油菜抗裂角性鉴定方法的改进及试验

为改进油菜抗裂角性鉴定技术,通过设计烘烤与不烘烤、烘烤后立即鉴定与密封保存隔夜后鉴定、不同摇床、震荡时间及钢珠数的单因素比较试验,分析了随机碰撞法鉴定油菜抗裂角指数的影响因素。结果表明,角果经80℃烘烤30 min并于室温封闭保存过夜后再鉴定,每震荡2 min记录一次裂角数,采用8个钢珠代替10个钢珠在HQ45Z恒温摇床上随机碰撞共10 min进行鉴定,可以显著提高鉴定结果的准确性和鉴定效率。通过比较改进前后随机碰撞法的鉴定结果,发现46份鉴定材料利用2种方法鉴定结果的相关系数为0.8844,相关性极为显著（P=3.705×10-16）。利用改进后方法鉴定的46份品种（系）,其抗裂角指数变异幅度为0～0.820,明显大于利用改进前方法鉴定结果的变异幅度（0.032～0.767）;且改进后方法鉴定结果的平均标准误差（0.0274）也明显小于改进前方法鉴定结果的平均标准误差（0.0348）,说明改进后方法提高了油菜抗裂角性鉴定的分辨率和准确性。研究为油菜抗裂角品种的选育和遗传研究提供技术依据。     

水稻氮高效相关基因的研究进展

提高氮肥利用率,降低农业生产中的氮肥投入,对实现中国提出的"化肥零增长"目标至关重要.氮素可通过植物根部以硝态氮或者铵态氮的形式从土壤中被吸收,并在植物体内转运合成氨基酸、核苷酸等生命必需物质,是农作物生长和产量形成的必要性元素.然而,氮肥过量则会破坏土壤理化性质,导致土壤盐碱化、生态环境污染;减少氮肥用量难以发挥当前...     

利用全基因组SNP芯片分析油菜遗传距离与杂种优势的关系

【目的】利用单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,简称SNP）标记估算油菜优异亲本间的遗传距离,分析其与杂种优势间的关系,探讨利用SNP标记预测油菜杂种优势的可行性,为油菜杂种优势利用育种提供指导。【方法】将油菜波里马细胞质雄性不育系的6个保持系（1019B、1055B、6098B、8908B、6019B、ZS11B）和8个恢复系（R1、R2、R3、R6、R9、R10、R11、OR1）采用不完全双列杂交试验设计配制得到的46个F₁杂种及其亲本,在湖北武汉、贵州贵阳和安徽巢湖3种生态环境下考察株高、分枝部位高度、一次有效分枝数、结角密度、主花序有效长、主花序有效角果数、单株有效角果数、每角粒数、千粒重及单株产量共10个产量相关性状,统计各性状在每个F₁组合中的杂种优势,包括中亲优势和超亲优势。利用油菜全基因组60K SNP芯片对14个亲本进行基因型分型,对分型得到的SNP标记经质控后利用MEGA5.0软件估算亲本间的遗传距离,采用非加权类平均法（unweighted pair group method arithmetic averages,UPGMA）对亲本进行聚类分析,利用SAS9.1软件进行遗传距离与性状杂种优势的相关性分析。【结果】14个亲本经油菜全基因组60K SNP芯片进行基因型分型后共得到52 157个SNP位点,经质量控制后,最终筛选出40 201个SNP有效位点用于亲本遗传距离计算及聚类分析。14个亲本中以6098B与6019B的遗传距离最小,ZS11B与R6的遗传距离最大,所有亲本间的遗传距离介于0.1883-0.8811,平均为0.5217。14个亲本被分成4个主群,6个保持系为一个主群,8个恢复系中OR1单独为一个主群,R1、R3、R11为一个主群,R2、R6、R9、R10为一个主群,证明恢复系群体的遗传变异大于保持系,分群结果与实际系谱相符。所考察的10个性状的中亲优势均值变幅为-0.07%-38.78%,超亲优势均值变幅为-7.74%-20.78%。10个性状中除了一次有效分枝数外,其他性状的杂种优势效应显著,尤其是株高、每角粒数、分枝部位高度和单株产量,平均中亲优势分别达到6.83%、15.31%、16.13%和38.78%,正向中亲优势组合数分别有45、41、46和46个;平均超亲优势分别达到3.18%、5.19%、7.85%和20.78%,正向超亲优势的组合数分别有41、31、42和44个。10个性状中株高、分枝部位高度和单株产量的杂种优势与遗传距离的相关系数达到极显著正相关水平,该3个性状的中亲优势与遗传距离的相关系数分别为0.4200、0.5033和0.4711,超亲优势与遗传距离的相关系数分别为0.3884、0.4051和0.4038,而其他性状的杂种优势与遗传距离的相关性不显著。【结论】SNP标记在油菜基因型分型、遗传距离估算及聚类分析的研究中优势明显,基于全基因组SNP标记估算的遗传距离与油菜株高、分枝部位高度和单株产量的杂种优势相关性极显著,说明基于油菜60K SNP芯片分析亲本的遗传关系预测油菜杂种优势的效果显著。     

甘蓝型油菜DH群体种子活力性状的遗传分析

高种子活力是决定后期植株优良形态建立和作物高产的基础。为明确甘蓝型油菜种子活力的遗传规律,本研究选用两个发芽势差异较大的甘蓝型油菜中双11号和R11配制杂交组合,构建了包含280个株系的甘蓝型油菜DH群体。利用建立的室内种子萌发检测系统,对4个种子活力评价指标,包含萌发曲线下面积（area underthe germination curve AUC)、平均发芽时间（mean germination time MGT)、发芽率达到50%所用的时间（time taken for 50% seeds to germinate, T50）、发芽率从16%至84%所用的时间（time between 16% and 84% germination, U8416）,采用主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析方法对种子活力评价指标进行遗传分析。结果表明,萌发曲线下面积受3对主基因+9对微效多基因控制,决定该性状的基因间存在着重叠作用,主基因的遗传率达74.88%,受环境影响较小;平均发芽时间和T50均受2对主基因+微效多基因控制,微效基因的数目分别为13和14对,主基因的遗传率分别为64.20%和64.53%,受环境影响偏大;U8416受4对主基因+8对微效多基因的控制,4对主基因的加性效应均表现为正效应,且决定该性状的基因间存在着互补作用,表明当这些基因同时存在时,基因的加性效应可以增强。主基因遗传率高达87.57%,表明主基因的遗传效应明显,受环境影响较小。研究表明,决定种子活力水平各萌发性状均是由主基因+多基因调控,并且各萌发性状的基因间均表现互作效应,为了使互作的基因间有更多的重组机会,在低世代的选择强度均不宜太大。     

甘蓝型油菜DH群体抗裂角性的遗传分析

提高抗裂角性是培育适合机械化收获油菜品种的基本要求。为了明确油菜抗裂角性的遗传规律,本研究利用抗裂角性差异显著的两个甘蓝型油菜品系配制杂交组合,通过小孢子培养构建了一个双单倍体(doubled haploid,DH)群体。采用随机碰撞法对该群体进行连续两年的抗裂角性鉴定,并利用植物数量性状的主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析对抗裂角性进行遗传分析。结果表明,甘蓝型油菜的抗裂角性受3对主基因+多基因控制,涉及的基因数目为8~10对,存在基因的加性效应及基因间的互补作用;两年试验中抗裂角性的主基因遗传率均大于85.00%,主基因遗传率较高,表明该性状主要受主基因控制,受其它微效多基因及环境的影响有限。因此,在油菜抗裂角性遗传改良中,应通过杂交聚合不同抗性等级材料中的主效抗裂角基因,在早期世代加强对抗性的选择,并可以忽略环境因素的影响。