基于胚抢救技术的枳雀×枳杂交群体创建及鉴定

【目的】新资源获得是开展育种的前提和基础,通过两种砧木杂交,创造出聚合两种砧木优良性状的新型砧木资源材料。【方法】以枳雀为母本、枳为父本进行杂交实验,结合胚抢救技术获得子一代植株,利用形态学观察及SSR分子标记技术对子一代进行鉴定。【结果】三年胚抢救实验共接种3 146粒种子,获得胚抢救幼苗1250株,成苗率为39.73%。其中通过形态学鉴定出41株杂种苗,共筛选出8对SSR引物来对父本母本进行区分,其中的CS014RCS014F、CS065R-CS065F引物组合可以准确地鉴定出杂种后代,通过SSR分子标记鉴定出20株有性杂种植株。所获得的61株杂种资源为将来深入开展柑橘砧木育种研究工作奠定了材料基础。【结论】以多胚性柑橘为母本的杂交组合获得的成熟种子,难以通过直接播种的方式获得杂种苗。将胚拯救与分子鉴定相结合,通过SSR分析,找到可靠的SSR引物对鉴定杂交后代,为柑橘砧木育种的进一步研究奠定了物质基础。     

东北草莓×凤梨草莓种间杂种一代的细胞遗传学观察与RAPD分析

以利用我国原产草莓二倍体野生种东北草莓与八倍体栽培种凤梨草莓栽培品种‘圣星’杂交,通过胚拯救获得的种间杂种为试材,经体细胞鉴定种间杂交后代为五倍体,育性差。叶柄茸毛和花梗茸毛与野生种母本东北草莓相近;花序着生高度部分与母本一致,部分与父本一致,各占一半;植株高度多数介于双亲之间,趋向于栽培品种。杂交F1代的花粉母细胞减数分裂观察表明,染色体构型为6.1Ⅰ＋10.6Ⅱ＋2.1Ⅲ＋0.35Ⅳ,后期出现少量畸形多分孢子。RAPD分析表明,杂种后代具有亲本扩增片段,后代个体间存在遗传异质性。     

东北草莓×凤梨草莓种间杂种一代的细胞遗传学观察与RAPD分析

以利用我国原产草莓二倍体野生种东北草莓与八倍体栽培种凤梨草莓栽培品种‘圣星’杂交, 通过胚拯救获得的种间杂种为试材, 经体细胞鉴定种间杂交后代为五倍体, 育性差。叶柄茸毛和花梗茸毛与野生种母本东北草莓相近; 花序着生高度部分与母本一致, 部分与父本一致, 各占一半; 植株高度多数介于双亲之间, 趋向于栽培品种。杂交F1代的花粉母细胞减数分裂观察表明, 染色体构型为6.1Ⅰ +10.6Ⅱ + 2.1Ⅲ + 0.35Ⅳ, 后期出现少量畸形多分孢子。RAPD分析表明, 杂种后代具有亲本扩增片段, 后代个体间存在遗传异质性。     

‘荸荠’ב东魁’杨梅杂交群体构建与SSR杂种鉴定

【目的】杨梅一般为雌雄异株,风媒传粉。现有栽培品种都来源于优良雌株的无性系。为探索杨梅栽培品种间杂交育种的技术途径。【方法】以著名的杨梅品种‘荸荠’为母本,‘东魁’雌株上偶尔出现的雄花为父本,这2个品种在遗传和果实表型上差异较大,通过人工套袋授粉获得杂交实生苗。然后用8个在父母本上表现多态性的SSR标记进行杂种鉴定。【结果】成功获得杂交实生苗117株,经过SSR分子鉴定,其中83个同时拥有父母本来源的特征片段,为真杂种,其余34株的母本为‘荸荠’,父本混杂。根据共显性SSR标记在F1代中的分离类型,对8个标记同一位点上不同等位基因的分离比例进行χ2检验,发现6个SSR位点符合孟德尔分离定律,2个出现偏分离现象。双亲和83个真正杂种后代的遗传聚类分析可分为2组:一组包含39个后代,与‘东魁’聚在一起;另一组包含44个后代,与‘荸荠’聚到一起。【结论】应用杨梅雌性栽培品种偶尔出现的雄花粉可以实现栽培品种间的杂交育种,SSR标记可以有效鉴别真杂种。获得的杂交群体可用于构建杨梅连锁图谱,对现代杨梅分子遗传学研究和杂交育种具有重要意义。     

应用InDel标记进行软枣猕猴桃杂交子代真实性鉴定

【目的】对杂交后代进行真实性鉴定是进行猕猴桃分子遗传学研究的前提。通过筛选InDel引物对软枣猕猴桃2个杂交后代群体进行InDel标记研究,以鉴定杂种后代的真实性。【方法】采用高通量磁珠法提取软枣猕猴桃‘永丰1号’(♀)、‘RB-3’(♀)、‘11-17’(♂)、‘魁绿雄’(♂)亲本基因组DNA,以及‘RB-3’ב魁绿雄’子代175株和‘永丰1号’ב11-17’子代531株的基因组DNA;根据重测序数据设计InDel引物,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳在4个亲本中进行多态性验证,选择扩增带型清晰、稳定以及在父本中出现特异性条带的引物用于杂种子代鉴定,根据所选引物中InDel片段长度选择琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳,对‘RB-3’ב魁绿雄’和‘永丰1号’ב11-17’2个杂交F1代群体进行真实性鉴定。【结果】在‘RB-3’ב魁绿雄’的杂交组合中,共筛选出4对引物,作为杂种鉴定的标记,鉴定杂交后代的真杂种比率为92.00%。在‘永丰1号’ב11-17’杂交组合中,同样筛选到4对,杂交后代的真杂种比率为99.24%。【结论】InDel标记可有效地对猕猴桃杂交后代进行真实性鉴定,真杂种的鉴定为后续的分子标记辅助育种、遗传图谱构建等奠定基础。     

以雄性不育胞质杂种‘华柚2号’为母本创制柚有性群体

【目的】以具有胞质雄性不育特性的‘华柚2号’为母本与有核柚品种有性杂交,以期转移其不育胞质进而实现二倍体水平的无核柚改良。【方法】以‘华柚2号’为母本‘,沙田柚’和‘鸡尾’葡萄柚为父本分别配置杂交组合,并对其子代遗传来源和单/多胚性早期鉴定。【结果】分别从‘沙田柚’和‘鸡尾’葡萄柚为父本的杂交组合获得实生苗1 018和687株;用3对多态性SSR标记对实生苗的遗传鉴定表明均为父母本有性后代。以单/多胚性分子标记进行的早期胚性鉴定表明‘,沙田柚’为父本的有性后代均为单胚性;而‘鸡尾’葡萄柚为父本的后代,单胚与多胚性比例为2.86∶1。【结论】以‘华柚2号’为母本创制的有性后代为无核柚改良以及柑橘雄性不育恢复基因定位和克隆奠定了种质基础。     

‘满天红’ב红香酥’杂种鉴定及遗传变异Genic-SSR分析

【目的】对授粉时未做去雄处理的‘满天红’ב红香酥’组合进行杂种鉴定和遗传变异分析,排除非双亲杂种单株,为利用该组合进行连锁分析奠定基础。【方法】用9对从转录组数据开发的在双亲间表现多态性的genic-SSR引物和1对自交不亲和基因检测引物对‘满天红’ב红香酥’组合所有单株进行杂种鉴定、标记偏分离分析和群体聚类分析。【结果】348个杂交单株中,有339株同时拥有母本和父本来源的特征片段,真正为‘满天红’和‘红香酥’的杂种,其余9株在部分位点未见父本条带,排除为双亲杂种的可能。卡方检验发现6个位点符合孟德尔分离定律,4个出现偏分离现象。双亲和339个真正杂种后代经遗传聚类分析分为3组:一组包含77个后代,与‘满天红’聚在一起;另一组包含183个后代,与‘红香酥’聚到一起。另有79个后代,单独聚在一起。【结论】利用Genic-SSR分析成功地对‘满天红’ב红香酥’组合梨杂种后代进行了鉴定,表明外来花粉污染是造成杂交群体中非双亲杂种污染的主要原因,产生自交后代污染的概率较低,聚类分析表明S-RNAse和部分SSR位点在该杂交群体中发生偏分离,半数以上的单株与父本‘红香酥’聚为一类。     

菊花脑×甘菊种间F_1杂种的鉴定和遗传多样性分析

利用SSR和SRAP标记及表型性状研究了二倍体菊花近缘种菊花脑(Chrysanthemum nankingense)与甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)种间杂种的真实性和遗传多样性。结果表明,131个杂交F_1代单株中,122个为真杂种,真杂种率为93.13%。42对SSR引物组合在菊花脑、甘菊及其122个F_1杂种中扩增得到123个多态性条带,平均每对引物扩增出3条多态性条带;18对SRAP引物组合扩增得到55个多态性条带,平均每对引物扩增出3条多态性条带。菊花脑×甘菊种间F_1杂种之间的遗传相似系数介于0.44～0.90,表型变异系数在10.16%～16.67%之间,且存在超亲个体,说明种间杂种的遗传变异丰富;杂种的叶片表型偏向于母本。基于表型性状和SSR、SRAP分子标记的UPGMA聚类分析将亲本和122个杂交后代都分为7类,绝大多数杂种后代与母本菊花脑聚在一起,而父本甘菊和少部分杂种株系分别单独聚在一起,表明F_1代与母本更为相似。母本与种间杂种的平均遗传相似性系数(0.62)高于父本(0.54),说明该杂种群体在遗传上更接近母本,与表型观察结果相吻合。     

紫薇属种间杂种SSR分子鉴定与遗传分析

以紫薇品种及优良无性系为母本,以大花紫薇和福建紫薇为父本进行杂交,随机选择ZD(紫薇×大花紫薇)和ZF(紫薇×福建紫薇)2个杂种群体51个优良单株为试材,从51对SSR引物中筛选出15对在亲本间具多态性的引物对子代进行真实性鉴定,以遗传相似系数和遗传距离对亲子代个体进行UPGMA聚类分析。结果表明:ZD和ZF 2个群体各19个单株被至少2对引物鉴定为真杂种,群体平均等位基因数(Na)分别为4.6和5.0,平均期望杂合度(He)为0.573 2和0.657 3,平均Shannon′s信息指数(I)为1.044 5和1.215 2,平均多态信息含量(PIC)为0.504 7和0.586 0,说明2个子代群体遗传多样性较高。亲子代间的遗传相似系数在0.62～1.00,存在遗传差异。聚类树结果显示ZD群体与母本紫薇聚在一起,亲缘关系较近,ZF群体则与父本福建紫薇亲缘关系较近。     

E42-6×里扎马特葡萄杂交F2代的SSR分子鉴定及果实形状遗传倾向

【目的】利用SSR-PCR荧光标记检测技术对葡萄杂种后代进行真伪性鉴定,并对葡萄果形的遗传变异规律进行分析。【方法】以圆形果粒葡萄品系E42-6(红地球的实生后代)、长圆形果粒葡萄品种里扎马特及其杂交F1新雅和F2群体为研究材料,利用SSR分子标记结合毛细管电泳-PCR方法鉴定真杂种。通过调查后代群体果实横径、纵径、果形指数等指标,进行葡萄果形遗传倾向分析。【结果】在亲本E42-6和里扎马特中筛选出34对多态性标记,其中18对SSR标记在亲本间具有特异性互补位点,证实新雅为E42-6和里扎马特杂交F1代;随机选取5对多态性标记,从528株F2代群体中鉴定出520株为新雅自交后代,鉴定率为98.5%。后代果形偏向椭圆形和长椭圆形,占比64.6%;果粒横径、纵径、果形指数均呈连续正态分布,表现数量性状遗传特点;果形指数均值大于亲中值,组合遗传传递力为104.07%,加性效应占优势,能够稳定遗传给后代;群体中也有一定比例(7.88%)的超高亲后代。【结论】利用SSR荧光标记结合毛细管电泳-PCR检测方法对葡萄杂交F2群体进行真伪性鉴定是可行的。F2群体果形变异类型丰富,以椭圆形和长椭圆形为主,具有获得父本里扎马特长形果粒性状的遗传优势,果形指数呈正向增强趋势遗传,其遗传变异主要来自遗传效应,遗传潜能大。     

普通枇杷种内和种间杂种苗的RAPD鉴定

枇杷同其他木本果树一样,遗传上是高度杂合的,因此,获得真杂种是进行杂交育种等遗传改良的重要基础工作。以我国的特早熟优质枇杷品种早钟6号作母本,分别以西班牙的3个大果型品种作父本进行种内杂交;并以栎叶枇杷为母本与普通枇杷的解放钟作父本进行远缘杂交,4个杂交组合(ZJ、ZU、ZP和Lj)共获得493株杂种苗。运用RAPD分子标记,对这些杂交苗进行早期杂种鉴定,根据有无父本的特征带或新带型来鉴定其是否杂交成功,4个组合从100条RAPD引物中共计筛选出9条具有父本特征带的引物,鉴定454株杂种苗为真杂种。试验获得的真杂种苗可为枇杷品种的选育提供重要资源。     

沙田柚×枳杂交群体创建与InDel标记鉴定

【目的】以沙田柚为母本，枳为父本杂交，以期获得具有枳优良特性并与柚嫁接亲和性强的砧木品种。【方法】2018—2021年在广西阳朔进行常规有性杂交，共采集274个果实，已播种70个果实的种子获得1830株F1代植株，结合形态学与InDel分子标记对F1代进行鉴定。【结果】授粉果实种子数量及形态与母本沙田柚相似，数量多，平均达123粒，但较母本大并稍圆；含饱满种子与败育种子，饱满种子∶败育种子≈1∶2.64；其中28个杂交果实繁育群体的叶片均为三出复叶，计551株；42个杂交果实繁育群体的叶片均为单身复叶，计1279株，通过InDel标记鉴定出杂种苗698株。【结论】沙田柚×枳的杂交后代叶型差异较大，需结合InDel标记进行精准鉴定。     

SSR标记鉴定无融合生殖苹果砧木杂种实生苗

为早期鉴定无融合生殖苹果砧木杂种实生苗,对青砧二号×M9组合的79株F1代杂种实生苗单株进行了SSR标记分析。结果表明,18株F1代杂种实生苗为母本与父本的有性杂种,其余单株均为母本的无融合生殖后代,3对SSR引物扩增出9种带型,其鉴定结果一致,且和杂种实生苗的田间表现完全一致;利用SSR鉴定体系对平邑甜茶×LUO6、平邑甜茶×ZH2、青砧二号×宁8、青砧二号×海红杂交组合F1代中有性杂种的鉴定结果也与田间表现一致。已建立的SSR体系可快速、准确、高效地鉴定早期无融合生殖苹果砧木F1代有性杂种,有性杂种检出率达100%。     

番茄ps-2基因的SSR及CAPS标记开发

含有ps-2雄性不育基因的番茄材料可通过自交获得100%的雄性不育后代,从而方便地应用于番茄杂交制种。以优良的加工番茄品系92155为父本,以来自保加利亚含有ps-2基因的不育材料CMC1ps2为母本,构建了123个F2代分离群体,育性表型分离比例完全符合孟德尔遗传规律,为隐性单基因。根据番茄形态和分子标记整合遗传连锁图谱,选取相应的SSR、RFLP及COS标记,分别筛选了5对SSR引物、13对由RFLP探针序列转化来的CAPS引物及1对COSⅡ引物。经连锁遗传分析,获得了与ps-2基因紧密连锁的1个SSR标记(SSR450)和1个CAPS标记(命名为TG123),它们与ps-2基因的连锁遗传距离分别是4.9cM和11.6cM,位于该基因两侧,均为共显性标记。这两个标记的获得可直接用于标记辅助育种和杂种纯度鉴定,加速番茄雄性不育的转育与利用。     

无融合生殖苹果砧木F_1代实生苗的流式细胞术倍性分析及SSR鉴定

早期快速、准确地鉴定出无融合生殖苹果砧木F1代实生苗的有性杂种,可以减少土地使用面积,提高育种效率。SSR是鉴定果树杂种实生苗快速有效的分子标记技术之一。研究对青砧二号(A1)和宁8(N8)组合F1代杂种实生苗的22个单株进行了倍性分析及SSR鉴定,并对亲本和F1各单株的植物学特征进行了调查,倍性分析表明,有3株表现为四倍体;SSR分析表明,13株表现为母本带型,为母本的无融合生殖后代;9株表现为杂合带型或父本带型,为母本与父本的有性杂种。SSR鉴定结果和杂交实生苗的田间表现高度吻合。SSR标记技术可以准确地对无融合生殖亲本的有性杂种后代进行早期鉴别。     

利用SSR分子标记鉴定“中丝2号”丝瓜杂交种纯度

为了建立一套丝瓜种子纯度的快速鉴定方法，采用SSR分子标记对丝瓜杂交一代品种“中丝2号”的纯度进行鉴定，利用24对SSR引物对“中丝2号”丝瓜及其亲本的DNA进行扩增。结果表明：从24对引物中筛选出1对特异性引物ZS-SSR24，能够分别在“中丝2号”母本和父本中扩增出特异的2条多态性条带，大小分别为220 bp和250 bp,F1继承双亲的特异性条带，利用此标记能够鉴定出混在F1中的父本或母本。经田间鉴定，供试丝瓜种子纯度为91.3%，这与分子标记的结果完全吻合，故该标记能够用于“中丝2号”丝瓜品种的纯度鉴定。     

苹果与梨远缘杂交种甘金和甘红果实品质特性评价及分子水平鉴定

【目的】对苹果与梨远缘杂交的优良品种甘金和优系甘红进行果实品质特性评价，并用特异性分子标记鉴定杂交种的真实性，为后期真杂种在抗逆育种研究领域应用提供理论支撑。【方法】对甘金和甘红树体的生长势和果实经济性状进行评价，将苹果金冠和西洋梨巴梨的基因组进行比对，分别筛选苹果和梨中特有的序列，通过设计属间特异性引物对甘金、甘红和亲本的DNA进行扩增。【结果】甘金和甘红树势生长健壮、抗逆性强和果实品质优。特异性引物M1、M2和M3在母本苹果品种中扩增出条带；P1、P2、P3这3对引物只能在父本梨品种中扩增出条带；2对通用引物U1和U2在苹果和梨杂交种中均能扩增出条带。此外，苹果M1、M2、M3和梨P1、P2、P3对杂交后代甘红、甘金进行扩增时，均出现条带，说明杂交后代既有苹果的基因，又有梨的基因。【结论】采用基因特异性分子标记开发的梨和苹果属间的特异性引物，鉴定远缘杂种的真实性，为苹果和梨以及其他果树的属间远缘杂交种的鉴定提供有价值的参考。     

沙田柚（2x）× 柑橘异源体细胞杂种NS（4x）的三倍体后代遗传分析

 用两对SSR 引物TAA1 和TAA3 对以二倍体沙田柚为母本,体细胞杂种NS（Nova 橘柚 + Succari 甜橙）为父本,通过有性杂交和胚挽救获得的79 株三倍体后代群体的带型和分离情况进行了分析。结果发现TAA1 引物和TAA3 引物在后代群体中分别扩增出5 种带型和4 种带型,子代带型分别符合4︰1︰1︰5︰1 和2︰2︰1︰1 的分离比例,与根据孟德尔遗传规律推导的双二倍体的分离比例相吻合,初步表明柑橘异源四倍体体细胞杂种减数分裂行为类似于双二倍体。     

二倍体月季F_1群体的SSR鉴定与遗传分析

以中国古老月季品种‘月月粉’(Rosa chinensis‘Old Blush’,用OB表示)为母本,‘无刺光叶蔷薇’(Rosa wichuriana‘Basye’s Thornless’,用W表示)为父本,构建F_1代共296个单株。从146对SSR标记中筛选出亲本间多态性好且条带清晰的23对SSR标记,对随机选择的94株F_1进行杂种鉴定和遗传分析。结果表明:筛选到3个纯合显性标记分别为Fv512、Fv609和305,可单独一次性鉴定全部杂种真实性;随机筛选的94株子代均为真杂种;20个SSR标记用于基因型分析,有9个标记出现了偏分离,并在统计上达到显著或极显著水平,偏分离率45%,说明该F_1群体基于SSR位点的基因型偏分离率较高,在进行高密度遗传图谱构建时应重视偏分离标记对作图的影响;UPGMA聚类分析显示,94株F_1的遗传变异大,且遗传多样性丰富,可划分为2个大类7个亚类。     

三倍体葡萄柚实生后代多倍体的发掘与SSR遗传鉴定

【目的】从三倍体葡萄柚自然授粉的实生后代中发掘多倍体,希望获得一批多倍体新种质,并为探索三倍体遗传规律奠定基础。【方法】秋季采摘三倍体葡萄柚成熟果实,剥取种子,MT+1 mg·L-1GA3培养基播种,待种子萌发后,用流式细胞仪快速检测其倍性,并采用SSR(simple sequence repeat)分子标记鉴定其不同倍性后代植株的来源。【结果】获得了二倍体、三倍体、四倍体、五倍体、六倍体和疑似非整倍体等不同倍性的再生植株各172、52、7、1、1、18株。用13对多态性SSR引物鉴定其来源,结果表明,由二倍体可能三倍体母本所产生的1X配子与周边其他二倍体品种的花粉授粉而来,也可能由三倍体母本产生的重组型2X配子的无融合生殖而来;三倍体大部分由珠心细胞发育而来;四倍体为杂交起源的四倍体;五倍体和六倍体与母本(三倍体葡萄柚)的带型完全相同。【结论】上述活体材料的发掘为柑橘多倍体育种奠定了种质基础。