小麦D2型细胞质雄性不育恢复基因近等基因系筛选和遗传背景的分子检测

通过连续回交和单株（系）跟踪选择,培育成小麦D^2型细胞质雄性不育系msD^2-CA8057恢复基因的近等基因系（BC6F1）材料。应用SSR分子标记技术,对9个恢复基因近等基因系单株及不育系msD^2—CA8057和恢复系遗4060的遗传背景进行了比较检测分析,结果表明,所检测到的遗传多样性集中于近等基因系与恢复系之间,而9个近等基因系单株之间及其与不育系之间的遗传背景具有很高的一致性;近等基因系C3只含一个主效恢复基因D^2Rf1,该单株的自交和回交群体可望用于对该基因的精细定位。     

D型杂交稻恢复系主效恢复基因的剖分与遗传效应分析

 利用明恢63与D297A构建的近等基因系对D型杂交水稻恢复系主效恢复基因进行了剖分，连续回交7代后，经自交和测交筛选并结合农艺性状比较和SSR分子标记辅助选择，将明恢63的主效恢复基因剖分到具有D297A遗传背景的近等基因系818中，该近等基因系遗传背景与297A相似，SSR标记差异为1.5%。对近等基因系818恢复基因的遗传分析证明，该近等基因系具有一对主效恢复基因。近等基因系818与不同类型的不育系杂交后在不同生态地区的试验表明，近等基因系818所含单个主效恢复基因的恢复力与明恢63所含有的2对以上恢复基因的恢复力表现没有差异，并且在不同遗传背景和生态环境中的表现相似；单个主效恢复基因的恢复力在不同生态环境的表现稳定。     

水稻长穗大粒RIL群体主要品质性状的遗传分析

为探讨水稻长穗大粒RILs群体主要品质性状的遗传规律,以自育的一个水稻长穗大粒品系FJCD与籼型三系恢复系IR24配制杂交组合,单粒传法构建含有178个株系的RILs群体(F11)为材料,分别在福州和沙县2个不同生态条件下种植,采用植物数量性状的主基因+多基因混合遗传模型及其相应的统计方法,研究水稻主要品质性状的遗传特征。结果表明:除了精米率呈多基因遗传外,其他9个品质性状的最适遗传模型符合主基因+多基因混合遗传。精米率、米粒长、米粒宽、米粒长宽比、透明度、碱消值和直链淀粉含量在不同环境中表现相似的遗传模型;整精米率、垩白度和垩白粒率表现不同的遗传模型。由主基因遗传率为主的有整精米率、米粒长、垩白粒率、垩白度、透明度、碱消值和直链淀粉含量;由多基因遗传率为主的有米粒宽和米粒长宽比。环境因素对碱消值的影响最大。在不同生态条件下稻米主要品质性状间的相关性有82.22%的比率表现较为一致,不因环境的变化而改变其相关性。因此,在稻米品质选择与鉴定时需对整精米率、垩白度和垩白粒率在多个特定环境中进行,才能提高育种效率;对由主基因和多基因遗传率为主的性状需分别采用不同选择方法和育种策略。     

大豆细胞质雄性不育恢复基因的SSR标记

大豆细胞质雄性不育系的获得,为大豆杂种优势利用奠定了基础.在确认RN型大豆细胞质雄性不育系属单基因配子体不育,恢复性是由显性单基因控制的遗传模式的基础上,开展恢复基因的分子标记研究,旨在找到与恢复基因紧密连锁的分子标记,为进一步克隆恢复基因及恢复系的分子标记辅助育种奠定基础.研究选用412对SSR引物,利用RN型不育系YA与恢复系167杂交的F2分离群体,获得了与恢复基因连锁的两个标记Satt414和Satt596,遗传距离分别为16.4和14.6 cM.为了找到更近的分子标记,分析了Satt414和Satt596附近的所有SSR引物,并利用两个遗传差异较大的亲本重新构建了分离群体,从而获得了与恢复基因连锁比较紧密的标记Satt547,遗传距离为7.56 cM.根据Cregan等构建的大豆分子遗传连锁图,将恢复基因定位于J连锁群上.     

生长素调控因子OsGRF4协同调控水稻粒形和稻瘟病抗性

【目的】水稻粒形为多基因控制的复杂数量性状,同时影响稻谷产量和稻米外观及碾磨品质,挖掘粒形相关基因并解析其遗传机制,对于水稻高产和优质品种选育具有重要意义。【方法】以前期利用大粒籼稻品种特大籼(TDX)为供体亲本、小粒粳稻品种日本晴(Nipponbare,NPB)为轮回亲本获得的一个大粒近等基因系,在水稻第2染色体上初定位粒形调控基因GS2.2(grain size 2.2)的基础上,对GS2.2基因进行了精细定位和候选功能基因的克隆鉴定。【结果】利用BC₄F₂群体中2887份极小粒单株及该群体中70份基因型杂合的大粒单株自交获得的BC₄F₃群体,将GS2.2基因精细定位在2M-7-1与2M-9之间的160.6 kb的区间内。该区间编码18个基因开放阅读框(ORF1-18)。测序发现ORF18基因在大粒近等基因系与小粒日本晴等位基因间存在5个SNP差异,ORF18编码生长素调控因子蛋白OsGRF4。采用CRISPR/Cas9基因编辑技术对大粒近等基因系中ORF18进行敲除,发现ORF18敲除株系粒长变短,证实ORF18是GS2.2的功能基因。进一步对ORF18大粒近等基因系和基因编辑敲除株系进行稻瘟菌室内离体和病圃接种鉴定,发现ORF18大粒近等基因系稻瘟病抗性增强,而基因编辑敲除株系稻瘟病抗性减弱,表明ORF18正调控水稻稻瘟病抗性。【结论】本研究发现的生长素调控因子OsGRF4协同调控水稻粒形和稻瘟病抗性,为协调水稻高产和抗性育种提供了重要的基因资源。     

eui基因对水稻光温敏核不育系主要农艺性状的影响

eui基因具有遗传解除水稻不育系包穗的功能,被誉为杂交稻种子生产的第四遗传因子,现已成功地应用于杂交稻的生产。研究不同eui基因对水稻光温敏核不育系主要农艺性状的影响。结果表明,eui基因具有遗传解除水稻光温敏核不育系包穗的功效,可育期解除不育系包穗的遗传效应显著地好于不育期,且eui1基因遗传解除包穗的效应强于eui2基因。eui基因的效应并未影响到光温敏核不育系的育性和花粉不育的类型。     

玉米矮花叶病抗病基因Rscmv1的精细定位

以感病亲本Mo17为轮回亲本、抗病亲本四一为供体亲本,构建近等基因系,对抗病基因Rscmv1进行精细定位。结果表明,在自交系四一中定位了两个抗病基因Rscmv1和Rscmv2,其中Rscmv1是抗源中普遍存在的主要抗病基因。以选育的近等基因系BC4F3、BC4F4和BC4F5为定位群体,在抗病基因区域内开发了9个有多态性的BAC-SSR标记,将Rscmv1定位在BAC-SSR标记A5-1和B2-1之间,其遗传距离分别为0.3 cM和0.6 cM,2个标记之间的物理距离为1.38 Mb。     

在构建QPM近等基因系过程中对回交群体的SSR标记选择

优质蛋白玉米(QPM)遗传基础狭窄,以普通玉米自交系为遗传背景培育opaque-2近等基因系是QPM种质改良的重要途径。本文利用SSR标记技术,以opaque-2基因序列为背景开发的特异SSR引物phi057和umc1066作为标记,对构建中的95个QPM近等基因系回交群体BC1F1和BC2F1进行目标基因选择。结果表明,SSR标记phi057对大多数回交群体中的opaque-2基因的选择是有效的;在少数回交群体,如(多黄29×CA335)×多黄29,SSR标记phi057和umc1066不能区分单株间的基因型变异,针对这些材料,需要进行更深入的研究或开发新的SSR。     

水稻数量性状定位研究进展

20世纪80年代以来,DNA标记技术的诞生给数量性状的遗传研究带来了革命性的变化。分子生物学的快速发展和数量性状（QTL）定位技术的逐渐完善,为水稻的QTL研究提供了技术支撑。已有大量的研究表述和发现了QTL的特征特性,阐述了一些重要农艺性状的遗传理论基础,从而使水稻的育种遗传改良获得新方法、新手段。从QTL的定位群体、定位方法以及水稻QTL的研究现状和利用等方面,对水稻数量性状基因的研究进行了综述,并对今后的研究提出了一些分析。     

耐A1基因在硬质红粒冬小麦中的遗传表达

小麦耐酸性土壤的遗传改良途径之一是由其它基因库转入耐Ａ１基因。以Ａｔｌａｓ６６作为耐Ａ１资源，通过苏木精评价法选出了硬红冬（ＨＲＷ）小麦的耐Ａ１近等基因系，目的是鉴定这些品系中的耐Ａ１基因及其在人工液体培养和含Ａ１的自然土壤条件下的遗传表达情况，用Ｃｈｉｓｈｏｌｍ和Ｃｅｎｔｕｒｙ的耐Ａ１及Ａ１敏感近等基因系进行了实验室和生长室试验。将耐Ａ１等基因系与其轮回亲本杂交，对杂交后代进行苏木精污染；群体污     

小麦显性矮源对主要农艺性状的影响

利用 5个普通小麦品种与 5个不同显性矮源回交 6代以上 ,产生的 5套近等基因系 ,研究显性矮源对株高、穗长、小穗数、穗下节间长、旗叶长和生物产量等主要农艺性状的影响。结果表明 ,显性矮源的近等基因系对回交父本的主要农艺性状有显著影响 ,回交父本的遗传背景对显性矮源近等基因系有一定的修饰作用。所有显性矮源近等基因系都极显著降低回交父本的株高、穗下节间长和生物产量。西农 0 2和矮苏 3矮源近等基因系对回交父本的穗长没有影响 ;奥尔森矮源近等基因系对回交父本的小穗数没有影响 ,对旗叶长影响比较小 ;矮变 1号矮源近等基因系对回交父本的所有主要农艺性状有极显著降低作用。携带 Rht10突变基因的西农 0 2和矮变 1号矮源近等基因系的主要农艺性状之间存在明显差异 ,表明西农 0 2矮源不同于矮变 1号矮源。此外 ,本文对如何降低显性矮源的负效应也进行了探讨     

IRBB近等基因系对白叶枯病混合菌系的抗性表现及在恢复系选育中的应用

利用浙江省流行小种混合菌系对IRBB近等基因系进行抗白叶枯病鉴定，结果表明，多个白叶枯病抗性基因的聚合有利于抗性的提高。育种上可利用聚合有多个白叶枯病抗性基因的IRBB52、IRBB54、IRBB60等作为抗源供体，与抗稻瘟病恢复系CDR448、明恢63等杂交，利用花培、常规遗传选育等方法，选育双抗恢复系。     

水稻半矮秆基因sdl对农艺性状的影响

比较了从７份半矮秆品种８／高秆品种的Ｂ７Ｆ２中分离的高矮秆近等基因系，ｓｄｌ基因抑制了节间伸长，从基部到倒第１节及穗长分别为高秆的３８．２％、２６．０％、４０．８％、７１．１％和９２．６％，缩短程度逐步减轻。ｓｄｌ基因还可促进有效穗数、结实率和收获指数的提高而使矮秆类型的产量潜力高于高秆类型，但ｓｄｌ工基因并不影响抽穗天数、每穗粒数和干粒重。对ｓｄｌ基因的多效性以及秆高和穗数的关系进行了讨论。     

水稻半矮秆基因sd1对农艺性状的影响

比较了从7份半矮秆品种／高秆品种的B₇F₂中分离的高矮秆近等基因系,sd1基因抑制了节间伸长,从基部到倒第1节及穗长分别为高秆的38. 2%, 26. 0%, 48. 0%, 71. 1%和 92. 6%,缩短程度逐步减轻。sd1基因还可促进有效穗数、结实率和收获指数的提高而使矮秆类型的产量潜力高于高秆类型,但sd1基因并不影响抽穗天数、每穗粒数和千粒重。对sd1基因的多效性以及秆高和穗数的关系进行了讨论。     

利用分子标记技术聚合3个稻瘟病基因改良金23B的稻瘟病抗性

以C101LAC和C101A51为稻瘟病抗性基因的供体亲本,金23B为受体亲本,通过杂交、复交及一次回交,在分离世代,利用分子标记辅助选择技术结合特异稻瘟病菌株接种鉴定和农艺性状筛选,获得6个导入Pi 1、Pi 2和Pi 33基因的金23B导入系,其中导入系W1对稻瘟病的抗病频率为96.7%,明显高于携带单个基因的C104LAC（Pi 1）、C101A51（Pi 2）和北京糯（Pi 33）。基因聚合后抗病频率提高,说明基因聚合是培育稻瘟病持久抗性的有效方法之一。     

小麦显性矮源对株粒重及产量构成因素的影响

利用8个普通小麦品种与5个不同显性矮源进行回交产生的8套近等基因系，进行了株粒重及产量构成因素的研究，结果表明，显性矮源对有效穗数没有显著影响，对株粒重、穗粒数和千粒重都有显著的降低作用，降幅最小的是具有奥尔森矮源的近等基因系，分别降低19．6％、26．9％和10．5％；降幅最大的是具有矮变1号矮源的近等基因系，分别降低68．9％、66．7％和24．7％。携带Rht10基因的西农02和矮变1号矮源转育的近等基因系之间的株粒重、穗粒数和千粒重的差异都显著或极显著，说明它们对普通小麦品种的影响不一致。具有显性矮源的近等基因系株粒重偏低的主要原因是穗粒数减少和千粒重降低。具有显性矮源近等基因系的株粒重与株高的回归分析表明，适当提高显性矮源的株高可以提高株粒重。     

水稻显性半矮秆基因对株高表达的影响及其对GA3的敏感性

对具有显性半矮秆基因的6对高矮秆近等基因系的株高表达特性进行了比较。水稻显性半矮秆基因抑制了茎秆节间的伸长,矮秆系倒4～5、3、2、1节及穗长分别为高秆系的97.2%、53.3%、65.1%、61.9%和94.7%。通过对Y98149（突变体）和Y98148（野生型）在苗期和成株期对GA3反应的研究,发现Y98149较Y98148对外源赤霉素更敏感;内源赤霉素测定结果显示显性半矮秆突变体内源赤霉素含量较低,是野生型的78%。     

Genetic Identification of a New Small Grain Dwarf Gene in Rice

The plant material used in the study was rice line 162d, a new small grain dwarf mutant. Polymorphic analysis of 221 SSR loci demonstrated that 162d derived from a semidwarf variety Shuhui 162 through mutation, and 162d and Shuhui 162 were just a pair of near isogenic lines. Genetic analysis of Fl and F2 populations suggested that dwarfism in 162d was controlled by a single recessive gene. Phenotypic characteristics of the mutant gene were that plant height was about a quarter of normal height, grain size about a quarter of normal size, leaf was short and broad, and seed setting rate was very low,compared with the near isogenic line Shuhui 162. The mutant gene was sensitive to gibberellin (GA3) treatment and did not located on the region near the centromere of rice chromosome 5, where dl gene located. Therefore, it was concluded that the mutant gene of 162d was a new small grain dwarf gene in rice.     

Genetic Identification of a New Small Grain Dwarf Gene in Rice

The plant material used in the study was rice line 162d, a new small grain dwarf mutant. Polymorphic analysis of 221 SSR loci demonstrated that 162d derived from a semidwarf variety Shuhui 162 through mutation, and 162d and Shuhui 162 were just a pair of near isogenic lines. Genetic analysis of F1 and F2 populations suggested that dwarfism in 162d was controlled by a single recessive gene. Phenotypic characteristics of the mutant gene were that plant height was about a quarter of normal height, grain size about a quarter of normal size, leaf was short and broad, and seed setting rate was very low,compared with the near isogenic line Shuhui 162. The mutant gene was sensitive to gibberellin (GA3) treatment and did not located on the region near the centromere of rice chromosome 5, where dl gene located. Therefore, it was concluded that the mutant gene of 162d was a new small grain dwarf gene in rice.