大白菜杂交新组合ZF006未成熟杂交种纯度分子标记快速鉴定

为在大白菜种子收获前提早鉴定杂交种纯度,使新组合顺利进行品种登记、新品种种子提早上市销售,本研究以新组合ZF006及其双亲为试材,对ZF006杂交种试配阶段双亲二级侧枝上近、中及远端3个部位的未成熟种子进行了离体诱导和单棵幼苗DNA提取。同时,采用20对均匀分布于大白菜基因组的InDel标记对双亲进行多态性引物的筛选,共筛选到8对双亲间有多态性的引物,选择其中4对共显性且条带清晰的InDel引物用于杂交种纯度鉴定。结果表明:双亲二级侧枝上不同部位的未成熟杂交种离体诱导萌发率有较大差异,近端和中端的种子离体诱导萌发率较高,远端的种子离体诱导萌发率较低;亲本P_1的二级侧枝近、中及远端未成熟种子的杂交率分别是87. 96%、97. 45%和94. 44%,而亲本P_2的则明显低于P_1对应部位的种子,分别是71. 53%、90. 37%和90. 00%,总体上,P_1收获的种子杂交率为92. 49%,而亲本P_2的为80. 52%,双亲混收的杂交率则为86. 54%。综上结果,单收和混收杂交种的纯度均未达到98%的国家标准,提示新组合ZF006双亲有必要在自交不亲和性方面继续加以改进。而本研究构建的未成熟大白菜杂交种纯度快速鉴定技术,对大白菜种业企业降低成本、加速资金周转以及提高经营效益具有重要的实践指导意义。     

大白菜InDels标记开发及其在剩余杂合体鉴定中的应用

大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)参考基因组序列的公布及测序成本的降低为大规模开发插入/缺失(Insertion/Deletion,InDel)标记提供了可能.本研究以性状差异明显的大白菜自交系He102与06-247为亲本,开展了全基因组重测序、标记开发和验证工作.二者测序深度分别为10×和8×,经筛选共获得330 218个InDels差异位点,出现频率为1.2个/kb,其中有11 238个差异位点位于编码区,包括5 184个差异基因,每个基因平均包含2.2个差异位点.分别以He102与06-247测序数据中筛选出的多态性InDels位点为参照,从10条染色体上随机选择933个位点进行了PCR扩增及电泳检测验证.结果表明,测序深度对假阳性率有直接影响,以测序较深的材料中筛选到的差异位点为参照,其验证结果的假阳性率亦较高,反之则较低.本研究中以He102与06-247为参照选择InDels位点验证的平均假阳性率分别是51.9％和22.5％.从933个位点中共筛选出593个在亲本之间实际表现为多态性的位点,这些差异位点中有375个位于编码区,是潜在的功能性标记.利用上述差异位点,检测了He102与06-247衍生的F7代重组自交系群体,明确了F7代各株系在593个位点的纯/杂合状态,为利用剩余杂合株系精细解析和精准定位大白菜耐抽薹、抗病毒、抗干烧心等重要农艺性状奠定了基础.     

分子标记技术在葫芦科瓜类作物中的应用进展

简述了分子标记技术即RFLP、RAPD、SSR、AFLP在葫芦科瓜类作物遗传图谱构建、性状连锁标记分析和分子辅助选择、品种及杂交种纯度的鉴定与品种DNA指纹图谱、种质资源与遗传进化分析等领域的应用,着重论述了分子标记技术在黄瓜、甜瓜和西瓜方面研究的进展情况,并探讨了其应用前景和存在的问题。     

光敏色素B基因(PHYB)启动子突变及与大白菜开花时间的关联分析

光敏色素B(phytochrome B,PHYB)是植物光周期依赖开花途径的关键调控因子之一。本研究对极端晚花和早花大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)自交系06-247与He102的PHYB全基因组序列进行了生物信息学分析。结果表明,二者全长分别是5 986和5 528 bp,均与数据库中Chiifu-401的同源序列有不同程度的差异,表明二者均是大白菜PHYB基因的突变体,并命名为BraphyB1(GenBank登录号:KJ866947)和BraphyB2(GenBank登录号:KJ866948)。二者之间有476个插入/缺失(Inserts/Deletions,InDels)和57个SNPs。启动子区有473个InDels和31个SNPs、编码区有3个InDels和26个SNPs。InDels主要体现为phyB2在启动子区、5'非翻译区和编码区分别缺失445、18和3 bp。phyB2启动子缺失的445bp中包含两个TATABOX4和两处成髓细胞血症(myeloblastosis,MYB)类转录因子结合基序,一处GA响应元件。开发了鉴定phyB1/phyB2中445 bp InDel突变的共显性标记phyB1-762/phyB2-317,用该标记检测了以06-247与He102为亲本杂交构建的F2群体,利用F2代群体植株对抽薹开花时间与标记进行了关联分析,结果表明,phyB1-762/phyB2-317分别与晚花/早花表型显著关联(P0.05)。荧光定量RT-PCR显示,PHYB基因在He102各个发育阶段的表达水平均显著低于06-247(P0.01)。上述结果表明,大白菜PHYB基因启动子InDel是造成PHYB基因表达差异和开花期改变的主要原因之一。本研究为系统研究PHYB基因在转录、翻译、蛋白结构等水平突变对大白菜开花时间影响的分子机制提供了线索。     

大白菜中保护酶活性及H2O2含量变化与TuMV抗性关系的研究

选取抗TuMV的8407、河304和感TuMV的冠291和春月黄为试验材料,于苗期接种TuMV-C4,接种后测定24 d内叶片中超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）这3种过氧化氢代谢相关酶的活性以及过氧化氢H2 O2的含量。结果表明：接种TuMV后, POD、CAT的活性及H2 O2含量的变化在不同材料之间存在明显差异。抗病材料在接种后,POD、CAT的活性及H2 O2含量虽有变化,但均能逐渐恢复正常;感病材料在接种后,POD、CAT的活性及H2 O2含量均有较大变化,且始终无法恢复正常。总体而言,叶片中的H2 O2和CAT与大白菜的TuMV抗性关系较为紧密,其次是POD,而SOD与TuMV抗性的关系不大。     

中晚熟大白菜新品种‘牛秋白1号’

‘牛秋白1号’大白菜是由自交不亲和系‘06-164-1’与自交弱亲和系‘06-101’配制而成的中晚熟一代杂种。生长期75 ~ 80 d。球叶合抱,叶球为炮弹形,球高34 cm,横径23 cm,球形指数1.5,单球质量3.5 kg,纤维少,品质好;耐贮藏,不易抽薹。抗霜霉病、病毒病、软腐病等病害。净菜产量97.21 ~ 136.83 t ? hm-2。适宜在山东、北京、河北、天津、山西、辽宁、黑龙江等地秋季作中晚熟大白菜种植。     

基于HRM技术的大白菜InDel标记高效检测技术构建及其应用

高分辨率熔解曲线(high-resolution melting,HRM)分析技术是基于核酸小片段之间的GC含量差异而导致双链核酸解链温度差异的一门检测技术,更多地被用于特定类型的单碱基突变筛查,很少见用于插入/缺失突变的检测。本研究从前期鉴定的可以有效区分大白菜自交系He102与06-247的593对多态性InDel引物中筛选到271对特异性好、呈共显性分布的InDel引物,采用软件TMUtility_1.5预测了差异目标片段的熔解温度(Tm)值,发现63对标记的Tm差值满足HRM分型的灵敏度(差值绝对值≥0.2℃)要求,进一步采用梯度PCR技术对上述63对引物进行PCR扩增和HRM分型,从中鉴定出20对适宜进行HRM分型的InDel标记。构建了适宜LightScanner-96高分辨率熔解曲线分析仪分析的高效检测体系,并在大白菜种质基因型精准鉴定、杂交种纯度高效鉴定方面得到成功应用。本研究开发的适宜HRM分型的InDel标记还可以作为一种标记储备用于构建遗传连锁图谱和DNA指纹图谱、鉴定杂交种纯度和真实性、关联分析、分子标记辅助育种等。基于此构建的高通量检测方法也为其它动植物材料InDel标记的高通量检测和应用提供借鉴。     

萝卜高频再生体系的建立

通过基因型筛选,选出具有较高再生潜力的萝卜品种,并对其进行了外植体类型、琼脂浓度、激素配比等试验,比较了不同浓度的AgNO3、ABA、TDZ和抗生素对萝卜再生的影响,在改良MS+6-BA 5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂9%+AgNO35 mg/L+ABA 0.3 mg/L+TDZ 0.2 mg/L培养基上,建立了再生率达80.2%的萝卜再生体系。     

大白菜转基因育种及分子标记研究进展

综述了国内外在大白菜基因工程和分子标记研究方面的最新研究成果,重点从转基因载体选择、受体系统建立、遗传转化与转基因植株鉴定等方面对大白菜转基因研究的原理、方法和关键技术进行了总结。展望了大白菜生物技术研究的应用前景。     

甜瓜果实发育过程中糖积累与蔗糖代谢相关酶的关系

以伊丽莎白和乌引1号2个厚皮甜瓜品种为试材,测定了不同发育时期果实中的糖、淀粉含量以及蔗糖代谢相关酶—酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性变化等,并对甜瓜果实糖积累的生理机制进行了系统分析。结果表明:(1)2个品种果实中糖积累动态十分相似,即成熟期之前,糖积累缓慢,特别是蔗糖几乎很少积累;进入成熟期,果实中蔗糖迅速积累,而单糖略有下降。(2)AI、NI的活性变化对2种甜瓜果实中糖的积累和构成具有重要影响,SS对2种甜瓜果实中糖积累的作用较小,SPS活性升高与成熟期伊丽莎白果实中蔗糖的积累相一致。(3)果实中糖的积累与淀粉含量变化无明显关系。