基于抗病功能基因标记的中国三系杂交水稻骨干亲本遗传多样性研究

为探究实现水稻广谱持久抗性育种,以及水稻病害的有效防治,本研究利用文献中报道的与抗稻瘟病及白叶枯病相关的43个功能基因相关标记,研究了76个中国籼型(Oryza sativa ssp.indica)三系杂交水稻骨干亲本的遗传多样性。结果显示,36个标记具有多态性,多态性位点百分率(P)81.81%,共检测到87个等位基因位点;其中有效等位基因(Ne)61.96个,占71.22%,Nei’s遗传多样性指数(He)变幅为0.358~0.974,平均值0.629。76份材料间的遗传相似系数(Gs)变幅为0.341~0.925,平均值0.550。采用UPGMA法进行聚类分析,在遗传相似系数0.624处分为保持系和恢复系两类。保持系和恢复系间的遗传分化系数(Fst)为0.158,呈高度遗传分化,Nei遗传距离(D)0.201。结果显示,功能基因相关标记具有较高的DNA多态性检测效率,用于类群划分和种质资源的多样性分析等方面更具准确性和可靠性;中国三系杂交稻骨干亲本在43个功能基因位点的亲缘关系较近,遗传基础狭窄,同源性较高。但保持系群和恢复群系间在这些功能基因位点的遗传差异较大,遗传分化程度较高。研究结果提示,所研究材料在DNA水平存在丰富的杂种优势利用空间,特别随着更多更细的功能基因位点的发掘,为水稻分子辅助抗性选育以及病害防治提供了有效的实现途径。     

特早熟甘蓝型春油菜产量相关性状的杂种优势分析

油菜是我国重要的油料作物,其中白菜型油菜在我国高海拔、高纬度春油菜区大面积种植,但其产量较低、品质差、育种难度大。为实现春油菜区的最重要育种目标,即培育出特早熟高产优质甘蓝型春油菜替代白菜型油菜,本研究对特早熟甘蓝型春油菜恢复系与不育系进行特异酶切位点扩增片段测序（SLAF-seq）,分析遗传族群关系,在每类按比例选取部分恢复系与不育系配制组合,分析杂种表现、杂种优势及杂优模式。结果表明,98份甘蓝型油菜被分为五类。其中,第四类中包含不育系,恢复系与不育系的遗传距离介于0.01～0.52,平均遗传距离为0.35;第五类群恢复系与不育系遗传距离最大,介于0.45～0.52之间;在小区产量前二十的组合中,不育系×第五类恢复系组合10个,产量最高组合为（64-1）×16D3（第五类）。结合杂种表现和杂种优势结果,说明以特早熟不育系×第五类恢复系组配杂交组合,后代中产生强优势杂交种的潜力较大。本研究为后续特早熟甘蓝型油菜杂交种选育提供了亲本选择的分子依据,可促进春油菜区特早熟杂交育种进程。     

EST-SSRs检测油菜（Brassica napus）亲本遗传多样性

油菜EST-SSRs是从油菜ESTs序列（表达序列标签）中开发的一种新型SSR 标记。这种新型分子标记来源于表达基因, 将其用于油菜遗传研究可直接反映相关基因在不同油菜品种间的表达差异。本研究采用21对油菜EST-SSRs标记检测了42个油菜品种（系）的遗传多样性。这些油菜EST-SSRs引物均可获得清晰的产物, 共检测到85个等位位点, 其中有49个等位变异, 占了总检测位点的57.65%。应用NTSYS 软件的聚类方法分析, 结果表明：42份材料遗传距离范围为0.0087-0.1885, 在遗传距离0.1508下, 可把份材料分为 5 组, 基本反映了品种（系）的地源差异。     

玉米诱变系的SSR遗传变异分析

从97对SSR引物中筛选出52对扩增产物具有稳定多态性的引物,对基础材料玉米自交系"082"及其48个诱变系进行检测,共检测到170个等位基因变异,每对引物检测出2~6个等位基因,平均为3.27个;每个位点的多态性信息量(PIC)变化于0.039~0.715之间,平均为0.327;49个材料之间的遗传相似系数变化范围在0.377~1.000,平均为0.823。UPGMA聚类分析将49个材料分成6类,表明材料间存在着广泛的遗传差异。这些遗传变异与材料的品质性状、农艺性状相关。     

一种基于花器形态特征、育性、恢保关系和分子标记的新型甘蓝型油菜雄性不育材料的鉴定和分类

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)材料的创制已成为油菜(Brassica napus)遗传改良和杂种优势利用的有效手段.通过甘蓝型油菜品种Pfnergy(PF)与陇油2号(Longyou 2)的杂交,在后代中发现了植物学形态特征不同于油菜品种玻里马(Polima cytoplasmic male sterility,Pol CMS)的雄性不育材料PL (Pfnergy×Longyou 2)CMS.为了明确PL CMS不育系是否为一种不同于现有雄性不育系的新型不育材料,本研究以Pol CMS和Ogura不育系(Ogura cytoplasmic male sterility,Ogu CMS)为对照,分别从花器表型特征、不育性、恢保关系和DNA分子标记这4个方面进行了对比分析.结果表明,雄性不育系PL CMS的植物学形态特征与Ogu CMS和Pol CMS的不同.PL CMS的不育株率和不育度都达到了100％,而Ogu CMS的不育株率和不育度分别是98.5％和99.71％,Pol 5A的不育株率和不育度分别是93.84％和99.36％.PL CMS的恢保关系与Pol CMS、Ogu CMS的完全不同.Pol CMS的保持系和恢复系都是PL CMS和Ogu CMS的保持系,而PL CMS的恢复系是Pol CMS和Ogu CMS的保持系,且Ebolite-04冬134和Ebleme-04冬151仅是PL CMS的恢复系.mtDNA的随机扩增多态性DNA(randomamplified polymorphic DNA,RAPD)标记结果表明,研究中所用的3类不育系被聚为3类.研究表明,PLCMS为一种不同于Pol CMS和Ogu CMS的新型不育系,这一结果有助于扩大油菜种质资源的类型,避免不育材料的单一化和遗传脆弱性.     

用ISSR分析四川苎麻品种(系)间的遗传关系及雄性不育分子标记的建立

本文从100条ISSR引物中筛选出21条引物,对8个四川苎麻品种(系)间的遗传关系进行了分析。PCR扩增结果表明,21条引物在8份材料中共扩增出86条带,平均每条引物扩增出4.1条,其中多态性位点71个,各引物扩增出的位点数3~8个不等,平均每条引物可以检测到3.4个多态性位点。聚类分析和遗传距离分析结果表明,供试品种川7、川8与其亲本遗传距离较远。3个杂交品种(川7、川8、川9)均表现特有的偏父本遗传现象。此外,本研究用ISSR引物U835筛选到了1个雄性不育分子标记,并将其扩增产物克隆测序,结果表明该序列大小为658bp。根据该序列,此标记被转化成稳定的SCAR标记,可用于苎麻雄性不育分子标记辅助育种。     

利用SSR标记对中国柚类资源及近缘种遗传多样性研究

利用SSR标记研究了122份我国柚(CitrusgrandisOsbesk)类资源及近缘种遗传多样性。31对SSR引物从供试材料中检测出335个等位基因变异,平均每个位点可检测到9.85个等位基因。位点多态信息量(PIC)变幅为0.1939!0.9073,平均为0.7085。用UPGMA方法将122份材料分成7个组群,110个柚类品种在相似系数0.712,可细分成18个亚组,主要由沙田柚品种群、文旦柚品种群及庞大的杂种柚品种群组成。     

利用SSR标记分析小麦骨干亲本阿夫及衍生品种(系)的遗传多样性和变化趋势

阿夫(Funo)是1956年从国外引进的小麦品种,具有穗大粒多、高抗条锈病、适应性强等特点,是我国麦区进行小麦品种改良的骨干亲本。为探讨小麦(Triticum aestivum L.)骨干亲本阿夫衍生品种(系)间的遗传多样性及变化趋势,从304对引物中筛选出稳定、清晰,有阿夫特异条带的分布于小麦各染色体上的29对SSR引物,对阿夫及衍生品种(系)共200份材料进行了分析。共检测出197个等位变异,每个SSR引物的等位变异范围为3~15个,平均7.41个,其中分布频率低于5%的等位变异数占14.21%,等位位点数在阿夫及衍生品种(系)中有逐代下降的趋势;多态性信息指数(PIC)为0.5499~0.9082,平均为0.7763,PIC在阿夫及衍生品种(系)中有较高含量。3个基因组的SSR位点平均等位变异丰富度分别为7.14、7.73和7.00(B>A>D),平均遗传多样性指数则为0.7687、0.7763和0.7517(B>A>D),B基因组的遗传多样性最丰富。7个部分同源群的平均等位变异丰富度从高到低依次为:第6群>第2群=第4群>第1群=第3群>第7群>第5群;平均遗传多样性指数从高到低依次为:第2群>第7群>第6群>第4群>第1群>第3群>第5群。结合上述2个指标分析,第5部分同源群多样性最低。SSR标记Xgwm268、Xgwm400、Xwmc398、Xwmc125、Xwmc817、Xgwm272和Xgwm383的阿夫特异带型在其衍生品种(系)出现的频率较高,但在不同基因组和染色体间的遗传贡献率存在差异。200份材料间的遗传相似性系数(Gs)在0.4162~0.9442之间,平均为0.6619。从子一代到子四代各衍生世代的Gs变幅逐渐缩小,品种间的遗传相似性呈逐渐上升趋势。非加权平均法(UPGMA)聚类结果表明,在Gs0.624处,供试材料被聚为5个主要类群,其中180(90.0%)份材料被聚在同一类群类,说明阿夫衍生品种(系)之间的遗传差异较小,遗传基础较狭窄。研究结果从分子水平揭示了小麦骨干亲本阿夫衍生品种(系)的遗传多样性和演变规律,鉴定出7个在衍生后代遗传率较高的染色体位点,为进一步解析骨干亲本阿夫的遗传基础提供了参考依据。     

黑龙江省春小麦品种遗传多样性的SSR分析

本研究利用微卫星标记(SSR)技术对黑龙江省小麦品种的遗传多样性进行了分析。12对具有多态性的SSR引物在114份小麦品种中共检测到46个等位位点,每对引物检测到的等位位点数为3~8个,平均为3.8个,平均遗传距离为0.7331。不同育种单位的小麦平均遗传距离有较大差异,最大差距为1.30倍。在对不同年代小麦品种的遗传距离分析时发现,随年代的增加,遗传距离逐渐减小,且衰减速度呈加快趋势。聚类分析将114个春小麦品种大致分为3个类群,9个亚类群,较好地反映了品种之间的亲缘关系。     

利用SSR标记分析部分粳稻品种的遗传多样性

以我国16个粳稻品种为材料,包括水稻雄性不育系、恢复系、杂交种以及少量常规稻,从分布在水稻基因组的12条染色体上300对SSR引物中筛选出14对多态性丰富、重复性高的引物,这些引物在16份材料间共扩增出61个多态性片段,平均每对SSR引物可检测到4.36个等位基因。聚类分析表明:品种间遗传相似系数在0.57~0.97之间。生产中应用的BT型水稻雄性不育系与恢复系分别聚类于不同的类群,遗传关系较远。     

SSR和SRAP标记研究油菜杂交种骨干亲本的遗传多样性

用SSR和SRAP两种分子标记方法研究51份甘蓝型油菜杂交种亲本系的遗传多样性,并对两种分子标记研究结果进行比较。结果发现,在51份材料中,45对SSR引物共扩增出194条多态性条带,平均每对引物为4.3条,25对SRAP引物共扩增出197条多态性条带,平均每对引物为7.9条。UPGMA聚类分析表明,SSR和SRAP标记都可将51份亲本材料划分为五大类群,本所选育的玻里马细胞质雄性不育系（Polima CMS）的主要保持系和恢复系都聚在同一类群的不同亚群中。根据系谱资料分析发现,SRAP标记划分的类群与系谱资料更为接近,SRAP标记更适用于遗传关系较近材料的遗传多样性分析。SRAP标记揭示的亲本间遗传距离要大于SSR标记揭示的遗传距离。两种不同标记方法揭示出油菜亲本遗传多样性的差异主要是由不同的标记方法揭示的标记位点等位基因变异数不同造成的。     

籼型三系杂交稻稻米中重金属镉含量的杂种负优势效应及配合力、遗传力分析

本文采用5 个不育系与6 个恢复系进行不完全双列杂交。从配制的杂交组合中选择30 个生育期基本一致的组合, 研究籼型杂交稻稻米中重金属Cd 含量的杂种优势表现及配合力、遗传力。结果表明: 稻米中Cd 含量有明显的杂种负优势效应; 不育系和恢复系稻米中Cd 含量的一般配合力效应及二者的特殊配合力效应均达极显著水平, 说明低Cd 含量组合的选育中双亲的遗传改良和组合的评价筛选都很重要。Cd 含量的广义遗传力与狭义遗传力均较高、且相差较小, 分别为97.73%和80.10%, 说明稻米Cd 含量以基因加性作用为主, 亲本改良在早期世代选择的效果较好。     

辣椒CMS系及其保持系叶绿体超微结构观察比较

从辣椒胞质雄性不育系8A、保持系8B为材料,利用透射电镜观察两者叶片叶绿体超微结构,探讨CMS与叶绿体结构的关系,并比较其特性与差异,揭示CMS机理。结果表明,辣椒CMS系8A叶绿体结构发生变化,表现为基粒片层之间界限模糊、消失,发育滞后,与基粒连接的类囊体不发达,整个片层排列紊乱,叶绿体数目减少;保持系8B叶绿体形状为椭圆形,基粒片层、类囊体均发育正常。辣椒胞质雄性不育系叶绿体数目较保持系减少,结构、形状与保持系有所不同。     

辐射诱变选育特优63糯的研究

用60 Coγ射线 35 0Gy分别照射杂交稻保持系 (B系 )和恢复系 (R系 )干种子 ,M2 获得相应的糯性基因wx突变体 ,并育成糯不育系wxA和糯恢复系wxR ,组配出杂交糯稻新组合。特优 63糯与特优 63具有相似的生育期、农艺性状、产量水平和抗性。     

辐射诱变育成系列糯稻的主要生物学特性

研究了经辐射诱变育成的糯稻不育系、保持系、恢复系和杂交糯稻的主要生物学特性,分析了杂交糯稻的稻米品质。结果表明,糯稻具有与原品种相同的生育期,相似的农艺性状、穗部和花器性状。糯不育系具有与原不育系相同的花粉不育特性。杂交糯稻保留了原杂交稻的产量水平和产量潜力,此外杂交糯稻具有与常规糯稻鄂荆糯6号相似的稻米品质。     

水稻细胞质雄性不育恢复性的等位基因分化

选用WA型、Y型和DA型3种细胞质的4个不育系(博白A、珍汕97A、协青早A和Y华农A)对6个单片段代换系、8个双片段聚合系和华粳籼74的恢复力进行测交鉴定,结果表明:(1)6个单片段代换系、8个双片段聚合系和华粳籼74对于4个不育系的恢复力存在显著的不同,携带有Rf3基因座位的单片段代换系的恢复力均低于携带有Rf4基因座位的单片段代换系,并且低于对照品种(华粳籼74);单片段代换系S6对这3种不育细胞质均具有较强的恢复力,单片段代换系S5对珍汕97A(WA)、协青早A(DA)具有较强的恢复力。(2)在华粳籼74的遗传背景下,4个不育系可恢复性存在差异,程度依次为:协青早A>博白A>珍汕97A>Y华农A,即Y华农A的不育性最难恢复,而协青早A的不育性最易恢复。(3)在恢复基因Rf3和Rf4基因座分别鉴定出4个等位基因,由弱到强依次命名为Rf31、Rf32、Rf33、Rf34和Rf41、Rf42、Rf43、Rf44,受体亲本华粳籼74的基因型为Rf34Rf34Rf42Rf42,即华粳籼74携带的Rf3基因的恢复性很强,携带的Rf4基因恢复性却比较弱。(4)携带有较弱恢复性基因(Rf3和Rf4)的单片段代换系聚合为双片段聚合系后恢复力有减小的趋势。本研究结果将为水稻三系的选育和恢复基因的转移奠定基础。     

东北地区水稻品种与日本引进品种遗传多样性比较

利用20个表型性状和40个SSR标记,对我国东北18份水稻选育品种和13份日本引进品种的遗传多样性,共检测到82个表型变异和108个SSR等位基因,其中中国东北水稻品种表型变异数和SSR等位基因数分别为72和103个（平均2.54个）,日本引进品种表型变异数和等位基因数分别为63和94个（平均2.32个）。遗传变异主要...