大葱雄性不育分子标记辅助选择的研究

大葱雄性不育在杂种优势利用中具有重要价值,传统方法选育不育系效率低,分子标记辅助育种可提高育种效率。本研究试图建立大葱雄性不育辅助育种的技术体系,加快大葱不育系、保持系的育种进程。利用RAPD技术分析了多态性片段S132800、S38960、S72300、S731100、S2002400与大葱育性的连锁关系,重组率分别为0、7．5％、0、4．2％、0。其中S132800、S2002400能在多数品种中区分N、S胞质,且重组率接近0,用于胞质鉴定具有很高的准确率,因而具有较高的利用价值。以S132800、S2002400为探针对不育系和保持系mtDNA的酶切片段进行了Southern杂交分析,结果表明它们在N、S胞质中存在多态性。预示着它们可能是与大葱CMS相关的片段。鉴于RAPD标记的应用有一定局限性,进一步对特异片段S132800、S2002400进行了克隆、测序和SCAR标记转化,其中S132800成功转化为SCAR标记,而S2002400转化后多态性消失。为进一步降低成本,简化了SCAR扩增产物的检测技术,初步建立了大葱不育系、保持系分子标记辅助选择的技术体系。研究表明,SCAR产物加入EB直接检测存在一定误差,而通过快速电泳可以快速、准确地鉴定单株的胞质类型。RAPD标记和SCAR标记在育种中应用有望提高大葱不育系、保持系的育种效率。     

植物细胞质雄性不育相关基因及其分子标记研究

植物细胞质雄性不育(plant cytoplasmic male sterility,CMS)在自然界中普遍存在,它是植物在有性繁殖过程中产生非正常花粉、花药或者雄配子体而形成的一种可以遗传给后代的现象,近年来在生产实践中发挥了巨大作用,逐渐成为研究热点。随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的技术手段被应用到研究CMS中。前人研究结果已证实CMS和线粒体有关。现今已分离到了与CMS相关的基因或片段,并开发出了与不育性状和恢复基因连锁的分子标记。本文就上述研究的相关进展进行概括论述。     

分子标记辅助选择改良优质水稻恢复系明恢63的稻米品质

明恢63是我国育成的一个籼型三系强优势恢复系,其直链淀粉含量适中,但是糊化温度和胶稠度较差,并且仍然存在心白.从控制稻米糊化温度的alk基因和控制香味的fgr基因编码区寻找插入缺失长度多态性(insertion deletion length polymorphism,InDel)位点,并开发出InDel标记进行辅助选择育种,经回交聚合向明恢63品种导入来自中国香稻的alk和fgr等位片段,改良品系的稻米糊化温度显著降低,胶稠度升高,具有了香味,并且心白粒率得到了降低.外观品质、蒸煮食味品质得到了显著的改善.     

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系的选育

为了获得甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)高含油量双低品质恢复系,以Ougra-CMS不育胞质杂交种Oug-F1(S(Rfrf))为不育基因和恢复基因供体,高含油量双低亲本D89-44(N(rfrf)为受体,通过杂交、多代同交以及最后自交对恢复基因进行了定向转育...     

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.     

分子标记辅助选择籼型直立恢复系

直立型密穗基因是水稻中与株型密切相关的基因,对作物高产分子育种有重要应用价值.为了培育直立密穗型的籼稻新品种,本研究以优良籼稻品种东南恢602(弯穗型)做母本,具有直立型密穗基因的近等基因系DW135为父本配置杂交组合.根据直立型密穗基因dep1在第5外显子上碱基缺失,筛选出一个插入缺失长度多态性(Insertion ...     

水稻细胞质雄性不育的研究进展

细胞质雄性不育性的发现受到育种家的广泛重视,它的形成机理同细胞质遗传理论密切相关.在杂交水稻生产中不育系决定着杂交水稻的生产及其种植面积.在不育性研究中主要是研究育性恢复基因对不育基因的恢复能力.前人的研究主要是从一个恢复系对应的一个不育系进行,也有人尝试着用恢杂的方式进行恢复基因的位置研究,不同的类型得出了不同的结论.本文对野败型、包台型、滇型、红莲型、马协型的遗传及基因的分子标记进行综述,对分子生物技术在水稻细胞质雄性不育中的发展及应用进行探讨.以期为水稻细胞质雄性不育的研究及其在生产中的应用提供参考.     

分子标记辅助选择Xa23基因培育杂交稻抗白叶枯病恢复系

水稻抗白叶枯病新基因Xa23抗谱广、抗性强,被定位在第11染色体上。以携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系CBB23为抗源,以优良杂交稻亲本9311和1826为受体材料,采用杂交和复交,在分离群体中利用与Xa23紧密连锁的EST标记C189进行分子标记辅助选择,通过苗期分子标记检测和成株期农艺性状选择,获得160份目标基因纯合且农艺性状稳定的株系。使用鉴别菌系P6,采用人工剪叶接种法,在苗期和孕穗期对21份重点株系进行了抗性鉴定,所有株系在苗期和孕穗期都表现抗病。同时对3个不育系与其中5个株系配制的15个杂交组合进行了抗性鉴定,所有组合在苗期表现抗或中抗,在孕穗期表现抗。对其中6个杂交组合进行了品比试验,2个组合产量略低于对照两优培九,其余4个组合的产量均高于两优培九,用于测配的3个株系C6201、C6271和C6351有望作为杂交稻恢复系在生产中应用。研究表明在育种进程中利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一种有效的途径。     

滇一型杂交粳稻恢复基因的分子鉴定研究

用位于水稻第10染色体的微卫星标记OSR33、RM228对285份滇型材料进行恢复基因的分子鉴定研究，结果表明：①OSR33、RM228标记的基因型依材料的不同而出现分子量不同的带型，且带型与材料有关；②OSR33和RM228鉴定材料的准确率分别为96％和90％；OSR33、RM228标记的基因型值与黑染花粉率极显著正相关，可用于鉴别恢复系；③用Mapmaker／QTL软件分析供试材料的表现型，在OSR33、RM228之间，探测到1个与育性恢复有关的主效QTL，可解释83．2％的表型变异，与OSR33和RM228的遗传距离分别为3．3cM和7．0cM。     

分子标记辅助培育双抗稻瘟病和白叶枯病杂交稻恢复系

本研究利用常规回交育种结合分子标记辅助选择技术,将来自C750的抗白叶枯病基因Xa23和抗稻瘟病基因pi9聚合到感病杂交稻恢复系闽恢3139中.最后在回交后代中获得了4个双抗稻瘟病和白叶枯病改良系ZR21-sk1、ZR21-sk2、ZR21-sk3和ZR21-sk4,且其遗传背景恢复率达96%以上.用来自福建省具有代表性的24个稻瘟病菌株和白叶枯病广致病型菌系P6对改良株系进行人工接菌鉴定,结果表明,聚合了Xa23和pi9基因的改良系同时抗稻瘟病和白叶枯病,且抗性与抗谱与供体亲本C750相似.农艺性状分析显示,改良株系所配组合基本保持闽恢3139的农艺性状和配合力,可直接应用于生产或作抗性育种亲本.     

利用分子标记辅助选育白菜薹复等位基因型雄性不育系

为解决白菜薹杂种优势利用中的杂交制种手段问题,以大白菜复等位基因型雄性不育系为不育源,设计定向转育方案,采用连续回交的方法转育不育性和农艺性状,同时利用分子标记辅助选择目标基因型植株,向白菜薹自交系中转育不育基因,创制白菜薹雄性不育系。通过26对SSR引物的筛选鉴定,获得与显性雄性不育基因Ms紧密连锁、且同样可以标记同一位点恢复基因Msf和可育基因ms的分子标记GSSR1。经过3个世代的回交转育,创制出了具有100%不育度和100%不育株率的白菜薹复等位基因型雄性不育系BGMS-3。以BGMS-3为母本,与6个白菜薹自交系杂交,筛选出1个强优势组合C3。     

分子标记辅助选择改良武运粳8号的条纹叶枯病抗性

本研究旨在改良武运粳8号的条纹叶枯病抗性。2004年,在扬州对江苏省1981—2002年间审定的25个迟熟中粳品种进行产量鉴定,从中筛选出直立穗高产品种武运粳8号作为条纹叶枯病抗性改良的受体亲本。利用抗条纹叶枯病品种葵风为供体亲本,通过杂交和回交,同时利用4个与条纹叶枯病抗性基因紧密连锁的分子标记STS11-31、STS11-71、STS11-19和STS11-43进行辅助选择,至2008年正季,共计获得 70个BC₃F₅以及115个BC₄F₄抗条纹叶枯病的稳定株系。经回交后代农艺性状、产量性状、品质性状和抗性的系统鉴定,从中筛选出10个BC₄F₅株系和2个BC₃F₆株系,这些株系综合性状与武运粳8号已十分相近,保持了武运粳8号的丰产性和优质,明显提高了条纹叶枯病的抗性。     

水稻恢复系选育的轮回选择法及其应用效果研究

利用野败型细胞质雄性不育性作为遗传工具,进行水稻恢复系的轮回选择。试验证明：（1）由于构建基础群体时,加入了一定比例具有保持系性质的常规品种,以及在后续世代中,不断将经过后裔测验,证实在主要恢复基因位点上均为杂合型的中选可育株种子返回群体,给不育株授粉,因而保证了每轮次轮回选择群体内不育株比例基本稳     

棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的定位及分子标记辅助育种研究进展

棉花细胞质雄性不育系统在实现棉花杂交种子大规模生产和培育高产、优质、抗逆等棉花新品种中具有重要的应用价值,而恢复系的好坏对细胞质雄性不育系杂交种的选育的利用起着举足轻重的作用。因此,培育优良恢复系至关重要。主要介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系的类型,综述了棉花细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传方式和遗传定位研究进展,讨论了恢复基因的精细定位和分子标记鉴定在分子标记辅助育种中的意义和应用前景,并针对目前存在的问题提出相应对策。     

利用MAS技术改良水稻两用核不育系C815S的稻瘟病抗性

为了改良水稻两用核不育系C815S的稻瘟病抗性,本研究以75-1-127(Pi9)、谷梅2号(Pi25)、谷梅4号(Pigm)、天津野生稻(Pi2-1和Pi51(t))、湘资3150(Pi47和Pi48)和魔王谷(Pi49)共6个广谱抗稻瘟病水稻品种为供体亲本,通过分子标记辅助选择育种技术,将稻瘟病抗性基因回交导入C815S。结果表明:改良的6个BC3F1群体除每穗粒数较轮回亲本极显著增加外,其他性状均与轮回亲本保持一致。利用稻瘟病菌株110-2和CHL506对BC3F2改良株系接种鉴定,发现导入了抗病基因的单株抗性增强,表明抗病基因已成功导入到受体亲本中并稳定表达,证实本研究中分子标记辅助选择抗稻瘟病基因是有效的。改良的系列两用核不育系,一方面可用于配制稻瘟病抗性增强的两系法杂交稻新组合,另一方面为进一步培育聚合多个抗稻瘟病基因的不育系提供了材料基础。     

利用分子标记辅助选择将抗稻瘟病基因Pi-9(t)渗入水稻恢复系泸恢17

本研究采用杂交和分子标记辅助选择技术,将亲本材料P2的水稻广谱高抗稻瘟病基因Pi-9(t)导入杂交水稻恢复系泸恢17,再利用抗稻瘟病基因Pi-9(t)的特异分子标记pB8检测该目的基因,获得68份携有Pi-9(t)基因型的回交株系。基因型鉴定表明株系WR1023、WR1043、WR1056和WR1062为均含有Pi-9(t)基因纯合的回交后代株系。表型分析表明WR1023和WR1056株系农业性状已稳定,且其株叶型、抗稻瘟病及配合力较好,我们认为可以用作育种抗性亲本材料。     

粳型恢复系耐冷性鉴定

将38个粳型恢复系在海拔2200 m的昆明市西山区团结镇田间自然条件下种植,全生育期间用自然山泉水灌溉,以当地主栽水稻品种滇系16号作对照进行分析,鉴定其耐冷性(抗寒性).试验结果表明:参与鉴定的38个粳型恢复系中,耐冷性(抗寒性)极强的恢复系仅有1个,耐冷性(抗寒性)强的恢复系有11个,说明现有的粳型恢复系的耐冷性(抗寒性)十分匮乏;粳型恢复系的耐寒性(抗寒性)与空秕率之间呈明显负相关关系,提高恢复系的耐冷性(抗寒性),应降低空秕率.     

分子标记辅助选育抗稻白叶枯病的低温敏核不育系3178S

本研究以IRBB21为Xa21基因供体，籼型低温敏不育系399S为低温核不育系基因供体，采用杂交和回交方法，逐代用分子标记检测手段，导入广谱抗白叶枯病基因Xa21和低温敏核不育系基因，聚合双亲的有利性状，育成抗白叶枯病的籼型低温敏核不育系3178S，其抗性达到了IRBB21的抗性水平，且保持了399S稳定的育性和双亲的优良经济性状。     

分子标记辅助选育水稻抗白叶枯病和稻瘟病多基因聚合恢复系

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法, 将三黄占2号的抗稻瘟病主基因Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)和主效QTL GLP8-6(t) (分别简称G1、G2和G8)及抗白叶枯病基因Xa23导入到明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系, 通过复交进行基因聚合, 获得5个带有抗稻瘟病兼抗白叶枯病的双基因或多基因聚合系明恢86-G1-G2-Xa23、蜀恢527-G2-Xa23、明浙-G2-G8-Xa23-1、明浙-G2-G8-Xa23-2和明浙-G1-G2-G8-Xa23。以上5个抗病基因聚合改良系对稻瘟病的抗谱与抗源品种相仿或更宽, 改良系和与不育系II-32A配制的测交种对白叶枯病菌的抗谱与供体亲本IRBB23一致, 测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿, 但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率、千粒重和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明, 抗稻瘟病基因和抗白叶枯基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全, 对恢复系稻瘟病以及白叶枯病改良的效果明显。对分子标记复交改良恢复系的抗病性进行了讨论。