甘蓝型油菜开花期全基因组关联分析及开花基因标记开发

随着南方稻-稻-油三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,选育油菜早熟品种是现阶段中国南方油菜育种的重要研究目标.本研究对100份油菜品种进行简化基因组测序并调查开花时间,利用混合线性模型进行全基因组关联分析,进行SNP等位基因间的表型差异分析.结果表明,检测到69个SNP与开花时间显著关联,可以解释13.42％～...     

甘蓝型油菜桔黄花色基因的QTL-seq遗传分析及InDel分子标记开发

本研究以甘蓝型油菜黄色花株系16G097和桔黄色花株系J为亲本,回交获得BC1F1世代花色分离群体。对该分离群体的花色差异单株,通过混池分离分析法(BSA)与全基因组重测序(QTL-seq)技术,对桔黄色花性状调控基因进行初步的遗传分析。结果表明,一个主要的候选区域位于甘蓝型油菜的C09染色体区域(C09:4.64~8.28 Mb)。根据该区域的插入/缺失(InDel)变异位点,开发InDel分子标记,经过筛选获得与桔黄色花性状连锁的共显性分子标记2个(BnaC0919, BnaC0934),这个结果也验证了桔黄花色调控基因的候选区域。这些研究结果有利于进一步分离桔黄花色调控基因的候选区段,并为甘蓝型油菜遗传学研究和分子育种提供有价值的资源。     

油菜O-acetylserine (thiol) lyase isoform A(OASTL)基因的克隆及序列分析

植物OASTL蛋白是半胱氨酸生物合成过程中的关键酶,催化半胱氨酸合成的最后一步.克隆低镉积累基因型油菜中OASTL基因,为研究该基因在镉积累过程中的功能提供参考.本研究以镉低积累品种美国'油王88'幼苗为材料,采用同源克隆法PCR扩增OASTL基因,并对其进行生物信息学分析.克隆得到美国'油王88'OASTL基因cDN...     

油菜(Brassica napus L.)矮化研究进展

油菜(Brassica napus L.)是具有重要影响的油料作物.通过杂交育种在油菜上的运用,获得了相较于旧品种在生活力、生长势、抗逆性、适应力、产量、品质等方面具有更大优势的新品种,但同时也带来了油菜倒伏与机械化生产率无法提高等问题.水稻和小麦相关的矮化研究与应用是绿色革命的重要组成部分,这为人们改良油菜品种提供了...     

甘蓝型油菜在海南种植的生育期、品质性状和育性分析

为进一步拓展自育早熟甘蓝型油菜新品种(系)的种植区域及多功能用途,本试验主要在海南省海口市和东方市种植并研究了63份甘蓝型油菜和3份白菜型油菜品种(系)分期播种和不同栽培方式下各材料生育期、菜籽品质和高温耐热表现的变化。结果表明,在海口市越冬种植单作甘蓝型油菜有33份品种(系)呈现早熟的特点,生育期为77～124 d,在东方市与苦瓜间作秋播的生育期在89～145 d之间,可与苦瓜套作收获的甘蓝型油菜有22份品系(苦瓜生育期≤120 d)。越冬种植和间作种植的甘蓝型油菜含油量均值为32.82%和32.35%,其中‘利油杂718’的含油量最高,为42.52%。海口越冬种植品种有4个低芥酸品种(≤3%)和17个低硫苷品种(≤30%);在东方市与苦瓜间作的29份材料中有3份低芥酸和13份低硫苷,其中越冬品种20N9-314-1和秋播品种20N9-314-2符合双低标准,不同季节或地点种植种子品质略有变化。在海口夏播参试材料中5份材料(20N9-114-1×20N9-115-1, 440-1, 20N9-356-1,‘硒滋圆2号’和21QZ-314-2)由室外移入室内培养箱后,不育转变为部分不育...     

油菜育性相关多聚半乳糖醛酸酶基因MF6的获得及表达分析

本研究目的在于利用化学杀雄剂“化杀灵WP1”锈导甘蓝型油菜R121产生雄性不育,并对花蕾中的差异表达基因进行分离、筛选及定量表达分析.首先,通过抑制消减杂交技术(SSH)和反向Northern斑点杂交技术,分离和筛选出在雄性不育花蕾中差异表达的基因片段.然后,将差异片段测序后在NCBI数据库中进行同源性比对及功能分析.最后,对差异表达基因进行反转录荧光定量表达(RT-QPCR)分析.本研究从筛选出来的6个阳性克隆中获得一个与多聚半乳糖醛酸酶基因(MF6) 100％同源的基因片段,该基因被认为与花粉生长发育及花粉成熟密切相关.对MF6基因在不同长度及不同育性花蕾中的表达量进行了定量分析,结果显示,MF6基因在雄性可育花蕾中的表达量均高于雄性不育花蕾,且在蕾长1.00 mm～1.50 mm和3.50 mm～4.00mm时分别达到了18.53倍和43.15倍的差异.因此,我们推测“化杀灵WP1”主要通过抑制花粉母细胞减数分裂时期中MF6基因的表达,使花粉产生败育:同时,MF6基因的表达可能也与花丝的伸长生长有关.     

甘蓝型油菜GZ522早花性状形成的分子基础

选择适当早花早熟的油菜资源是解决多熟制生产中冬季作物油菜与其它夏季作物接茬矛盾的关键;早花是早熟的基础,对油菜早花材料的早花形成原因开展研究,有利于通过分子育种加速选育适合生产需要的新品种.本研究选取稳定的早花早熟品系GZ522作为研究对象,以甘蓝型油菜XY15为对照,采用生物统计学和分子生物学方法对其农艺性状和早花形...     

燕麦SSR标记开发及其在品种指纹图谱构建中的应用

使用磁珠富集法开发燕麦(Avena sativa L.) SSR分子标记,从中筛选出合适的引物构建燕麦10个国审品种的DNA指纹图谱。结果表明,通过磁珠富集法获得了150对SSR引物,从中筛选出6对多态性好且扩增稳定清晰的引物,共检测到50个多态性片段;使用其中2对引物构建了燕麦10个国审品种的DNA指纹图谱。筛选出的6个SSR引物具有很好的多态性,可应用于更多燕麦品种的DNA指纹图谱构建和遗传多样性分析。每个国审燕麦品种均具有唯一DNA指纹编码,可用于燕麦品种真伪鉴定,为品种权保护提供科学依据。     

甘蓝型油菜Pol CMS育性恢复基因的RAPD标记

采用恢、 保回交群体和集团分离分析(BSA), 筛选了860个10 mer随机引物, 找到了与甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育系(Pol cms)育性恢复基因(Rf)连锁的两个RAPD标记AH19690和AI16830。 它们位于Rf的一侧,与该基因的遗传图距分别为5.9 cM和13.6 cM,两标记间的遗传图距为7.8 cM。这两个RAPD标记的发掘,为进一步利用分子标记     

Identification and Inheritance of Fertility Restorer Genes for 'tour' CMS in Rapeseed (Brassica napus L.)

Eighteen genotypes of Brassica napus were crossed to a cytoplasmic male sterile (CMS) line of B. napus BO 15 carrying B. tournefortii cytoplasm (‘tour’ cytoplasm). Fourteen genotypes were found to be stable maintainers of the ‘tour’ CMS. Of the remaining four genotypes, GSL-1 and ‘Asahi-natane’ were found to be heterozygous and ‘Mangun’ and ‘Yudal’ were homozygous for the restorer gene. Analysis of the F₁ and F₂ progenies of (CMS) BO 15 בMangun’ and (CMS) BO 15 בYudal’ showed that fertility restoration is controlled by a single dominant gene. The availability of a number of stable maintainer lines and the simple inheritance pattern of fertility restorer gene makes ‘tour’ CMS a useful system for hybrid seed production in rapeseed.     

分子标记辅助选育甘蓝型黄籽波里马恢复系

将分子标记辅助选择(MAS)和一个略作修改的轮回选择育种计划结合起来,目的将来自一个春性、稳定和纯黄DH品系No.2127-17的黄籽基因转育到一个半冬性的波里马恢复系恢5148-2中,以选育黄籽波里马恢复系.在本育种计划中,首先应用142条RAPD引物扫描12个优良的黄籽DH系,获得2个与恢5148-2背景恢复率最高的DH系.此后应用显性SCAR标记SCS1130和共显性标记SCA1分别分析BC1F1和BC2F1分离群体,选择黄籽的单株.为了更快的将所选单株的遗传背景恢复到恢5148-2,在BC1F1和BC2F1分离群体中分别应用88条RAPD和60对AFLP引物进行遗传背景分析,为了节约成本和简化分析,应用两步法进行此分析,逐步缩小分析群体样本,每次选择与恢5148-2遗传距离最小的3个单株作进一步的分析.最终,经共显性标记SCA1分析,从9个纯合黄籽单株中选择5株优良的恢复系作下一步分析,背景分析表明它们与恢5148-2的遗传距离小,为0.0157～0.036 4,遗传背景得到较好的恢复.     

The Inheritance of Polima Cytoplasmic Male Sterility in Brassica napus L.

The restores tested in this study have only one pair of fertility-restoring genes (Rf) but many temperature-sensitive genes (Ts). The Rf genes are alleles at the same locus. The cytoplasm of the restorers RC₁, RC₂, RC₃ and ‘Huaie’ is male sterile, but that of RC₄, is normal.     

甘蓝型油菜NCa CMS育性相关候选线粒体基因及其恢复基因的转录调控

用10个线粒体基因为探针，对NCa不育系、保持系和可育F1幼蕾的线粒体RNA进行了Northern检测。结果表明，atp6、atp1、cox1、cox2、cob、rrn5S和rnn26S等7个线粒体基因探针在不育系、保持系、可育F1中的转录没有差异，只有orf222、orf139和atp9等3个探针检测到转录本的差异。orf222和orf139分别在不育系和可育F1中产生相同大小和丰度的转录本，但是在保持系中没有检测到转录本；orf222检测到的3条转录本分别为1．1、0．9和0．6kb，orf139检测到0．8和0．6kb2条带。atp9探针在不育系和保持系中都检测到1条0．6kb转录本，而在可育F1中检测到0．6和1．2kb的转录本。NCaCMS不育的形成可能与orf222、orf39和atp9基因的表达有关。讨论了恢复基因在F1育性恢复过程中对育性相关候选基因的可能调控方式。     

玉米自交系耐盐鉴定相关SSR标记的开发

玉米是中国主要粮食作物之一,培育耐盐玉米品种可以有效地保持其在盐渍土壤条件下的产量稳定性。本研究通过主成分分析法(PCA)对69份玉米自交系进行耐盐性鉴定和评价,并从中选取耐盐和盐敏感材料各10份,并以上述20份自交系为试验材料,从本实验室构建的郑58/昌7-2连锁图谱第5连锁群的24个SSR引物中。通过各位点等位变异耐盐性的方差分析,检测到4个耐盐相关的SSR标记(umc1416,umc1349,umc2295和umc1686)。研究结果可为分子标记辅助耐盐鉴定、创制优异耐盐育种材料提供分子水平上的依据。     

高粱A2类型CMS育性恢复基因的定位研究

以2个高粱A2类型雄性不育系及相应的保持系(A2V4/B2V4,A2TX622/B2TX622),2个恢复系(1383_2,晋粱5号)和3个组合(A2V4×1383_2,A2V4×晋粱5号,A2TX622×晋粱5号)的F1,F2群体为材料,采用SSR标记方法,分析A2类型雄性不育的育性恢复基因。结果发现,只有标记Xtxp65在A2TX622×晋粱5号的F2群体中与育性出现共分离现象,育性恢复基因与标记间距离为3.4 cM,位于连锁群J上;同样只有标记Xtxp141在A2V4×晋粱5号的F2群体中与育性出现共分离现象,该标记与育性恢复基因间的距离为13.4 cM,位于连锁群G上;在A2V4×1383_2的F2群体中,标记与育性未出现共分离现象。这说明,与这2个标记连锁的A2CMS育性恢复基因是位于同一个恢复系(晋粱5号)中的2个独立的位点;在A2恢复系材料中,至少有3个独立遗传的不同位点与A2雄性不育性的恢复有关。     

棉花耐盐性的SSR标记研究

针对两个典型的棉花耐盐材料(中07和中棉所35)和两个典型的盐敏感材料(新研96-48和中棉所12),开展了寻找与棉花耐盐有关的SSR标记的研究。利用3528对引物,最终筛选出274对引物在4个材料间具有SSR多态性。其中,有10对引物Y01、Y02、Y03、Y04、Y05、Y06、Y07、Y08、Y09、Y10在耐盐性不同的材料中扩增出差异性片段。扩增图谱显示,同一引物在耐盐的中07和中棉所35中扩出的片段与盐敏感的新研96-48和中棉所12扩出的片段不同。初步研究结果认为,这10对引物有望成为鉴定棉花耐盐性的标准引物,从而将耐盐材料与盐敏感材料从分子角度鉴别开来,为棉花耐盐性分子鉴定等研究提供参考。