稻瘿蚊多抗性材料的聚合与创新

抗源的发掘和利用是创新抗稻瘿蚊育种材料的有效途径,笔者在广西品种资源中发现了新的抗性品种GX—M001,经与抗蚊青占等位性测定,初步认为其与抗蚊青占基因（GM6）不等位,可能是一个新的抗性基因。为此,笔者选用GX—M001抗源与抗蚊青占等抗性品种杂交,培育出新的多抗创新材料。     

利用分子标记辅助选择双基因Xa21和fgr水稻植株

通过有性杂交和田间选育,利用分子标记辅助选择、田间抗性鉴定及香味鉴定,将广谱高抗白叶枯病的基因Xa21和香味基因fgr聚合到同一单株中,获得了双基因纯合且农艺性状稳定的株系。用中国7个流行性白叶枯病菌进行抗病性鉴定,结果表明植株抗性级别为高抗,与供体亲本抗谱一致,抗性水平相当,且具有浓郁香味。     

水稻粒长基因GS3在聚合育种中的效应

为探索利用水稻粒长基因GS3以及单片段代换系进行谷粒长性状设计育种的可行性,本研究利用以籼稻品种"华粳籼74"为遗传背景且携带谷粒长基因GS3的单片段代换系与携带其它优良基因的单片段代换系杂交进行了分子聚合育种。在F4获得了26份含GS3和其它优良基因的纯合聚合系,谷粒长测定证实这些聚合系都获得了目标谷粒长表型,有效地改良了华粳籼74的外观品质。研究结果表明利用单片段代换系和GS3可以实现谷粒长的设计育种。     

多基因聚合在鄂麦19多抗性选育中的应用

鄂麦19是在导入外源基因的基础上，采用多亲本复合杂交的方法选育而成的兼抗条锈和白粉病的小麦新品种，该品种还对叶锈、赤霉病有较好的抗性。本文通过对其选育过程的分析，探讨多基因抗性育种以及外源基因利用等问题。鄂麦19多抗性的选育，首先是通过普通小麦与黑麦进行属间杂交，获得黑麦抗真菌病害的遗传物质。在小黑麦杂种与小麦杂交的早期世代，选择抗单一病害、育性较好的普通小麦型单株进行杂交，根据育种目标在杂种群体中进行综合抗病能力的筛选。整个杂交组合共涉及三种亲缘、9个亲本，先后导入了洛夫林10、阿夫、南大2419、阿夫多里雅和KUI-（b）等5个公认的对条锈病、白粉病兼抗性较好且具有相对持久抗性的亲本的抗病基因。     

大麦旗叶长和宽的QTL分析

为解析调控大麦旗叶大小的遗传机制,以1个大麦重组自交系(RIL)群体(由J36528和BMJ89为亲本构建,包含125个F10代)为材料,利用447个DArT和8个SSR标记绘制遗传连锁图谱,结合4年2点共6个生态环境下测得的旗叶长和宽表型数据,鉴定旗叶长和宽相关的QTL。结果表明,所构建的遗传图谱包含7个连锁群,总长1 034.96 cM,平均每条染色体147.85 cM,标记密度为2.27 cM。共检测到7个旗叶长QTL和5个旗叶宽QTL,分布在2H、4H、5H、6H和7H染色体上。其中,有2个旗叶长主效位点 QFll.sicau-JB-5H.2和 QFll.sicau-JB-6H.1,能够在多环境下稳定表达,表型变异解释率范围分别为12.02%~  19.95%和16.69%~16.99%;二者累加对旗叶长具有增加效应,聚合这2个位点对大麦旗叶长的调控和产量提升具有潜在价值。另外,有1个旗叶宽主效位点 QFlw.sicau-JB-4H在多环境下能够稳定表达,表型变异解释率为15.03%~23.99%。将主效QTL锚定到大麦参考基因组后比对发现, QFll.sicau-JB-6H.1可能为新位点,而 QFll.sicau-JB-5H.2可能与小麦第五部分同源群检测到的旗叶长位点具有同源性。本研究鉴定获得的与旗叶长和宽相关的稳定表达的主效QTL对大麦不同旗叶形态基因的精细定位和分子辅助育种提供了依据。     

与棉花纤维强度连锁的主效QTL应用于棉花分子标记辅助育种

本文以黄河流域广泛种植的转基因抗虫棉品种sGK321和sGK9708(中41)为轮回亲本,分别与优质丰产品种太121和高纤维品质渐渗种质系7235杂交的F1代材料杂交并回交,配置了杂交回交组合两套,运用与一个已定位的高强纤维QTL紧密连锁的2个SSR标记,通过对这两套杂交组合的不同世代群体的数据进行分析研究,在sGK321x[(Tai121x7235)xsGK321]组合的F2群体、F2:3群体和sGK9708x[(Tai121×7235)×sGK9708]组合的F2群体、F2:3群体中,有/无标记个体的平均纤维强度分别为29.78 cN/tex//28.19cN/tex、29.35 cN/tex//27.97 cN/tex和29.74 cN/tex//27.65 cN/tex、29.12 cN/tex//27.33cN/tex,差异都达到了极显著水平.本研究表明了此高强纤维主效QTL在不同的遗传背景,经过多代杂交、回交和自交后,能够稳定遗传而且QTL的效应稳定;利用此高强纤维主效QTL的分子标记进行辅助选择提高棉花纤维强度效果是显著的.可以在棉花的苗期或早期世代进行分子标记辅助选择,这为快速有效地改良棉花纤维品质、培育棉花新品种新品系提供了理论依据.并运用此项技术结合其它手段进行优质、抗虫等基因的聚合育种研究,快速有效地改良现有的陆地棉推广品种,创造高产、优质、抗虫棉花新材料或新品系.     

粳稻品种吉粳809的稻瘟病抗性基因分析

稻瘟病是水稻生产中危害最为严重的病害之一,种植抗病品种是抵御稻瘟病危害的有效措施。本研究利用吉粳809的2个亲本材料吉粳88与93072配制的回交分离群体进行稻瘟病人工接种,采用抗、感极端分池法定位双亲的稻瘟病抗性基因,结合基因型分析,推断吉粳809的抗性基因组成。结果表明,回交群体对强致病菌GD9-1表现为4个主效抗病基因Pi-2(t)、Pi-7-1(t)、Pi-7-2(t)和Pi-11(t)分离,对弱致病菌GD19-1表现单个主效抗病基因Pi-2(t)分离,其中Pi-2(t)基因同时抗2个菌株。除Pi-2(t)位点抗性等位基因来自吉粳88,其余3个位点的抗性等位基因均来自93072。比较基因组研究表明,Pi-2(t)可能与Pi-b等位,Pi-11(t)可能与Pi-47(t)或Pik等位,而Pi-7-1(t)和Pi-7-2(t)是2个新的抗性位点,分别与RM21260和RM8037连锁,遗传距离为0.11 cM和6.97 cM。利用与上述4个抗病位点紧密连锁的SSR标记和来自3K水稻种质资源重测序开发的55K芯片鉴定抗性位点吉粳809与双亲基因型的异同,推断吉粳809抗性基因组成,发现吉粳809携带轮回亲本吉粳88的Pi-2(t)和来自供体亲本93072的Pi-11(t) 2个基因,合理地解释了吉粳809抗性明显好于吉粳88的原因。对如何通过不同主效抗性基因聚合特别是充分利用原来抗病品种中“丧失”抗性残效基因来改良品种的稻瘟病抗性进行了讨论。     

草鱼生长相关优势基因型的聚合效果分析

为研究草鱼(Ctenopharyngodon idella)生长性状相关分子标记聚合效果,本研究选择利用候选基因关联分析方法获得10个与生长性状相关SNP标记,分别位于草鱼载脂蛋白A-I-1基因(apoA-I-1)、丙酮酸激酶1型(PKL)、羧肽酶A1 (CPA1)、柠檬酸合酶(CS)、醛缩酶B(Aldo-B)、生长催乳素α (SLα)和肌球蛋白重链(MYH)基因上。先在24尾雌鱼和24尾雄鱼亲本中对各标记进行基因型检测,挑选1对最有利于不同优势基因型发生聚合的亲鱼构建家系。在7月龄时,对子代进行生长性状测量和各SNP标记的基因型分型,采用一般线性模型分析含不同优势基因个数的组别生长差异。结果显示,家系子代个体中含生长相关优势基因型的数量为0、1、2、3、4、5、6、7个,对应的个体数量依次为44、67、83、85、44、38、15和6尾,对应的平均体质量依次为129.66、144.45、151.33、153.53、154.77、160.50、167.50和176.67 g,生长相关优势基因型的聚合个数与草鱼生长速度呈正相关。子代中优势基因型的平均数量为2.58,与亲本群体的优势基因型平均数量(1.00)相比显著提高。研究表明,对草鱼生长相关优势基因进行聚合可获得生长性状优良个体,为草鱼分子标记辅助育种应用提供理论依据。     

滚动回交与遗传标记辅助选择相结合聚合Pm21、Nib8和Wx基因

为了育成兼抗白粉病、黄花叶病的糯性小麦新品种,以携带Wx基因的品系W961、W12222为供体亲本,以携带对白粉病免疫的Pm21基因的扬99G56和扬00G48、抗小麦黄花叶病Nib8基因的转基因品系N121为轮回亲本进行滚动回交,在回交早代运用简单实用的接种鉴定、镜检花粉等方法,在后期运用分子生化标记检测,筛选出6个聚合Pm 21、Nib8、Wx基因的单株,并育成稳定品系扬09G109,为培育优质、抗病小麦新品种提供了中间材料;并证明滚动回交与遗传标记相结合是开展聚合育种的有效方法之一。     

高产、抗旱和耐盐选择对水稻产量相关性状的影响

水稻生产受到许多环境因素的胁迫,其中干旱和盐害是两大最重要的非生物逆境,培育抗旱和耐盐品种是减轻这两种逆境危害最经济有效的措施。利用籼型供体广恢122、Bg94-1和粳型供体原粳7号、沈农89366导入高产优质籼型品种丰矮占1号背景,创建BC3F5导入系群体,经目标性状筛选,以获得的2个高产抗旱导入系丰矮占1号/广恢122和丰矮占1号/原粳7号为亲本进行高产抗旱聚合,以高产耐盐导入系丰矮占1号/沈农89366和丰矮占1号/Bg94-1进行高产耐盐聚合。以聚合亲本为对照,在2个F2聚合群体中分别进行抗旱、耐盐、高产筛选,每个聚合群体分别获得30～42个不等的抗旱、耐盐和高产性状的极端个体,不同性状的选择强度变幅为8.3%～11.7%。3个目标性状极端选择后代在正常水田种植,其产量相关性状抽穗期、单株有效穗数、穗总粒数、穗实粒数、结实率、千粒重等均呈现明显的分离,各性状的变异方向因不同的选择群体和选择性状而异。在2个聚合组合的6个选择群体后代,有效穗数和每穗实粒数对单株产量的贡献最大,前者平均贡献率为18.5%,变幅为12.9%～27.4%,后者平均贡献率为13.1%,变幅为9.0%～21.2%。经过不同性状的交叉筛选,2个聚合组合的抗旱选择群体分别出现10.0%和36.7%耐盐的株系,其平均耐盐水平与耐盐选择群体相当,表明水稻抗旱和耐盐存在一定程度的遗传重叠。提出了利用回交导入系先进行抗旱、耐盐筛选,再进行产量选择和在此基础上对3个性状进一步聚合的高产抗旱和高产耐盐新品种培育策略。