大白菜雄性核不育基因的染色体定位及AFLP分子标记筛选

 【目的】基因定位是遗传研究的重点内容,也是育种工作的重要基础。本研究以大白菜雄性不育两用系‘大阳AB系’和大白菜系列初级三体为材料,对决定大白菜雄性不育性的核基因（ms）进行染色体定位和分子标记筛选,旨在为其分子克隆和遗传利用奠定基础。【方法】基因的染色体定位采用初级三体遗传分析和χ2测验法,分子标记采用AFLP分析方法。【结果】大白菜‘大阳AB系’的雄性不育系（msms）×大白菜系列初级三体（Tri-1、Tri-2、Tri-3、Tri-4、Tri-5、Tri-6、Tri-7、Tri-8、Tri-9）的9个杂交组合中,F1均为可育株;从F1选出三体植株进行自交和测交,其自交子代（F2）和测交子代（Tc）中可育株与不育株的分离比例,只有Tri-4表现为15.5﹕1（F2）和3.24﹕1（Tc）、不符合孟德尔的单基因遗传分离比例（3﹕1和1﹕1）,其它三体在2.60﹕1～3.76﹕1（F2）和0.81﹕1～1.48﹕1（Tc）、均符合孟德尔的单基因遗传分离比例（3﹕1和1﹕1）,这表明该雄性不育性的遗传与Tri-4的遗传表现一致,即确定该雄性不育性的基因位于大白菜4号染色体上。基于染色体和染色单体分离的三体遗传分析表明,该雄性不育基因位于4号染色体的近着丝点区域,通过对124个AFLP引物组合的筛选,初步获得了一个与雄性核不育基因位点连锁的AFLP标记E34M49(398 bp),遗传距离约为1.2 cM。【结论】利用初级三体遗传分析首次将大白菜雄性核不育基因定位在第4号染色体上。     

结球甘蓝不同初级三体n+1配子的形成及传递率研究

 【目的】n+1配子传递率是进行三体遗传分析的重要参数。测定结球甘蓝“初级三体系”不同三体的n+1配子传递率为利用该“初级三体系”进行基因定位等遗传研究创造条件。【方法】结球甘蓝各初级三体分别与其二倍体亲本-9601进行相互杂交,杂交种子接种到MS培养基上培养繁殖成单株无性系;根尖染色体计数法鉴定杂交子代植株的染色体数目,用鉴定出的三体（2n+1=19）株数占鉴定植株总数的百分比表示n+1配子的传递率。【结果】各初级三体的n+1雌配子的传递率分别为15.28%（Tri-1）、12.68%（Tri-2）、12.31%（Tri-3）、30.51%（Tri-4）、22.81%（Tri-5）、7.46%（Tri-6）、5.36%（Tri-7）、42.37%（Tri-8）、9.23%（Tri-9）;n+1雄配子的传递率分别为12.12%（Tri-1）、12.33%（Tri-2）、7.81%（Tri-3）、4.76%（Tri-4）、8.93%（Tri-5）、10.94%（Tri-6）、1.54%（Tri-7）、2.94%（Tri-8）、13.04%（Tri-9）。影响n+1雄配子形成和传递的因素主要有减数分裂前期Ⅰ三价体形成的频率、后期Ⅱ9/9/10/10分离的频率和花粉的生活力等。【结论】结球甘蓝各初级三体的额外染色体通过雌、雄配子均能传递给子代。     

结球甘蓝一套初级三体的选育及细胞学鉴定

【目的】创建甘蓝初级三体是其基因染色体定位等遗传研究的基础。【方法】以结球甘蓝自交系-9601为试材，采用根尖细胞、花粉母细胞的染色体计数及核型分析等方法，从其三倍体与二倍体的回交子代中分离和鉴定初级三体。【结果】从回交子代中鉴定分离出了多个2n+1和2n+2等非整倍体植株，经核型分析、染色体联会行为及植株外部形态的观察，初步获得了结球甘蓝一套初级三体（Tr-1～Tr-9），其中从2n+1植株中得到了Tr-2、Tr-3、Tr-5、Tr-6、Tr-7、Tr-8和Tr-9初级三体，从2n+2植株中得到了Tr-1和Tr-4初级三体，各初级三体在株高、株型、叶形、花蕾大小和开花期等特征特性上表现出一定差异。【结论】三倍体与二倍体回交分离结球甘蓝初级三体是方便快捷的有效途径。     

甜玉米果皮厚度遗传分析及 QTL 定位

【目的】对甜玉米果皮厚度性状进行主基因 + 多基因遗传分析及 QTL 定位,研究甜玉米果皮厚度 的遗传机理,选育优质甜玉米品种。【方法】选用果皮厚度差异显著的甜玉米自交系 T15 与 T77 配制杂交组合 T77×T15。以该组合的 F2 群体作为试验材料,采用主基因 + 多基因混合遗传方法进行遗传模型分析;结合 F2 群 体各单株的果皮厚度及 SSR 遗传连锁图谱,利用复合区间作图法对甜玉米果皮厚度进行 QTL 定位。【结果】甜 玉米果皮厚度的最适模型为 A-1,即受 1 对主基因控制的加性和部分显性的遗传模型,主基因遗传率 69.10%。 在第 5、8 染色体上分别检测出 3 个与果皮厚度相关的 QTL,其中第 5 染色体 bin5.04 区域检测到 2 个 QTL, 分别位于标记区间 bnlg150~bnlg653 和 bnlg653~bnlg1208,加性效应值分别为 -2.39 和 -3.01;位于第 8 染色体 的 QTL 在 bin8.03~bin8.04 区域,标记区间为 umc1741~bnlg2046,加性效应值为 -3.06,表型贡献率为 22.02%。 【结论】甜玉米果皮厚度以主基因效应为主,在育种实践中可在早期世代进行遗传改良选择。试验检测到的 QTL 可用于分子标记辅助选择和品质育种。     

大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系的选育及鉴定

【目的】获得稳定遗传的大白菜-结球甘蓝二体异附加系。【方法】以大白菜-结球甘蓝5号单体异附加系为材料,对其自交后代进行细胞学及SSR鉴定。【结果】37株自交后代中2n=22植株的比率为10.81%,通过对4个2n=22的植株进行核型分析及SSR鉴定,确定其为大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系。减数分裂观察发现,大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系后期Ⅰ虽然出现染色体落后现象,但在后期Ⅱ中染色体的分裂方式以11-11-11-11为主,其比率为69.55%。【结论】获得了大白菜-结球甘蓝5号二体异附加系,其外源染色体与甘蓝07连锁群相对应;该二体异附加系减数分裂形成的四分体以附加1条的染色体为主(n=11),有较高的遗传稳定性。二体异附加系的获得为研究芸薹属A、C基因组的亲缘关系,以及向大白菜中导入结球甘蓝的优良基因具有重要意义。     

1个水稻紫叶基因pl41的遗传分析与定位

【目的】对水稻材料pl41的紫叶性状进行遗传分析和基因定位,为pl41基因的图位克隆、功能研究及其育种利用奠定基础。【方法】在紫叶籼稻品种‘Z3474’与绿叶粳稻品种‘日本晴’的杂交后代中,获得1个紫叶性状稳定遗传的材料pl41。观察pl41表型特征;配制pl41/日本晴杂交组合,利用F_1及F_2分离群体进行紫叶基因的遗传分析和基因定位研究。【结果】pl41紫色性状首先出现在苗期的叶鞘、叶尖和叶缘处,在抽穗期,pl41植株地上部分组织均呈现较深的紫色。与‘日本晴’相比,pl41叶绿素含量在苗期显著高于‘日本晴’,在抽穗期显著低于‘日本晴’,在灌浆期无显著差异;pl41花青素含量在苗期、抽穗期和灌浆期均极显著高于‘日本晴’。pl41紫叶性状受1对隐性核基因控制,定位在第12号染色体短臂289 kb范围内,对该区域5个预测基因的编码区序列进行了测序比对分析,发现其编码区序列在pl41与‘日本晴’之间无差异。【结论】初步定位了水稻pl41紫叶基因的范围,其最终确定还需要候选基因的精细定位、序列比对分析和转录水平分析。     

普通野生稻抗细菌性条斑病基因的遗传分析与定位

【目的】挖掘水稻Oryza sativa L.抗细菌性条斑病(Bacterial leaf streak, BLS)主效基因,为丰富水稻抗病基因资源和培育水稻抗病品种奠定基础。【方法】建立作图群体,对普通野生稻Oryza rufipogon Griff抗源‘DY19’抗BLS的基因采用集团分离分析法进行遗传分析,用SSR分子标记对其抗病基因bls2进行初步定位。【结果】F2群体中抗病与感病单株符合1∶3的理论分离比例,说明普通野生稻抗源‘DY19’的抗BLS符合单基因遗传模式,受1对主效隐性基因bls2控制。初步将该基因定位在第2号染色体分子标记SL03(23 474 851 bp)与SL04(24 484 154 bp)之间约4 cM区域内,这是一个新的抗BLS基因位点。【结论】普通野生稻抗源‘DY19’对细菌性条斑病的抗性受1对新的主效隐性基因bls2控制,为进一步的精细定位提供参考。     

三属麦1号抗条锈病基因的SSR分子标记

【目的】对抗条锈病新种质三属麦1号进行抗条锈病鉴定和遗传分析,明确三属麦1号含有的抗病基因数目,并挖掘其抗条锈病基因。【方法】利用CYR29、CYR30、CYR31、CYR32、CYR33 5个条锈菌优势小种对三属麦1号与铭贤169(感病品种)及二者作为亲本杂交的F1、F2代和BC1代进行了抗锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行微卫星标记。【结果】三属麦1号对供试的5个条锈菌优势小种均表现免疫,并且对条锈菌小种CYR31的抗性由1对隐性基因控制,暂命名为YrS1。采用分子标记定位技术,筛选到位于小麦3D染色体短臂上的5个SSR标记(Xwmc674、Xcfd79、Xcfd34、Xgwm2、Xbarc68)与YrS1连锁,最近的标记为Xwmc674和Xcfd79,其与YrS1的遗传距离分别是8.7和4.1cM。【结论】三属麦1号具有优良的抗条锈性,而且具有5个多态性微卫星标记的抗条锈病基因YrS1位于小麦3D染色体短臂上。     

串番茄主要株型性状的遗传研究

 【目的】通过对串番茄主要株型性状的遗传分析,探索叶片角度的遗传规律,为选育株型紧凑的串番茄品种提供理论依据。【方法】通过对筛选出的串番茄自交系进行多代杂交回交,应用主基因+多基因6个世代联合分离分析方法,分析叶片夹角、株幅、披垂值的遗传模型。【结果】串番茄的叶片夹角、株幅的遗传受1对加性主基因+加性-显性多基因（D-2）控制,叶片夹角的主基因加性效应为6.51,多基因加性效应为15.01,势能比值为0.914,显性度为0,主基因遗传率在B1、B2及F2群体中分别为45.61%、37.29%及47.71%;株幅的主基因加性效应为3.08,多基因的加性效应为3.58,显性效应为-1.59,势能比为-0.44,显性度为0,主基因遗传率在B1、B2及F2群体中分别为23.30%、20.73%及36.11%。披垂值的遗传受1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因（D-4）控制,主基因加性效应为8.18,显性效应为-8.18,多基因加性效应为3.12,显性效应为19.07,势能比为6.09,显性度为-1,多基因遗传率在B1、B2及F2群体中分别为69.15%、68.5%和49.57%。【结论】对173×101组合的夹角和株幅性状改良以主基因为主,可在早期世代选择;对披垂值性状的改良应在晚代选择。     

雌雄同株黄瓜单性结实性遗传分析

【目的】分析雌雄同株黄瓜单性结实性的主基因+多基因混合遗传特点,为选育强单性结实雌雄同株黄瓜品种提供理论依据。【方法】通过强单性结实雌雄同株黄瓜自交系‘6457’与非单性结实自交系‘6429’和‘6426’构建的6个世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法,分析不同遗传背景和季节雌雄同株黄瓜单性结实性遗传表现。【结果】雌雄同株黄瓜单性结实性遗传受2对主基因+多基因控制(E-1-0,E-1-2)。两主基因的加性效应值均较大,B1、B2、F2主基因遗传率分别为72.2%—88.8%、52.5%—93.1%、88.6%—95.4%,相应的多基因遗传率分别为0—11.2%、0—43.1%、0—1.5%。【结论】强单性结实性雌雄同株黄瓜品种选育以双亲均为强单性结实为宜,常规杂交育种早期世代选择有效。     

中国萝卜皮色遗传的初步研究

通过对中国萝卜（ＲａｐｈａｎｕｓｓａｔｉｖｕｓＬ．ｖａｒ．ＬｏｎｇｉｐｉｎｎａｔｕｓＢａｉｌｅｙ）不同皮色试材的杂交，Ｆ１、Ｆ２自交，研究了皮色遗传表现。初步结果表明，皮部绿色（即绿皮）依不同杂交组合，可能有不同的遗传模式，即可由１对基因控制，也可由２对连锁的基因或独立分配的基因对控制。若为连锁的２对基因控制时，它们还受到细胞质基因组（可能主要是质体基因组）的互作，表现出明显的偏母遗传现象。皮部红色（即红皮）似有３对独立遗传的基因控制，这３对基因还有相互作用，其中１对可能与绿色控制基因连锁。这样，红皮与绿皮试材杂交时，参与遗传的基因可达４～５对，它们之间出现复杂的相互作用，而使Ｆ２代出现暗紫、洋红、绿色、紫绿等众多不同颜色。其中有的基因还可能影响到肉质色的遗传，使暗紫色Ｆ２代个体自交，Ｆ３代分离出少数紫皮红心萝卜，将其再自交，则能分离出绿皮红心萝卜，从而在实验过程中证实和重演了绿皮红心萝卜的起源。     

Obtaining and Cytological Identification of a Set of Primary Trisomics in Cabbage

Selection of primary trisomics of the cabbage （Brassica oleracea var.capitata L） forms an important basis for gene chromosome mapping and for other genetic studies. The cabbage self-fertilization line - 9601 was used as material, using the root-tip cell chromosome number and pollen mother cell chromosome number identification and karyotype analysis to select the primary trisomics from the progenies of 3x x 2x in the cabbage. Many aneuploid plants with one or two extra chromosomes were obtained and a set of primary trisomics （Tri-1, Tri-2, Tri-3, Tri-4, Tri-5, Tri-6, Tri-7, Tri-8, and Tri-9, in which the Tri-1 and Tri-4 were from 2n＋2 plants and others from 2n＋ 1 plants） was acquired from these plants. Each trisomic exhibited some unique features, such as plant height, plant type, leaf type, size of flower bud, and inflorescence. The triploid crossing by the diploid is a convenient and effective way to select trisomics in the cabbage.     

分子标记技术在桔梗遗传规律研究中应用的初探

[目的]探讨桔梗紫、白花花色的遗传规律及分子标记技术在桔梗遗传规律研究中应用的可能性。[方法]桔梗紫花和白花正、反交及F1自交,观测后代花色分离同时用引物OPG02对正、反交F2植株进行RAPD分析。[结果]结果表明,桔梗紫、白花花色遗传为一对细胞核基因控制、紫花对白花表现为显性;F2植株的RAPD分析结果同肉眼观测花色结果完全相吻合。[结论]在桔梗遗传规律研究中,有特异分子标记的性状之间的遗传规律研究,可利用分子标记的技术。     

水稻紫色叶及两用核不育系雄性不育的遗传分析

在成都生态条件下,选用不育期较长的水稻两用核不育系8902-393S 和 KS-14分别与紫色叶水稻品种马来红和菲律宾紫稻杂交,配制4个组合。观察 F_1、F_2代的叶色与花粉育性表现。结果表明:F_1代均为绿色叶可育杂种;F_2代,绿叶:紫叶为3:1或13:3;可育:不育为15:1或13:3;紫色叶基因与两用核不育基因表现为独立遗传。根据育种目标,在 F_2中选择了一些农艺性状较优良的紫叶核不育株。     

具有黄绿叶标记的香型籼稻不育系选育研究

【目的】转育成携带有标记性状的实用香型籼稻三系不育系及保持系。【方法】利用常规杂交自然分离突变体黄绿色叶片、有香味植株,转育成带有标记性状和香味的实用型不育系。【结果】选育的黄绿叶片突变体不育系其叶色自苗期至成熟期均表现为黄绿色,与正常叶色极易区别,并且未发现黄色退化现象。采用热水法鉴别具有香味的株系转育成带黄绿叶标记的香型籼稻不育系,其株高在41.5—56.5cm,植株叶片及谷粒颖壳呈黄绿色,其中叶鞘、叶耳及叶片边缘呈紫红色,分蘖力中等;其中黄标3A的穗长24.9cm,穗子着粒数145.0粒,谷粒呈长粒梭状形;千粒重28g,播始期85d,其保持系基部结实好,充实饱满。柱头呈紫黑色,柱头较大、而外露好。与恢复系测交、常规杂交的正、反交,其F1代均表现为正常绿色;测交、常规正、反交F2代群体平均分离比例分别为:2.92﹕1、2.76﹕1和2.96﹕1,经卡方检测,F2代群体分离符合3﹕1比例,表明黄绿色叶片呈隐性遗传,受1对隐性基因控制。【结论】黄绿叶标记不育系带有香味,且叶色与正常叶色有显著差异,受1对隐性基因控制。黄绿色叶片这一标记性状遗传稳定。与不同恢复系配组,F1代表现一般配合力强,可恢复性好。     

基于UV光谱扫描天然彩色棉色素定量测定方法研究

[目的]测定彩色棉色素含量.[方法]对不同浓度天然彩色棉纤维色素粗提液扫描分析.[结果]绿色棉纤维色素提取液在252 nm附近吸收峰随色素浓度减小向短波长方向小幅度移动,棕色棉纤维色素吸收峰随浓度减小向紫外短波长方向移动幅度较大.对色素粗提液200～700 nm所有吸收值与相对浓度的相关系数进行筛选,选择最大相关系数对应波长为定量分析特征波长,确定绿色棉纤维提取液定量分析特征波长为417 nm,棕色棉纤维提取液定量分析特征波长为613 nm,并且建立直线回归方程,回归方程分别为:C绿=0.053 5 A,R~2=0.996 5;C_棕=0.021 7 A,R~2=0.987 8.相关系数均达到0.99以上.[结论]彩色棉纤维色素吸收值对相对浓度的回归方程有明确意义.     

不同品种叶用莴苣的营养品质与抗氧化活性的研究

【目的】为了帮助种植者和消费者选择具有较高营养价值的生菜品种,对16个生菜品种进行研究分析。【方法】对成熟期的8种紫叶生菜叶片,6种红叶生菜叶片和2种绿叶生菜叶片的维生素C和维生素E含量,类黄酮和花青素含量以及总抗氧化能力进行检测分析。【结果】紫叶生菜的类黄酮含量以及抗氧化活性均高于红叶生菜和绿叶生菜,红叶生菜的维生素C和维生素E含量较高。【结论】综合分析来看,北紫生4号和奶油紫翠这两个紫叶品种具有较高的营养价值。     

水稻叶色变化与氮素吸收的关系

【目的】明确水稻叶色变化与氮素吸收的关系。【方法】采用水培试验的方法，对水稻植株的叶色黑黄动态变化及氮素吸收速率进行研究。【结果】水稻植株在整个生育期存在着明显的叶色和氮素吸收变化。吸氮速率高峰分别出现在刚移栽后、抽穗前20 d左右和抽穗开花期，低谷分别出现在拔节前和抽穗前10 d左右。水稻氮素吸收速率与其后2周的叶色SPAD值密切相关。【结论】水稻地上部叶色的黑黄动态变化主要是由于根系吸收氮素变化引起的，这种变化主要受制于其自身内在节奏所制约的生物学节律。在氮素浓度恒定的条件下，水稻的叶色和氮素吸收速率亦受其生物学规律所制约。