玉米Rf3近等基因系的分子标记辅助回交选育与效益分析

本研究在玉米S组CMS恢复基因Rf3精细定位的基础上,对不同亲本来源的两个群体HSBC1F1、 MYBC2F1及HSBC2F1、 MYBC3F1代,利用多种分子标记开展Rf3近等基因系的辅助选择(MAS)研究,在HSBC1F1群体中,通过一代标记辅助选择,可育单株遗传背景与轮回亲本最高相似程度已达到83.9%,并且,单侧连锁累赘的长度已被控制在8.9 cM以内.在MYBC3     

玉米o2,o16和wx基因不同聚合类型近等基因系的选育

为研究玉米高赖氨酸奥帕克-2(opaque-2,o2),奥帕克-16(opaque-16,o16)和糯性(waxy1,wx1)突变基因聚合提高营养品质的分子机理,以玉米o2,o16和wx三隐性基因聚合系QCL 8002-11(o2o2o16o16wxwx)为供体亲本,以普通玉米自交系CML 539为受体亲本,构建玉米o2、o16和wx基因不同聚合类型的近等基因系,经过多代回交和自交,利用分子标记辅助选择技术,选育出一批含有o2o16wx三隐性基因,o2o16、o2wx和o16wx双隐性基因,o2、o16和wx单隐性基因的近等基因系材料,为玉米品质的快速改良和阐明优异基因聚合提高玉米营养品质的机理提供材料基础。     

油菜MICMS恢复基因近等基因系的构建与近等性分析

以宁R7为恢复基因源,利用连续回交法构建以T78、T84和ZS9三个优异种质为遗传背景供体的近等基因系候选株系。于成熟期考察并比较候选株系农艺性状,同时采用SSR标记对候选株系进行PCR扩增估算遗传相似系数并进行聚类分析。农艺性状分析(t测验)表明,不同候选株系与其供体的农艺性状具有不同程度的相似性,株高和分支点高度的差异程度较其他性状高。采用75对SSR引物对21个候选株系PCR扩增共得到157个目的片段,发现三个遗传背景候选株系的平均遗传相似系数分别为0.86、0.92和0.98。农艺性状与SSR标记综合分析后,认为wh13、wh59和wh118分别为三个种质的最优近等基因系。综上表明,采用农艺性状比较与分子标记相结合分析近等性是一种有效的近等基因系的检测方法。中选近等基因系可用于恢复基因的定位及克隆。     

玉米o16基因回交渗入o2系的分子标记辅助选择

在高赖氨酸玉米育种中,主要是以玉米opaque-2(o2)突变体作供体回交转育培育亲本材料,再行培育高赖氨酸杂交种。但是,迄今培育的o2玉米系及其杂交种的籽粒赖氨酸含量约为0.4%,不能满足食用和饲用的需求。为了提高o2玉米的赖氨酸含量,本研究利用一个新的高赖氨酸突变基因opaque-16(o16)的载体QCL3021作供体,o2玉米系太系19为受体,将o16基因回交渗入o2玉米系。在回交的每一世代及随后的自交世代,用o2基因内的SSR标记umc1066和o16基因的连锁SSR标记umc1141进行前景选择,再对中选单株进行全基因组SSR标记的背景选择,最后用染料结合赖氨酸法测定籽粒赖氨酸含量,以便保证筛选出遗传背景恢复率和赖氨酸含量均高的目标单株。在BC₂F₄代,获得携带o2和o16基因的家系17个,其遗传背景与o2玉米系相当(恢复率为92%~95%),赖氨酸含量为0.469%~0.599%。其赖氨酸含量比普通玉米平均提高约122.63%;比高值亲本太系19(o2o2)平均提高约22.33%,增幅为6.11%~35.52%;比低值亲本QCL3021(o16o16)平均提高约65.86%,增幅为43.87%~83.74%。表明采用标记辅助选择技术将o16基因回交导入o2玉米,能有效提高玉米籽粒的赖氨酸含量,对高赖氨酸玉米的遗传改良和育种具有重要意义。     

高赖氨酸玉米近等基因系创建及胚乳质地变异研究

采用回交转育与分子标记相结合的手段,对育种上广泛运用的3个骨干自交系郑58、478和昌72进行改良,成功创建了高赖氨酸近等基因系。对回交转育成的高赖氨酸近等基因系QZ58、Q478和QC72进行表型分析和研究,结果表明,马齿型的郑58、478和硬粒型的昌72经过相同的转育手段转育成含有o2o2纯合基因型的近等基因系胚乳硬质度发生了很大的变异。从表型来看,QZ58和Q478家系仅有少数几种表现型,而QC72家系却出现了一系列的连续变异。3个骨干系转化前后容重差均值相差很少(郑58与QZ58差均值为107 g／L;478与Q478差均值为105g／L; 昌72与QC72差均值为102 g／L),但降低幅度有很大差异(郑58容重降低幅度为94-147 g／L;478为92-119g／L;昌 72为68-125 g／L),其中昌72的变幅最大。转化后近等基因系胚乳硬质度总体趋势为QC72>Q478>QZ58,与转化前一致。这说明o2基因对不同种质玉米胚乳硬质度降低的总体趋势一致,但效果具有明显差异。     

甘蓝型油菜近等基因系构建及应用研究进展

【摘要】 近等基因系只有一两个基因差异,可以减少很多不必要的工作,因此在作物育种、分子标记和基因定位等方面研究有着广泛的应用。综述了甘蓝型油菜近等基因系材料的构建及近等基因系材料在抗逆、分子标记和蛋白质组学等研究中的应用情况。认为随着构建技术的推广,新型近等基因系材料将会发挥更大的作用。     

opaque 2基因微卫星标记与玉米籽粒赖氨酸含量的关系

利用opaque2（o2）基因序列内的微卫星标记phi057、phi112和umc1066检测优质蛋白和普通玉米自交系CA335及黄早四,发现phi057是共显性标记,且具有明显的多态性。利用标记phi057对BC1F1回交群体[(CA335×黄早四)×CA335]的224个单株进行检测,两种基因型o2o2和o2O2的分离比为1︰1.24,符合孟德尔遗传分离比例。进一步将群体内     

矮败小麦近等基因系的分子检测

近等基因系各成员系与轮回亲本之间除了目的基因附近的基因组有差异外,它们的遗传背景大致相同。回交代数和形态相似性是评价近等基因系的常规方法。但研究表明,即使经过20代回交,仍会有相当长的供体亲本片段(10 cM)与目的基因连锁(Stam P.& Zeven A. C., 1981)。在许多植物的基因组中, 10 cM可以包含许多基因,但这些基     

大白菜抗根肿病近等基因系的选育及其评价

本研究以具有抗根肿病基因CRb的大白菜‘CR Shinki DH’系为供体亲本,大白菜自交系‘91-12B’为轮回亲本,通过回交和4个阶段的分子标记辅助选择,选育出7个携带CRb基因的抗根肿病近等基因系.通过CRb基因所在大白菜A3染色体的分子标记检测和抗病性鉴定,筛选出抗根肿病、并插入有供体亲本最短染色体片段的3个近等基因系B1S1、B2S2和B3S1.表型分析表明这3个近等基因系的结球相关性状与轮回亲本无显著差异,而且保持了‘91-12B’的配合力.所选育的近等基因系不仅能应用于育种实践,也为通过转录组分析研究根肿病的抗病机理提供了材料.     

抗根肿病青麻叶近等基因系的高效选育技术体系研究

为提高分子标记辅助选育大白菜抗根肿病近等基因系的筛选效率,以抗根肿材料G 57作为供体亲本,具有优良性状的感病材料H 227作为轮回亲本,利用分子标记前景及背景选择的方法,分别从分子标记筛选的群体数量以及开展轮回亲本背景选择的最初世代等方面加以研究,探究了影响筛选效率的几个重要因素.结果发现,各回交群体样本量为18时,...     

糯玉米opaque2基因近等基因系的创制

opaque2基因能够提高糯玉米赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸的含量。用2种优质蛋白玉米(QPM)CA339和鲁2548自交系作为opaque2基因供体,25个品质较好的糯玉米自交系作为受体,利用回交技术和SSR分子标记辅助选择育种,创制糯玉米opaque2近等基因系。分子标记结果表明,不同受体以及两种供体间都存在多态性。5套创制成功的opaque2近等基因系的赖氨酸含量比其轮回亲本分别提高了59.0%、52.7%、48.5%、46.3%和61.9%,分别由0.308%、0.313%、0.309%、0.341%、0.323%提高到0.489%、0.478%、0.458%、0.498%、0.522%。本研究表明,可以利用此方法通过向不同遗传背景的多种受体导入opaque2,选取赖氨酸含量提高较大、透明表型的近等基因系,提高糯玉米的营养价值和经济价值。     

玉米Opaque-2基因内3个SSR位点的显性等位变异及其对赖氨酸含量的影响

以10个O2O2基因型的普通玉米自交系和3个o2o2基因型的高赖氨酸玉米自交系为材料,用3对O2基因内SSR引物phi112、umc1066和phi057进行PCR扩增产物电泳图谱分析和特异片段序列比较分析,以期了解O2位点显性等位变异对赖氨酸含量的影响。结果表明,玉米phi112、umc1066和phi057三个SSR位点均有丰富的显性等位变异,phi112位点的变异主要发生在其SSR序列的两侧,umc1066和phi057两位点的变异主要表现为SSR序列内部重复数目的变化和点突变。这些变异均对玉米籽粒的赖氨酸含量有影响。还讨论了这些显性等位变异影响O2基因的转录效率及其翻译产物对激活玉米醇溶蛋白合成能力改变的可能机制。     

分子标记辅助选择在玉米育种中的应用进展

分子标记辅助选择给玉米育种提供了新的途径,促进了玉米育种的发展。对玉米分子标记辅助选择育种的研究进展、影响因素等方面进行了总结。     

玉米Opaque-2基因内3个SSR位点的显性等位变异及其对赖氨酸含量的影响

以10个O2O2基因型的普通玉米自交系和3个o2o2基因型的高赖氨酸玉米自交系为材料，用3对O2基因内SSR引物phi112、umc1066和phi057进行PCR扩增产物电泳图谱分析和特异片段序列比较分析，以期了解O2位点显性等位变异对赖氨酸含量的影响。结果表明，玉米phi112、umc1066和phi057三个SSR位点均有丰富的显性等位变异，phi112位点的变异主要发生在其SSR序列的两侧，umc1066和phi057两位点的变异主要表现为SSR序列内部重复数目的变化和点突变。这些变异均对玉米籽粒的赖氨酸含量有影响。还讨论了这些显性等位变异影响O2基因的转录效率及其翻译产物对激活玉米醇溶蛋白合成能力改变的可能机制。     

分子标记辅助选择Xa23基因培育杂交稻抗白叶枯病恢复系

水稻抗白叶枯病新基因Xa23抗谱广、抗性强,被定位在第11染色体上。以携带抗白叶枯病基因Xa23的抗病品系CBB23为抗源,以优良杂交稻亲本9311和1826为受体材料,采用杂交和复交,在分离群体中利用与Xa23紧密连锁的EST标记C189进行分子标记辅助选择,通过苗期分子标记检测和成株期农艺性状选择,获得160份目标基因纯合且农艺性状稳定的株系。使用鉴别菌系P6,采用人工剪叶接种法,在苗期和孕穗期对21份重点株系进行了抗性鉴定,所有株系在苗期和孕穗期都表现抗病。同时对3个不育系与其中5个株系配制的15个杂交组合进行了抗性鉴定,所有组合在苗期表现抗或中抗,在孕穗期表现抗。对其中6个杂交组合进行了品比试验,2个组合产量略低于对照两优培九,其余4个组合的产量均高于两优培九,用于测配的3个株系C6201、C6271和C6351有望作为杂交稻恢复系在生产中应用。研究表明在育种进程中利用与Xa23基因紧密连锁的分子标记C189开展抗白叶枯病分子标记辅助育种是一种有效的途径。     

玉米o2、o16和wx基因不同组合类型近等基因系品质分析

为评价o2、o16和wx基因不同组合类型近等基因系的品质,以玉米o2、o16和wx基因不同组合类型近等基因系BC 6 F 4家系及其轮回亲本为试材,利用近红外分析仪和氨基酸全自动分析仪对籽粒油分、淀粉、蛋白质和氨基酸含量进行分析。结果表明,与轮回亲本CML 539相比,o2o16wx-NIL、o2o16-NIL、o2wx-NIL和o2-NIL籽粒油分含量分别提高了11.37%、8.86%、17.53%和11.95%。o2wx-NIL和o2-NIL籽粒淀粉含量分别降低了0.71%和1.00%。o16wx-NIL和wx-NIL蛋白质含量分别提高了9.91%和10.22%,o2wx-NIL、o16wx-NIL和o16-NIL蛋白质含量分别降低了6.03%、6.05%和5.87%。o2o16wx-NIL,o2o16-NIL,o2wx-NIL,o16wx-NIL,o2-NIL、wx-NIL和o16-NIL氨基酸含量均发生不同程度变化,其中,Lys分别增加了111.22%、109.53%、91.22%、34.40%、79.93%、29.69%和70.11%。可见,o2、o16和wx基因不同组合类型近等基因系是品质基因遗传研究和育种应用的重要材料。     

甘蓝型油菜高/低含油量近等基因系构建及鉴定

为了探讨油菜种子中脂肪酸代谢调控的机制,发现有价值的高油基因,为高油育种研究提供基础材料,构建了甘蓝型油菜高/低含油量近等基因系。以高油品系NJ9为基础试材,连续自交2代后,选择农艺性状基本一致、含油量不同的姐妹系30份,进行连续自交和含油量的选择,最终获得9份拟近等基因系材料。以来源于芸薹属DB公共数据库的156对SSR引物对9份拟近等基因系株系材料进行扩增,筛选出32对引物用于近等性分析。基于32对SSR引物PCR扩增结果,经过遗传相似性系数估算以及聚类分析,结果显示,9份拟近等基因系试材遗传相似性系数均为0.85~0.94,其中,YC13-554和YC13-559的遗传相似性系数最大,为0.94,确定其为近等基因系。成熟期农艺性状调查结果,进一步确定YC13-554和YC13-559为高/低含油量近等基因系。结果表明,连续自交和定向选择的方法可用于构建近等基因系,丰富了近等基因系的来源。