辣椒CMS恢复基因的遗传分析及基因定位

本研究以辣椒胞质雄性不育系131BC5A与恢复系139D-21-3为亲本,构建了包含210个单株的F2群体,采用CAPS、SSR及SCAR等分子标记技术,对辣椒胞质雄性不育恢复基因进行遗传分析和基因定位研究。田间调查和遗传分析结果表明,F2群体的表现型中可育与不育的分离比为3:1。采用分离群体分组分析法(BSA),从F2可育群体和不育群体中各随机选取10株,构建可育和不育基因池。研究选用295对引物在亲本间进行多态性筛选,其中43对引物在亲本间表现出多态。通过进一步分析43对引物在基因池间的多态性,筛选出Rf基因连锁标记14个。然后对F2群体的210个单株进行连锁分析,最后将恢复基因定位在SSR标记pep43和pep20之间,约3.9 c M(或498.6 kb)的区间内,与两个标记的遗传距离分别为1.3 c M与2.6 c M。本研究为Rf基因的精细定位和克隆奠定了良好基础,也为辣椒雄性不育恢复系的分子标记辅助选择育种提供了理论参考。     

油菜Ogura-CMS恢复系分子标记二重PCR体系研究

油菜Ogura-CMS是由细胞质中线粒体嵌合基因Orf138和1对隐性细胞核基因(rfrf)共同控制的一种最稳定的雄性不育材料,是油菜杂种优势利用的一种有效途径.本研究根据不育基因Orf138和恢复基因Orf687的基因序列,设计2对PCR特异引物,以自育的Ogura-CMS不育系、恢复系以及杂交F1代植株的DNA为模版,建立了同时扩增不育和可育恢复基因的的二重PCR体系,用于油菜Ogura-CMS恢复系的分子标记辅助选择.结果表明,以建立的二重PCR体系用于F2代群体的分子标记辅助选择,其结果与常规测交结果完全吻合,可以有效提高其选择效率.本研究所建立的油菜萝卜质雄性不育恢复系分子标记二重PCR体系检测结果稳定可靠,为油菜Ogura-CMS恢复系的选择提供了一种实用可靠的标记辅助选择技术体系.     

RAPDs和RFLPs分析甘蓝型杂交油菜亲本的遗传多样性

利用RAPD和RFLP分子标记技术对甘蓝型杂交油菜亲本遗传多样性的分析结果表明:(1)20个亲本间具有丰富的遗传多样性,40个引物扩增出277条多态性带,其中21条带为10个亲本所特有,12个探针得到了117条多态性杂交带,其中7条带为5个亲本所特有;(2)不育系与恢复系之间的遗传差异大于不育系内和恢复系内的遗传差异;(3)依RAPDs与RFLPs估     

烤烟品种‘Oxford207’青枯病抗性的遗传分析与分子标记初选

为了研究烟草青枯病抗性的遗传特性和开发抗性相关分子标记,以抗青枯病的烟草品种‘Oxford207’,感病品种‘红花大金元’为亲本,构建了F1、F2和BC1群体,并采用苗期恒温水培接种法鉴定了群体青枯病的抗性。结果表明,接种后定期调查的F1、F2和BC1F1的死亡率比较接近,均稳定介于抗病亲本和感病亲本之间。F1、F2和BC1F1死亡率曲线下面积比较接近,同样介于抗病与感病亲本之间。表明‘Oxford207’的青枯病抗性不符合典型的显性或隐性基因控制模型,属于加性基因控制。采用简单重复序列(SSR)和分离群体分组分析法初步筛选了抗性相关的分子标记。从800多条SSR引物中,筛选出263个在抗感亲本间有多态性且在F1中呈共显性的引物、3个在抗感池之间有多态性的引物。     

甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因的AFLP标记

用甘蓝型油菜双基因显性细胞核雄性不育系Rs1046A和欧洲油菜品种Samourai构建了一个回交分离群体。在群分法（BSA）构建的不育池和可育池中共筛选了256对AFLP引物组合,找到了与不育基因紧密连锁的两个AFLP标记(EA03MC1599和EA07MC01235), 它们与不育基因的遗传图距分别是3.5 cM和5.5 cM,而且位于不育基因的同一侧,标记间相     

SRAP标记分析甘蓝型油菜多态性

采用SRAP标记对甘蓝型油菜品种1141B、垦C1、32B和32C的多态性进行了分析。每对引物组合产生13~36对比较清晰的扩增带,20对引物组合共产生419条扩增带,平均每对引物组合产生20.95条。20对引物组合共产生多态性带116条,每对引物组合产生3~10条,平均5.8条。每对引物组合产生的多态性带的比例为18.75%~38.89%,平均为28.23%。用24对引物组合对组合1141B×垦C1构建的F2群体各单株多态性进行了分析,F2群体多态性标记75条,平均为3.12条。用卡平方测验检测F2群体各单株标记基因型频率是否偏离了期望比例1∶2∶1(共显性标记)和3∶1(显性标记)的分离规律,结果表明,仅有1个SRAP标记偏离了1∶2∶1分离规律,仅占1.33%。试验结果表明,SRAP标记适于进行油菜品种的多态性分析和图谱构建,是一种经济、有效的分子标记。     

甘蓝型油菜白花基因InDel连锁标记开发

碱基插入/缺失(InDel)是基因组上广泛分布的遗传变异形式。但甘蓝型油菜白花基因InDel连锁标记还未见有关研究报道。本研究以甘蓝型油菜双单倍体(doubledhaploid,DH)纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交构建F2群体。在F2群体中选取30株极端纯白花和30株极端纯黄花构建叶片DNA子代池,对亲本和DNA子代池进行30×重测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列, QTL-seq流程和PoPoolation2流程相互结合鉴定白花基因候选区间, 2种方法均将白花基因定位于法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体52～54 Mb区间。利用IGV软件可视化白花基因候选区间插入缺失(InDel)变异位点,依据候选区间序列信息设计InDel引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到8个与白花基因连锁共分离的InDel标记。上述研究为甘蓝型油菜白花基因精细定位和分子标记辅助选育以及白花基因功能标记开发奠定了研究基础和工作思路。     

与黄瓜抗枯萎病基因连锁的RAPD标记

以黄瓜抗枯萎病亲本WIS2757和感枯萎病亲本津研2号及其F2分离群体为试材,采用分离群体分组分析法(BSA)进行了与黄瓜抗枯萎病基因连锁的分子标记研究。运用RAPD技术,利用780条RAPD引物对抗、感亲本进行筛选,其中有113条引物在两亲本之间表现多态性,但仅有引物S49在两组间多态性标记与亲本的多态性标记相同。经F2单株分析,引物S49扩增出的特异DNA片段与WIS2757抗黄瓜枯萎病基因连锁,遗传距离为14 cM。DNA标记条带大约为300 bp,定名为S49-300。     

SSR方法标记谷子光敏雄性不育基因

为加快谷子杂种优势利用的研究进展、寻找谷子光敏雄性不育基因,利用SSR方法对谷子光敏雄性不育基因进行了分子标记。首先用166对引物在谷子光敏不育系GM与恢复系恢东1号两亲本间进行了筛选,其中有61对引物在亲本间存在差异;经F2群体153株单株验证后,仅有一对引物b159和目标基因连锁;通过Kosambi函数计算,其连锁距离为13.5 cM,位于第6条染色体。     

黄瓜抗枯萎病基因连锁分析和定位

为筛选出与黄瓜抗枯萎病相关基因连锁的SSR分子标记,以对黄瓜抗枯萎病为单显性基因的母本WIS2757和感枯萎病父本津研2号及其F1、F2分离群体为试材,通过构建抗、感池对黄瓜枯萎病抗性进行SSR分析。结果表明:通过对278对SSR引物进行筛选,获得在双亲间存在多态性的引物102对,进一步通过抗、感池筛选,获得抗感池DNA间有差异的引物10对。经F2感病群体验证,共获得9个与黄瓜枯萎病抗性基因(Foc-4)连锁的SSR分子标记,并初步将Foc-4基因定位在2号染色体两标记SSR17631和SSR00684之间,距基因Foc-4的遗传距离分别为1.0 c M和0.9 c M,为进一步开发抗枯萎病分子标记及克隆黄瓜抗枯萎病基因奠定了基础。     

利用分子标记辅助选择选育抗根肿病甘蓝型油菜OguCMS育性恢复材料

为了选育出具有抗根肿病4号生理小种的甘蓝型油菜OguCMS恢复系,本研究以‘华抗5号’为供体,以甘蓝型萝卜质(OguCMS)恢复系RF04为受体亲本杂交,然后与RF04进行回交,构建培育新型恢复系选择群体,利用与萝卜质(OguCMS)恢复基因、抗根肿病基因紧密连锁的特异引物标记进行筛选,筛选出20个优良株系。通过实验室接种鉴定发现,RF04 100%感病且发病等级都为3级,而‘华抗5号’及F1代表现出100%抗病,发病等级为0级,说明F1代已经有抗病基因位点PbBa8.1;利用PbBa8.1基因紧密联锁标记(cnu_m090a, sau_um353a, A08-300)鉴定发现,BC2F2群体中均含有目标扩增片段,进一步说明基因片段PbBa8.1已转入回交群体;通过田间抗性鉴定,最终选择出2份株系在不同地点均表型高抗病,为C21906271-1和C21906145-1;1份材料(C21906273-2)在武汉表现出高抗病,在安徽表型抗病。本研究为利用分子标记辅助选择技术培育具有抗根肿病基因的甘蓝型春油菜提供了理论基础和技术途径。     

小滨麦易位系山农6343抗白粉病基因的分子标记定位

本研究通过抗性接种鉴定对从普通小麦品种烟农15与八倍体小滨麦杂交后代中选育的抗白粉病小滨麦易位系山农6343的白粉病抗性遗传特点进行了分析,结果表明,山农6343的白粉病抗性由显性单基因控制,暂将其命名为PmSn6343(t);利用辉县红与山农6343杂交构建了包含302个家系的F2分离群体,对其进行白粉病抗性基因分子标记的连锁分析和染色体定位。在分析的1980对SSR、EST-SSR和STS引物中,有403对基因组SSR引物可在亲本间揭示多态性差异,其中Wmc658和Barc122两个引物在优选小群体中可以扩增出多态性谱带;采用F2群体对两个标记进行连锁分析证明Wmc658和Barc122与山农6343抗白粉病基因PmSn6343(t)的连锁距离分别为3.4cM和5.4cM,并将抗白粉病基因定位在染色体2AL上。利用F2:3家系对两个标记进行验证,结果表明,两个标记是与白粉病抗性基因PmSn6343(t)连锁的可靠分子标记。     

水稻新质源(CMS-FA)雄性不育恢复基因的遗传

发掘水稻新型雄性不育细胞质源CMS-FA,育成系列优质米不育系和系列新质源恢复系,在组配成强优势杂交稻组合的基础上,研究新质源雄性不育恢复系的恢复基因遗传.采用新质源(CMS-FA)不育系金农1A与恢复系金恢3号杂交获得杂交F1和F2代种子.用F1分别与不育系或保持系回交,获得(不育系//不育系/恢复系和不育系/恢复系//保持系)2个测交群体.同时种植P1、P2、P3、F1、F2、B1F1和B2F1等群体,考察花粉染色率、套袋结实率和自然结实率,卡平方测验遗传分离适合度.结果表明,不育系与恢复系杂交F1代正常可育,育性恢复(可育)基因为显性遗传.F2代分离出可育:不育适合3:1,育性恢复(可育)基因为1对显性基因控制.B1F1和B2F1代2个测交群体的可育:不育都适合1:1分离规律,验证了F2代育性恢复(可育)单基因的遗传模式.暂时确定新质源(CMS-FA)核质互作三系的基因型为不育系S(SS)、保持系F(SS)和恢复系S(FF).     

与大白菜抗霜霉病基因连锁的分子标记研究

【研究目的】 研究与大白菜抗霜霉病基因紧密连锁的DNA分子标记。【方法】利用高抗自交系‘660’和高感自交系‘654B’及其杂交F2群体162个单株为材料,采用构建抗、感病池,利用BSA法筛选了87对SSR引物,35对拟南芥抗霜霉病相关基因的特异引物,其中特异引物RPP13P2和RPP131-2R在抗感病亲本和抗感病池中扩增出一条多态性片段RPP13MK,利用这对引物对F2代单株构建的分享群体进行扩增,验证标记RPP13MK与目的基因的连锁关系,Mapmaker 3.0软件计算遗传距离。【结果】通过F2单株验证后证明RPP13MK与抗霜霉病基因紧密连锁,其遗传距离为5.6 cM。【结论】获得了一个与大白菜抗霜霉病基因紧密连锁的分子标记RPP13MK。     

一个与黄瓜单性结实基因连锁的ISSR标记

黄瓜单性结实特性是其重要的经济性状,选育单性结实品种是现代黄瓜育种中重要的目标性状之一.本实验以黄瓜单性结实品系EP-6和非单性结实品系ZR-2为亲本构建群体,采用分离群体分组分析(bulked segregant analysis,BSA)筛选与黄瓜单性结实基因连锁的分子标记.用65条ISSR引物进行PCR扩增筛选,其中引物N92在亲本和DNA池之间扩增出一条大小为850 bp多态性片段,经F2代群体135个单株验证,该片段稳定出现,在单性结实植株中表现为无带,在非单性结实植株中表现为有带,可以作为鉴别单性结实与非单性结实的标记引物.遗传连锁分析表明,该标记与单性结实基因连锁距离为18.9 cM,为黄瓜单性结实基因的分子标记筛选和分子标记辅助育种奠定了初步基础.     

玉米分子遗传框架图谱构建

以48-2×5003的166个F2单株为作图群体,利用135个RFLP探针和131对SSR引物对亲本48-2、5003之间的多态性进行了检测,筛选出109个RFLP多态性探针和81对SSR多态性引物用于F2群体分析,利用上述109个RFLP标记和81个SSR标记,构建了具190个RFLP、SSR标记199个标记位点的玉米分子遗传图谱,覆盖整个基因组2984.1 cM,标记间平均间     

采用基于高分辨率熔解曲线技术的SNP标记定位徐州142无絮的短绒控制基因

【目的】定位徐州142无絮(XZ142w)突变体的短绒控制基因n2。【方法】以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)徐州142(XZ142)×XZ142w的F2群体为研究对象,利用108个简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR)标记对n2进行初步定位,再根据2个亲本材料中有单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphic,SNP)的差异基因设计50对SNP引物,用高分辨率熔解曲线(High resolution melting,HRM)技术从中筛选在亲本间有多态性的SNP引物,并用于后代的基因分型。【结果】利用108个SSR标记将n2初步定位在26号染色体的20.2c M的遗传区间内;用HRM技术筛选到9对亲本间有多态性的SNP引物,成功实现基因分型;并结合以SSR构建的连锁图谱,将n2的遗传区间缩小为19.5 c M,n2与最近的SNP标记Cricaas20158遗传距离为5.5 c M,且遗传图谱上的标记与四倍体陆地棉测序物理图谱基本一致。【结论】HRM技术可用于棉花中的SNP检测和n2基因的定位。     

甘蓝型油菜双低萝卜质不育恢复系快速改良技术研究

通过采取不同的常规育种策略和小孢子培养、分子标记辅助选择等现代生物技术,研究了提高甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系改良效率的方法。结果表明,在甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系杂交转育过程中,采用杂交后代与萝卜质不育系杂交,可使杂交后代分离群体中不具备恢复基因的单株在花期表现出来,无须测交即可进行选择;杂交后代通过小孢子培养,可将稳定纯合时间由传统自交8个世代缩短到3个世代;通过萝卜特异分子标记辅助选择可大大提高选择的精度,减少筛选所需的人力、土地和时间,选择效率提高90%。试验筛选出19个在萝卜质不育恢复系中能够扩增出单一、易于辨别的谱带的SCAR标记引物,其中10个引物在现有的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系中均能检测出特异标记。筛选出的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系的特异分子标记与前人研究存在差异,标记相似系数为48.28%~93.10%。通过分子标记无法区分高硫甙和低硫甙恢复系,选育低硫甙萝卜质不育恢复系还需要借助品质分析仪。成功筛选得到6个甘蓝型油菜低芥酸、低硫甙、抗寒、结角正常、农艺性状优良的萝卜质不育恢复系,为将甘蓝型油菜萝卜质不育杂种优势应用于我国油菜生产奠定了基础。     

甘蓝型油菜隐性三系核不育上位基因Rf精细定位

甘蓝型油菜隐性三系核不育系因不育性稳定、不育基因易转育、恢复谱广、无胞质负效应、制种产量高等优点在生产上得到广泛应用.其不育性状受两对隐性重叠不育基因(ms1和ms2)与一对隐性上位抑制基因(rf)互作控制.ms1和ms2同时纯合(ms1ms1ms2ms2)表现不育,但隐性纯合rf(rfrf)对ms1ms1ms2ms2的表达起抑制作用,又使其表现可育(临保系,ms1ms1ms2ms2rfrf).本研究利用BSA群分法,通过AFLP分子标记和SRAP分子标记的筛选,利用Rf基因的BC1分离群体( ms1ms1ms2ms2Rfrf+ms1ms1ms2ms2rfrf)进行遗传连锁分析.结果表明,共筛选到4个与Rf基因均共分离的标记,这些标记在该基因不同遗传背景的BC1群体中均与Rf基因紧密连锁.标记测序序列BLASTn结果表明,其位于大白菜A7染色体Scaffold000017(3.3 Mb)上.根据该Scaffold序列信息,开发了一系列SSR引物,多态性SSR引物在Rf基因的一个BC1群体中进行连锁分析,最终将该基因限定在245kb的一个范围内.其中SSR标记A7-10、A7-24与Rf基因共分离,A7-24为共显性标记.     

对除草剂敏感致死水稻bel基因的RAPD和SCAR分子标记

以8077s与抗感的籼稻品种丰35亲本及杂交后自交所得的F2群体为材料，采用群分法（Bulked Segregant Analysis, BSA），从210个10mer随机引物，找到两个水稻苯达松敏感池和抗感池之间表现多态性的特异引物——S20和S316，分别产生的标记片段为S20-440和S316-590。它们与bel基因的连锁距离分别为12.132 cM和7.97 cM。对RAPD扩增标记的片段进行克隆、测序，根据测序结果合成两对特异性的SCAR引物，包含原有的RAPD序列。SC01引物在敏感单株中扩增出一条423 bp带；SC02引物在敏感单株中扩增出一条606 bp带，它们的SCAR标记与bel基因的连锁距离为10.66 cM和7.04 cM。应用SCAR标记对水稻恢复系进行了辅助选育。