远缘物种DNA导入水稻保持系的种质创新及SSR分析

将小粒野生稻(Oryza minuta)、高粱的DNA分别导入水稻保持系V20B和IR58025B,在第1代(D1)获得变异,从前者变异株的后代中选育出了新的不育系及其保持系株系野威A和野威B,而高粱DNA导入IR58025B获得的变异系从D2开始在形态上已不出现分离.SSR分析表明,变异系野威B、香粱5均与受体存在遗传多态性,并含有供体特异的分子标记带型.首次从分子水平上证明,通过导入外源DNA获得的变异株确实存在无分离的现象.说明导入远缘物种DNA是创造水稻新种质的有效途径.     

利用分子标记辅助选择技术改良三系不育系荃9311A稻瘟病抗性的研究

为了提高三系不育系荃9311A的稻瘟病抗性,以含广谱稻瘟病抗性基因Pigm的水稻品种9311为供体,保持系荃9311B为受体和轮回亲本,通过分子标记辅助选择技术筛选抗性基因、剔除恢复基因和遗传背景筛选,在稻瘟病病区进行抗性鉴定,人工接种鉴定以及田间农艺性状考查,于BC2F2代获得有Pigm基因并剔除了恢复基因的改良株系,其后再与荃9311A杂交和连续回交,育成了农艺性状与荃9311A无显著差异而稻瘟病抗性明显增强的三系不育系K9311A及其保持系K9311B。     

利用分子标记辅助选择改良温恢117白叶枯病抗性

以恢复系温恢117为受体,以IRBB21为抗白叶枯病基因Xa21的供体,通过杂交、多次回交和自交,结合分子标记辅助选择技术,将Xa21基因导入温恢117中,结合抗性基因Xa21的分子检测和农艺性状表现,筛选出带有Xa21基因的15个恢复系株系.采用白叶枯病菌株的专化强毒菌系P6进行接种鉴定,各株系的白叶枯病抗性均强于受体亲本温恢117,其中株系M033抗性与IRBB21相当,而农艺性状与温恢117相近.     

大豆DNA导入春小麦后的农艺性状和品质性状分析及RAPD标记验证

为探讨大豆DNA导入对春小麦农艺和品质性状的影响,在2012-2014年间,对宁春4号、宁春44号、高代品系J058号及其通过花粉管通道法分别导入大豆品种铁丰31号、承豆6号、汾豆78号和铁9808号基因组DNA的后代株系进行了籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值及株高、穗长、穗粒数、穗粒重和千粒重等农艺性状分析,并利用RAPD标记对导入系进行了验证。结果表明,大豆基因组DNA导入系的农艺性状和品质性状与导入受体相比发生了明显的变化。以宁春4号为受体、铁9808号为供体的导入系019的经济系数和千粒重分别高出亲本14.33%和14.84%,且与受体差异显著。以宁春4号为受体、承豆6号为供体的导入系013在2012年所有导入系中蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值均最大,两年试验的多重比较结果中仅导入系013的蛋白质含量与亲本宁春4号间差异显著,且较亲本高出13.33%。18个RAPD引物中有3个引物扩增出清晰带型,在受体小麦和供体大豆亲本间存在多态性,且部分导入系出现供体条带,如导入系013、015、019和020。试验最终获得了农艺性状优良、蛋白质含量增高的导入系013作为后续研究的重点。     

野生稻增产QTL导入9311之近等基因系的构建

以超级杂交中稻恢复系9311为受体和轮回亲本,马来西亚普通野生稻(O.rufipogon)为增产QTL yld1.1和yld2.1的供体进行杂交和连续回交,各世代采用分子标记辅助选择,至BC6F1后自交,得到BC6F2群体,通过分子标记检测,获得分别携带野生稻增产QTL yld1.1、yld2.1及同时携带yld1.1和yld2.1的3套近等基因系.对同时携带yld1.1和yld2.1的近等基因系进行遗传背景分析,发现其与受体9311的遗传组成有93.9%一致.田间试验表明,野生稻增产QTL近等基因系的产量均高于受体,说明将野生稻增产QTL转移至杂交稻恢复系中,能提高其产量水平,且2个QTL的增产效果大于单个QTL的效果.     

水稻/菰远缘杂交低世代材料遗传变异情况分析

本实验以日本引进粳稻品种松前为受体材料,以水稻的近缘属菰为供体,利用花粉管通道法导入受体水稻菰的基因组DNA。经过两个世代的培养,T1世代表型(株形、穗形、籽粒特征)变异不明显,但统计分析结果表明生育期及有效分蘖数与受体有显著差异。在T2世代发现明显的表型变异株,后代类型丰富,表现为生育期延长、植株高大、分蘖增多、穗长,部分表现为植株矮小、分蘖少,粒形各异有大粒、小粒、长粒,部分表现为带芒,并出现紫粒性状,T2代出现育性分离。     

甘蔗DNA导入糯玉米自交系后代性状变异的研究

利用浸种法将外源DNA导入玉米自交系,后代产生了多种多样的变异类型,变异性状十分丰富,主要包括株高、穗位高、叶片数、叶片形状与颜色、叶片的长度与宽度、光合叶面积、百粒重和生育期等。这些变异性状有的具有供体性状,有的产生新的性状,并且在D3代趋向稳定。从D0到D3代连续4代田间性状观察发现,变异植株的株高、穗位高均变矮,叶色浓绿。对D3代稳定株系的可溶性糖含量进行测定分析,结果表明,可溶性糖含量都有所提高。该方法为改良玉米品质,创造玉米新种质提供一条新的途径。     

利用分子标记辅助选择改良温敏核不育系GD-8S的稻瘟病抗性

以含有广谱稻瘟病抗性基因Pi 1的籼稻材料BL122为供体,优质感病温敏核不育系GD 8S为受体,通过杂交、多次回交和自交结合分子标记辅助选择技术,将Pi 1基因导入GD 8S中。综合目标基因的分子检测、育性镜检、田间农艺性状表现以及遗传背景的回复率,筛选获得5个改良株系RGD8S 1、RGD8S 2、RGD8S 3、RGD8S 4和RGD8S 5。采用广东省具有代表性的33个菌株进行人工接种抗性鉴定,5个改良株系的抗性频率为75.76%~100.00%,而对照仅为9.09%。农艺性状分析表明,除剑叶长和每株穗数外,其余性状改良株系与对照无显著差异。这些改良株系可用于进一步测配选育高抗稻瘟病杂交稻新组合。     

利用分子标记辅助选择改良水稻两系不育系C815S的褐飞虱抗性研究

以水稻品种B5(含褐飞虱抗性基因Bph14、Bph15)为供体亲本,目前生产上大面积应用的两系不育系C815S为受体亲本,利用分子标记辅助选择技术,将2个褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15导入C815S,获得3个同时携带2个抗性基因的纯合改良株系。苗期群体鉴定和大田成熟期鉴定表明,3个改良不育株系的褐飞虱抗性均为3级,表现为抗;而受体亲本C815S为9级,表现为感。农艺性状考察表明,改良不育株系基本保持了受体亲本的优良性状,部分穗部性状还显著优于C815S。因此,利用分子标记辅助选择技术聚合Bph14和Bph15基因改良不育系褐飞虱抗性效果明显。     

3个甜玉米自交系空间诱变效应及变异系育种潜力研究

以3个甜玉米自交系1132、RC1及1022为基础材料,2006年经卫星搭载返回地面后进行3季种植观察,各发现1个突变株,其中,1132变异株茎节间变短、植株矮化、果穗变粗;RC1变异株株高和穗长增加、单穗重显著增加;1022变异株茎节间距明显增加、株高和穗位变高、果穗变大变粗、雄穗分枝减少。对3个变异株连续6代自交和穗选,获18个稳定变异系。以18个变异系及相应对照为被测系,骨干系HZ3、265OR1、N16为测验种,采用不完全双列杂交,对变异系产量及相关性状、株高及穗位高等进行配合力分析和自身表现评价,结果表明,5个变异系在自身性状表现及重要性状配合力上均表现优良,具有较大育种潜力。