河北农业大学和中国农业科学院联合发布大白菜突变体库

2月8日,河北农业大学大联合中国农业科学院蔬菜花卉研究所在《MolecularPlant》在线发表题为Construction of a high-density mutant population of Chinese cabbage facilitates the genetic dissection of agronomic traits的论文。研究通过EMS诱变技术构建了以结球大白菜A03为遗传背景的表型丰富的突变体库;结合Pac Bio、Illumina和Hi-C测序技术,完成了A03基因组组装、基因注释。     

河北农业大学和中国农业科学院联合发布大白菜突变体库

2月8日,河北农业大学大联合中国农业科学院蔬菜花卉研究所在《MolecularPlant》在线发表题为Construction of a high-density mutant population of Chinese cabbage facilitates the genetic dissection of agronomic traits的论文。研究通过EMS诱变技术构建了以结球大白菜A03为遗传背景的表型丰富的突变体库;结合Pac Bio、Illumina和Hi-C测序技术,完成了A03基因组组装、基因注释。     

番茄EMS突变体库的构建及表型分析

以番茄品种"14637"种子为试材,采用0.8%的甲基磺酸乙酯(EMS)处理种子12 h,然后分别在叶、花、茎、果实、种子等方面对M1和M2世代群体单株进行表型变异观察,同时利用20对SSR引物对M2代典型变异株系进行分析鉴定,构建番茄突变体库,以期为获得番茄新种质资源提供参考依据。结果表明:M1代群体发生了一些变异,如植株矮化、叶色变异、花朵畸形、茎细弱、果实畸形等,但表型变异现象不明显;M2代番茄群落筛选共发现65种变异类型,189株变异植株,突变率为12.89%,其中获得的有益突变类型有8种;对M3代中13个典型变异植株进行基因组水平的变异检测,通过SSR引物分析,发现13种突变体均发生了DNA水平上的变异。该研究初步构建了含有189株M2代植株、65种表型变异的番茄突变体库。     

大白菜蜡质缺失突变体YW71的遗传及序列变异分析

以大白菜蜡质突变体YW71为对象,研究其亮绿无蜡粉性状的遗传规律和调控基因。通过遗传分析,表明YW71中的亮绿无蜡粉性状由隐性单基因控制。通过等位基因互补实验证明YW71的亮绿性状是BrWAX2等位突变引起的。序列分析表明,在YW71中BrWAX2基因在第3个外显子末端发生了39 bp的缺失,进而引起转录水平的可变剪切和翻译水平的提前终止。表达模式分析表明,BrWAX2基因在YW71茎和叶中表达量显著下降。此外,研究针对39 bp的变异开发并验证了共显性标记BrWAX2-In Del1。研究结果丰富了白菜类蔬菜蜡质突变遗传资源,将为亮绿无蜡粉品种的分子育种提供理论指导和技术支持。     

大白菜叶色突变体的HRM鉴定及其叶绿素荧光参数分析

将大白菜经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变种子获得的42株叶色突变体按照生殖时期叶片颜色和叶绿素含量分为9种类型：深绿色、灰绿色、绿色、浅绿色、白绿色、白浅绿色、黄绿色、黄浅绿色、黄色;利用高分辨率熔解曲线（high resolution melting,HRM）技术对叶绿素荧光基因HCF164突变进行了筛选并结合叶绿素荧光参数测定,获得了1株黄绿色高光合效率突变体A29,1株黄绿色光合结构损伤突变体A35和1株浅绿色光合电子传递受阻突变体A21;对另外7个叶色相关基因的突变进行了HRM鉴定,表明叶绿素相关基因ATRCCR、CLH2、PORA突变可能是造成18个突变体叶色变化的主要原因,黄叶特异基因家族YLS突变与叶色变化也有关系。     

EMS对豇豆M_2群体表型性状的变异分析

为了明确甲基磺酸乙酯(EMS)对豇豆的诱变效果及变异规律,以豇豆品种银豇王为试材,对EMS诱导的M2表型性状遗传变异进行了遗传力分析和聚类分析。结果表明:M2群体性状表现为始花期提前,始花节位降低,分枝数、有效花梗数和结荚数减少,荚条变长;从变异系数看,分枝数结荚数有效花梗数始花节位最大荚长平均荚长始花期;从广义遗传力看,分枝数的广义遗传力最高,达到88.7%,其次为有效花梗数和最大荚长;通过聚类分析,表型变异株占18.3%,其中长荚型材料比较常见,多荚型材料较少。     

西瓜EMS诱导的突变体筛选及表型分析

以甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)为诱变剂,分别采用浸种法和滴苗法处理西瓜种质M08的种子和幼苗,对M₁和M₂代群体单株叶、花、茎、果实等主要农艺性状进行观察、拍照、记录。在浸种法获得的749株M₁代单株中共发现叶片黄化、叶片畸形、雄花簇生、瓜胎形状变异等15种突变类型,总突变率达到20.56%;通过滴苗法共成活689株M₁代单株,包含10种变异类型,总变异率为19.30%。M₂代种子库共收获443份材料,随机选取其中的132个家系进行表型观测,共得到叶片黄化、子叶连结、叶片畸形、叶缘内卷、茎并生、果皮条带变异、植株生长发育迟缓等13种变异类型,总突变率为5.21%。对叶色黄化转绿突变体M₁-5家系的M₂代群体单株进行表型观测及光合特性分析得出,在转绿前,光合色素含量较低,叶片呈黄色;在转绿后,光合色素含量大幅度提高,叶色由黄转绿,但仍低于正常M08叶片,随着光合色素的累积,黄化转绿突变体的光合能...     

EMS诱变对西瓜种子萌发及农艺性状的影响

以高代自交系W-17-FGFB为试验材料,设置4个EMS浓度（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）和3个诱变时间（12、16、24 h）处理,研究不同诱变条件对西瓜种子发芽率、出苗率以及田间农艺性状的影响。结果表明：低浓度（0.5%～1.5%）EMS 3个时间处理的西瓜种子发芽率均在68%以上;2.0%EMS处理24 h的致死率接近半致死量。诱变处理后西瓜植株在叶形、叶色、花器官、果实等表型性状均表现出丰富的变异。综合各项指标,筛选出2.0%EMS浸种24 h为西瓜种子突变的最适宜诱导条件,可以获得丰富的表型变异材料。     

叶色黄化突变体甜瓜叶片内部生理生化变化 的研究

从薄皮甜瓜白莎蜜1 号中筛选出一个生长发育正常的自发型叶色黄化突变体93 88-1,以突
变亲本白莎蜜1 号为对照,对其光合色素含量、叶绿素生物合成前体物质含量、叶绿素荧光参数以及叶绿
体超微结构进行研究。结果显示：9388-1 光合色素含量显著低于白莎蜜1 号,而叶绿素a 与叶绿素b 的
比值显著高于白莎蜜1 号;叶绿素合成受阻于胆色素原（PBG）与尿卟啉原Ⅲ（Urogen Ⅲ）之间;荧光参
数F₀、P_n、ФPS Ⅱ和ETR 显著低于白莎蜜1 号,而qN 和NPQ 显著高于白莎蜜1 号,Fm、FV/Fm 和qP 与
白莎蜜1 号无显著差异;突变体9388-1 的叶绿体内部基粒片层垛叠数有所减少,基粒排列不整齐,呈线
条状,基粒片层间距离大,排列疏松,内含物混浊,淀粉粒少,而白莎蜜1 号基粒片层结构紧密排列,结
构完整,淀粉粒多。表明叶绿素的生物合成受阻,导致叶绿体内部结构发育缺陷,从而影响光合色素的稳
定性,改变叶绿体各种色素的含量与比例,最终引起叶色黄化。同时,突变体能及时地耗散过剩的光能,
对光合机构起一定的保护作用,维持植株正常生长。     

EMS 处理对大白菜种子萌发及主要生化指标的影响

为了探讨大白菜诱变育种的新方式，研究了不同浓度EMS 处理对大白菜种子萌发、幼苗生长及其主要生化指标的影响。结果表明：在0～1.0% 浓度范围内，随着EMS 浓度的增加，大白菜种子的发芽势、发芽率逐渐降低，幼苗根尖和叶缘褐化程度逐渐加剧，成活率下降，种子浸出液电导率以及种子和幼苗的MDA 含量均逐渐增加；EMS 对种子及幼苗SOD、POD 活性影响表现为低浓度促进，高浓度抑制。适宜大白菜种子诱变处理的EMS 浓度范围为0.4%～0.6%。     

大白菜抗根肿病的抗源筛选和分子标记鉴定

以3种根肿菌M01、M02、M03为病原菌菌源,对24份大白菜材料进行接种鉴定和分子标记鉴定,旨在获得优良的抗源材料并明确材料中含有的抗病基因。结果表明:24份大白菜材料中共有10份抗病材料,5份材料对3种根肿菌都表现抗病:其中CR004和CR007含有根肿病抗病基因CRk,CR013含有抗病基因CRa、CRb^kato、CRk和Crr3,CR015和CR016含有抗病基因CRa、CRb^kato和Crr3;3份材料对根肿菌M01和M02表现抗病:CR012含有抗病基因CRa和CRb^kato,CR014和CR018含有抗病基因CRa、CRb^kato和CRk;抗根肿菌M01的材料CR021含有抗病基因Crr2和CRk;抗根肿菌M02的材料CR023含有抗病基因CRc和CRk。     

甘蓝叶色黄化突变体YL-1的光合生理特性及其叶绿体的超微结构

以甘蓝叶色黄化突变体‘YL-1’及其叶色正常近等基因系‘WT708’为试材,对比发现：‘YL-1’从子叶期开始表现出叶色黄化现象,并一直持续整个生活周期,叶片小,植株矮小,可以结球,但生长势和叶球显著小于‘WT708’,单球质量只有‘WT708’的39.0%;光合色素含量显著降低;叶绿体数较少,叶绿体内部基粒数少,基粒片层垛叠数少,基粒排列不整齐;‘YL-1’的F_o、F_m、F_v /F_m、F_o′、F_v′/F_m′、Ф_PSⅡ、Q_P、Q_N和ETR均显著低于‘WT708’,说明光合色素含量的降低导致了PSⅡ反应中心捕光能力和光化学转化效率的降低。随着温度的降低,‘YL-1’与‘WT708’之间的光合色素含量差异逐渐加大。     

结球甘蓝cDNA文库的构建和鉴定

 构建了结球甘蓝cDNA 文库。文库的宿主菌为E. coli XL1-lue。对文库的部分特性进行研究,滴度为2 ×10⁸～4 ×10⁸ pfu/ mL , 插入片段的大小均在500 bp 以上, 以1kb 以上的片段占大多数, 重组体的重组率为95 % , 用抗病基因片段作探针进行噬菌体原位杂交, 杂交信号明显。对文库进行了扩增、保存。     

大白菜细菌人工染色体文库的构建及鉴定

 以我国优良的大白菜自交系‘85-1’为材料,利用pIndigoBAC-5为载体,通过对高分子量DNA的制备、大片段DNA的选择、连接转化条件等几个方面的优化,构建了大白菜细菌人工染色体文库。该文库由57 600个克隆组成,平均大小为98.4 kb,空载率为1.5%;覆盖大白菜基因组10.3倍;挑取6个克隆培养5 d后,经HindⅢ完全酶切检测,其指纹图谱稳定一致。大白菜细菌人工染色体文库的构建为重要功能基因的克隆和定位及比较基因组研究奠定了基础。     

“十二五”我国大白菜遗传育种研究进展

"十二五"期间,我国大白菜遗传育种研究取得了长足进步,选育出一批优、特、异育种材料,进一步完善了双单倍体育种技术体系,高通量分子标记辅助育种技术初步应用于育种实践,实现了杂交种全程机械化制种,培育出一批满足生产和消费需求的大白菜新品种并在生产上推广应用,应用基础研究取得突破性进展。本文系统总结了过去5年大白菜应用基础和育种技术研究、种质创新和新品种选育等方面取得的重要进展,讨论分析了存在问题和今后发展方向。     

西瓜小粒种子突变体表型与遗传规律分析

实验中发现西瓜大粒种子自交系BW85和其小粒种子突变体F211,在授粉后7～11 d,种子的大小无显著差异,其中11 d的种子长度、宽度、鲜种子百粒质量和干种子百粒质量分别为7.93 mm、4.53 mm、4.23 g、0.32 g和8.26 mm、4.95 mm、4.54 g、0.30 g;在授粉后13 d,种子大小出现显著差异,种子长度、宽度、鲜种子百粒质量和干种子百粒质量分别为9.99 mm、6.12 mm、9.47 g、1.33 g和8.86 mm、5.32 mm、4.60 g、0.46 g。用石蜡切片的方法比较BW85与其突变体F211之间解剖结构差异,结果表明:授粉后15 d,突变体F211种子的表皮、皮下组织和厚壁组织的平均厚度分别为144.57μm、130.53μm、38.22μm,均显著小于BW85的各组织厚度。对BW85(P₁)与突变体F211(P₂)构建的F₁、F₂、BC₁P₁和BC₁ P₂...     

雾滴直径与施药液量对毒死蜱在甘蓝叶片上沉积量的影响

以丽春红S为示踪剂研究毒死蜱药液在甘蓝叶片上的沉积特性。结果表明,用直径(VMD)为157.3μm的雾滴喷雾较有利于药液在甘蓝叶片上沉积。在雾滴直径149.5μm与每667m~2施药液量12.8L条件下喷雾毒死蜱的沉积量最多,是雾滴直径233.7μm与施药液量46.3L条件下喷雾的1.36倍。每667m~2施药液量25.5L时,毒死蜱在甘蓝叶片上的沉积量达到最大值。     

大白菜2n配子发生的遗传分析

遗传分析表明,大白菜２ｎ配子发生受隐性单基因控制,遵循孟德尔遗传规律。在参与受精的２ｎ配子中,２ｎ雌配子较２ｎ雄配子具有较高的受精传递率。