分子标记辅助选择改良水稻恢复系香5的病虫抗性

香5是由湖北省农科院选育的优质两系杂交稻恢复系,所配组合广两优5号(广占63-4S/香5)于2013年通过了湖北省审定.利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本MD12086-1351中的抗稻瘟病基因Pi9、抗褐飞虱基因Bph14、Bph15和抗白叶枯病基因Xa23渗入到香5背景中,育成了3个同时携带Pi9、Bph14、Bph15和Xa23基因的新株系.鉴定结果表明,新株系的叶瘟抗性明显提高,穗颈瘟抗性部分提高,苗期抗褐飞虱,分蘖盛期高抗白叶枯病;产量、主要农艺性状、香味和稻米品质主要指标与香5相似.新株系所配的组合在产量、主要农艺性状上与香5所配的组合相似.表明新株系可以作为香5的替代系用于培育抗稻瘟病、抗褐飞虱和抗白叶枯病的两系杂交稻新组合.     

DLO Hi-C染色体构象捕获技术

基因组三维结构在DNA复制、DNA损伤修复、基因转录调控中扮演着重要的角色。Hi-C是目前研究基因组三维结构的主要手段之一,但是存在背景噪音大、试验成本高、试验流程繁琐,缺乏对随机连接噪音的评价等缺陷,因而限制了三维基因组学的发展。为此,我们开发了一种简单经济的染色体构象捕获技术,即DLO Hi-C(digestion-ligation-only Hi-C)。该技术去掉了生物素标记的步骤,只需要2轮简单的酶切酶连反应即可构建高质量的DLO Hi-C测序文库。为了评价文库中的随机连接噪音的比例,我们在文库构建步骤中加入了噪音评价的步骤。研究结果显示,与当前的in situ Hi-C等方法比较,我们的DLO Hi-C试验时间短、试验成本低、测序成本低,有更多的有效交互数据。将DLO Hi-C应用于肿瘤细胞系,我们找到了已知和新的基因组结构变异。所以,我们希望DLO Hi-C技术将对研究染色体的三维构象、基因的转录调控及基因组的组装有重要的促进作用。     

不同碳水化合物源对饲料油菜青贮品质的影响

为油菜多功能开发利用、促进种养结合，以饲料油菜华油杂62为材料，添加不同来源碳水化合物进行青 贮比较试验，研究高水分饲料油菜青贮技术。试验分为5组，分别将20%的各碳水化合物原料（麸皮、玉米粉、米糠、 玉米淀粉）与高水分饲料油菜混合青贮，青贮45 d后进行感官评定并测定营养成分、pH、有机酸含量等。结果表明， 添加各碳水化合物原料均可以显著降低油菜的含水量至70%以下。油菜添加上述碳水化合物青贮后，可改善青贮 感官品质，显著提高乳酸含量，降低pH；其中，玉米粉与油菜混合青贮后因感官评分高、乳酸含量最高且氨态氮含量 最低，被认为效果最佳。     

抗稻瘟病水稻光温敏核不育系华1201S的选育

华1201S是以广占63-4S为受体亲本、以携带Pi2基因的抗稻瘟病株系VE6219为供体亲本,通过1次杂交、3次回交、多次自交,每个世代用分子标记对目标基因Pi2进行跟踪检测,同时通过表型选择和抗性鉴定培育而成的中籼型水稻光温敏核不育系。2013和2014年在湖北恩施州两河村稻瘟病重发区自然鉴定,华1201S的稻瘟病综合抗性指数1.3~2.3级,穗颈瘟损失率均为1级,2 a表现均为抗稻瘟病。2015年在广东省农科院苗期抗谱鉴定,人工接种33个稻瘟病菌株,华1201S的抗性频率96.97%,而广占63-4S的抗性频率仅为12.12%。华1201S育性转换临界温度23℃,在武汉稳定不育期64 d,海南冬繁自然结实率70%以上。2015年8月通过湖北省农作物品种审定委员会鉴定。     

分子标记辅助选择改良水稻恢复系R1813稻瘟病、白叶枯病和褐飞虱抗性研究

R1813是湖南隆平种业有限公司选育的高产、抗倒、迟熟优良籼型两系恢复系,以R1813为父本,已经选配出一批组合通过审定。该研究利用分子标记辅助选择和回交转育技术,将MD12086-41携带的抗稻瘟病基因Pi9、抗白叶枯病基因Xa23、抗褐飞虱基因Bph14和Bph15渗入到R1813的背景中,选出3个携带Pi9、Xa23、Bph14和Bph15基因的近等基因系ST15005-1-106-9、ST15005-1-318-4和ST15005-1-318-14。抗性鉴定结果表明,这3个改良株系均表现抗稻瘟病、高抗白叶枯病和中抗褐飞虱,与R1813相比,3种病虫害的抗性都明显提高。田间试验和品质分析表明,3个改良株系的产量、主要农艺性状和稻米品质主要指标都与R1813相似。对少量测配组合的抗性鉴定、田间试验和品质分析表明,除了抗性有明显提高以外,产量、主要农艺性状、稻米品质主要指标都与R1813所配组合相似。     

芸薹属及其他异源多倍体植物的基因表达特征研究进展

远缘杂交及异源多倍化导致许多重要作物的起源与进化，而芸薹属栽培异源四倍种是研究作物异源多倍化的模式系统之一。异源多倍体是如何调控及协调来自不同二倍体祖先的不同基因组的遗传行为及基因表达，是过去二十年间的研究热点和重要的生物学问题。利用不断发展的分子生物学技术，一方面揭示出芸薹属及其他多倍体物种基因组表现出动态性质，即在形成初期及长期进化过程中持续发生遗传及表观遗传的变化；另一方面发现异源多倍化过程中伴随着大量的基因表达模式改变，包括非加性表达、超亲表达、表达水平显性、部分同源偏向表达、基因剂量平衡效应等现象。上述基因组结构、表观遗传改变以及基因表达模式的调控，使新产生的多倍体得以成功进化为新物种。     

影响静止中心(QC)细胞分裂的EMS突变体库构建与筛选分析

采用正向遗传学方法,以转基因拟南芥(Arabidopsis)SCRGVG UAS∶∶axr3-1为材料来进行EMS诱变。通过外源施加激素DEX诱导GVG/UAS系统启动axr3-1在静止中心表达,导致静止中心发生分裂。通过构建EMS突变体库,得到2 616份M2代候选突变体家系。对M2代种子进行初筛得到43个候选家系。经过复筛,获得22个具有稳定表型的突变体家系。根据表型相似性将候选家系分为5类,共6组。将候选家系进行组内杂交,根据F1代植株表型是否与亲本相似,获得2对等位突变体。这些突变体将为研究干细胞小生境的调控机制研究提供新材料。     

分子标记辅助选择改良杂交水稻Q优6号的稻瘟病抗性

为了提高长江中下游稻区大面积推广的中熟三系杂交中稻组合Q优6号的稻瘟病抗性,采用杂交、回交和分子标记辅助选择技术,将抗稻瘟病亲本材料75-1-127的广谱抗性基因Pi9渗入到Q优6号的父本R1005中,通过Pi9基因分子标记选择和综合农艺性状选择,育成了3个携带Pi9基因的株系CY11705-38、CY11707-6和CY11708-15,并与Q优6号的母本Q2A配制了3个组合。经主要农艺性状、产量、稻米品质分析和稻瘟病病区抗性鉴定,CY11705-38和CY11707-6的主要农艺性状、产量、稻米品质与R1005相似,稻瘟病抗性明显提高;组合Q2A/CY11705-38和Q2A/CY11707-6的主要农艺性状、产量、稻米品质与Q优6号相似,稻瘟病抗性也明显提高。认为以Q2A/CY11705-38或Q2A/CY11707-6替代Q优6号,可以在保持产量、生育期、稻米品质和主要农艺性状相似的基础上,明显提高稻瘟病抗性,降低生产风险。