短季棉早熟及相关性状的QTL定位北大核心CSCD

短季棉育种是缓解我国当前粮棉争地矛盾、实现粮棉双丰收的有效途径。研究短季棉早熟及相关性状的遗传,寻找与其相关基因紧密连锁的分子标记对于短季棉育种具有重要意义。以百棉2号×TM-1组合构建的F2为作图群体,利用SSR标记构建遗传连锁图,采用复合区间作图法对短季棉早熟及相关性状在F2群体中进行QTL定位,构建了一张含152个SSR标记、40个连锁群、总长1010.3cM、覆盖棉花基因组的22.6%、标记间平均距离为5.91cM的短季棉分子标记遗传连锁图谱,得到的40个连锁群已定位到相应的21条染色体上,为短季棉分子遗传图谱进一步饱和奠定了良好的基础;检测出22个控制早熟及相关性状的QTL,其中检测到的主效QTL可用于短季棉标记辅助选择育种。     

小麦粘类CMS育性恢复基因的SSR分子标记与定位

利用SSR技术,对小麦粘类CMS（细胞质雄性不育）的1对近等基因系（NILs）和回交群体（BC₁'）进行分析,筛选与粘类CMS育性恢复基因相连锁的分子标记并进行恢复基因定位,以进一步探讨小麦粘类CMS育性恢复的遗传机理。结果表明：在18对位于1BS上的SSR引物中,有6对引物在近等基因系间扩增出了稳定的多态性差异;经分离群体验证表明,恢复基因与4对SSR引物的扩增位点Xwmc406、Xbarc8、Xwmc611和Xgwm273有连锁关系,遗传距离分别为2.7、2.8、21.4和26.2cM,这些标记可稳定应用于小麦粘类CMS育性恢复基因的辅助选择;研究还表明,小麦粘类雄性不育系的育性恢复主要受1BS上的1对主效恢复基因及一些微效基因共同控制;本研究标记出的恢复基因应为Rfv1;上述4个标记与该主效恢复基因Rfv1之间的位置顺序依次为Xwmc406、Rfv1、Xbarc8、Xwmc611、Xgwm273。     

辣椒果实Vc含量的变化规律与遗传分析

为明确辣椒果实Vc含量的遗传规律,通过对不同辣椒和甜椒类型品种及其不同成熟期的果实Vc含量进行测定,并利用高Vc含量辣椒材料M5与低Vc含量甜椒材料Z243构建P1、P2、F1、B1、B2和F26个联合世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法,进行辣椒红熟果实Vc含量遗传分析。结果显示,辣椒类型果实Vc含量显著高于甜椒类型,绝大多数类型的成熟果Vc含量明显高于嫩熟果,完熟果较成熟果Vc含量显著降低。辣椒红熟果实Vc含量由一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(符合D-0遗传模型),d为18.4276,表明主基因加性效应明显,为正向效应,h为-13.3018,表明主基因显性呈负向部分显性,显性程度较高。F2的主基因遗传率和多基因遗传率分别为25.97%和17.13%,因此,遗传变异占表型变异的43.1%,环境变异占表型变异的56.9%,表明辣椒红熟果Vc含量受环境影响明显。本研究为以果实Vc含量为育种目标的辣椒品质育种提供了科学依据。     

黄瓜嫩果果皮颜色的遗传研究

黄瓜嫩果果皮颜色是最重要的商品性状之一,在当前育种目标转向多样化和专用化的过程中引起了人们越来越多的关注。本研究以嫩果果皮颜色不同的3份黄瓜(Cucumis sativus L.)品系为亲本,分别配制2个杂交组合Q16(深绿色)×Q8(黄白色)及Q16×Q24(黄白色),构建6个世代遗传群体,通过目测与色差仪相结合的方法对6个世代各单株的黄瓜嫩果果皮颜色性状进行观察和分级处理,并应用植物数量性状主基因+多基因模型进行世代联合分析,研究了黄瓜嫩果果皮颜色的遗传规律。结果表明,Q16×Q8和Q16×Q24两个杂交组合中,嫩果果皮颜色性状的分离群体世代呈现单峰或双峰偏态分布,这表明该性状为数量性状且有主基因控制。遗传分析表明,两杂交组合中黄瓜嫩果果色遗传都符合2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型(B-1模型);说明黄瓜嫩果果皮颜色性状由2对主基因控制,在两组合中,其主基因遗传力在F2群体中最高,分别为87.4%和93.1%,另外,两对主基因在两个组合中的加性效应近似相等,分别为1.368、-0.132和1.451、-0.049,两组合中两对主基因的显性效应分别为0.625、1.625和0.529、1.530,两对主基因中第一对主基因加性效应明显,而第二对主基因显性效应明显。两个组合主效基因表现的遗传力较高,表明在杂交育种中对黄瓜嫩果皮色可以进行早代选择。本研究结果为黄瓜嫩果果皮颜色性状的基因定位和新种质创制提供了理论依据。     

玉米雌穗扁平性状的遗传研究

基于SAS分析软件,同时采用P1、P2、F1、F2、B1、B26个世代和混合模型,系统研究了玉米雌穗扁平性状的遗传特性及与其他穗粒性状的相互关系,估算了包括1对基因加性-显性模型等在内的23个模型的爱氏信息准则(AIC)值和极大似然函数值,并对AIC值最小的模型进行了混合模型参数估计。结果表明:(1)玉米扁平性状与穗粗、穗行数表现为极显著正相关;(2)玉米扁平性状符合E-1模型,即该性状受2对主效基因(a、b)与多对微效基因共同控制,表现为质量-数量性状。其中主效基因a与主效基因b的效应方向相反,并且主效基因b对扁平性状的贡献率大于a,2对主效基因间存在明显的上位性,而微效基因的加、显效应也有利于促进扁平性状的表现。     

萝卜硝酸盐含量的遗传分析

以硝酸盐含量差异显著的品系L0908和L0915为材料,对P1、F1、P2、B1、B2和F2,采用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,分析了硝酸盐含量的遗传规律。结果表明:硝酸盐含量最适遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(E-0)模型,两对主基因的加性效应值分别为-682.293和-27.938,两对显性效应分别为-424.058和-428.376,皆具有负向效应。B1、B2和F2群体的主基因遗传率分别为26%、37.5%和46.1%,多基因遗传率分别为3.2%、11.7%和0%,环境遗传率分别为60.8%、50.8%和53.9%。上述结果说明,萝卜硝酸盐含量的遗传受到2对主效基因控制,但受环境影响相对较大。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和Rf4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选。结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、Rf1、Xgpw7062;(3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw7011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm193和Xgwm508。研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和Rf4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

棉花极端矮化突变体AS98性状与分子标记分析

AS98是从一个棉花海陆种间杂交后代中发现的自然突变体,该突变体株高极端矮化,株高仅为25.6cm,叶片为正常阔叶。但是与正常棉花品种LHF10W99比,AS98的铃重、籽指显著减小,净光合速率降低,分别降低68.88%、49.45%和29.69%;遗传分析表明AS98的极端矮化性状受一对不完全显性基因控制;利用SSR和AFLP分子标记方法,以AS98与正常型品种LHF10W99杂交的F2分离群体为分子标记群体,发现一个与该极端矮化性状连锁的SSR标记(GH537)和一个AFLP标记E4M13(E-ACA,M-CGA),与AS98的矮化性状的遗传距离分别为4.9cM和9.7cM。通过对其农艺性状及其分子标记定位研究,可为该材料在棉花育种的应用提供理论指导。     

甜瓜株型性状的遗传分析

为了明确了甜瓜(Cucumis melo L.)主要株型性状的遗传模型与基因的作用方式,并估测了主基因遗传效应与遗传力,本研究以网纹甜瓜RE-19(Cucumis melo var.cantalupensis Naudin)和哈密瓜AM-5(Cucumis melo var.ameri Pangalo)为亲本,构建4世代群体(P1、P2、F1和F2),对甜瓜4个株型性状采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法进行了遗传分析。结果表明,节间长和侧枝长遗传符合E-2模型,即两对加性-显性主基因+加性-显性多基因模型,主茎直径遗传符合E-1模型,即两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型,叶面积遗传符合C-0模型,即加性-显性-上位性多基因遗传模型。节间长、侧枝长和主茎直径的主基因遗传率分别为75.03%、54.86%和42.83%。节间长、侧枝长、主茎直径和叶面积的多基因遗传率分别为2.68%、6.41%、2.1%和55.47%。4个性状遗传变异平均值分别占其表型变异的77.68%、61.06%、50.25%和55.47%,表明甜瓜株型相关的4个性状主要受遗传因子控制,且甜瓜节间长与侧枝长主基因遗传力较高,主茎直径主基因遗传力较低,而叶面积受多基因控制,无主效基因。因此,在甜瓜株型育种中,在早期世代进行节间长与侧枝长的选择是有效的,而对主茎直径和叶面积的选择,宜在高代进行选择。本研究为甜瓜的株型改良育种提供了理论基础。