葡萄种质资源亲缘关系的SSR分析

对供试材料进行亲缘关系分析,为葡萄分类、种质鉴定和育种提供重要依据。利用SSR标记对新疆44个相对适宜制干葡萄品种（系）材料进行了遗传多样性分析。从52对SSR引物中筛选出8对用于葡萄的SSR扩增,共扩增出190条带,均为多态性条带,多态性百分率为100%。多态性信息含量指数(PIC)变幅为0.6868~0.9640,平均为0.9084。根据SSR扩增结果,Jaccard相似性系数分析表明44份葡萄材料的遗传相似系数的变异范围为0.63~0.92,平均遗传相似系数为0.775。UPGMA聚类分析表明,在遗传相似系数0.654处,可将44份供试材料分为5个类群：第1类包括‘奥迪亚无核’、‘赫什无核’等22份葡萄;第2类包括‘无核白鸡心’、‘葡萄园皇后’等7份葡萄;第3类包括‘美丽无核’、‘艾麦纳’等5份葡萄;第4类包括‘黎明无核’、‘红脸无核’等6份葡萄;第5类包括‘白香蕉’、‘波尔莱特’等4份葡萄。SSR标记能比较准确地检测基因型之间的遗传背景与遗传关系,其中亲缘关系较远的不同类群间及亚类间的种质资源可作为杂交育种的亲本。     

6个葡萄品种（系）抗旱性比较研究

比较6个主栽或杂交育种常用品种（系）的抗旱性差异,为旱区葡萄栽培品种和抗旱育种亲本选择提供依据。在干旱胁迫下,测定各植株生长量、旱害、叶片水势、电导率及胁迫后根系状况,研究各品种（系）间的抗旱性强弱。结果表明,严重胁迫下,‘弗雷无核’和‘无核白鸡心’生长受重创,旱害严重,电导率变化大,根系生长不良,个别干枯;‘温宿红葡萄’、‘新郁’、‘无核白’表现相对较好,‘SP522’次之。‘温宿红葡萄’、‘新郁’、‘无核白’抗旱性强,‘SP522’次之,‘无核白鸡心’和‘弗雷无核’弱。     

利用SNP标记鉴定荔枝杂种后代

本研究利用SNP标记对‘白糖罂’ב禾虾串’、‘禾虾串’ב白糖罂’及‘白糖罂’ב无核荔’3个荔枝杂交组合F_1代共131个单株的真实性进行了鉴定。利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术,从155个均匀分布在荔枝基因组的SNP标记中筛选出在上述杂交亲本中表现为不同纯合基因型的SNP位点;结合高分辨率熔解曲线技术,利用上述SNP位点对各个组合的杂交苗F_1代进行了SNP分型。SNP分型结果显示,杂种F1代的基因型呈现杂合基因型、父本纯合基因型和母本纯合基因型3类。针对‘白糖罂’ב禾虾串’、‘禾虾串’ב白糖罂’及‘白糖罂’ב无核荔’3个杂交组合,均只利用一对纯合共显性SNP标记即成功完成所有F_1代单株的鉴定,真杂种率分别为93.6%、96.8%和72.5%。SNP标记首次成功应用于荔枝3个F_1杂交群体的鉴定,为今后荔枝杂交育种中的真假杂种鉴定提供了可借鉴手段。     

荔枝SCoT-PCR反应体系的建立及其在遗传分析中的应用

建立适于荔枝的SCoT反应体系,并利用SCoT体系对‘紫娘喜’、‘无核荔’及其杂交后代进行真假杂种鉴定和遗传多样性分析。采用正交设计方法对影响荔枝SCoT-PCR反应的rTaq酶、Mg2+浓度、模板DNA用量、dNTPs浓度和引物等因素进行体系优化。优化的荔枝SCoT反应体系为：20μL反应体系中含有模板DNA 30 ng,rTaq酶1 U,引物0.75μmol/L,Mg2+ 3 mmol/L,dNTPs 0.3 mmol/L。最适退火温度为50.6℃。利用该体系对‘紫娘喜’、‘无核荔’及其杂交后代进行遗传分析,结果显示,32条引物共扩增出280个位点,多态性位点有131个,占总位点数46.78%。4条引物就可以将60株杂交后代鉴定出来。UPGMA聚类分析显示,SCoT标记能将30株杂交后代区分开,遗传相似系数在0.406~0.867,在相似系数0.68时,30株杂交后代可聚为3类。优化建立的荔枝SCoT体系结果稳定,重复性好,为荔枝遗传育种提供了新的技术支持。     

柠檬合子胚自交实生苗的鉴定及其对柑橘溃疡病的抗性初步评价

枸橼C-05是抗溃疡病的柑橘种质资源,柠檬是枸橼的后代,其自交后代可能继承枸橼的抗性基因。为分析柠檬自交群体对柑橘溃疡病的抗感性规律,本研究建立了433株的‘尤力克’柠檬自交后代群体,并利用SSR分子标记对合子胚实生苗进行了鉴定,观察合子胚实生苗和珠心胚实生苗叶片形态学的差异,对所有自交后代离体注射接种柑橘溃疡病菌,初步评价了实生后代对柑橘溃疡病的抗病性差异。结果表明‘尤力克’柠檬存在多胚性,从300对SSR引物中筛选到8对可用于‘尤力克’柠檬合子胚鉴定的引物,共鉴定出合子胚实生苗57株,确定珠心胚实生苗4株。叶形指数、叶尖指数、翼叶长、翼叶宽和叶柄长均不能作为区分‘尤力克’柠檬合子胚实生苗与珠心胚实生苗的形态学标记,但合子胚实生苗的翼叶长度变异幅度大于珠心胚。57株合子胚实生苗离体接种柑橘溃疡病菌后,5株表现为抗病,52株表现为感病;4株珠心胚实生苗均表现为感病;在372株未鉴定清楚的自交后代中,8株表现为抗病,364株表现为感病。本研究表明利用SSR分子标记还不能完全鉴定出‘尤力克’柠檬合子胚植株,可能需要更多的引物或更灵敏的分子标记才能把全部实生后代鉴定出来。利用合子胚自交后代接种鉴定,更有利于分析‘尤力克’柠檬对柑橘溃疡病的抗感性遗传规律,挖掘抗性基因,为柠檬的抗病育种提供种质资源。     

Fhb1基因改良‘周麦’品种赤霉病抗性研究

为加快‘周麦’品种赤霉病抗性改良,利用当地主栽‘周麦’品种（系）‘周麦22号’、‘周麦32号’、‘周11550’为母本,‘宁麦9号’、‘生选6号’、‘扬麦21号’等长江中下游地区抗赤霉病材料为父本配制一系列杂交组合,经过选择获得621份F₃~F₆后代材料。在田间选用来源于江苏和河南两地不同的赤霉病菌株,通过单花滴注法接种小穗进行赤霉病抗性鉴定,同时利用抗赤霉病主效基因Fhb1紧密连锁的诊断性标记His-InDel对后代材料进行分子检测。结果表明,江苏的赤霉病菌株接种后代材料田间鉴定为高抗和中抗的占总数的23.9%,而河南的赤霉病菌株感染后代材料田间鉴定为高抗和中抗占比为35.1%,说明后代材料的赤霉病抗性比感病亲本有明显的改良,而且材料对江苏的赤霉菌菌株的抗性比河南的赤霉菌菌株的抗性低。分子检测结果显示,携带Fhb1和不携带Fhb1的材料之间赤霉病抗性差异极显著。这表明利用Fhb1基因分子标记辅助选择技术可用于改良‘周麦’品种的赤霉病抗性。     

鲜食葡萄杂交后代果肉质地表型遗传分析

为得到参试品种果肉脆度的遗传传递力指数和估算组合传递力及狭义遗传力,用‘瑰宝’作测试品种,计算每个参试品种的遗传传递力指数,用亲子回归系数估算法,计算不同组合脆肉性状的组合传递力和狭义遗传力。统计分析结果表明：‘瑰宝’作父本时,3个品种的脆肉性状遗传传递力指数为‘秋红’最大,‘奥山红宝石’次之,‘玫瑰香’最小;‘瑰宝’作母本时,其后代果肉脆度与父本关系较大,7个品种的脆肉性状遗传传递力指数从大到小依次为‘秋红’、‘皇家秋天’、‘粉红太妃’、‘粉红葡萄’、‘无核白鸡心’、‘达米娜’、‘玫瑰香’;通过不同杂交组合的组合传递力比较发现,软肉品种和特脆品种杂交＞脆肉品种和较脆品种杂交＞较脆品种和软肉品种杂交,亲子回归系数估算,葡萄脆肉质地的狭义遗传力h²＝0.9816,说明脆肉性状遗传能力较强。葡萄品种脆肉性状的遗传力和杂交组合传递力的估算对葡萄育种选择选配亲本有指导意义。     

水稻抗白叶枯病基因Xa7荧光分子标记开发与育种应用

本研究利用含有抗白叶枯病基因Xa7的水稻品种‘IRBB7’与9个感病水稻品种进行序列比对,在Xa7基因位点附近寻找碱基差异,结合PARMS (Penta-primer amplification refractory mutation system)技术,开发了与Xa7基因紧密连锁的荧光分子标记PM-Xa7,并利用该标记对72份水稻种子资源中的Xa7基因进行鉴定和对杂交水稻育种亲本‘美B’的白叶枯病抗性进行改良。结果显示,从72份水稻种质资源中鉴定出了两份含有抗病Xa7基因的水稻种质;利用标记PM-Xa7将‘IRBB7’中的抗病Xa7基因导入到‘美B’中,成功选育出了稳定的抗白叶枯病新保持系材料;在对‘IRBB7’与‘美B’的382份BC2F2代单株进行选择时,发现289株检测到抗白叶枯病荧光信号,93株检测到感白叶枯病荧光信号,与病原菌Xoo接种的实验结果完全一致。以上结果表明标记PM-Xa7可有效地运用于Xa7基因的抗白叶枯病分子标记辅助育种工作中。     

利用分子标记辅助选育优质香稻新品种‘桂香99’

本研究以优质抗稻瘟病香稻品种‘巴太香占’为母本,高产优质抗稻瘟病品种‘象牙香占’为父本,通过传统田间选育杂交技术与分子标记辅助选择结合,分别利用香味等位基因Badh2-E7的功能标记和广谱抗稻瘟病基因Pi5、Pita、Pi2的功能标记对各分离世代优选的单株材料进行标记检测,并结合香味检测,育成含Pi5、Pita、Pi2的优质香稻新品种‘桂香99’,以满足市场的迫切需求。     

春小麦田间盐胁迫下的农艺性状表现研究

盐害是制约小麦生产的主要因素,为研究小麦重组自交系后代在田间盐环境的耐盐性。本研究以2个小麦品种‘宁春27号’、‘宁春4号’以及2个亲本杂交后代中8个小麦品系‘R9’、‘R32’、‘R39’、‘R75’、‘R88’、‘R89’、‘R103’、‘R108’、‘R117’、‘R129’、‘R130’为研究对象,在田间盐环境下通过对全生育期的农艺性状进行调查分析对其耐盐性进行评价。试验结果表明:在全盐含量为0.35%的田间盐环境下,通过对试验材料进行株高、穗长、穗重、穗粒数、小区产量进行调查分析,‘R32’株高最高,明显高于亲本,‘R75’的穗长、穗重、穗粒数都明显高于其亲本,‘R88’、‘R108’的小区产量最高,明显高于其亲本。因此,通过田间表现及农艺性状比较,‘R75’、‘R88’、‘R108’田间耐盐性较强。     

基于花粉介导法转化的玉米自交系抗病植株的获得

【研究目的】将几丁质酶基因导入玉米自交系,获得抗玉米丝黑穗病的转基因植株。【方法】采用花粉介导法进行转化,获得的种子及后代植株检测方法包括：潮霉素抗性筛选、PCR扩增、Southern blot杂交分析以及田间抗病鉴定。【结果】通过转化获得种子43粒,对种子进行潮霉素抗性筛选得到9株抗潮霉素植株;经PCR检测,Southern blot杂交分析得到5株转基因植株。田间抗病鉴定结果显示,转基因植株或株系的丝黑穗病抗性提高1～2级。【结论】花粉介导法转化玉米自交系是获得抗病育种材料的一条快捷、有效的途径。     

胚挽救技术创造无核抗病葡萄新种质

为提高无核抗病、优质葡萄新种质的选育效率,以无核欧洲葡萄品种作母本,中国野生刺葡萄‘塘尾’、‘雪峰’、山葡萄‘双优’及欧山杂交品种‘北醇’做父本,利用胚挽救技术对取样时间和培养基进行优化;用分子标记筛选后代的无核与抗病性状。结果表明：（1）15个杂交组合中共获得杂交果实13341个,接种幼胚珠8589枚,幼胚发育胚1338枚,平均胚发育率15.59%,正常成苗234株,平均成苗率2.73%,‘红宝石无核’ב塘尾’组合胚挽救效果最好,胚发育率为40.17%、成苗率7.76%和成苗植株数178株。（2）‘火焰无核’×北醇’授粉后42天取样,胚发育率(11.37%)和萌发率(3.52%)为最高。‘京可晶’ב北醇’授粉后38天取样,胚发育率(4.3%)和萌发率(1.08%)为最高。（3）以MM3为基础培养基,外源添加3 mmol/L的腐胺,‘红宝石无核’ב塘尾’获得胚发育率(55.83%)和成苗率(20%)为最高。（4）4个自然授粉的品种（‘昆香无核’、‘美丽无核’、‘红宝石无核’、‘赫什无核’）,其胚珠在E20A培养基中更有利于幼胚发育率提升。（5）使用葡萄无核标记SCF27-2000和GSLP1-569、抗霜霉病标记S294-369和S382-615及抗白粉病标记OPY13-661进行筛选,杂种后代中有16株同时携带无核且抗霜霉病与抗白粉病特异性条带。该试验为无核葡萄抗病育种提供了新材料,将为进一步开展中国野生葡萄育种相关研究奠定基础。     

桃半矮生性状的SSR标记

本研究以普通型油桃品种‘晴朗’为母本、半矮生型油桃‘SD9238’后代——‘中油桃14号’为父本杂交的141个F1代单株为试材,对半矮生性状进行了SSR分子标记研究。通过集群分离分析法(bulked segregant analysis,BSA)用位于桃基因组上的56对SSR引物进行了筛选,获得一个与桃半矮生性状相关的SSR标记CPDCT23,该标记在普通型上表现为显性,在半矮型上表现为隐性。进一步分析表明,该标记对F1代单株性状预测的正确率为92.2%,为进一步开展有关控制该半矮生性状的分子机制研究提供参考。     

基于SSR分子标记技术的葡萄种间杂交F1代鉴定

SSR分子标记技术以其多态性高、重复性好和检测方便快捷等优点,被广泛应用于植物F1代真假杂种的鉴定.为了长期有效的开展葡萄杂交育种工作,本研究以葡萄杂交组合'北冰红'×'贵人香'F1代159个单株及'双红'×'贵人香'F1代121个单株为试验材料,利用SSR分子标记技术结合田间形态学性状对葡萄杂交后代的真伪进行鉴定.在...     

一份玉米显性矮杆突变体的遗传分析

在玉米自交系Mo17的杂交后代中,发现了一份玉米矮杆突变材料,该突变材料表现为节间缩短、植株严重矮化、簇生、花器官发育异常.该突变株与不同核背景玉米自交系(Mo17、B73、B77和W22)杂交衍生的后代群体中,出现了矮杆株与株高正常株两种类型,矮杆株数与株高正常株数的比例为1∶ 1.分离群体中株高正常的植株自交,后代株高均正常.鉴于突变表型是在F1出现,同时结合多年多点田间表型调查的数据,初步推断该矮杆性状是由显性单基因控制.利用SSR分子标记,将该基因定位于玉米第2染色体上,为该基因的克隆工作奠定了基础.     

基于性状和分子标记的小麦抗旱近等基因系的分离

创建小麦‘宁春4号’抗旱近等基因系,为其在生产中的应用和抗旱遗传改良提供有利用价值的材料。利用重组自交系(RILs)合适世代(F₆或F₇)的单株具有一定杂合率的特点,采用性状和分子标记分离近等基因系的方法,在‘宁春4号’/‘宁春27号’RILs一个家系RIL-97内分离出‘宁春4号’抗旱近等基因系,经抗旱性及特征特性鉴定表明,该近等基因系抗旱性较强,其他形态特征特性与‘宁春4号’基本一致。这些近等基因系可进一步用来精确定位抗旱相关性状QTL位点。利用RILs群体合适世代结合分子标记是快速构建近等基因系的有效方法。     

龙眼果实育种目标性状在正反交后代中的表现

以大果、高糖、高可食率、果肉脆而不流汁为龙眼杂交育种的目标性状,对‘立冬本’和‘苗翘’龙眼正反杂交后代的果实进行分析,研究育种目标性状在后代中的表现及分布,结果表明：后代中平均单果重≥12 g、果实可溶性固形物含量≥22%、可食率≥68%的株数比例分别为25.93%、37.04%、28.57%,有30.36%和44.64%单株的果实果肉不流汁和质地脆。综合5个目标性状,同时具备2个性状的后代有30株,具备3个性状的有14株,具备4个性状的有3株,而5个目标性状全部具备的株数为0。     

利用分子标记技术鉴定荔枝杂交后代的研究

2011~2014年间,本研究采用人工点授和控制授粉两种方式,以紫娘喜、无核荔、白糖罂、妃子笑、三月红、新球蜜荔6个荔枝品种为亲本进行杂交,创制了11个杂交组合,并利用5对SSR标记和3对In Del标记引物从2 317株F1代中鉴定真杂种1 666株。结果显示:不同组合杂交效率存在差异,平均真杂种率为71.9%;杂交后代中发现了双亲位点缺失、新位点出现的现象;发现了可用于紫娘喜×无核荔、无核荔×紫娘喜、紫娘喜×妃子笑、紫娘喜×三月红、无核荔×新球蜜荔、新球蜜荔×无核荔、白糖罂×无核荔、白糖罂×三月红8个组合后代真杂种鉴定的5个纯合显性标记。研究结果表明,人工点授和控制授粉两种方式的真杂种率没有显著差异。     

利用共转化方法创制携带Pi9抗稻瘟病基因的无选择标记转基因水稻

水稻稻瘟病是由子囊菌(Magnaporthe oryzae)引起的水稻灾害性病害。培育抗病品种是防治稻瘟病最经济有效的措施之一。水稻Pi9抗稻瘟病基因来源于小粒野生稻并已被克隆和应用于转基因育种。为了提高无选择标记转基因植株的选择效率,将绿色荧光蛋白(GFP)用作可视遗传标记,对双菌株共转化系统进行改良:目的基因载体携带Pi9抗稻瘟病基因;标记基因载体用潮霉素磷酸转移酶(HPT)作为植物转化选择标记,用GFP作为负选择标记,筛除标记基因分离植株。两种载体的农杆菌转化株混合,分别与水稻品种‘浙恢414’、‘浙粳22’、‘浙11B’、‘日本晴’、‘空育131’和‘粤泰B’的愈伤组织共培养,然后从5%~38.3%的起始愈伤组织筛选获得了转化愈伤组织(HPT+GFP+)。对T0植株进行Pi9基因PCR检测,11.8%~77.8%的T0植株为共转化植株(HPT+GFP+Pi9+)。对共转化植株T1代进行绿色荧光检测,筛选阴性植株(GFP-),再通过PCR筛选Pi9+植株。根据13个T1群体的研究结果,61%的共转化植株在T1代分离出无选择标记转基因植株(HPT-GFP-Pi9+)。转Pi9的无选择标记植株和后代株系对水稻稻瘟病呈抗病反应。因此,本研究通过GFP标记提高了双菌株共转化系统的选择效率,转Pi9的无选择标记水稻株系为水稻抗稻瘟病育种提供了有用的遗传资源。     

油菜Pol-CMS Rfp候选基因区域SSR标记开发与应用

波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)的育性受环境温度影响较大,在杂交制种过程中易自交结实产生假杂种,从而影响杂交种的纯度质量,在生产上对母本假杂种的检测是杂交种纯度鉴定的关键。本研究利用已公布的Pol-CMS候选恢复基因Rfp编码序列,通过在白菜型油菜和甘蓝型油菜基因组进行同源序列比对,然后基于Rfp候选基因区域同源序列开发恢复基因的特异SSR标记,并应用于油菜杂交种纯度鉴定研究。研究结果表明,利用已公布Pol-CMS恢复基因1 953 bp编码序列获取Rfp在基因组所在区段,在该区域及上、下游15K区域共获得32个SSR位点;其中,1个位点在供试的Pol-CMS不育系和恢复系间具有多态性,该标记为共显性标记,在不育系中的扩增产物大小为162 bp,在恢复系中为184 bp;与不育系相比,恢复系的扩增序列存在一个15 bp和一个7 bp的片段插入;在‘沣油737’的F2分离群体中,该标记与育性恢复性状呈共分离遗传;利用该标记对‘沣油737’、‘沣油320’和‘沣油958’杂交制种样品的纯度鉴定结果与田间育性鉴定结果一致,表明本研究开发的SSR标记为Rfp基因紧密连锁的共显性标记,在...