棉花SSR多重PCR技术的初步研究和利用

简单重复序列(simple sequences repeat,SSR)具有数量丰富、高度多态、共显性等优点,是一种极具实用价值的标记,目前已成为研究种质资源遗传多样性、基因组作图的首选标记.SSR多重PCR扩增法可同时完成多个标记检测,具有高效、经济、快捷的特点,并保持了单一SSR引物扩增的高度敏感性和准确性.本文选取6对SSR引物,配成三组SSR两重PCR反应,并设置五种不同反应体系以探索PCR反应体系对其影响,以单一引物PCR扩增为对照,对用于构建亚洲棉(Gossypium arboreum)遗传图谱所用的亲本、F1及F2群体单株的DNA模板进行多重PCR探索、分析;另外,在扩增产物的电泳检测时,结合银染技术,试验了单一引物PCR扩增产物在同一泳道同时上样和先后分时上样的两重检测的方法,以期对这种方法进行多态性位点检测的效果进行评价.结果表明,即使采用与单一引物PCR相同的反应体系,两重PCR扩增也可获得与之相同的多态性产物;而两重检测法的结果亦显示出与相应的单引物检测到的相应的多态性位点,能准确反映单引物所能达到的检测效果,因而为SSR的多重PCR和扩增后多重检测的技术在高效的遗传图谱构建工作中进一步应用提供实验依据.     

陆地棉开放花蕾品系E-81的遗传鉴定

从 90年代开始 ,我国先后从海岛棉 ( Gossypi-um barbadense L.)与陆地棉 ( G.hirsutum L.)杂种后代中发现了开放花蕾变异株 ,并开展了用于杂交种种子生产的研究。遗传学研究证明这些品系的开放花蕾性状受 1对隐性基因所控制 (肖杰华 1 991 ;张天真 1 992 ;纪家华等 1 992 ) ,它们的产生是由于具有不同的单节显性基因的海岛棉和陆地棉杂交后 ,由于基因重组所产生的 (张天真1 992 )。湖南省棉花研究所把隐性无腺体基因gl2 gl3 导入到开放花蕾品系 ,培育出无腺体指示性状标记的开放花蕾品系 E- 81用于制种 (李育强等 1 996 ) ,而 E- 81品系…     

一种高通量提取棉花BAC-DNA的方法

从文库中筛选目标克隆组成重叠克隆群(contigs)是利用 BAC ( bacterial artificial chro mosome)文库构建物理图谱,进一步进行图位克隆的重要步骤。文库的筛选按原理可分为探针杂交法和PCR法两种。与探针杂交法相比 PCR法具有周期短,灵敏度高,操作简单的特点,因此得到广泛应用。但是,即使利用各种混合策略,相对于数万的文库克隆来说,BAC DNA 的提取仍是PCR法筛选文库不可避免的问题。因此,我们开发了一种高通量的 BAC DNA提取方法,实现在8 h内完成多达 960 个样品的高通量提取,DNA产量达到4~6μg,样品无交叉污染并且避免了…     

遗传工程法改造绒毡层的遗传组成定向培育植物雄性不育系的现状及展望

植物的雄性不育系在品种的群体改良及杂种优势的利用户具有重要的应用价值。随着分子生物学研究的不断深入，现在不仅从拟南芥植物克隆了雄性不育基因（Aarts等，1993），并且通过遗传工程法改造花药绒毡层的遗传组成，定向培育出了油菜、”玉米、棉花等多种重要农作物的核雄性不育系，为雄性不育系的产生提供了一条新途径。1绒毡层提早解离与雄性不育1.1雄性不育系的培育实验证明，花药中的绒毡层对小孢子的发育起了很大的作用。绒毡层的提早或延迟解体往往导致小孢子不正常发育而表现雄性不育。为此，比利时植物遗传系统公司（PlantGene…     

插皮接技术在棉花再生植株嫁接中的应用

首次将插皮接技术用于棉花再生植株的嫁接,详细介绍了它的操作过程和实用技巧,该法要求简单,操作方便,成活率高;成活后砧芽枝摘心留叶有利于接穗良好生长发育。在砧木适合的嫁接时期、成活率和生长速率等方面与劈接法作了比较。结果表明:插皮接对砧木和接穗粗细比例无严格要求,从而延长了砧木可使用的时期,砧木生长过程中适合劈接的时间有一周左右(3~5片真叶),而在此以后的较长时间内均适合于插皮接(4~5片真叶直到开花期);由于形成层吻合好,使用的砧木较大,有较发达的根系,在高成活率的前提下相对缩短了再生植株成活的时间。再生植株嫁接前不练苗,在嫁接后采取新的保湿和透气策略,使练苗和嫁接同期进行,有效缩短了再生植株缓苗时间。     

棉纤维发育相关基因时空表达与纤维品质的关联分析

以14个纤维品质差异的棉花品种(或品系)为材料,研究10个纤维发育相关基因时空表达变化与纤维品质的关系,为阐明棉纤维发育相关基因与纤维品质形成关系提供理论基础。利用实时荧光定量PCR技术检测10个基因在14个供试品种(或品系)不同纤维发育时期的相对表达量,结果表明,虽然遗传背景完全不同,但它们具有某些共同表达特征。GhExp1、GhCIPK1、GhSus1、GhSusA1和GhPL这5个基因都是在纤维伸长期优势表达;GhACT1、GhRacA和GhRacB是在纤维伸长前期和次生壁加厚期高表达;而GhCelA1和GhcelA3是在纤维伸长后期和次生壁加厚期优势表达。这些基因表达谱与纤维品质关联分析显示,GhRacA在23DPA高表达且表达量与纤维品质显著正相关,其余基因在低表达时其表达量与纤维品质呈显著性相关,而在高表达时其表达量与纤维品质无相关性。GhExp1在20DPA的表达量与纤维比强度和整齐度呈显著负相关,与伸长率呈极显著正相关;GhPL在23DPA的表达量与纤维长度呈显著负相关;GhRacA在5DPA和23DPA的表达量均与伸长率呈极显著正相关;GhRacB在10DPA的表达量与长度和整齐度呈显著负相关;GhCelA1基因在5DPA的表达量与纤维长度呈显著正相关,与马克隆值呈显著负相关,在10DPA的表达量与马克隆值呈显著正相关,与伸长率达到极显著正相关,与比强度呈显著负相关,与长度和整齐度呈极显著负相关;GhCIPK1、GhACT1、GhSus1、GhSusA1和GhCelA3 这5个基因在纤维发育各时期的表达量与纤维品质各指标未检测到相关性。     

陆地棉抗黄萎病、纤维品质和产量等农艺性状的QTL定位

用一个高抗黄萎病的陆地棉品系5026和一个高感黄萎病的陆地棉品种李8为材料,构建一个RIL群体.用5 300对SSR引物筛选亲本多态,获得115个多态位点并进行标记间连锁分析,构建了一张包括20个连锁群全长560.1 cM的陆地棉品种间分子标记遗传图谱.RIL家系分两份:一份种于病圃,在苗期和成株期分别考查各家系的发病情况;一份种于大田,调查各家系的产量和纤维品质相关性状.用复合区间作图法对抗病、产量和纤维品质等性状进行QTL定位:在苗期检测到了3个抗病QTL,成株期检测到了1个抗病QTL,解释的变异系数范围是7.4%～11.8%;检测到2个纤维长度、2个纤维强度、1个纤维细度、1个整齐度、1个短纤维指数和2个纤维伸长率等9个与纤维品质相关性状的QTL,解释的变异范围是6.7%～15.7%;检测到了2个皮棉产量、1个籽棉产量、2个单株果枝数、1个单株铃数、2个铃重、1个籽指、1个衣分和1个衣指等11个产量构成因素的QTL,解释的变异方差范围是4.1%～10.6%,这些结果为棉花抗病育种同时兼顾产量和品质育种提供了非常有用的信息.     

陆地棉芽黄品系和常规品种间杂种优势利用研究

以５个芽黄品系和６个常规品种进行不完全双列杂交，测定３０个组合在主要农艺性状上的杂种优势和配合力。试验结果表明，陆地棉芽黄品系和常规品种杂交，Ｆ１具有明显的杂种优势。比较各性状竞争优势的相对大小可知，子、皮棉产量的优势最大，分别达１０．５７％和１０．７８％，果枝数、果节数、铃数和早熟性次之，纤维品质性状的优势较小。其中１０个组合Ｆ１皮棉产量的竞争优势率超过１５％杂种棉审定的增产阈值，尤以（ｎｖ３２×苏棉３号）、（ｖ１６ｖ１７×鲁棉１１号）这两个组合最突出。不同组合杂种一代间的性状变异主要受基因型控制，１６个性状同时具有显著或极显著的亲本一般配合力和组合特殊配合力差异，芽黄品系和常规品种间杂种优势的利用潜力较大。     

转Bt+Sck基因双价抗虫棉的抗虫性及遗传分析

对通过花粉管通道注射获得的转Bt Sck双价基因抗虫棉纯系312-5T2和332-2T2进行了生物抗虫性测定,转基因纯系对棉铃虫的抗性显著高于非抗虫对照苏棉16和抗虫对照品种sGK321,与抗虫对照R19抗虫性相当.遗传分析表明,转Bt Sck双价基因抗虫棉的抗性基因符合一对显性基因的分离规律.对转Bt Sck双价基因抗虫棉与R19及sGK321的杂交F1进行了抗虫性测定,所有的F1植株都表现出与转Bt Sck基因纯系亲本一致的抗虫性.转Bt Sck双价基因抗虫棉纯系312-5T2和332-2T2等位性测验证明:312-5T2与R19、sGK321的抗虫基因整合位点不连锁,表现为15∶1的自由组合比例;而332-2T2与R19中抗虫基因的整合位点表现连锁,与sGK321的抗虫基因表现自由组合.这为培育新的双价抗虫棉品种(系)提供了优良的育种材料.     

棉花纤维强度分子标记辅助育种效果初报

运用与一个已定位的高强纤维QTL紧密连锁的3个SSR标记对7235的BC2F2代分离群体及其家系进行分子检测,目的是验证此标记在不同的棉花遗传背景及群体中辅助选择的可行性和有效性,并为快速有效地改良棉花纤维品质提供理论依据.