小麦蛋白质含量分子标记辅助选择的效果分析

对小麦回交后代的蛋白质含量进行了分子标记辅助选择研究。先对2个与蛋白质含量相关的Xgwm570和E41M62-168标记进行验证,表明其与蛋白质含量密切相关。再通过表型选择、分子标记辅助选择(MASBC2)和不加选择(RNDBC2)产生的BC2中,蛋白质含量的平均值和群体中蛋白质含量高于16.5%的植株比例在PHEBC2和MASBC2之间没有显著差异,但均显著高于RNDBC2。对群体中的植株按两分子标记的类型分为A(2个位点)、B(1个位点)和C(无)3大类,蛋白质含量的平均值和植株中蛋白质含量高于16.5%的比例从高到低的排列顺序为:A类植株>B类植株>C类植株。由此看来,利用分子标记辅助选择来培育高蛋白质含量小麦是十分有效的方法。     

棉花纤维强度主效QTLs分子标记辅助选择及聚合效应研究

利用2个纤维品质优异材料0-153和新陆早24与2个大面积推广品种鲁棉研28和冀棉516为亲本,配制了(冀棉516×0-153)×(冀棉516×新陆早24)(Pop1)、(鲁棉研28×0-153)×(鲁棉研28×新陆早24)(Pop2)组合的双交F1群体,对3个纤维强度主效QTLs连锁的4个SSR标记进行辅助选择,并对不同QTLs的聚合效应进行了研究。结果表明,4个标记的选择都表现出显著的遗传效应,在2个群体中纯合显性基因/显性基因单株平均纤维比强度在31.21~32.62 cN·tex-1,杂合基因型单株平均纤维比强度在30.77~32.50 cN·tex-1,单个标记的选择效应在0.80~1.51 cN·tex-1;QTL-1×QTL-3和QTL-2×QTL-3组合在2个群体中同时聚合该2个QTLs时单株平均纤维比强度达到33.40~34.08 cN·tex-1,与2个QTLs均无单株相比选择效应在2.73~3.56cN·tex-1,与只含有其中1个QTL单株相比选择效应在1.12~3.02 cN·tex-1。此外,聚合效应分析表明,QTL-1与QTL-2可能是同一个QTL,QTL-2与QTL-3之间存在明显的上位效应。本研究进一步明确了开展纤维强度的分子标记辅助聚合育种是可行的。     

不同轮回选择方法对玉米窄基群体的改良效果

利用轮回选择进行群体改良,是玉米种质扩增与改良的有效方法,能为选育优良自交系提供基本素材,进而提高选育自交系及杂交种的效率。本研究以玉米窄基群体P4C0及其经过不同轮回选择方法改良的10个群体为材料,通过多点田间表型鉴定和配合力测定,研究不同轮回选择方法对玉米窄基群体的改良效果,利用SSR分子标记分析不同轮回选择方法对群体遗传多样性的影响。结果表明,几种轮回选择方法都能有效改良群体的主要性状及其一般配合力(GCA)。以时间计算,控制双亲混合选择(MS)对群体P4C0主要性状及其GCA改良效果优于半同胞-S2:3(HS-S2:3)轮回选择,但在株高和穗位高的改良上,HS-S2:3选择效果较好。以轮次计算,开放改良对群体P4HSC1主要性状及其GCA的改良效果优于MS,但开放改良后,群体株高和穗位高有较大幅度的增加。不同轮回选择方法对群体遗传多样性和遗传结构的影响不尽一致。P4C0经过5轮MS后,在群体改良的低代,群体遗传多样性得到了较好的保持,而多代的改良导致群体遗传多样性下降;P4C0经过1轮HS-S2:3选择后,遗传多样性比P4C0有较大幅度的下降。P4HSC1经过1轮开放改良后,遗传多样性有较大幅度的增加。P4HSC1经过3轮MS改良后,群体遗传多样性呈增大的趋势,但每轮增加的幅度均较小。     

陆海渐渗系纤维强度主效QTLs分子标记辅助选择效应分析

利用陆海渐渗系群体对纤维强度主效QTLs进行单标记检测及聚合效应检测。前期,以陆海渐渗系‘中棉所36’(CCRI36)ב海1’(Hai1) BC₅F_3:5中的一个稳定优质系MBI9915为母本,轮回亲本‘中棉所36’为父本构建次级分离群体BC₆F₂和BC₆F_2:3,定位出了纤维品质性状相关的QTL。在此基础上,构建渐渗系衍生群体BC₉F₂和BC₉F_2:3,利用与已经定位到的5个纤维强度QTLs紧密连锁的SSR标记在BC₉F₂、BC₉F_2:3群体中进行分子标记辅助选择效果检测及不同QTL间聚合效应检测。结果表明qFS-A05-1、qFS-D10-1、qFS-D10-2和qFS-D10-4等4个QTLs在两世代遗传效应显著,单标记辅助选择效果明显。qFS-A05-1×qFS-D10-2...     

应用遗传标记进行亚麻酸表型选择评价

标记辅助选择能在授粉前鉴别基因型，从而允许育种家仅对适宜材料进行杂交或回交，所以能提高育种效率。本研究旨在应用2个脂肪酸脱氢酶基因GmFAD3A和GmFAD3C突变体的特异分子标记，评价大豆亚麻酸表型选择的准确性。在选择过程的早期得不到这些标记，我们用之追溯确定表型选择亚麻酸≤35g／kg时在获得2个位点突变等位基因纯合基因型方面是成功的，但是表型选择并不是无缺的。种子亚麻酸含量的化学分析也不能准确预测基因型。与应用2个脂肪酸脱氢酶基因突变体特异分子标记的情况相比，高代杂合体的选择效率降低了。这种误差可能来源于不准确的样本追溯或鉴定，混杂、或者是化学分析方面的误差。应用突变体特异分子标记鉴定R代GmFAD3A和GmFAD3C突变等位基因纯合系，结合降低采样误差就能免除随后世代亚麻酸含量的化学测试，从而可以将重点放在其它性状上。     

应用轮回选择改良小麦群体

一、轮回选择的基本原理和类型 轮回选择最早是由Hayes和Garbe(1919)提出的,Jenkins(1940)、Hull(1945,1952)和Comstock等(1949)先后详细阐述了应用于玉米的轮回选择程序。轮回选择的基本步骤是:(1)杂交产生后代;(2)鉴定后代,从中选择表型最优株;(3)把选择出的最优株互相杂交形成下一轮群体。轮     

陆地棉遗传距离与纤维品质性状中亲优势及F1、F2表现的相关性研究

通过29个陆地棉品种(系)表型性状及SSR标记遗传距离聚类分析,依据遗传距离大小在不同类群中选择了8个遗传背景差异不同的陆地棉亲本,进行不完全双列杂交,共配制了28个组合,开展了陆地棉纤维品质性状F1、F2表现及其中亲优势与遗传距离之间的相关、回归分析研究.结果发现杂种F1、F2纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度及其中亲优势均与表型及SSR标记遗传距离正相关,其中杂种F1纤维上半部平均长度与2种遗传距离均达到了显著水平,断裂比强度与SSR标记遗传距离达显著水平;伸长率的杂种F1、F2表现及其中亲优势均与表型及SSR标记遗传距离负相关,其中杂种F1伸长率与SSR标记遗传距离显著负相关.回归分析发现与遗传距离达到显著或极显著相关的纤维品质性状,均与对应遗传距离具有显著或极显著拟合的曲线模型.这些显著或极显著的纤维品质性状,可在育种实践中为利用杂种优势改良棉纤维品质提供参考信息.     

扁雀稗中性洗涤纤维的标记辅助选择

中性洗涤纤维（NDF）是预测家畜摄入量最有效的指标，而且是可以测定的指标。家畜生产中大约70％的变异来源是由于家畜摄食能力的差异引起的。在以前研究的基础上，为了进一步检验标记辅助选择（MAS）育种方法的可能性，从4个不同的选择得到的扁雀稗群体中筛选到16个NDF有关的分子标记。本试验的目的是要证明以前鉴定的标记与扁雀稗群体NDF含量的关系，并建立起基于标记的选择指标。利用以前的研究和本研究的数据。     

油菜抗咪唑啉酮类除草剂基因标记的开发与应用

草害已成为严重制约我国油菜生产的重要因素。种植抗除草剂品种和采用化学除草是防控草害的经济有效途径。为了开展分子标记辅助选择(marker-assisted selection,MAS)育种,加速抗除草剂品种培育,本研究针对已发现的抗咪唑啉酮类除草剂油菜M9中BnALS1R基因编码区第1913位点的SNP变异,开发高通量、低成本的竞争性等位基因特异PCR (kompetitive allele specific PCR, KASP)标记。采用筛选出的KBA1R19681913B标记在2个F₂群体中进行KASP反应。结果表明,该标记能有效检测群体中存在的BnALS1R 3种基因型,其分离比均为1︰2︰1,遵循单基因遗传规律,且基因型与表型完全吻合。将该标记用于BnALS1R抗性纯合基因的回交转育,获得200多个抗咪唑啉酮油菜恢复系。该标记还可在油菜苗期鉴定抗性杂交种的纯度。KASP标记KBA1R19681913B的获得为油菜抗除草剂MAS育种以及抗性新种质的培育提供了技术支撑。     

陆地棉纤维品质性状主基因与多基因混合遗传分析

采用2个纤维品质表现高强的材料和黄河流域棉区的2个主栽抗虫品种配成2个组合,利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法,对主要纤维品质性状进行5个世代联合分析。结果表明多数品质性状是由一个主基因和多基因控制。主基因遗传效应中,F2分离群体中,比强度的遗传效应最大,为14.36%和8.40%,其次是绒长性状,为9.51%和2.59%。F2:3中的主基因效应与F2接近。主基因显性效应很小,除纤维长度在一个组合中总显性效应(主基因显性效应 多基因显性效应)为较大正值外,其余三个性状在两个组合中均表现负值或接近于0,杂合状态下多数纤维品质性状表型值偏向中亲值或低亲值,分子标记研究也证明了这一点,所以棉花纤维品质性状单纯依靠表型选择效率低,需要依靠分子标记辅助育种对主栽品种进行品质改良。     

陆地棉纤维品质遗传基础的分子标记剖析

利用冀棉5号和Acala3080两个陆地棉品种杂交产生分离群体,以SSR、RAPD和SRAP三种方法进行纤维品质性状的分子标记分析。结果从1120对(条)引物中仅筛选到46对(条)多态性引物,获得54个多态性位点并进行标记间的连锁性分析。分别以F2和F3的纤维品质性状进行单标记分析,检测出与纤维长度相关的显著标记5个,与纤维整齐度相关的显著标记1个,与纤维比强度相关的显著标记3个,与纤维伸长率相关的显著标记6个,与纤维麦克隆值相关的显著标记4个。其中同时控制长度、伸长率和麦克隆值的标记1个,同时控制长度和比强度的标记1个且在两个世代均被检测到。对纤维比强度和麦克隆值各检测到一对显著互作的标记,分别以显加互作和显显互作为主。     

杂交棉‘冀1518’纤维品质性状的QTL定位及遗传分析

‘冀1518’是以优质品种‘冀228’为母本,丰产品系‘冀567’为父本配制的适机采杂交棉新品种,为挖掘‘冀1518’的优异纤维品质相关分子标记,本研究利用杂交棉‘冀1518’的亲本构建了F_2、F_(2:3)和F_(2:9)(重组近交系)(recombinant inbred lines, RILs)三个世代的分离群体,并利用SSR分子标记分别以F_2群体和RIL(F_(2:9))群体构建遗传连锁图谱,并对纤维品质性状进行定位。结果表明,F_2作图群体共有15个标记位点连锁,包含4个连锁群,全长覆盖237.10 cM,RIL (F_(2:9))作图群体共有45个标记位点连锁,包含11个连锁群,全长覆盖554.42 cM。利用QTL IciMapping 4.1对F_2、F_(2:3)和RIL (F_(2:9))群体的纤维品质性状进行复合区间作图法分析,在F_2及F_(2:3)分离群体能同时检测到15个与纤维品质相关的QTLs,其中,与马克隆值相关的QTL位点q FM-4-2解释表型变异率最高,为21.10%,显性或超显性效应的QTLs占总数的66.7%,表明显性基因是‘冀1518’纤维品质杂种优势的主要来源。在RIL (F_(2:9))群体定位到6个与纤维品质性状相关的QTLs,解释表型变异率在5.10%～10.26%之间。F_2、F_(2:3)和RIL (F_(2:9))群体均能在HAU2349附近(F_(2:9)作图, 0.31 cM)检测到与断裂比强度和马克隆值相关的QTL位点,在HAU2710附近(F_(2:9)作图, 0.84 cM)检测到与整齐度相关的QTL位点,且上述两标记连锁,连锁区段被定位在A6染色体上。本研究获得在多世代中稳定表达的QTLs,有望用于纤维品质分子标记辅助选择,提高育种效率。     

与棉花纤维强度连锁的主效QTL应用于棉花分子标记辅助育种

本文以黄河流域广泛种植的转基因抗虫棉品种sGK321和sGK9708(中41)为轮回亲本,分别与优质丰产品种太121和高纤维品质渐渗种质系7235杂交的F1代材料杂交并回交,配置了杂交回交组合两套,运用与一个已定位的高强纤维QTL紧密连锁的2个SSR标记,通过对这两套杂交组合的不同世代群体的数据进行分析研究,在sGK321x[(Tai121x7235)xsGK321]组合的F2群体、F2:3群体和sGK9708x[(Tai121×7235)×sGK9708]组合的F2群体、F2:3群体中,有/无标记个体的平均纤维强度分别为29.78 cN/tex//28.19cN/tex、29.35 cN/tex//27.97 cN/tex和29.74 cN/tex//27.65 cN/tex、29.12 cN/tex//27.33cN/tex,差异都达到了极显著水平.本研究表明了此高强纤维主效QTL在不同的遗传背景,经过多代杂交、回交和自交后,能够稳定遗传而且QTL的效应稳定;利用此高强纤维主效QTL的分子标记进行辅助选择提高棉花纤维强度效果是显著的.可以在棉花的苗期或早期世代进行分子标记辅助选择,这为快速有效地改良棉花纤维品质、培育棉花新品种新品系提供了理论依据.并运用此项技术结合其它手段进行优质、抗虫等基因的聚合育种研究,快速有效地改良现有的陆地棉推广品种,创造高产、优质、抗虫棉花新材料或新品系.     

高邮鸭MyoD1 SNP位点变异与胸肌发育性状的关联分析

为筛选重要地方鸭品种——高邮鸭早期肌肉生长标记,利用连接酶检测反应,以高邮鸭群体为研究对象,筛选肌分化因子基因Myo D1第一内含子区域的SNP位点,以期获得高邮鸭早期生长分子标记。筛选获得Myo D1基因第一内含子区的位点突变T→A,检测到AA,TA和TT 3种基因型,其中AA和TA是优势基因型,处于Hardy-Weinberg平衡状态。关联分析结果表明TA基因型群体在49日龄的体重、胸肌重、胸肌横截面积、胸肌纤维直径以及胸肌纤维密度均显著高于AA、TT基因型群体(P0.05),TT和AA基因型间差异不显著(P0.05)。相较于传统育种,分子标记辅助育种具有快速、精准的优点。结果预示TA基因型可作为高邮鸭胸肌早期选择的分子标记。     

棉花黄萎病抗性分子标记辅助选择改良研究进展

由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病已成为当前我国棉花可持续生产的主要障碍之一。分子标记辅助选择打破传统表型选择的局限性,实现对基因型的直接选择,有助于提高选择效率。然而分子标记辅助选择在棉花抗黄萎病育种中的应用不充分。概述棉花黄萎病抗性分子标记辅助选择改良的研究进展,讨论改良过程中遇到的问题,在总结相关研究的基础上讨论分子标记辅助选择在棉花抗黄萎病育种中的应用前景,以期为我国棉花抗黄萎病分子育种提供有用信息。     

分子选择

选择是指在一个群体中选择符合需要的基因型，它是育种实践中最重要的环节之一。在传统育种中。选择的依据通常是表现型，从表现型推断基因型。表型选择对寡基因控制的质量性状较为有效，而对多基因控制的数量性状则效率不高。随着现代分子生物学的迅速发展，分子选择技术为实现对基因型的直接选择提供了可能。本文概述了分子选择的原理、方法及应用，讨论了分子选择存在的问题和发展前景。     

分裂交配对棉花育种群体的改良效应研究

从陆地棉育种材料中选择４个组合进行分裂交配。每个组合分别按开花早晚、纤维强度和纤维长度３个指标选择极端类型并杂交，经２轮分裂交配后每个组合产生７个群体。１９９５年对２８个群体进行随机区组比较试验。结果表明，４个组合的平均小区皮棉产量没有显著差异，而不同组合的纤维品质显著不同。１轮长×短、２轮长×短和２轮强×弱的交配方式产量明显高于基础群体和１轮早×晚群体。不同交配方式纤维品质不存在显著差异。分裂交配导致群体内植株若干性状变异程度增加，但降低另一些性状的变异。分裂交配对性状间相关系数变化的影响同样因组合和群体而异。４个基础群体均表现正相关的性状有单株皮棉与麦克隆值、整齐度与纤维长度、整齐度与麦克隆值及纤维强度与麦克隆值；均表现负相关的性状是纤维长度与整齐度。这些相关性不易通过分裂交配改变，而皮棉产量与纤维强度的遗传负相关却可以通过分裂杂交予以打破     

陆地棉品种抗黄萎病性状的分子标记及其辅助选择效果

利用综合性状优良、适应性广、抗黄萎病的鲁棉研22号与渐渗了海岛棉优异纤维基因的鲁原343组配杂交组合,对F2∶3家系在不同发病时期进行黄萎病鉴定,并以SSR标记对抗黄萎病性状进行定位分析.在棉花发病相对较轻的7月份检测到1个位点(qVWR-16-1a)与抗黄萎病有关;在发病较重的8月份,检测到3个QTLs位点与抗黄萎病有关,其中1个QTL(qVWR-16-1b)与7月份检测到的位点qVWR-16-1a为同一位点,能解释的表型变异为10.27%,与NAU751连锁较紧密,另外2个与BNL1395和BNL3590连锁较紧密的位点qVWR-16-2b、qVWR-2-1b,能解释的表型变异分别为10.8%和13.78%.利用检测到的与3个QTL位点连锁较紧密的SSR标记对杂交后代辅助鉴定,发现标记NAU751和BNL1395的抗性基因型均能显著增加后代的黄萎病抗性,两个标记的抗性基因型聚合后,后代抗性水平提高极显著.分子标记辅助抗病选择应用于优异纤维渐渗系杂交后代的鉴定中,可以培育出既优质又抗病的棉花新品种.     

玉米丝黑穗病分子标记辅助选择育种中前景引物与背景引物的筛选

前景选择和背景选择是抗丝黑穗病分子标记辅助育种中的关键一步.本研究选用吉1037为供体亲本,京24为受体亲本,利用SSR分子标记,基于荧光毛细管电泳检测系统,最终筛选出两对前景引物(MZAI,661)和45对背景引物.对回交二代(BC2)群体鉴定结果表明,携带主效抗病QTL的植株比不带主效QTL的植株抗病率提高约22%...     

标记辅助选择育种中QTL基因型的多点联合推断

传统的育种方法对数量性状的选择存在很大难度,现代分子标记技术为实现控制数量性状基因的准确选择提供了有效的技术手段。目前分子标记辅助选择实践仅是对标记基因型的选择,而非直接对QTL基因型进行选择。尽管标记基因型容易获得,但标记基因型通常并非QTL基因型,除非有关的QTL恰巧在标记座位。因此,如何鉴别QTL的基因型成为分子标记辅助选择的关键。QTL基因型通常需要通过分子标记基因型进行推断,由于标记信息的不完全或缺失,使得对个体QTL基因型的鉴别会发生困难。本文在四向杂交设计的基础上,结合贝叶斯理论和马尔可夫链原理,提出一种通用的QTL基因型多点联合推断方法,该方法能够很方便地处理显性标记和缺失标记,同时结合标记信息和表型数据联合推断QTL基因型的条件概率。模拟研究发现,表型数据选择的效果较差,其选择的个体QTL基因型基本上都是错误的,而应用本文所论述的方法,将表型数据与标记数据相结合选择,对QTL基因型的判断正确,且推断的把握性很高。