大豆对SMV SC-13株系群的抗性遗传及基因定位的研究

在接种SC-13株系群的情况下,鉴定了科丰1号×南农1138-2的P1、P2、F1、F2和184个重组自交家系(RIL)的抗性,结果显示,科丰1号(P1)与F1全部表现抗病,南农1138-2(P2)全部表现感病,表明抗性为显性;F2群体和184个重组自交家系出现抗感分离,卡方适合性检测表明F2群体抗感分离符合3:1的比例,重组自交家系抗、感符合1:1分离比率.表明对SC-13株系群的抗性由一对基因控制,以Rsc-13表示.利用已建立的遗传连锁图对Rsc-13进行了连锁分析,结果将抗病基因Rsc-13定位于N8-D1b W连锁群上,并与抗性基因Rn1、Rn3、Rsc-7连锁.     

小麦品系P9897成株期抗条锈性遗传分析

小麦品系P9897对条锈病具有良好的成株期抗性。为给该品系的合理利用提供参考依据,在温室中对P9897和铭贤169进行苗期及成株期抗病性鉴定,在陕西杨凌(人工接种病原菌)和甘肃天水(自然诱发病原菌)2个地区对P9897和铭贤169及以P9897作为父本与铭贤169杂交获得的F1、F2和F3代进行成株期抗病性鉴定,最终对其成株期抗条锈性进行遗传分析。结果显示,P9897成株期表现高度抗病性[反应型(Infection type,IT)=2],在两个试验地的严重度(Disease severity,DS)平均值为5.0%~17.5%;所有F1代表现为抗病(IT=2),F2代抗病(IT:0~6)和感病(IT:7~9)植株数符合13∶3的分离比(χ2=0.793.84),F3代抗病(IT:0~3)、抗感分离(IT:4~6)和感病(IT:7~9)植株数符合7∶8∶1的分离比(杨凌χ2=0.185.99;天水χ2=0.665.99);F3代172株成株期小麦的反应型和严重度都是连续分布的。表明P9897的成株期抗条锈性是一种数量性状,由一显一隐2对基因独立控制或起重叠作用控制。     

皖豆33对SMV株系SC3的抗性遗传分析及分子标记定位

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus, SMV)病严重影响我国大豆产量及品质。本研究利用抗病高产稳产大豆品种皖豆33配制抗×感和抗×抗杂交组合,接种SMV优势株系SC3,研究皖豆33的抗性遗传方式及其与不同品种抗性基因间的等位性关系。结果表明:接种SC3后,抗感组合(W illiams82×皖豆33)及(皖豆33×南农1138-2)的F1单株均表现抗病,卡方测验结果显示F2群体符合3抗∶1感的分离比,F2∶ 3家系分离比符合1抗∶2分离∶1感,表明皖豆33对SC3的抗性由1对显性基因(命名为RSC3(w))控制;抗×抗组合科丰1号、齐黄1号和大白麻×皖豆33的抗性基因等位性研究显示,科丰1号与皖豆33携带对株系SC3的抗性基因是等位的或紧密连锁的,齐黄1号、大白麻与皖豆33携带抗SC3的基因是不等位且独立遗传。利用皖豆33×南农1138-2的392株F2群体将皖豆33携带SC3的抗性基因RSC3(w)定位在大豆2号染色体SSR标记BARCSOYSSR_02_0610和ZL-52之间,遗传距离分别为0.29cM和0.35 cM,物理距离约为175 kb。     

甜、糯玉米对烟嘧磺隆除草剂抗性的遗传分析与基因发掘

以4种不同类型的玉米除草剂对6个甜、糯玉米自交系进行抗性鉴定,并对抗×敏感杂交组合进行抗性遗传分析。结果表明,沈糯512抗、沈糯509抗、沈糯W4抗和沈甜135抗对烟嘧磺隆表现为抗,沈糯509感和沈甜132感对烟嘧磺隆表现为敏感;抗×敏感组合在F2的抗性表型符合孟德尔遗传3∶1的分离比例,据此推断,该抗性是受一对显性基因控制的遗传性状。试验还表明,所试甜、糯玉米对烟嘧磺隆和2,4-D的抗性受不同位点基因控制。     

野生大豆抗蚜性的利用研究：Ⅰ.栽培大豆和野生大豆杂交F2代的抗蚜性

以3份栽培大豆(Clycine max)与2份野生抗蚜大豆(G.soja)材料杂交,用人二接虫鉴定的方法研究了杂交F_2代的抗蚜性分离特点和抗性遗传规律。研究结果表明,F_2代单株抗蚜性呈连续性单峰分布,分布高峰倾向于感虫的栽培亲本。绝大多数F_2单株都表现为感虫或高感,3个杂交组合分离出的抗蚜单株约占F_2群体的7.2～10.2％。有2个组合的抗蚜性分离非常适合2对主效基因控制抗蚜性的假设(P>0.50),而另一组合的抗蚜性分离也倾向于2对基因的假设,上述结果说明,抗蚜性可能是由2个独立的隐性基因和一些微效基因共同控制的。如果将抗蚜性视为数量性状,根据F_2和亲本方差估计的广义遗传力,介于85.5～97.0％之间。尽管抗蚜性的遗传力较高,由于F_2代抗性个体很少,而野生大豆又带有许多难以克服的不利性状,因此,选择的世代应适当推迟。由于抗虫性属于隐性,在利用回交法转移野生大豆的抗蚜基因时,为了避免抗性基因的丢失,每轮选择的回交次数不宜过多。     

小麦抗源材料HPL60469对CY32的抗性遗传分析

分析了HPL60469×辉县红的F2、F2抗病单株自交的F3株系及F1与辉县红的回交后代群体对条中32小种（CY32）的抗性反应,F2群体的抗感分离比例符合3∶1,F3株系中抗性分离和不分离的株系比例符合2∶1;回交后代群体的抗感分离比例符合1∶1。试验证明,HPL60469对条中32小种的抗性由1对显性基因控制的。以HPL60469为母本分别与已知携带抗病基因Yr26的小麦材料92R137、贵农21杂交,获得F1和F2群体。两个F1群体中的所有单株均对条中32小种表现免疫;两个F2群体对条中32小种的抗感分离均符合15∶1。说明HPL60469与92R137和贵农21含有不同的抗病基因,即HPL60469的抗病基因不是Yr26/Yr24。结合HPL60469的系谱分析证明,HPL60469含有1对新的抗CY32的显性基因。     

大豆对SMV株系SC-11的抗性遗传及抗病基因的等位性研究

利用对我国北方大豆产区流行株系SC-11表现抗病的材料科丰1号、邳县茶豆、大白麻、齐黄22、诱变30、PI96983、Kwanggyo和感病材料南农1138-2、南农18-6配制的抗感和抗抗杂交组合,研究了对SC-11的抗性遗传以及不同材料的抗病基因间的等位性关系.结果表明,科丰1号、邳县茶豆、大白麻、PI96983、Kwanggyo、齐黄22、诱变30与感病品种杂交的F1表现抗病,F2呈3抗:1感分离比例,F2:3家系呈1抗:2分离:1感病的分离比率,证明它们对SC-11的抗性由单显性基因控制.PI96983×Kwanggyo和齐黄22×诱变30杂交后的F2群体未发现抗感分离,表明PI96983与Kwanggyo以及齐黄22与诱变30对SC-11的抗性基因是等位或紧密连锁的.大白麻与科丰1号、邳县茶豆、诱变30,科丰1号与Kwanggyo,PI96983与邳县茶豆杂交的F2呈15抗:1感的比例分离,初步表明大白麻与科丰1号、邳县茶豆、诱变30,科丰1号与Kwanggyo,PI96983与邳县茶豆所携带的抗SC-11的基因是不等位的,而且2个抗性基因独立遗传.     

鲜食大豆对SMV株系SC9的抗性遗传及等位性分析

大豆花叶病毒(SMV)株系SC9是浙江省大豆产区的流行株系。利用对该株系表现抗病的鲜食大豆材料开心绿宝石、辽02-M03、23037-1、闽豆5号与感病材料浙鲜豆4号、南农1138-2、11W68配制抗感和抗抗杂交组合。通过人工摩擦接种法进行鉴定,分析鲜食大豆抗病品种对株系SC9的抗性遗传及等位性。结果表明:开心绿宝石、辽02-M03、23037-1、闽豆5号与感病材料杂交的F1代均表现抗病,F2群体表现3抗∶1感的分离比例,F2∶3家系表现1抗∶2分离∶1感的分离比例,表明4份抗源材料对SC9的抗性由单显性基因控制。抗抗组合开心绿宝石×辽02-M03的F2群体和F2∶3家系全部表现抗病,表明开心绿宝石与辽02-M03对SC9的抗性基因是等位或紧密连锁的。而抗抗组合闽豆5号×辽02-M03的F2群体表现15抗∶1感的分离比例,表明闽豆5号与辽02-M03对SC9的抗性基因是不等位的,而且独立遗传。     

中国粳稻春江06抗白背飞虱的遗传

分析了高抗白背飞虱、对白背飞虱的抗性表现为拒取食性和杀卵作用的中国粳稻春江06和感虫籼稻品种TN1正反交获得的F1和F2代拒取食性和杀卵作用的遗传方式.所有的F1稻株都具有拒取食和杀卵作用.两种抗性在F2代中以3∶1的抗感比例独立分离. 具有拒取食和杀卵抗性的不同组合的4种表现型以9∶3∶3∶1分离.表型分离说明春江06中的拒取食性和杀卵抗性分别受一个显性基因控制.采用常规的杂交方法可以容易地将春江06中的拒取食抗性导入日本粳稻品种日本晴、北陆-153和越光中.     

广谱抗源科丰1号对大豆花叶病毒强毒株系群SC-8抗性的遗传研究

以杂交组合科丰 1号× 1138- 2为材料 ,从其P1、P2 、F2 :3、以及由F2 衍生的 2 0 6个重组自交系的抗性鉴定结果表明 :广谱抗源科丰 1号对新发现的大豆花叶病毒SC - 8强毒株系群的抗性受单个显性基因控制 ,从而扩展了对科丰 1号这一广谱性抗SMV材料抗性遗传的研究结果。     

利用向日葵野生种构建抗黑斑病遗传群体和选育自交系

以向日葵优良群体为母本,具有耐黑斑病基因的向日葵野生种为父本进行杂交,利用幼胚培养技术对远缘杂交后代进行胚拯救,从而获得具有耐黑斑病基因的5个遗传群体.在这些群体中,F1发病株率比CK降低96.5%、F2发病株率比CK降低86.6%.在抗黑斑病遗传群体中,运用轮回选择结合抗黑斑病鉴定,选育出6个抗黑斑病自交系,实验室接种发病率比CK降低96.4%,田间自然发病率仅为1%.     

水稻早世代稳定性的遗传分析

 利用具有早世代稳定特性的水稻(早稳）和常规品种作为主体亲本，进行了早稳×早稳、早稳×常规品种、常规品种×常规品种等三种类型的杂交。结果显示，在早稳×早稳组合和早稳×常规品种的一些组合中分别以不同频率出现早世代稳定株系，常规品种之间的杂交组合后代没有出现早世代稳定株系。水稻早世代稳定特性是早世代稳定水稻亲本所特有的,早世代稳定株系出现频率与杂交组合双亲有密切关系；早世代稳定性状既不是质量性状也不是数量性状，既不是隐性基因控制也不是显性基因控制。水稻早世代稳定特性可以通过杂交传递到F1单株，并以F2群体中的株系为传递的基本单位。稳定株系的农艺性状与相应F1单株农艺性状一致。另一方面，同一杂交组合的F2群体中，既有农艺性状整齐一致的稳定株系，又有按孟德尔分离规律的分离株系存在。初步推断水稻早世代稳定亲本中存在特有的控制因子，在杂种合子细胞分裂启动时作用于有丝分裂的开关基因，关闭有丝分裂，启动了减数分裂，体细胞减数分裂导致染色体重排，并产生纯合胚，形成了农艺性状整齐一致的F2株系。     

小麦-大赖草易位系对赤霉病抗性的聚合

利用C-分带、FISH、SSR技术,从小麦-大赖草易位系T01～T14中筛选出8个纯合易位系。将不同易位系相互进行杂交,配制了11个杂交组合,并对各易位系及其杂种后代进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,大赖草各易位系对赤霉病的抗性接近于苏麦3号,但不同地点及年份间差异较大。涉及不同大赖草染色体的易位系间的杂种F1与其抗性较高的易位系亲本相比抗性有所提高,但涉及大赖草Lr．7或5Lr#1同一条染色体的不同易住系间杂种F1的抗性仅位于两亲本之间。这表明位于不同大赖草染色体上的抗赤霉病基因具有累加效应,通过不同大赖草染色体易位系的聚合,可提高赤霉病的抗性。     

大豆疫霉病抗性遗传规律的研究及抗源创新

通过5个杂交组合的F1、F2人工接种大豆疫霉病1号生理小种进行抗性鉴定,结果得出:大豆疫霉病1号生理小种的抗性是受一对基因控制的显性遗传.利用抗大豆疫霉病的抗源配制组合,通过系统选育,已经选育出两个抗大豆疫霉病优良新品系合抗32、合抗159,分别比对照增产21.8%、3.6%.     

导入玉米pepc基因杂交稻的光合特性和杂种优势

用含pepc基因的改良蜀恢881与3个不育系冈46A、776A、2480A配组,同时以野生型亲本蜀恢881与上述3个不育系杂交得到的F1为对照,比较了3个含有pepc基因F1及其相应对照在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期以及剑叶完全展开后不同时期的光合指标的动态变化。含有pepc基因的3个F1在不同生育期和剑叶展开后的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活力均显著高于各自对照,净光合速率也有所提高,分析表明PEPCase活力与净光合速率有极显著的相关性（0.6081**）。3个含有pepc基因F1的表观量子效率、光补偿点、羧化效率均高于对照,CO2补偿点较对照低,在光饱和点和CO2饱和点时的净光合速率也高于相应对照。在单株产量表现中,含pepc基因的F1较对照的平均增幅达37.10%。试验表明,杂交稻由于pepc基因的导入,光合特性得到了一定改善,奠定了水稻高产的生理基础。     

水稻亚种间杂种不育性的遗传分析

 利用4个亚种间亲和性品种(ICV)配制单交(F₁和F₂)及三交组合，研究了水稻籼粳杂种不育性(亚种间亲和性) 的遗传。结果表明： 籼稻IR58和二九丰之间、粳稻秀水117和T8340之间存在不育座位的分散(或不等位)分布。不同类型三交组合结实率的变异表明，亚种间亲和性基因具有重组和累加效应，无论F1结实率高低，其F₂群体均存在较大的育性分离，含有3个ICV的三交组合F₁亦如此，这种分离可能是由于亲本中不育座位分数分布及基因重组的结果。3对糯-非糯近等基因系与ICV 的三交组合分析表明，亚种间亲和性基因与糯质基因间不存在明显的连锁关系， 认为籼粳亚种间F1的不育性(亚种间亲和性)由多基因控制，基因的加性和上位性效应可分别用于解释两种类型的亲和性——一般(广谱)亲和性和特殊(狭谱)亲和性。     

同源四倍体水稻与非洲栽培稻杂交的后效性研究

利用亚洲栽培稻中的4份同源四倍体水稻(O.sativa,2n=4x=48)和相应的4份二倍体水稻(O.sativa,2n=2x=24)为母本,以4份非洲栽培稻(O.glaberrima,2n=2x=24)为花粉供体进行远缘杂交后,对其杂种后代的分离动态进行了研究.结果表明,不同倍性的普通栽培稻与非洲栽培稻之间杂交后代的结实率以二倍体普通栽培稻的较高.在配制的32个杂交组合中,其杂种第1代群体均表现出明显的营养生长优势.从群体的生长势来看,杂种第2代群体比杂种第1代群体要弱一些;在杂种第2代群体中,以同源四倍体水稻为母本的杂交组合的分离现象比以二倍体水稻为母本的杂交组合的分离现象更明显.在各杂交组合的第3代群体中,从植株的株叶形态和生育期来看,株系间的差异和株系内的变异依然很明显,变异频率更宽,变异种类更多.在普通栽培稻与非洲栽培稻的杂交组合中,育性变异、生长势变异、株叶形态变异、染色体变异和结实性变异等是较易发现的变异现象.     

Marker-Assisted Introgression of Quantitative Resistance Gene pi21 Confers Broad Spectrum Resistance to Rice Blast

The quantitative resistance gene pi21 from Sensho was introgressed to an indica breeding line IR63307-4B-13-2, a pyramiding line IRBB4/5/13/21, and a tropical japonica line Kinandang Patong by marker-assisted backcrossing. A total of 192 improved lines at the BC_4F_3 and BC_4F_4 generations were developed and confirmed to have the gene introgression via genotyping using a pi21-specific In Del marker. Thirteen randomly selected improved lines, representing all the three genetic backgrounds, demonstrated resistance against leaf blast composites in the field and a broader spectrum resistance against individual isolates compared to the recurrent parents in the glasshouse. Specifically, the tested lines exhibited pi21-acquired resistance against 11 leaf blast isolates that elicited susceptible reactions from the recurrent parents. All the tested lines maintained a comparative heading date, and similar or improved panicle length, number of primary branches per panicle and number of total grains per panicle relative to the recurrent parents. The physical grain characteristics of the recurrent parents were also maintained in the 13 lines tested, although variability in the amylose content and chalkiness degree was observed. The successful marker-assisted introgression of pi21 in diverse genetic backgrounds and the resulting broader spectrum resistance of improved lines against leaf blast indicate the potential of pi21 for deployment in cultivars grown across other rice growing regions in Asia.     

辣椒恢复系选育及三系配套研究

利用辣椒雄性不育系与恢复源材料杂交,以其F1及后代高可育株作母本,再与优良辣椒自交系进行连续回交,在不育细胞质的基础上,将自交系的优良性状逐步转育到恢复源中,选育出新的具有不育系细胞质基因"S"的辣椒强优恢复系,并实现辣椒"三系配套".