5个抗黄萎病棉花品种的抗性配合力分析

以陆地棉的5个抗黄萎病品种为父本,4个感病品种为母本,采用不完全双列杂交配制20个组合,进行黄萎病抗性配合力研究。结果表明,冀122、中植棉2号在发病率、病情指数、相对病情指数3个性状上均具有较高的一般配合力（GCA）效应,而冀棉616、豫棉112、徐棉18号则为负向效应。通过特殊配合力（SCA）效应分析,有9个组合具有正效应,而11个组合为负效应。通过估算3个性状的GCA方差和SCA方差,表明这些性状主要受加性基因效应控制。通过遗传力分析,3个性状广义遗传力较大,可在早代选择。     

籼型染色体置换片段在杂交粳稻中的配合力分析

利用10个以粳稻为遗传背景、籼稻为供体的染色体片段置换系(CSSL)及6个粳稻测验种, 按NCII设计, 分析了籼粳亚种间杂种在10个染色体区段上的配合力效应及遗传力等参数。结果表明, 除千粒重外, 各置换系主要产量构成性状的GCA值均高于背景亲本Asominori, 其中带有第12、第4、第1和第11染色体片段的AIS84、AIS27、AIS3、AIS80和AIS76置换系产量相关性状的GCA综合表现最好。说明在染色体片段水平上, 水稻籼粳亚种主要产量构成性状的杂种优势都大于粳亚种内的杂种优势, 对粳稻基因组导入籼稻X24-2~R367 (Chr.12)、R1854~R288 (Chr.4)、C970~C955 (Chr.1)、C1350~R257 (Chr.11)和X52~R2913 (Chr.11)染色体片段, 可显著提高杂交粳稻的产量水平。同一亲本所配的不同组合及同一组合在不同性状间的特殊配合力差异较大, 最高或最低SCA的组合可来自不同GCA的亲本组合类型, 表明在一般配合力与特殊配合力间不存在必然的联系。在双亲一般配合力均高的前提下结合较高的特殊配合力是超高产杂交稻育种中亲本选择的基本原则。     

利用海岛棉染色体片段导入系定位衣分和籽指QTL

以染色体片段导入系IL-15-5和IL-15-5-1构建的F2和F2:3分离群体,利用SSR标记对数量性状衣分和籽指QTL进行了定位。应用复合区间作图法分析两个组合的774个F2单株和F2:3家系衣分和籽指,检测到2个衣分的QTL,1个籽指的QTL。衣分QTLqLP-15-1在两世代中都被检测到,位于相同的分子标记置信区间JESPR152～NAU3040,置信的遗传距离分别为5.40cM和3.20cM;qLP-15-2只在F2:3中被检测到,位于分子标记NAU5302～NAU2901之间,置信的遗传距离为0.08cM。籽指QTLqSI-15-1在F2和F2:3中都被检测到,分别位于分子标记NAU2814～NAU3040和JESPR152～NAU3040,置信的遗传距离分别为6.70cM和5.70cM。利用染色体片段导入系能准确地定位产量组分的QTL,为棉花产量的分子设计育种奠定基础。     

利用棉花海陆种间染色体片段导入系剖析光合色素含量的遗传基础

光合作用是棉花产量和品质的基础, 而光合色素在光能的吸收、传递和转换中起着重要作用。利用海陆棉种间连续回交和标记辅助选择培育的染色体片段导入系群体, 对棉花叶片中光合色素含量进行了QTL定位研究。通过软件QTLIciMapping 3.0, 检测到LOD>3.0的影响叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b值和叶绿素总含量等5个性状的44个QTL, 其中15个在2年中都被检测到。44个QTL主要分布在A1(chr.1)、A8(chr.8)、A9(chr.9)、A11(chr.11)、A13(chr.13)、D1(chr.15)、D3(chr.17)、D5(chr.19)、D6(chr.25)、D7(chr.16)、D8(chr.24)、D9(chr.23)、D10(chr.20)、D11(chr.21)和D12(chr.26)等15条染色体上, 可解释1.25%~5.59%的表型变异。发现SSR标记NAU3714(chr.D1)的染色体区段上存在提高叶绿素a和b含量、叶绿素总含量和类胡萝卜素含量等4性状的QTL, 结合修饰回交育种技术开展棉花的高光效育种可能带来棉花产量育种上的突破。     

野生稻染色体片段代换系构建及其效应分析

通过回交程序结合分子标记辅助选择构建了一套染色体片段来源于马来西亚普通野生稻的珍汕97B染色体片段代换系。该套染色体片段代换系由105份材料构成,每系含有一个或少数几个导入片段,所有导入片段相互衔接覆盖野生稻全基因组。染色体片段代换系的平均背景回复率为94.6%,平均导入片段长度为41.7cM。利用该群体以及相同亲本的高世代BC3F3群体,共定位到40个QTL影响抽穗期、株高、SPAD值、有效穗数和穗长等农艺性状。该套野生稻染色体片段代换系为发掘和利用野生资源中的优良基因提供重要材料基础。     

染色体单片段代换系的构建及应用于QTL精细定位

染色体片段代换系(Chromosome Segment Substitution Lines,CSSLs),又称为代换系(Substitution lines,SLs)或导入系(Introgression lines,ILs)。只含一个代换片段的代换系,即单片段代换系(Single Segment Substitution Lines,SSSLs)是理想的代换系。单片段代换系只有代换片段与受体亲本不同,其它遗传背景与受体亲本完全一致,对代换区段中的QTL进行分析时遗传背景干扰很小,有利于QTL的分析,不少学者利用单片段代换系材料对许多QTL进行了鉴定和精细定位,并克隆了一些重要性状的QTL。本文介绍了染色体单片段代换系构建的原理和利用微卫星标记(SSR）进行单片段代换系鉴定的方法,讨论了代换系构建过程中值得注意的问题,并对用染色体单片段代换系进行QTL精细定位做了展望。     

利用染色体片段代换系定位棉花抗黄萎病QTL

通过陆地棉与海岛棉杂交并与陆地棉回交,获得1个染色体片段代换系苏VR043,抗江苏非落叶型黄萎病菌系BP2。分子检测表明,苏VR043兼有陆地棉苏棉8号的遗传背景和海7124的D4染色体片段。以苏VR043和苏棉8号为亲本构建包含176个单株的F2群体,通过标记分析和F2:3家系抗病鉴定,发现抗病性状与标记NAU3392连锁,p值为2.3×10-12。根据棉花D组染色体测序结果,参照置换区段的基因组序列,合成92对SSR引物;PCR扩增分析发现,有5对引物在苏棉8号和苏VR043之间表现多态性,并将抗病主效QTL定位在标记ZHX32和NAU3392之间,标记间遗传距离为3.2 c M,QTL解释表型变异64.8%。同时参照棉花D组测序结果,提取对应的置换区段序列,预测包含63个基因,基因聚类分析表明7个基因参与抗逆反应,其中1个基因与抗病相关。     

作物染色体导入系的构建及其应用

染色体导入系,也称染色体片段代换系、回交重组自交系或近等基因系,是借助分子辅助选择方法,通过回交和自交,从供体中导入一个或几个小的染色体片段进入轮回亲本.相对于传统的遗传群体,导入系群体大大降低了供体材料的遗传背景的干扰,提高了QTL分析的灵敏度和准确性,是QTL鉴定、精细定位、互作分析、图位克隆、性状改良及杂种优势利用和基因表达分析的理想的实验材料.本文就染色体导入系的研究情况进行了详细的综述.     

高抗黄萎病的低酚棉种质系中5629的选育与抗性机理研究

通过多年连续病圃定向筛选,从感黄萎病品系中421中培育成高抗黄萎病低酚棉种质系———中5629。以中5629及其遗传背景品种(中421)、3个抗病品种和3个感病品种(系)为材料,比较分析中5629的植株组织结构、酶活性和根系分泌物种类含量,研究该种质系的黄萎病抗性机制。结果表明,中5629根和茎的导管细胞壁厚、导管直径小、导管数目和髓射线数目多、单位面积薄壁细胞数多。接种黄萎病菌后,中5629叶片中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著高于其遗传背景品种及其它参试品种,为特有的生物代谢特征。中5629根系分泌物中只检测到丝氨酸、甘氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和精氨酸等6种氨基酸,株氨基酸总含量为3.05μg,显著低于其遗传背景品种。中5629中的根系分泌物中的葡萄糖、果糖和蔗糖含量均显著低于其遗传背景品种。     

4个谷子不育系主要农艺性状的配合力分析

为测定4个谷子不育系的育种应用潜力,将4个不育系与5个恢复系按NCII不完全双列杂交方式配组,对其杂种F₁的7个主要农艺性状进行配合力分析,结果表明：所有组合的7个主要农艺性状存在显著差异。配合力分析,新选育不育系Y1A、Y2A一般配合力都一般,Y1A有利于选配大穗杂交谷子,Y2A则有利于选配矮秆、子粒饱满的杂交谷子;当地常用的2个不育系张1A、晋1A中,晋1A的一般配合力明显好于张1A,说明晋1A更适合于谷子中晚熟种植区。4个不育系所组配的20个组合中杂种优势不明显,7个主要农艺性状中,晋1A所组配的组合综合性状几乎都最优,组合晋1A×沧239产量最高;Y1A、Y2A和张1A所配组合综合性状高低各不相同。产量前3的组合分别为晋1A×沧239、Y2A×衡优17和张1A×朝阳谷子。分析表明,要想有强优势组合,不仅需要有较高的一般配合力亲本,亲本间还要有较高的特殊配合力。     

陆地棉抗黄萎病种质创新与抗病基因挖掘

抗病种质在抗病育种中的地位不可替代。远缘杂交材料创新是陆地棉黄萎病抗性种质创制的重要基础;基因工程提供了创造变异的新技术,但由于抗病机制复杂,导入一、两个主基因的效果还不明显;采用分子生物学技术揭示棉花对黄萎病的抗性机制,发掘棉花抗病基因和病程相关基因,有助于剖析棉花-黄萎病菌互作机制。本文概述了陆地棉抗黄萎病种质创制、抗病品种选育的成就,介绍了棉花黄萎病抗性机理与功能基因发掘等方面的最新进展,为抗病分子设计育种提供理论支持。     

高粱新选不育系主要农艺经济性状的配合力分析

为了科学、准确地评价高粱新选不育系,为选育高产优质新品种提供亲本材料,选用3个高粱新选不育系、7个恢复系,按不完全双列杂交法组配21个杂交组合,对株高、穗长、千粒重等6个性状,采用DPS数据处理系统进行配合力及遗传效应的分析。结果表明,3个不育系中10349A2在穗长、穗粒重、千粒重、小区产量的一般配合力最高,相对效应值分别为2.993、6.381、2.986和4.658,不育系10349A2在株高和生育期的一般配合力最高,相对效应值为0.932和3.420。10337A2×辽0145(父)和10349A2×0-30红粒变是2个表现优良的杂交组合。加性方差与基因型方差的比值依次是穗粒重>株高>产量>千粒重>生育期>穗长。     

Evaluation and QTL Mapping of Tolerance to Salinity Using Interspecific Introgression Lines from Gossypium barbadense in G. hirsutum

[Objective] Tolerance evaluation is the basis for cotton salinity-resistant breeding. [Method] Relative growth of cotton plants at seedling stage for 148 introgression lines was used to evaluate the tolerance to salinity. [Result] The results demonstrated that salt damage coefficients were significantly different from each other, with an average 61.22% ranging from 1.34% to 100%. Based on the salt damage coefficient, 148 introgression lines were divided into three groups; group 1 (23.65%) was more tolerant than the tolerant parent with the salt damage coefficient less than 29.35%; group 2 (39.19%) was more sensitive than the tolerant parent with the salt damage coefficient from 29.35%―71.70%; group 3 (37.16%) was more sensitive than the susceptible parent with the salt damage coefficient above 71.70%. [Condusion] Mapping of QTLs (Quantitative trait locus) for salt-tolerant traits indicated that 23 QTLs for tolerance-related traits were detected. Among them, 12 QTLs were aggregately distributed on chromosomes A05, A12, D05 and D11. Our results demonstrate that it is feasible for screening salt-tolerant introgression lines from Gossypium barbadense into G. hirsutum, especially by molecular marker-assisted selection for specific chromosomes with high efficiency.     

棉花种间杂交渐渗系抗黄萎病性状遗传分析

利用抗黄萎病棉花种间渐渗系冀79作父本,高感病陆地棉品系1096作母本,配制杂交组合。感病对照、亲本及F1、F2在田间混生病圃鉴定。对亲本、F1及F2分离群体的抗性表现进行调查、统计,分析该抗源抗黄萎病性状的遗传方式,结果表明,该抗源抗性是由1个显性抗(耐)病基因和2个加性基因共同起作用,其中加性基因起主要作用。并且2个加性基因是独立遗传的,当2个加性基因同时存在并且纯合时,植株表现为高抗;当2个加性基因同时存在并且杂合时,植株表现为抗病;当只有1个加性基因存在时,不论纯合还是杂合,植株都表现为耐病;当2个加性基因不存在时,植株表现为感病。     

茄子黄萎病抗性的杂种优势及遗传

选取 6份对黄萎病具有抗感差异的茄子材料 ,利用半双列杂交第 2种设计方法配制组合 ,调查人工灌根后的抗病指数。结果表明 :茄子对黄萎病的抗性存在一定的杂种优势 ,F1与双亲均值有很强的相关性 ;抗性遗传不符合“加性—显性”模型 ,且至少受 2对显性基因组控制     

棉花抗黄萎病机制研究进展

棉花黄萎病是一种土传真菌维管束病害,严重影响棉花产量和纤维品质。常规的防治手段可以局部控制但不能有效防治,采用传统的抗病育种策略培育抗病品种成效缓慢,因此对其防治一直是棉花生产上的难题。目前越来越多的研究集中在棉花对黄萎病的抗病机制方面。本文结合其他植物抗病研究进展从抗病基因介导的信号路径、乙烯在棉花与黄萎病菌互作中的作用、棉花对黄萎病菌的生理生化抗性以及棉花组织结构与黄萎病菌的抗性等4个方面总结棉花抗黄萎病的机制,以望对棉花抗病分子育种提供借鉴。     

8个陆地棉染色体片段置换系黄萎病抗性的初步鉴定

以黄萎病高抗品种新陆早33和易感品种新陆中36为对照,采用无底营养钵浇根和田间自然病圃相结合的鉴定方法,用发病率、病情指数、抗指、抗效4个鉴定指标为依据,在新疆植棉模式下对来源于同一背景的8个陆地棉染色体片段置换系的抗黄萎病性进行了初步检测和鉴定。结果表明,抗指所鉴定的反应型与病情指数鉴定的反应型一致,抗效的鉴定反应型的标准要低于抗指的鉴定反应型标准,花铃期的鉴定标准要低于苗期的鉴定标准;代号为CSSL155的置换系的反应型为抗病类型,可以作为抗病品种资源进行利用;对苗期的鉴定指标和花铃期的鉴定指标进行差异显著性分析,发现可以用苗期的鉴定预测成株期的发病情况,为常规抗病育种提供理论依据。     

我国四个陆地棉核雄性不育系的配合力分析

用我国发现的4个陆地棉Gossypium hirsutum L.)核雄性不育系和6个常规品种配制了24个杂交组合,对19个性状进行了分析。结果表明,阆A在皮棉产量方面,81A在纤维品质和早熟性方面具有较高的一般配合力效应,为较理想的亲本。与常规品种相比,不育系的特殊配合力方差较小。对产量因素和纤维品质性状的遗传参数估计表明,多数产量因素以加性遗传效应为主,杂种一代表现为部分显性;而多数纤维品质性状则以显性效应为主,加性效应次之,这与常规品种×常规品种的遗传效应有所不同。