研究结果可为甜瓜种子性状的基因精细定位与克隆提供理论依据。     

萝卜叶缘裂刻性状分子标记的开发与应用

【目的】明确萝卜裂叶性状的遗传特点，开发与裂叶性状连锁的分子标记。【方法】以萝卜“武 青一号”作为母本，“新洲花叶”作为父本杂交得到 F1，将 F1 分别套袋自交和回交，产生 F2 和 BC1，探讨裂 叶性状的遗传规律。【结果】F1 植株叶型表现为裂叶，BC1（F1ד武青一号”）和 F2 中叶全裂与叶浅裂的植 株分离比分别符合 1∶1 和 3∶1，说明萝卜叶缘裂刻的表型符合显性基因遗传模式，萝卜叶缘缺裂受单个遗传位 点控制。利用 BSA 与 AFLP 技术相结合筛选与萝卜叶缘裂刻基因紧密连锁的分子标记，制备的 SCAR 标记引物 HY-18 与萝卜叶缘裂刻基因紧密连锁，其遗传距离为 3.32 cM。【结论】上述标记的获得为萝卜裂叶性状的分 子标记辅助育种以及裂叶基因的克隆奠定了理论基础。     

winQTLCart2.0使用程序和QTL分析新方法—关联分析

以分子标记技术为基础的作物数量性状基因(QTL)的研究成为目前作物遗传育种研究的热点。QTL定位的基本原理是分析标记基因型和数量性状值之间的连锁关系。进行QTL定位通常需要适当的分离群体,群体的表型数据,群体的基于分子标记的基因型数据,然后统计分析所有的标记基因型和表型的关系,从而在全基因组上确定所有可能的数量性状在染色体上的位置及效应。QTL分析软件winQTLCart2.0使用程序包括:数据准备、软件运行、基因(QTL)定位和分析、制图。QTL定位分析的新方法关联分析利用不同基因座等位变异(基因)间的连锁不平衡关系,进行标记与性状的相关性分析,以达到鉴定特定目标性状基因(或染色体区段)的目的,关联分析大大提高了目标性状基因或者相关QTL的挖掘和定位。     

水稻卷叶突变新基因的遗传分析和初步定位

利用60Co-γ射线辐照水稻优良恢复系南花6号,获得一个水稻新型卷叶突变材料,整个生育期叶片表现为向内卷曲。经遗传分析表明,该突变性状受一对隐性基因控制。利用突变体南花6号／籼稻品种DularF2君羊体中的141个卷叶单株进行基因定位,在双亲、卷叶和正常叶的DNA池中筛选N2个多态性标记RM285和RM342,并确定该基因位于水稻第9染色体长臂上,与前人报道的r19（f）相距54．7cM,是一个未曾报道的基因,暂时命名为r113（t）。利用SSR标记将该基因定位于第9染色体RM285和RM342之间,遗传距离分别为6．74cM和11．35cM。类似于r113（t）卷叶突变体表型未见报道,该研究结果对揭示卷叶机理及在株型改良应用中具有重要意义。     

薏苡总苞质地性状的遗传分析

为薏苡分类、驯化和遗传改良提供理论依据,选取4份薏苡材料为双亲构建4个杂交组合,采用目测统计和χ2检验方法分析不同杂交组合F1、F2代的总苞质地性状及其遗传规律。结果表明：薏苡总苞质地珐琅质相对于甲壳质为显性,F2群体植株总苞质地性状珐琅质与甲壳质的分离比为3∶1。说明,珐琅质总苞由1对等位基因控制,属于单基因显性遗传,可作为薏苡遗传改良的标记性状。     

大豆细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记定位

利用组合不育系SXJLCMS1A×恢复系Z-119-99构建F_2育性分离群体,进行育性的遗传模式分析和恢复基因定位。结果表明,F_1群体全为可育株,F_2群体的可育株与半不育株经卡方测验符合1∶1的分离比例,说明该大豆细胞质雄性不育符合单基因配子体不育的遗传模式;利用F_2分离群体,采用445对大豆SSR引物对其恢复基因进行分子标记和定位,结果发现,该恢复基因与J连锁群的2个标记Satt674和Satt249连锁,距2个标记的遗传距离分别为8.7,9.6 c M。     

甜瓜果长基因fl与性别表达基因a的遗传分析及定位

【目的】 研究甜瓜2号连锁群中果长基因fl与性别表达基因a的连锁关系。分析果实长度和性别表达类型(雄花两性花同株、雌雄异花同株)的遗传规律,定位两性状基因。【方法】 以圆形甜瓜、雄花两性花同株品种西州蜜为父本,长形甜瓜、雌雄异花同株品种蛇瓜为母本杂交产生的160个BC₁(Back Cross 回交群体)单株为作图群体,研究BC₁群体中果实长度和性别类型的分布,对二者进行遗传分析。利用集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA),用甜瓜2号连锁群上的48个SSR分子标记,对甜瓜果实长度和花性型性状进行多态性标记的筛选,对两性状基因定位。【结果】 甜瓜果实长度符合数量性状的遗传特点;雄花两性花同株与雌雄异花同株可能受双基因遗传控制。通过连锁分析,将果长基因fl定位于2号连锁群的标记SSR247159和标记SSR252089之间,遗传距离为3 cM;将性别表达基因a定位于标记SSR227156和标记CMGA36/SSR235092之间,遗传距离为3.59 cM;两区间之间的遗传距离为0。【结论】 在甜瓜西州蜜和蛇瓜的BC₁群体中,将果实长度基因fl和性别表达基因a的初步定位于不同标记区间内,证明二者不是同一基因。     

水稻空间诱变矮秆新种质CHA-1的遗传分析及基因定位

经空间诱变获得1个稳定遗传的水稻矮秆突变体CHA-1,对该突变体进行了株高遗传分析.结果表明,CHA-1的新矮生基因(暂命名为h)为1对隐性主效基因,与sd-1基因之间存在互补作用,并且表现为一定程度的连锁关系,2对矮生基因共同控制着CHA-1的株高性状.利用SSR分子标记将CHA-1的新矮生基因h定位在水稻第1染色体的长臂上,与标记RM302遗传距离为5.1 cM.     

绵羊MC1R和Agouti基因多态性与毛色性状的关联分析

[目的]MC1R和Agouti基因作为动物毛色主要候选基因,在调控黑色素的合成、参与毛色形成过程中起关键作用。研究绵羊MC1R和Agouti基因单核苷酸多态性,旨在探究MC1R和Agouti基因单核苷酸多态性与绵羊毛色的关系。[方法]随机采集特定杂交模式群体中黑色和白色绵羊的颈静脉血样各30份,提取DNA,并用PCR技术扩增MC1R和Agouti基因cDNA序列,测序获得目的片段碱基序列,比对后筛选分析MC1R和Agouti基因编码区SNPs位点,用SHEsis在线软件对单碱基突变位点连锁不平衡和单倍型分析。[结果]结果表明,受试群体中检测到的MC1R基因中有5个碱基突变位点,其中3个同义突变,2个错义突变;Agouti基因中检测到外显子4上有2个碱基突变位点,其中1个同义突变,1个错义突变。关联分析表明,Agouti基因中的2个突变位点及MC1R基因中的2个错义突变与被毛表型不相关(P0.05),MC1R基因中的3个同义突变位点与毛色性状显著相关(P0.05)。连锁不平衡发现,MC1R基因5个突变位点之间的连锁程度较强,单倍型分析表明,该群体中有8种单倍型组合,其中TGTGT和TGCTT与毛色显著相关(P0.05)。[结论]Agouti基因外显子的单核苷酸突变多态性与其被毛不相关,MC1R基因3个同义突变位点和2个单倍型组合与毛色性状相关。     

薏苡总苞性状的遗传分析

[目的]揭示薏苡总苞性状的遗传方式和遗传规律,为薏苡品种遗传改良提供理论依据.[方法]以经多年单株提纯的6个薏苡品系为亲本共配制6个杂交组合,观测其F1代和F2代群体总苞的颜色、质地、喙和纵长条纹等4个性状,并通过χ2检验揭示4个性状的遗传方式和遗传规律.[结果]黄白色(♀)×黑(褐)色(♂)的5个杂交组合F1代植株总苞颜色均为黑(褐)色,与父本相同;分别以总苞有喙、甲壳质、有纵长条纹的品系为母本,总苞无喙、珐琅质、无纵长条纹(CL91)为父本的5个杂交组合F1代植株均表现为总苞有喙、珐琅质、无纵长条纹;1个双亲均为总苞有喙、甲壳质、有纵长条纹组合F1代植株总苞表现为有喙、甲壳质、有纵长条纹.说明有喙相对于无喙为显性,珐琅质相对于甲壳质为显性,有纵长条纹相对于无纵长条纹为隐性.在F2代植株中,总苞颜色黑(褐)色和黄白色的分离比为15:1或3:1,说明薏苡总苞颜色在不同遗传背景 中的遗传方式不尽相同,表现为2对等位基因的显性重叠效应遗传和单基因显性遗传2种方式;有喙和无喙的的分离比为3:1或9:7,表现为单基因显性遗传和2对显性互补基因遗传2种方式;"无"或"有"总苞纵长条纹与总苞质地的珐琅质和甲壳质的分离表现一致,且纵长条纹总是伴随着甲壳质总苞而出现,总苞珐琅质表现为单基因控制的显性遗传;纵长条纹表现为单基因隐性遗传.薏苡总苞质地、喙和纵长条纹在不同遗传背景 下均表现出偏分离现象.[结论]薏苡总苞颜色、质地、喙和纵长条纹的遗传受1~2对等位基因控制,且具有基因互作、基因重叠及偏分离遗传特点,可作为薏苡遗传改良的重要标记性状.     

果蝇残翅/长翅杂交与PCR结合验证遗传学基本规律

为减轻传统有性杂交验证遗传基本规律的工作量以及把传统杂交试验与分子遗传学相结合,利用分子标记和性状共同验证分离及连锁遗传规律,从http://flybase.org/下载果蝇(Drosophila melanogaster)Chr.2R DNA序列并设计引物,筛选长翅和残翅(Vg/vg)果蝇之间多态性连锁PCR标记,获得了2个与Vg/vg紧密连锁的侧翼PCR标记R15和R24,对长翅和残翅杂交后自交得到的F2代个体进行翅型观察统计的同时进行PCR分析.结果表明:自交F2代中Vg/vg、R15/r15分离符合3:1的分离比,R24/r24的分离符合1:2:1的分离比;Vg/vg与R15/r15的交换值为7.24％～8.42％,Vg/vg与R24/r24的交换值为22.82％～23.8％.     

文昌鸡白麻羽性状与 SLC45A2 多态性关系

【目的】研究文昌鸡白麻羽性状的遗传规律,鉴定与白麻羽性状相关的基因变异,为文昌鸡白麻羽群体的利用以及白麻羽性状的分子标记辅助选择提供参考。【方法】利用正反交试验探索白麻羽性状的遗传规律;根据白麻羽性状的特点结合前人研究结果,选取SLC45A2基因为候选基因,利用重测序的方法筛选外显子区域内的变异;并重点验证外显子区域的错义突变和无义突变与白麻羽性状的关系。【结果】黄麻羽个体与白麻羽个体正反交试验结果表明,白麻羽性状相对于黄麻羽呈伴性隐性遗传。试验以白麻羽和黄麻个体为DNA模板,扩增了SLC45A2上的7个外显子区域,结果共筛选到5个SNP,其中3个位于外显子上,2个为错义突变(c.a74g和c.g1154c),1个为同义突变(c.c561t)。以文昌鸡白麻羽群体的文昌鸡和非白麻羽性状的文昌鸡、霸王山鸡、清远麻鸡、杏花鸡、红色原鸡为材料,验证上述错义突变,结果显示c.g1154c位点与白麻羽性状完全连锁。【结论】白麻羽性状呈现伴性隐性遗传,c.g1154c可能是白麻羽性状的致因突变。     

一个玉米叶夹角突变体的表型鉴定及遗传分析

玉米叶夹角是高密度育种的重要影响因子,与株型育种及产量高度相关;叶夹角相关QTL/基因的鉴定不仅有助于剖析叶夹角的遗传基础,也为玉米叶夹角及株型的遗传改良提供重要的分子靶点。以自交系‘LY8405’自然突变获得的突变体‘FU1603’为主要研究材料,开展叶夹角性状的表型鉴定、遗传分析及定位等试验。结果表明,与‘LY8405’相比,‘FU1603’穗三叶的叶夹角显著降低(P0.05),而且伴随有叶片卷曲等表型;且在植株的株型、穗部性状及籽粒性状上均发生了显著的改变(P0.05)。遗传分析表明‘FU1603’为一个单隐性核基因控制的突变体(χ~2值0.5)。采用BSA (Bulked segregant analysis)方法筛选到与突变位点紧密连锁的3个SSR标记C1-2、C1-16和C1-18,利用‘FU1603’与‘B73’自交系杂交产生的160个F_2单株开展了上述3个连锁标记的共分离分析;进一步利用此3个标记筛选后代重组交换单株,最终将控制叶夹角的突变位点定位在玉米第一染色体1.02 bin标记C1-18和C1-2之间9 Mb范围之内,为后续该位点的精细定位及克隆奠定良好的基础。     

不同类群玉米自交系苞叶性状的差异分析

为改良苞叶性状、选育适合机械收获籽粒的玉米品种,测定了我国五大类群玉米在2种不同环境下的苞叶性状,分析各性状的遗传特性和各个类群之间苞叶性状的差异及环境对各个类群不同苞叶性状的影响。结果表明:苞叶性状主要受遗传因素控制且变异广泛,其中苞叶长度具有高遗传力,苞叶数量、苞叶总厚度和苞叶宽度具有中等遗传力;苞叶长度与苞叶宽度达极显著正相关;不同类群间玉米苞叶性状存在显著差异,其中苞叶长度差异最显著,苞叶宽度和苞叶数量次之,苞叶总厚度无显著差异;除兰卡斯特苞叶总厚度外,各个类群的苞叶性状受环境的影响较小。因此,在育种中多数苞叶性状可直接进行遗传改良,并且以一个性状为主目标的改良可达到与之相关的其他苞叶性状改良的效果;兰卡斯特和唐四平头的苞叶数量不多且长度适中,可作为苞叶性状改良的重要种质来源。     

转基因水稻叶片外卷突变体的机理

以水稻品种明恢86和明恢86转基因水稻正常叶植株为对照组进行研究,对叶片横截面组织结构的观察发现,单位面积突变体外卷叶片的上表皮泡状细胞数量增加,推测外卷是由于泡状细胞数量增加引起的.遗传分析结果显示,该卷叶突变性状是由隐性单基因突变引起的.外源基因在卷叶突变体中为单拷贝,并且外源基因与卷叶性状共分离,说明卷叶性状是T-DNA插入引起的.T-DNA插入位点分析结果显示插入位点位于水稻第9号染色体长臂上的非基因区,是一个新的与水稻卷叶相关的突变位点.     

小麦品种（系）面筋强度、PPO活性、黄色素含量和相关基因的分子标记检测

为给小麦品质育种筛选亲本材料，并进一步验证相关标记的有效性和实用性，利用5个小麦品质性状基因的分子标记[包括高分子量麦谷蛋白亚基（HMW2GS）Dx5和By8标记、1B／1R易位系特异性SCAR标记、位于2AL染色体的PPO活性基因Ppo2A1的标记PP018、位于7AL染色体与黄色素含量相关的八氢番茄红素合成酶（Phytoenesynthase，PSY）基因Psy2A1的标记YP7A1对194份小麦品种和优良新品系进行了基因等位变异检测。结果表明：（1）在所检测的小麦品种（系）中，Dx5、By8、1B／1R易位系、PSY和籽粒PPO活性基因等位变异存在一定差异。其中，含Dx5的材料53份，占27．3％，含By8和1B／1R易位系的材料分别为71分和64份，占36．6％和33．0％：含低PPO活性等位变异Pp02A1b的等位变异材料99份，占51．0％；含低黄色素含量等位变异基因Psy2A1b的材料83份，占42．8％。（2）194份材料中品质性状基因皆符合要求的只有一个品种（郑麦991），聚合多个优良性状的品质改良工作急需加强。（3）本试验使用的标记均为基因特异性标记，重复性好、准确率高，可有效地应用于小麦品质改良的分子标记辅助选择。