大豆耐盐性遗传的研究

利用耐盐品种与盐敏感品种配制杂交组合，根据后代耐盐性的分离表现，研究大豆耐盐性的遗传方式。耐盐×耐盐组合F1、F2及F3代仍表现耐盐；敏感×敏感组合F1、F2及F3代均表现对盐敏感；耐盐×敏感及其反交组合，F1代表现耐盐，F2代耐盐和敏感植株分离比率为3∶1。F2代耐盐株衍生的F3代品系中，纯合耐盐株系和耐盐性分离株系的     

棉花表型性状基因的SSR标记定位

本文以两个陆地棉多标记基因系T582和T586,以及杂交获得的F_1、F_2及F_3代作为试验材料,利用11对SSR引物对F_2群体的120个单株的DNA样品进行多态性分析,并利用F_2和F_3群体对F_2群体对应单株的13个表型性状进行基因型的判定,结果得到了3个与表型性状基因连锁的SSR标记,分别是红茎基因(R_1)与J178连锁、遗传距离为24.9cM,簇生铃基因(CL_1)与J236连锁,遗传距离为46.0cM,茸毛基因(T_1)与J252连锁,遗传距离为28.5cM,其中R_1、CL_1、J178和J236在同一连锁群上。红茎和植株茸毛是具有抗虫性能的形态性状,用SSR标记这些性状将有助于提高育种家的育种效率。     

燕麦光照不敏感基因SSR分子标记的引物筛选

光周期是影响植物生长发育的关键因素之一。燕麦(Avena sativa L.)是长日照作物,必须要经过长日照条件才能正常开花结实,这使燕麦的播种时间以及地理分布都受到了限制。以光照敏感品种白燕1号与光照不敏感品种VOA-8杂交,F_1自交得到210个F_2代群体。以白燕1号、VOA-8及F_2群体为材料,对306对SSR引物进行了筛选。结果表明,在306对SSR引物中,25对在亲本间表现出多态性,多态率为8.17%。利用筛选出来的25对SSR引物对2个亲本和F_2个体进行进一步检验,9对引物在群体间存在多态性,可用于群体筛选。以上研究为进一步构建燕麦SSR遗传连锁图谱和进行燕麦F_2代群体光照不敏感基因QTL定位提供了帮助。     

T-DNA插入产生的水稻多分蘖突变的遗传分析

在筛选和鉴定水稻T-DNA(含Basta抗性基因Bar)插入纯合体的过程中，观察到一个多分蘖的突变体。其分离群体中多分蘖和正常分蘖两种植株类型的分离比率为3∶1，符合1对基因的显性遗传。Basta 抗性检测、PCR分子检测及Southern杂交证实，该突变体是由单一T-DNA插入引起的，多分蘖性状与T-DNA共分离。该突变材料可用于插入座位的     

甜菜耐低温种质筛选和苗期耐冷性鉴定

利用人工气候箱,采取耐低温发芽筛选方法,对50份二倍体甜菜种质进行低温胁迫处理,筛选出耐低温的种质12份,芽期耐冷指数≥0.76。通过苗期耐寒性鉴定发现,这12份种质的苗期耐冷能力与芽期基本一致,但个体间对低温的反应速度及持久性表现存在差异,其中,6份资源具有更强的苗期耐冷能力。试验证明,甜菜种质苗期冷害的生理临界温度为3～6℃,在该低温阈值下,耐冷性强的种质对温度变化不太敏感,而耐冷性弱的资源对温度变化较为敏感。1～2℃是甜菜冷害的发生温度,耐冷性强的资源表现为停滞生长,子叶皱缩卷曲,真叶和下胚轴出现似烫伤表现,逐渐死亡;耐冷性弱的资源受冷害症状较早出现,很快发生畸变和死亡。     

大白菜抗根肿病基因定位及连锁标记挖掘

为了明确抗根肿病大白菜材料G6所含抗病基因,开发连锁标记,以高感根肿病的大白菜高代自交系G4、高抗根肿病的大白菜高代自交系G6、G4和G6杂交得到的F_1及F_1自交构建的F_2分离群体为材料,通过人工接种、表型鉴定和遗传学分析,发现该抗病材料中的根肿病抗性由显性单基因控制。进一步扩大F_2群体数量对根肿病抗性基因的初定位,筛选与其连锁的分子标记,利用JoinMap 4.0软件对多态性标记进行连锁分析,获得了5个与大白菜抗根肿病基因连锁的InDel标记,其中最近的两侧标记为BrID10727和BrID10867,与抗病基因的遗传距离分别为4.6,2.5 cM,抗病基因定位在大白菜染色体A08上。此外,经验证发现基于Crr1基因序列新开发的多态性标记BrID10381不在新定位抗根肿基因初定位区间内,因此,可以推断新定位抗根肿基因位点与Crr1并非同一位点,且标记BrID10381可以用于Crr1基因的分子标记辅助选择。     

玉米果穗结实习性遗传特点及其SSR标记分析

为了探明玉米果穗结实习性的遗传特点,选用有限结实特点的lx01-3和无限结实特点的wx04-1玉米自交系进行杂交。在30 000株 hm^-2的种植密度下,分析了两亲本自交系及其F₁、F₂、BC₁和BC₂植株的果穗结实特性。结果表明,F₁代植株的果穗均为无限结实类型,无限结实类型为显性;无限结实与有限结实类型的分离比例,在F₂群体中符合15∶1,在BC₁群体中符合3∶1,表明玉米果穗的结实习性可能是由2对存在重叠作用的基因决定的。利用F₂分离群体分组法进行SSR标记分析发现,引物bnlg1601和umc1663扩增的特异产物带与控制结实习性的基因存在密切的连锁关系,进而将控制玉米果穗结实习性的2个基因初步定位于玉米的第３和第8染色体。     

小麦品种农林46的耐湿性遗传评价

本试验对高度耐湿品种农林46与极不耐湿品种杂交的6个世代群体进行分析,采用在过湿条件下,植株能否存活为鉴定指标,研究其亲本和杂种后代的抗性表现。结果表明,杂种F_1全为活株,抗性表现同于耐湿品种,杂种F_2发生分离。农林46对极不耐湿品种的抗性表现受一对显性基因控制,回交世代的耐湿性状表现证明了上述结论。初步表明农林46可以作为高度耐湿品种提供育种利用。     

一个水稻温度敏感失绿突变体的遗传分析及分子定位

从粳稻品种"嘉花1号"60Coγ射线辐照的后代中筛选到一个水稻温敏感失绿突变体tcm12,在20℃条件下的该突变体第2、3幼叶表现为失绿,第4叶开始完全转绿。而24℃以上条件其表型与野生型嘉花1号一致,呈正常绿色,表明其幼苗叶色表现出失绿是一种温度敏感性。透射电镜观察结果表明,突变体叶绿体在20℃条件下发育不全,而在32℃条件下正常发育。遗传分析表明,突变体的温度敏感失绿性状受1对隐性核基因(tcm12)控制,利用SSR和InDel分子标记以及广占63S/tcm12后代中76株F2突变型植株,将tcm12基因初定位在水稻第12号染色体长臂上的RM519和ID22406之间,然后,进一步利用目标区域内分子标记多态性较好的9311/tcm12组合的F2中分离出的157株突变型植株,最终将tcm12基因锁定在分子标记ID21199和ID21436之间的237kb内。本研究结果为今后对该基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

棉花F_2群体及RIL群体SSR标记偏分离的比较剖析

为了探究棉花群体中SSR分子标记的偏分离现象,以本课题构建的两个陆地棉群体(‘冀棉11’ב中植棉2号’) F_2和(‘常抗棉’בTM-1’) RIL群体为研究材料,利用一万余对SSR引物同时对其双亲进行多态性引物筛选,分别获得133个在F_2亲本间具有多态的SSR标记,119个在RIL亲本间具有多态的SSR标记,以此为基础构建连锁图谱,对进入F_2连锁图谱的114个多态性标记以及进入RIL连锁图谱的78个多态性标记进行偏分离卡方检测,对比分析后发现:RIL群体的标记偏分离率远高于F_2群体,偏分离率分别为60.26%和19.30%。同时,我们对两个图谱中的共有标记及其所在染色体进行了比对分析,认为在染色体D01 (Chr15)和D03 (Chr17)上可能存在导致偏分离的配子基因。本研究为其它连锁图谱的构建及QTL的准确定位提供帮助,并将有助于定位出棉花中导致偏分离的配子体基因。     

水稻短光敏不育基因(rpms4)的遗传分析及初步定位

为了深入研究水稻短光敏不育基因,以D38S为母本,华占为父本构建了一个F_2分离群体,对短光敏不育基因控制的遗传规律进行分析。利用集团分离分析法(bulked segregant analysis, BSA)筛选多态性SSR标记,并在多态性标记附近增加标记引物筛选,将获得所有多态性SSR标记对含有248个单株的D38S×华占杂交得到F_2群体进行定位分析。D38S×华占的F_1代植株在南昌早季镜检花粉育性表现正常,自然结实率也正常。对248个F_2群体单株进行育性调查,统计短光可育株与短光不育株分离比,发现短光可育株与短光不育株数分离比符合3:1的分离比,因此可以推测D38S的短光敏不育性状遗传模式符合受1对隐性核基因控制模式。该研究利用集团分离分析法(BSA)从均匀覆盖水稻染色体基因组的3 600对SSR中筛选到7对与该不育基因连锁的标记。利用D38S×华占的F_2群体和7对SSR标记,将短光敏不育基因定位于水稻1号染色体,位于标记RM3442与RM6339之间,遗传图距均为1.2 cM,将该短光敏不育新基因命名为rpms4。本研究为进一步精细定位和克隆rpms4提供了科学依据。     

转Xa23基因水稻的白叶枯病抗性及其遗传分析

在分离克隆抗白叶枯病基因Xa23研究中获得大量转基因水稻材料。为了系统研究转Xa23基因水稻的抗病稳定性和遗传模式, 本文通过逐株进行抗白叶枯病接种鉴定、PCR和Southern blot分子检测, 对一批转Xa23基因水稻植株进行了T₀代到T₂代的跟踪分析。结果表明, Xa23基因的整合和表达, 使感病受体品种牡丹江8号获得抗病性。由于Xa23基因插入受体基因组的位点不同, 同是单拷贝插入的转基因T₀代抗病植株, 其抗病程度有明显差异。T₀代植株的抗病程度, 可以准确、稳定地遗传到T₁代和T₂代。单拷贝转基因植株分离群体的抗感植株分离比接近3∶1, 表明转Xa23基因遵循孟德尔单基因遗传模式。已获得2个纯合的单拷贝转基因抗病株系, 它们的抗病程度稍有差别, 将用于外源基因插入位置效应分析和杂交稻抗病育种。     

转录组与蛋白组技术结合分析水稻耐低温分子机制

低温冷害是影响水稻生长发育最严重的非生物胁迫之一。鉴定水稻耐冷相关功能基因、解析其调控耐冷性的分子机制,对水稻耐冷性分子育种有重要意义。本研究以强耐冷的粳稻品种‘丽江新团黑谷’(LTH)和低温敏感的籼稻品种‘三黄占2号’(SHZ-2)为材料,通过全基因组转录和蛋白表达谱分析这两个品种对低温响应的差异,鉴定LTH和SHZ-2差异表达的基因和蛋白及其信号通路。研究显示,两个材料中差异表达基因主要富集在蛋白代谢途径、糖代谢途径和膜转运相关途径等生物学过程,并发现抗病相关防卫基因在抗病但不耐冷的SHZ-2中上调,而在耐冷但不抗病的LTH中没有显著上调,表明水稻抗病性与耐冷性存在内在关系。此外,还发现LTH和SHZ-2之间存在很多在转录水平和翻译水平表达差异不一致的基因。本研究从转录和翻译水平对耐冷和低温敏感两个水稻品种在低温胁迫下的响应进行分析,研究结果促进对水稻苗期耐冷性分子调控机制的全面认识,并为下一步水稻耐冷基因的鉴定和耐冷性分子机制的深入研究奠定基础。     

同源四倍体和二倍体水稻香味的遗传分析

本研究用1.7%KOH 溶液浸泡叶片法分析了同源四倍体水稻和二倍体水稻的香味遗传。采用的香稻品种:香籽、香芒糯、京香1号和早香17。包含1个香稻品种的各种杂交组合的 F_1植株均无香味。在 F_2代,4个四倍体杂交组合无香味与有香味植株的分离比例符合35∶1,5个二倍体杂交组合的分离比例符合3∶1,而且正反交的分离比例没有差别。     

大豆种间杂交质量性状的遗传变异

对大豆种间杂交后代质量性状的研究结果表明,脐形、粒形两个性状最易稳定,可进行早代选择.花色、茸毛色、脐色、泥膜等性状的遗传,F_1有明显的显隐性关系,F_2基本分离为3∶1的比例,受单基因控制,但有些组合出现9∶7、13∶3的比率,说明有两对基因影响这些性状,且有互补或抑制基因存在.结荚习性和叶形是典型的生态性状,随环境条件的变化而变化:但叶形从尖叶到圆叶,植株从匍匐到直立均有各种过渡类型.并且呈连续分布,又表现数量性状的特征,特别是种皮色的分离更为复杂.因此,可以说数量性状和质量性状.是不能截然分开的,主要取决于分级标准.分级标准越细,类型越多,越接近实际.     

玉米芽期和苗期耐冷性研究进展

低温冷害是影响玉米生产的重要非生物逆境因素。综述了玉米芽期和苗期耐冷性鉴定指标、种质筛选和遗传特性,为玉米耐冷性研究及应用提供参考。国内外学者主要针对玉米芽期和苗期分田间和室内进行耐冷鉴定研究,应用一系列指标筛选出一些耐冷自交系、杂交种和群体。玉米耐冷性是由多基因控制的数量性状,不同时期可能受不同的遗传机制控制。今后应在完善耐冷鉴定指标基础上,从基因资源挖掘、遗传机理解析、种质扩增与改良、新品种培育等方面深化玉米耐冷性研究。     

香粳不育系双百A的主要特性及其香味遗传

香粳不育系双百A属中熟晚粳型,其细胞质来源Chinsurah Boro Ⅱ(BT型细胞质),已回交20代,雄性不育性稳定,开花习性好,配合力强,米质优良,已实现三系配套并开始用于大面积生产;通过用1.7%KOH溶液浸泡叶片法分析其香味遗传,结果表明:香粳不育系双百A的香味由一对隐性基因控制,即其配制7杂种F_1代植株无香味,F_2代无香味与有香味分离比例为3∶1,并证实其不育细胞质对其香味遗传无影响。     

基于PCR/LDR技术的水稻香味等位基因Badh2-E2功能性分子标记

水稻中水稻甜菜碱醛脱氢酶(BADH2)功能缺失导致其酶促反应的底物2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)的累积,使得稻米产生香味。水稻香味等位基因badh2-E2在中国的香稻育种中有较广泛的应用。本研究根据badh2-E2香味等位基因在第二外显子处7 bp缺失,设计了一个基于PCR/LDR技术的功能性分子标记。利用PCR/LDR标记对‘申繁24’、‘申恢26’,及其杂交F_1代的基因型进行鉴定,可以准确地鉴定出badh2-E2位点的基因型。用PCR/LDR标记对杂交F_2代群体的基因型进行鉴定,发现badh2-E2阳性纯合型、杂合型和badh2-E2阴性纯合型这3种基因型符合1∶2∶1分离比。本研究结果为标记辅助育种提供了一种新的标记类型,具有一定的应用价值。     

水稻广亲和品种与籼、粳稻的亲和力遗传分析

分析了广亲和品种02428,CP—SLO_(17)和轮回422与籼、粳稻杂种F_1、F_2及F_3世代亲和力与颖尖色的遗传特点,结果表明,具有一个广亲和品种的组合,F_1花粉育性与结实率正常,均在70%以上,F_2结实率呈连续变异,但主要分布在60～80%区域,平均结实率65.1%,F_3育性变异度与F_2基本一致,但平均结实率有明显提高。两个广亲和品种间杂交后代育性显著提高,F_2结实率低于60%的单株较少,而不含广亲和品种的组合F_1表现半不育,F_2呈正态分布,平均结实率43.4%,主要分布在40～60%之间。以上说明广亲和基因是存在的,广亲和力既受主效基因支配,也有微效基因参与作用。颖尖色出现3∶1或9∶7分离,有色颖尖与高结实率连锁明显,因此,颖尖色可以作为选择广亲和基因的标记性状。     

水稻不同耐冷品种光呼吸对低温的反应

水稻在温度低于10～12℃时就会表现出冷害症状,冷害可引起水稻代谢和生理过程的伤害,造成膜透性增加,叶绿素合成受阻[1,2]和叶绿体结构破坏[3].光呼吸在耗散过剩光能、保护光合机构和避免光氧化等方面起重要作用[4].光呼吸还可通过乙醇酸的消耗促进无机磷(Pi)的周转,缓解Pi不足对光合作用的限制[5].水稻叶片的光合作用对低温特别敏感,低温下水稻幼苗的光合磷酸化和Calvin循环有关酶活性受到抑制[6].但对低温下不同耐冷性品种的水稻光合和光呼吸的比较研究很少.笔者曾报告,低温下水稻耐冷性品种湘糯1号比冷敏感品种IR50有较高的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量[7].本文研究了低温下水稻耐冷品种湘糯1号和冷敏感品种IR50的伤害及光合作用和光呼吸的变化,为进一步揭示水稻低温下光合作用的运转和调节及水稻耐冷机理提供依据.