凉山黑猪选育技术评估及世代遗传进展报告

本项目在选育方法研究中发现凉山黑猪本品种选育可以采用开放与闭锁相结合的方法;其中主选指标以产活仔数、21日龄窝重为宜;日增重、眼肌面积可作为辅选指标;3个世代测定数据显示繁殖性能遗传进展较好,建议开展凉山黑猪专门化高繁殖性能母本品系选育;生长育肥性能遗传进展不高,需导入外血杂交改良;该研究结果为凉山黑猪提纯复壮和新品系培育工作奠定了理论基础。     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列，基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异，从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp，共有173个多态性变异位点，其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中，trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个，单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个，合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775，Pi = 0.02143），最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481，Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854，Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中，4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著，楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部，不同居群间基因交流频繁，多数居群间遗传分化较少，与地理距离不完全相关。     

卷丹转基因体系构建及岷江百合LrCCoAOMT的导入

以卷丹（Lilium lancifolium Thunb.）无菌小鳞片为试材，通过切片处理、优化农杆菌侵染浓度与时间以及重悬液和共培养基成分，构建农杆菌介导的高效遗传转化体系。结果表明，MS + 1.5 mg ? L-1 6-BA + 0.5 mg ? L-1 NAA + 30 g ? L-1蔗糖是切片芽分化的最佳培养基，添加100 mg ? L-1抗坏血酸能有效抑制褐化并促进不定芽增殖。MS + 2.0 mg ? L-1 NAA + 30 g ? L-1蔗糖是生根诱导的最佳培养基。抗生素敏感性测试发现，培养基中添加Kan 100 mg ? L-1或Hyg 75 mg ? L-1 结合Cef 400 mg ? L-1适宜抗性筛选。GUS染色分析表明，以去除大量元素的改良MS + 100 μmol ? L-1 AS和去除大量元素的改良MS + 1.0 mg ? L-1 6-BA + 1.0 mg ? L-1 NAA + 100 μmol ? L-1 AS为重悬液和共培养基，将切片在农杆菌菌液浓度OD600为0.4，侵染15 min，获得81.72% 瞬时转化率和25.2% 稳定遗传转化率。将岷江百合LrCCoAOMT转化卷丹，分子检测和GUS染色分析表明已获得转基因阳性株系。     

瑞昌山药遗传多样性及块茎品质变异分析

瑞昌山药是江西省地方名优山药品种,由于长期进行无性繁殖和种植户自留种,品种混杂退化严重,极大影响了瑞昌山药资源保护和可持续利用。对从瑞昌市不同产地收集的12份栽培种和2份野生种瑞昌山药资源进行遗传多样性和块茎营养品质分析。结果表明,12对SRAP引物和11对SSR引物在所有材料中共扩增出50条多态性条带。不同产地材料间存在一定的遗传差异,遗传相似系数在0.415～0.964之间。UPGMA聚类分析表明,当遗传相似系数为0.530时,可将14份瑞昌山药材料分为两类,第Ⅰ类包括12份栽培种,第Ⅱ类包括2份野生种;当遗传系数为0.735时,可将12份栽培种分为3个亚类。品质分析结果表明,不同产地瑞昌山药材料品质指标间的变异系数差异较大,其中纤维素的变化范围最大,变异系数为54.28%,还原性糖的变异系数最小。主成分分析结果表明,瑞昌夏畈镇产地的山药品质较优,适于进一步系统选优和提纯复壮。     

华中农大公布油菜泛基因组

2020年1月13日,植物学领域国际学术期刊《Nature Plants》在线发表了华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室油菜遗传改良研究团队与生物信息团队合作的研究论文“Eight high-quality genomes reveal pangenome architecture and ecotype differentiation of Brassica napus”,公布了8个甘蓝型油菜品种的高质量参考基因组,以及基于9个参考基因组构建的油菜泛基因组和统一的基因索引(gene index)。结合油菜巢式关联作图(Nested Association Mapping,NAM)群体揭示了冬性、春性和半冬性油菜生态型分化及开花期变异的分子基础。     

张启发院士等科学家综述作物育种中的5G技术

作物遗传改良能够促进全球粮食和营养安全,特别是在人口持续增长以及气候变化和缺水等挑战的背景下,这已成为重要的关切问题。目前的作物育种策略缺少足够的效率,以满足短期或长期的粮食生产需求。2020年2月2日,张启发院士等科学家于《Current Opinion in Plant Biology》杂志在线发表了论文题目“5Gs for crop genetic improvement”。     

华中农大在番茄茎秆发育调控机制研究中取得新进展

2020年3月,《Journal of Experimental Botany》在线发表了华中农大园艺植物生物学教育部重点实验室叶志彪教授领衔的番茄团队题为"Tomato SD1, encoding a kinase interacting protein, is a major locus controlling stem development"的研究论文,该研究鉴定了调控番茄茎秆发育的关键基因SD1,并从遗传和进化角度解析了番茄茎秆发育的遗传基础及调控机制。     

甜瓜嫩果皮颜色遗传规律研究

为探究甜瓜嫩果皮颜色的遗传规律，以甜瓜嫩果皮颜色为深绿色的S26和青色的S28为亲本材料，通过构建BC1群体，利用卡方测验，分析回交群体BC1的深绿色嫩果皮和青色嫩果皮的分离比例，开展甜瓜嫩果皮的遗传规律分析，以对嫩果皮颜色基因进行初步定位。结果表明：BC1群体表型表现为深绿色和青色2种，且群体比例为1∶1，从而确定颜色性状为单基因控制且深绿色为显性性状。通过分离群体分组分析法（BSA）和混池测序结果可以看出，控制甜瓜嫩果皮颜色的基因位于chr04的端部位置，这为后续基因的精细定位以及克隆提供了研究基础。     

基于配合力和遗传距离的甜高粱杂种优势预测

【目的】对甜高粱主要农艺性状进行杂种优势、一般配合力及特殊配合力分析,同时,分析配合力、表型遗传距离以及分子遗传距离用于杂种优势预测的可行性,为甜高粱的种质创新和杂交种选育提供理论参考。【方法】采用不完全双列杂交设计,以8个甜高粱不育系为母本及8个甜高粱恢复系为父本配制64个杂交组合。对亲本及杂交后代进行2年的性状调查,包括：出苗至开花日数、生育期、株高、穗长、茎粗、分蘖、单穗粒重、千粒重、籽粒产量、单株重、生物产量和含糖量。分析不同性状的杂种优势、一般配合力、特殊配合力、表型遗传距离、分子遗传距离以及配合力、遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】各性状的中亲优势由强到弱分别为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、千粒重、茎粗、生育期、至开花日数、分蘖和含糖量,其中,生育期、至开花日数、分蘖和含糖量等性状为负优势。不同性状的中亲优势和超亲优势由强到弱的顺序基本相同。配合力分析表明,每个性状中,不同亲本的一般配合力相差较大,且不同组合的特殊配合力也有很大差异。大多数特殊配合力高的组合,其亲本的一般配合力也较高。杂种优势与配合力和遗传距离的相关性为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、穗长、千粒重、分蘖以及含糖量等性状的杂种优势与其亲本的一般配合力和特殊配合力均为极显著正相关。生育期的杂种优势与特殊配合力为极显著正相关,至开花日数与特殊配合力为显著正相关。亲本间的表型遗传距离为2.86—6.82,分子遗传距离为0.50—0.96。单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、茎粗及含糖量等性状的杂种优势与分子遗传距离的相关性大于表型遗传距离,其中,生物产量、单株重、穗长和茎粗的杂种优势与分子遗传距离为极显著正相关。【结论】所有性状中,与产量相关性状的杂种优势较高,而含糖量和分蘖的杂种优势较低。在杂种优势预测上,利用亲本的配合力可有效预测杂种优势,预测效果优于遗传距离。与表型遗传距离相比,分子遗传距离对杂种优势的预测更有效。