苏丹草高梁及其杂种的细胞遗传学研究

苏丹草(S. sudanense)与高粱(S.bicolor)均为禾本科高梁属植物,两者的杂种优势明显,杂交种品质好,抗逆性强,在水产、畜禽养殖及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景,但两者是否属于同一个种至今存在争议.本文采用去壁低渗.火焰干燥法,分析了2份苏丹草、2份高粱及其3个杂种F1有丝分裂核型,观察了3个杂种F1减数分裂染色体行为和2个杂种F2体细胞染色体数目.结果表明,苏丹草、高粱及其杂种F1均为1A核型,但核型公式不完全相同,苏丹草Sa为2n=18m+2sm(sat),高粱3042A和3042A×Sa F1为2n=20m,其余材料均为2n=20m(sat).苏丹草、高粱及其杂种F1 3者在10条染色体的绝对长臂、绝对短臂、绝对全长、臂比和相对全长上差异均不显著(P0.05),说明苏丹草与高粱在染色体长度上的变化不明显.杂种F1花粉母细胞减数分裂,终变期和中期Ⅰ染色体核型和数目清晰可见(2n=2x=20),配对行为规则;棒状和环状二价体的频率因组合不同而异,Tx623A×S722 F1、3042A×Sa F1和Tx623A×Sa F1棒状二价体频率分别为4.887、5.710和5.126,环状二价体频率分别为5.113、4.290和4.874;在后期Ⅰ,配对的染色体能够正常分离.杂种F2体细胞染色体数目为20(2n=20).因此,苏丹草与高粱的亲缘关系非常近.     

加拿大披碱草和老芒麦及其杂种F1,F2的RAPD分析

利用随机扩增多态性DNA技术(RAPD)对加拿大披碱草和老芒麦及其杂种F1,F2做了比较分析。旨在用分子标记方法探索亲本加拿大披碱草与老芒麦及其远缘杂种后代的遗传关系,为后期育种提供理论依据。结果表明:两亲本加拿大披碱草和老芒麦之间的亲缘关系较近,杂种F1主要表现为互补双亲的RAPD扩增带,同时还丢失了双亲部分的RAPD扩增带,杂种F1的多态性条带有偏向母本遗传的倾向;F1是真正的杂种;F2的多态性条带表明:F2与父母本的遗传距离相差不大,略偏向母本。亲本与杂种F1,F2的RAPD扩增带表型均具有一定的差异,RAPD遗传标记可用于杂种鉴定和目标性状植株的检测。     

ISSR在高粱属植物遗传关系研究中的应用

以高粱、杂交高粱、甜高粱、苏丹草、黑高粱和假高粱6种不同高粱属植物为实验材料,利用ISSR分子标记分析其遗传关系。结果表明,这6种高粱属植物在DNA水平上具有较高的遗传多样性。从110条ISSR引物中成功筛选到22条多态性高、稳定性好的引物,共扩增出182条带,其中差异性条带153条,多态条带比率(PPB)为84.0%。基于遗传距离系数的Neighbor-Joining聚类分析可以将6种高粱分为两大组,相互之间的遗传距离为0.25。另外可以根据一些多态性高的引物所扩增得到的品种特异性条带区分所有不同高粱种,如引物IR89、IS16等。这些为研究高粱属植物的分类、鉴定和进化提供了分子生物学方面的理论依据。     

苏丹草高粱及其杂种的细胞遗传学研究

苏丹草(S. sudanense)与高粱(S. bicolor)均为禾本科高粱属植物, 两者的杂种优势明显, 杂交种品质好, 抗逆性强, 在水产、畜禽养殖及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景, 但两者是否属于同一个种至今存在争议。本文采用去壁低渗-火焰干燥法, 分析了2份苏丹草、2份高粱及其3个杂种F₁有丝分裂核型, 观察了3个杂种F₁减数分裂染色体行为和2个杂种F₂体细胞染色体数目。结果表明, 苏丹草、高粱及其杂种F1均为1A核型, 但核型公式不完全相同, 苏丹草Sa为2n=18m+2sm(sat), 高粱3042A和3042A×Sa F₁为2n=20m, 其余材料均为2n=20m(sat)。苏丹草、高粱及其杂种F₁ 3者在10条染色体的绝对长臂、绝对短臂、绝对全长、臂比和相对全长上差异均不显著(P>0.05), 说明苏丹草与高粱在染色体长度上的变化不明显。杂种F₁花粉母细胞减数分裂, 终变期和中期I染色体核型和数目清晰可见(2n=2x=20), 配对行为规则; 棒状和环状二价体的频率因组合不同而异, Tx623A×S722 F₁、3042A×Sa F₁和Tx623A×Sa F₁棒状二价体频率分别为4.887、5.710和5.126, 环状二价体频率分别为5.113、 4.290和4.874; 在后期I, 配对的染色体能够正常分离。杂种F₂体细胞染色体数目为20(2n=20)。因此, 苏丹草与高粱的亲缘关系非常近。     

甘蔗与蔗茅杂交不同世代的SSR指纹图谱构建

本研究采用12对引物对67份"崖城89/9×昆明蔗茅"杂种不同世代(F1,BC1,BC2)及其亲本材料进行SSR多态性分析,扩增的总条带数为234条,其中多态性带为216条,多态率为92.31%,表明崖城89/9与蔗茅野生种杂交后代材料间存在较大差异;各后代材料与原始亲本"崖城89/9"及"昆明蔗茅"间的平均遗传相似系...     

通草1号虉草及其杂种后代遗传多样性的ISSR分析

为了选育出产草量高、品质好、耐盐碱性和扩展性强,能够在内蒙古盐碱湿地大面积推广应用的优良虉草新品种,以通草1号虉草(Phalaris arundinacea L. Tongcao No.1)为母本(或父本),分别与川引3号虉草(P. arundinacea L. Chuanyin No.3)、美国虉草(P. arundinacea L.)进行杂交,得到了杂种后代(F1～F3),选择14个杂交株系和4个亲本材料,采用ISSR分子标记技术分析其遗传多样性和亲缘关系;并依据遗传相似系数,运用欧氏距离-离差平方和聚类方法对18份虉草材料进行聚类分析,为虉草新品种选育提供理论依据。结果表明,采用10条引物共扩增出176个位点,其中多态性位点148个,多态性位点百分率(PPB)为84.09%,平均有效等位基因数(Ne)为1.347 2,平均Nei's基因多样性(H)为0.228 5,平均Shannon多样性信息指数(I)为0.361 2,材料间遗传相似系数为0.602 3～0.818 2。当欧氏距离为0.57时可将18份虉草材料分为4个类群,第1类群由川引3号虉草、美国虉草和S18杂种构成;第2类群包含通草1号虉草、通辽野生虉草和S2、S17杂种构成;第3类群由6个通草1号虉草为母本(或父本)的杂交F1代构成;第4类群由4个通草1号虉草为父(母)本的杂种F2代和1个F1代构成。14份虉草杂种后代具有较丰富的遗传多样性,可作为新品种选育的基础材料。     

马铃薯种质资源遗传多样性分析及杂交子代SRAP鉴定

探讨马铃薯种质资源的遗传多样性并准确鉴定马铃薯杂交子代身份的真实性是马铃薯分子育种工作研究的重要内容。本研究基于SRAP分子标记分析54份马铃薯种质资源遗传多样性,并对"青薯7号(♀)"×"陇薯3号(♂)"杂交组合的50个杂种F1单株进行分子鉴定。结果表明:(1)从88对引物组合中筛选出12对主带清晰、条带丰富、多态性好的引物组合,对54份马铃薯种质资源的遗传多样性进行分析;共扩增出谱带215条,其中多态性条带180条,多态性比率为83.72%,多态性较高。(2)通过UPGMA法对54份马铃薯种质材料聚类分析显示,54份供试材料品种间遗传相似系数为0.55~0.83,平均为0.61;在遗传相似性系数0.645 6处,可将54份种质资源分为6大类群,包括5个复合组和1个独立类;54份马铃薯种质材料物种水平多样性条带百分率(PPB)为83.72%、Shannon多样性信息指数(I)为0.502 8±0.185 7、Nei's基因多样度指数(H)为0.335 5±0.148 1、平均每个位点上的观察等位基因数(Na)为1.990 7±0.096 2、平均每个位点的有效等位基因数(Ne)为1.565 1±0.323 2。这些结果说明,供试马铃薯品种间的遗传多样性相对丰富,遗传差异较大。(3)应用两个亲本之间17对具有父本特征条带的SRAP引物对"青薯7号(♀)"×"陇薯3号(♂)"杂交组合的50个杂种F1代进行子代真实性分子鉴定,初步判定所有杂种F1均为真实的杂交种。本研究结果可为马铃薯亲本的筛选及杂交子代早期鉴定提供理论数据和技术参考。     

不同基因型玉米材料的单倍体诱导和加倍研究

利用12份不同基因型F1进行单倍体杂交诱导与自然加倍研究,分析不同材料单倍体诱导率和加倍结实率的差异性。结果表明:12份不同基因型F1的单倍体诱导率和加倍结实率都存在显著的差异,诱导率最高达11.03%,最低为3.34%;加倍结实率最高达13.20%,最低为2.61%。2组正反交组合的单倍体诱导率差异较小,而其中1组正反交组合的加倍结实率存在显著差异,最高相差3.34%。单倍体的雄穗加倍率与加倍结实率存在极显著的相关性,且雄穗正常散粉植株加倍获得稳定纯系的比例较高,达89.52%。     

野生棉与陆地棉异源四倍体的合成与性状鉴定

棉属具有丰富的种质资源,将抗病性从野生棉转移到陆地棉中,以此提高陆地棉抗病性是一条理想的育种途经。本研究通过陆地棉和C组野生澳洲棉远缘杂交获得杂种F1,对其进行染色体加倍,将加倍的异源六倍体再与B组野生绿顶棉杂交,产生陆地棉、澳洲棉、绿顶棉的异源四倍体杂种。异源四倍体杂种继承了亲本的部分性状,同时也产生了如蔓生等特异性状;该杂种减数分裂后期染色体不能均等分离,四分体时期有多分体和微核出现;SSR结果发现,该杂种不仅具有三个亲本的特征条带,并且产生了新的重组成分。本研究不仅为该异源四倍体杂种不育提供了直接原因,也为进一步探讨有效的育性恢复方法及棉花新种质创制提供了依据,同时为利用野生棉资源控制棉花黄萎病育种探索培育了中间材料。     

基于SSR分子标记的高丹草遗传图谱构建及相关性状QTL定位

本试验以散穗高粱和红壳苏丹草为亲本,以其杂种F2代的170个分离单株为作图群体,利用SSR分子标记技术和Join Map 3.0作图软件构建高丹草遗传连锁图谱,并在此基础上对分蘖数、株高、氢氰酸含量等8个相关性状进行QTL定位。结果表明:从120对SSR引物中共筛选出50对多态性引物,利用这些引物对作图群体各单株进行PCR扩增,共获得226个多态性标记,平均扩增标记为4.5个/引物。构建出一张由10个连锁群组成的高丹草SSR分子遗传图谱,含181个SSR标记,图谱总长803.13 cM。各连锁群长度在5.8~152.3 cM之间,标记间平均距离4.38 cM,图谱密度较高。在构建图谱的基础上,对高丹草8个相关性状进行QTL定位,共获得17个QTLs,其中控制茎粗的QTL 4个,控制叶宽的QTL 3个,控制叶片数、叶长、分蘖数和穗长的QTL各2个;控制株高和氢氰酸含量的QTL各1个。这些QTL位点分布于高丹草SSR遗传连锁图谱的其中8个连锁群上,其遗传贡献率的范围为12.5%~25.6%。本研究可为进一步开展高丹草重要性状基因的精细定位、图位克隆、功能分析,以及分子标记辅助育种提供理论指导。     

甜叶菊同源四倍体与二倍体基因组差异分析

为探究甜叶菊二倍体经染色体加倍后得到四倍体的过程中,基因组序列的变化情况,采用ISSR分子标记技术对1 个甜叶菊二倍体及其5 个同源四倍体株系的遗传差异进行分析。ISSR 结果显示：从60 个ISSR 引物中筛选出多态性强、重复性好的5 个引物进行扩增,共扩增出34 条谱带,其中有19 条呈多态性,多态性占55.88%;6 个甜叶菊株系间Nei's 基因多样性指数范围在0.0059~0.2778 之间;利用聚类分析,发现CK与5 个四倍体最先分开,这说明聚类分析可以很好的将甜叶菊二倍体和同源四倍体区分开,1 和2、4 和5 两两株系最先聚在一起,这表明2 组株系各自间遗传相似度高。甜叶菊不同倍性间遗传差异较大,同一倍性不同株系间也存在一定的遗传差异。     

水稻光温敏核不育系的ISSR和SSR遗传分析比较

本研究应用ISSR和SSR技术建立了24个水稻光温敏核不育系的DNA指纹图谱，利用13个ISSR引物和20对SSR引物，分别获得174个多态性片段和62个多态性片段，平均每个ISSR引物检测到13．38个多态性片段，远远高于SSR引物的检测率。根据遗传距离进行的聚类分析表明，利用这两种标记所得的聚类结果十分相似，24个材料被聚为粳型，偏籼型和籼型三个类群，在籼型不育系类群内，又可明显的分成三个亚类群，其中7个安农S-1衍生的不育系聚为一类，与农垦58S衍生的不育系有明显的遗传差异。根据两种标记计算的遗传距离及其遗传关系，所得的结果仍有一些差异，但总体趋势是一致。研究结果表明，ISSR和SSR标记适用于构建DNA指纹图谱，进行分类鉴定和遗传分析。     

高粱AFLP分子连锁图谱的构建

利用感蚜高粱品种千三与抗蚜品种河农16杂交获得的100个F2单株作为图谱构建群体,以AFLP标记构建高粱连锁图谱。通过对192对AFLP引物组合进行筛选,共得到75对多态性引物,利用筛选出的75对引物进行选择性扩增,得到了154个AFLP多态性位点。经Map maker/EXP 3.0软件处理,构建了包含12个连锁群,93个遗传标记的连锁图谱,该图谱覆盖686 cM,平均图距为7.38 cM。     

基于ISSR分子标记的桉树遗传分析

采用ISSR分子标记技术对5个桉树原种和3个推广的杂交桉树品种进行基因组DNA多态性分析。从100条引物中筛选出10条用于ISSR-PCR扩增,共扩增出155条DNA条带,其中多态性条带148条,占总条带数的95.5%。通过NTSY Spc 2.10e软件分析ISSR扩增结果,结果表明,桉树资源具有较丰富的遗传多样性,8份桉树材料的遗传距离(GD)值范围为0.419 5～1.003 4,遗传相似性(SM)值范围为0.420 0～0.693 3。应用UPGMA法进行聚类分析,将8份桉树材料划分为3个大类,邓恩桉和赤桉为一类;巨尾桉、尾巨桉、尾细桉、韦塔桉、粗皮桉为一类;托里桉则独成一类。     

利用RAPD、ISSR标记分析白芨种质资源遗传多样性的研究

旨在分析不同地区野生驯化白芨居群间亲缘关系,为白芨资源保护和利用提供支撑。利用RAPD和ISSR标记技术从分子层面鉴别源于湖南、湖北、贵州、云南、江西等地的12个白芨资源遗传多样性差异,并通过UPGMA对该差异性进行了聚类分析。结果表明,在36条供试RAPD引物中有13条扩增带型清晰、多态性高,15条供试ISSR引物中有2条扩增带型清晰、多态性高,共获得40条多态性条带;通过UPGMA聚类分析表明,12份供试白芨种质资源间具有较高的遗传多样性,遗传距离最大可达0.975,供试材料总体上可分为两个支系,湖南、江西为一个支系,湖北、贵州和云南为一个支系。利用ISSR和RAPD标记可以从分子水平上揭示白芨的种质资源遗传多样性,同时,研究还发现ISSR标记能比RAPD标记扩增出更多的多态条带和获得更高的多态比率,且分析不受时间和地点限制,结果更稳定、可靠。本研究结果显示白芨居群间遗传差异性与地理距离呈现一定的相关性,对研究白芨物种的演化及遗传多样性提供了相关数据和理论支持。     

8份剑麻种质亲缘关系的ISSR和RAPD分析

为了揭示剑麻栽培品种的遗传多样性,利用ISSR和RAPD分子标记技术对8份剑麻种质的亲缘关系进行分析。结果表明,筛选后选用的8条ISSR引物和8条RAPD引物,分别产生了53条和66条扩增条带,其中多态性条带分别为44条和61条,多态性条带百分率分别为83.02%和92.42%。根据2种标记的扩增结果,用UPGMA法对8份剑麻种质进行聚类分析,供试材料之间具有较高的遗传多样性,其品种间遗传相似系数分别为0.59~0.80和0.52~0.76。2个标记的聚类结果基本一致,但有点差异,可将供试的8份剑麻种质划分为2类群,而且2个标记聚类结果呈显著相关性,相关系数为0.70。可见,剑麻种质资源的遗传多样性丰富。     

Genetic Diversity of Cultivated Chinese Chive Germplasm by ISSR and RAPD Markers

利用RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)和ISSR(Inter-simple Sequence Repeat)两种分子标记技术对20份韭菜栽培品种进行了遗传多样性研究。结果表明，筛选后选用的12个ISSR引物和15个RAPD引物分析分别产生了258和101条扩增产物带，其中多态性条带(即20个韭菜品种中一个或多个但不是全部具有的带)分别为132和40条，分别占总数的51.2%和39.6%。，也就是说12个ISSR引物和15个SSR引物对韭菜不同品种的扩增可分别产生51     

小麦雌蕊和雄蕊突变体与川麦28之间特异性ISSR标记筛选

利用42条ISSR标记对小麦三雌蕊突变体(TP)和雄蕊同源转化为雌蕊突变体(HTS-1)与川麦28之间特异性的ISSR分子标记进行筛选,为利用ISSR标记定位Pis1基因和控制雄蕊同源转化成雌蕊的hts1和hts2基因奠定基础.结果表明:42条引物共扩增403个条带,有9条引物能在TP和CM 28之间扩增出差异条带,占所用引物的21.4％.有20条引物能在HTS-1和CM 28之间扩增出差异条带,占所用引物的47.6％.有21条引物能在TP与HTS-1之间扩增出差异条带,占所用引物的50％.每条引物最多能扩增出4条差异条带,大部分产生1～2条差异性条带.差异条带大小主要集中在250～750 bp之间.这也证明了ISSR标记是一种简单有效的分子标记,可作为SSR的一种重要补充标记用于遗传图谱的构建.