棉花无腺体雄性不育系931A

无腺体棉仁是优良的蛋白质资源,国内外正大力开发利用。育种实践证明无腺体对棉株为中性性状。浙江农业大学已用无腺体作为指示性状用于棉花杂种优势利用。无腺体与有腺体棉间行种植,开放授粉,从无腺体棉收取的种子,在出苗后可据腺体的有无区分出真假杂种,唯受异交条件的制约,真杂种率不易保证,在应用上受到限制。我们设想将     

小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41基因的差异表达

为了研究与小麦抗叶锈病相关基因的表达情况,从分子水平阐明小麦的抗病机制.以Thatcher和Thatcher为遗传背景的小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41为材料,利用cDNA-AFLP技术,开展了与小麦抗叶锈病基因Lr41相关的差异表达基因研究.共选用180对引物组合对Lr41差异表达的基因进行了分析,获得了61对能够在小麦近等基因系TcLr41和感病对照Thatcher之间扩增出差异条带的多态性引物.获得5对能够扩增出5条对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41具有特异性条带的引物,分别是P-AC/M-CAA、P-AG/M-CAT、P-AG/M-CCC、P-CC/M-CCA、P-GA/M-CAA.将重复性好的4条差异片段进行回收、克隆、测序,经序列同源性检索发现了1条与小麦抗叶锈病基因Lr1编码蛋白同源性较高的序列,其他的3个序列功能未知,研究结果为探明TcLr41的抗病机制和进行该抗病基因的克隆奠定了基础.     

小麦K型不育系恢复基因近等基因系农艺性状的遗传差异分析

摘 要：对近等基因系进行遗传背景检测,有利于选育高质量的近等基因系材料。试验以17个小麦K型不育系恢复基因的近等基因系（N1-N17）和轮回亲本不育系豫麦3号为材料,通过调查这些材料的株高、成穗数、旗叶长、旗叶宽、倒二叶长、脖长、倒一节长、倒二节长、穗长、小穗数等10个农艺性状,对恢复基因恢复基因近等基因系的农艺性状进行了差异比较和聚类分析。结果表明,连续回交5代后,回交后代与轮回亲本在形态性状上表现出较高的一致性,其中N14、 N1 、N7 、N16 和N15与不育系豫麦3号的性状差异较小,在欧氏距离为5.2处把它们聚在同一类,但从各性状的变异系数看,N7和N15自身的变异较大,所以N14、 N1和N16 与不育系豫麦3号具有较好的近等性。     

油菜MICMS恢复基因近等基因系的构建与近等性分析

以宁R7为恢复基因源,利用连续回交法构建以T78、T84和ZS9三个优异种质为遗传背景供体的近等基因系候选株系。于成熟期考察并比较候选株系农艺性状,同时采用SSR标记对候选株系进行PCR扩增估算遗传相似系数并进行聚类分析。农艺性状分析(t测验)表明,不同候选株系与其供体的农艺性状具有不同程度的相似性,株高和分支点高度的差异程度较其他性状高。采用75对SSR引物对21个候选株系PCR扩增共得到157个目的片段,发现三个遗传背景候选株系的平均遗传相似系数分别为0.86、0.92和0.98。农艺性状与SSR标记综合分析后,认为wh13、wh59和wh118分别为三个种质的最优近等基因系。综上表明,采用农艺性状比较与分子标记相结合分析近等性是一种有效的近等基因系的检测方法。中选近等基因系可用于恢复基因的定位及克隆。     

棉花显性无腺体基因的应用及其遗传研究

1986～1992年通过有性杂交,将海_1的显性无腺体性状转育到陆地棉中,培育出既具有优异特性,又具有显性无腺体性状的陆地棉新材料和胞质型显性无腺体不育系、保持系和恢复系。通过等位测验和连锁测验等遗传研究,表明海_1无腺体性状是由位于gl_2点上的一对不完全显性基因Gl_2~e所控制,并带有一对有腺体基因Gl_3和Gl_1,Gl_2~e对Gl_3和Gl_1具有显性上位作用。Gl_2~e与标记系T582的4个和T586的3个标记性状元连锁关系,不在其所属的连锁群上。     

转IPT基因棉花衰老相关基因的差异表达分析

以转IPT(异戊烯基转移酶)基因中棉10号和非转基因受体棉花为材料,利用Solexa测序技术检测两个棉花品种基因表达的不同,结果在转IPT基因和非转基因棉花株系中共得到719个上调表达基因和499个下调表达基因,经分析筛选出13个细胞分裂素介导的差异表达的衰老相关基因,其中有2个基因参与细胞分裂素信号转导途径,5个基因参与转录调控途径,6个基因参与衰老相关的新陈代谢途径。该实验结果阐述了细胞分裂素延缓衰老的主要途径,并为进一步研究这些差异表达基因在延缓衰老中的重要功能奠定了基础。     

棉花色素腺体发育相关基因GhNAC201的克隆与表达分析

为了探究GhNAC201在棉花色素腺体发育中的作用,应用RT-PCR的方法克隆了有腺体棉花中棉所12中GhNAC201基因的编码区序列,并进行生物信息学分析。利用荧光定量PCR对有腺体和无腺体棉花材料不同生育时期、不同组织部位和不同激素处理下GhNAC201基因的表达情况进行分析。结果显示,GhNAC201编码区为948 bp,编码315个氨基酸。GhNAC201蛋白分子量为36.8 ku,理论pI 5.97,二级结构预测存在27.94%的α-螺旋、5.40%的β-转角、18.10%的延伸链和48.57%的无规则卷曲。三维结构预测表明,GhNAC201的26-190氨基酸与水稻胁迫应答NAC1蛋白序列高度匹配,模型维度为X:55.229?,Y:36.150?,Z:46.112?。GhNAC201在30-163氨基酸处存在1个NAM结构域,预测有5个苏氨酸、6个丝氨酸和4个酪氨酸磷酸化位点位于NAM结构域内。亚细胞定位预测GhNAC201可能位于分泌通路或除线粒体、叶绿体之外的其他亚细胞结构。不同物种中GhNAC201同源蛋白序列的相似性较高,存在5个高度保守的基序。GhNAC201与亚...     

棉花无腺体指示性状杂种优势研究

采用提前采粉，第2天授粉方法，利用棉花无腺体指示性状，进行杂种优势研究。根据主要农艺性状初步选出病田与非病田高优势、高效益组合，从而为进一步研究杂种优势奠定基础。     

甜、糯玉米近等基因系间对烟嘧磺隆反应的差异

以抗和不抗烟嘧磺隆的甜玉米近等基因系沈甜134抗、沈甜134感,抗和不抗烟嘧磺隆的糯玉米近等基因系沈糯509抗、沈糯509感为材料,研究在烟嘧磺隆胁迫下成对近等基因系间的乙酰乳酸合成酶活性(ALS)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD)、丙二醛(MDA)和叶绿素含量的反应差异。结果表明:(1)沈糯509感和沈甜134感的ALS活性均高于沈糯509抗和沈甜134抗。烟嘧磺隆处理后沈糯509感和沈甜134感的ALS活性高于抗系且变化幅度比抗系大。(2)沈糯509和沈甜134的SOD活性,整体上随幼苗生长均呈上升趋势,但处理后不抗系的SOD活性较低。(3)各系的POD活性,整体上均随幼苗生长而上升,但处理后不抗系上升幅度较大。(4)抗系和未经处理的不抗系的MDA含量变化不大,处理后不抗系的MDA含量上升幅度较大。(5)处理后不抗系的叶绿素含量大幅度下降。     

小麦抗/感白粉病近等基因系基因表达差异的研究

采用cDNA-AFLP(cDNA-amplified fragment length polymorphism)技术,对小麦抗白粉病近等基因系Mardler/7*百农3217和百农3217材料的不同处理,于接菌后不同时间点的基因表达进行了表达分析。Mardler/7*百农3217及其感病轮回亲本百农3217在表达上存在差异;利用46对引物在抗/感近等基因系和感病轮回亲本DCINA处理发现283条差异带,对其中42条片段进行克隆测序,同源性分析发现包括信号转导相关的基因片段、与细胞壁的组成和结构相关的基因片段和与过敏性反应相关的基因片段。此研究结果发现其中的一些差异显示片段对小麦的抗白粉病机理的揭示具有重要作用。     

棉花种子质量突变体ims-15及其近等基因系种子发育期转录组分析

为了解析棉花种子质量突变体ims-15千粒质量降低的相关机制,以该突变体和其近等基因系Ji737系为试验材料,利用Illumina平台测定了开花后30 d种胚的转录组,并利用实时荧光定量PCR技术对测序结果进行验证.共筛选获得4239个差异表达基因,其中,在ims-15中上调表达基因2229个(52.6％),下调表达基...     

CO39近等基因系抗稻瘟病性分析

利用14个稻瘟病菌菌株在温室分别接种和在自然病圃两个年度对CO39近等基因系进行鉴定.结果表明,这套近等单基因系和近等多基因系具很好的鉴别能力.抗病基因Pi-3提供抗病性的时间较长,病斑数较少,并且与其他基因组合而成的累加系也能高抗稻瘟病.     

转Bt基因抗虫棉近等基因系的研究

培育了 7个转 Bt基因抗虫棉近等基因系。Bt基因转入陆地棉基因组后 ,对棉花的衣分、铃重、单株铃数无明显影响 ,对皮棉产量有一定影响 ,部分组合的抗虫植株产量高于感虫植株 ,对绒长、整齐度、比强度、伸长率、麦克隆值等品质指标亦无明显影响。通过回交可将 Bt基因转育到优良品种的遗传背景上 ,实现抗虫性状与高产、优质等性状的结合。     

糯玉米opaque2基因近等基因系的创制

opaque2基因能够提高糯玉米赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸的含量。用2种优质蛋白玉米(QPM)CA339和鲁2548自交系作为opaque2基因供体,25个品质较好的糯玉米自交系作为受体,利用回交技术和SSR分子标记辅助选择育种,创制糯玉米opaque2近等基因系。分子标记结果表明,不同受体以及两种供体间都存在多态性。5套创制成功的opaque2近等基因系的赖氨酸含量比其轮回亲本分别提高了59.0%、52.7%、48.5%、46.3%和61.9%,分别由0.308%、0.313%、0.309%、0.341%、0.323%提高到0.489%、0.478%、0.458%、0.498%、0.522%。本研究表明,可以利用此方法通过向不同遗传背景的多种受体导入opaque2,选取赖氨酸含量提高较大、透明表型的近等基因系,提高糯玉米的营养价值和经济价值。     

利用SSCP技术分析棉花纤维差异表达的基因

 单链构象多态性(Single strand conformation polymorphism,SSCP)技术是一种简便、灵敏的多态性检测方法,可以检测出在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中因构象差异而导致的单链DNA片段迁移率的不同。本研究根据棉花基因芯片筛选的纤维发育中差异表达基因设计了162对引物,利用SSCP技术在4个陆地棉品种、4个海岛棉品种中进行多态性检测。结果表明,在162对引物中,146对引物经PCR扩增后在1.5%的琼脂糖凝胶电泳中检测出现清晰、明亮的带。经过SSCP分析,54对引物在陆地棉之间产生多态性,共出现116个多态性位点;45 对引物在海岛棉之间产生多态性,共出现111个多态性位点;79对引物在陆地棉和海岛棉之间产生多态性,共出现260个多态性位点;36对引物在陆地棉之间、海岛棉之间同时出现多态性。进一步聚类分析后表明,海岛棉和陆地棉分别聚在了一起。     

白粉菌侵染Pm21近等基因系的早期蛋白组差异研究

分析接种小麦白粉菌E09后Pm21近等基因系及其亲本叶片的总蛋白质差异,从蛋白质组调控角度揭示Pm21基因抗白粉病的抗病机理。以Pm21近等基因系及其亲本百农3217为试材,显微观察接种后5 d内的叶片表面细胞与白粉菌孢子表型差异;采用非离子去污剂提取总蛋白质,运用双向电泳、质谱分析与数据库检索技术,比较Pm21近等基因系及其亲本接菌第4天后的叶片总蛋白质差异。超显微和显微观察结果表明,12 h后百农3217叶细胞表面与Pm21近等基因系相比褶皱明显;在接菌第2天后,在Pm21近等基因系白粉菌孢子生长明显慢于其亲本表面孢子,且孢子侵入个数较少,不萌发现象较多;在第4天后Pm21近等基因系被侵染叶片细胞出现过敏性反应;通过MALDI-TOF-MS/MS质谱测序和MASCOT软件序列分析,注释了15个表达上调蛋白点;功能分类表明,差异蛋白质分别参与叶绿体光合呼吸作用(40%)、放氧作用(13%)、代谢物合成(20%)、抗病、动力蛋白、运输等生理功能。蛋白质组水平发现,光合呼吸蛋白和叶谷氨酰胺合成酶在Pm21近等基因系感病3～4 h后就大量表达,可能是导致叶片明显变绿原因;叶谷氨酰胺合成酶的增加与光合呼吸蛋白的增加密不可分;光合呼吸蛋白和抗坏血酸过氧化物酶的上调表达为植物体在高H2O2浓度下正常生长提供了保障。另外,β-1,3-葡聚糖苷酶的过量表达也是Pm21基因前期抵御白粉菌侵染有效物质。钾离子通道蛋白可能在抗病防御过程中起到了信号转导的作用。     

棉花不同茸毛性状近等基因系的选育与生理生化特性研究

为了培育具有抗病虫优良性状的棉花新品种,并对棉花多茸毛基因进行定位克隆,从棉花三元杂种后代中选育了绿叶无茸毛和绿叶多茸毛近等基因系。以该近等基因系为供试材料,测定了具有不同茸毛性状的棉株间光合速率、叶绿素含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性以及单宁含量的变化,通过光合生理与相关生化指标测定相结合,初步探讨棉花不同茸毛性状近等基因系材料间生理生化特性的差异,为今后选育具有优良性状的棉花新品种提供依据。结果表明,无茸毛与多茸毛棉花近等基因系的叶绿素a、b及总量的动态变化趋势基本一致,蕾期较高,花期、铃期降低;净光合速率变化趋势一致,二者均呈先上升后下降再上升的趋势,在铃期达到了顶峰。因此,光合速率与叶绿素含量变化趋势在近等基因系材料间差异不明显。无茸毛和多茸毛棉花纤维和种皮单宁含量变化具有相同的趋势,均为先升高再降低,纤维中的PAL活性多茸毛棉株逐渐下降,无茸毛棉株下降后再升高,而种皮中PAL活性上升至最高值后保值不变。PAL活性与单宁含量在材料间差异较大,绿叶多茸毛棉株高于绿叶无茸毛棉株。表明PAL活性和单宁含量与茸毛性状存在一定的相关关系。     

甜瓜雌雄异花同株近等基因系的构建及近等性评价

雌雄异花同株类型在甜瓜杂交制种时可部分免除人工去雄,确保杂交种纯度,所以,对杂种优势利用中有着重要价值.为了研究和利用控制甜瓜雌雄异花同株基因A,用雌雄异花同株材料Mr作母本P1,雄花两性花材料Mm作父本P2,用P1做轮回亲本与F1杂交,经连续回交并最终自交纯化,获得雌雄异花同株近等基因系(BC6F4).用形态相似法和AFLP标记对获得的近等基因系和轮回亲本进行分析,结果表明:(1)Mr xMm的F2与BC6S1分离群体中,雌雄异花同株株数与雄花两性花株数符合3:1比例,回交群体中雌雄异花同株株数和雄花两性花株数符合1:1的比例;在发育期、果皮色、网纹等农艺性状上没有明显差异;(2)用448对AFLP引物检测轮回亲本和近等基因系之间多态性,有417对引物没有多态性,31对有多态性,统计得其遗传相似系数为99.73%;(3)平均每个AFLP引物对可扩增出46.8条带,说明AFLP揭示的遗传信息量很高,是一种评价近等性较理想的分子标记,这与以往结果一致.     

水稻小穗簇生性近等基因系的构建及其近等性评价

为了研究育种中间材料Z1820突变产生的小穗簇生基因对农艺性状的影响和对该基因进行定位克隆，我们用恢复系泸恢17(LH17)和N45作母本，Z1820作父本杂交，并用上述恢复系作轮回亲本，连续回交并自交，获得了簇生性近等基因系Cl-LH17和Cl-N45。用形态相似法和SSR标记对获得的两对近等基因系进行多态性分析，结果表明：（1）LH17和Cl-LH17在株高、穗长上有显著差异，在所考查的其他性状上差异不显著；N45和Cl-N45仅在穗长上有显著差异。（2）在所选用的120对SSR引物中，对LH17和Cl-LH17，只有第6染色体的两个引物（RM7434、RM5957）揭示了多态性，而对N45和Cl-N45则有位于3条染色体上的4个引物能揭示多态性。综合形态和SSR标记分析说明，LH17和Cl-LH17是一对近等性理想的簇生性近等基因系，有利于该簇生基因的进一步研究；Z1820的簇生基因能使穗长、株高负增长，对有效穗、每穗总粒数、结实率等重要性状无显著影响。（3）簇生性在N45的遗传背景中的表现强于在LH17的遗传背景中的表现。