小麦D型细胞质雄性不育系与保持系叶绿体DNA的RAPD分析

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,选出 1稳定的细胞质雄性不育系 ,简称D型不育系。受体 81 45 2 7可以作该不育系的保持系。供体λDNA、受体81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种一代叶绿体DNA的RAPD分析结果显示 ,D型不育系及杂种一代有 1条与供体相同而在受体中不存在的特异带 ,另外有两条特异带在受体和杂种一代中存在 ,而在不育系中消失 ,这两条带可能与育性有关。RAPD分析证明供体DNA片段可以整合插入到受体叶绿体基因组中 ,改变原有的基因表达和调控 ,导致性状变异     

用AFLP技术分离辣椒mtDNA中与雄性不育相关的基因片段

采用AFLP技术对辣椒胞质雄性不育系‘北A’、相应保持系‘北B’及其杂种F1的m tDNA进行了比较分析,获得了9条差异谱带,对全部差异谱带进行了克隆测序和同源性比对分析。结果表明,部分序列同烟草NADH脱氢酶亚基1和核糖体蛋白L2基因、矮牵牛线粒体嵌合基因nad4L-orf25等核苷酸序列存在90%以上的相似性。推断这些差异片段可能与辣椒细胞质雄性不育相关。     

外源DNA导入小麦后雄性不育变异的初步研究

利用浸泡法将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,获得不育变异株 ,稳定为不育系 ,简称D型不育系。该不育系小花结构具有显著特点 ,多数小花子房数目增加 ,花药数目减少 ,而且二者之和并非恒定为 4。多子房小花一般位于穗的中部 ,而顶部和基部小花未发现多子房现象。多子房小花的主子房位于小花的中央 ,副子房着生于主子房的周围。子房的发育进程不同步 ,主子房发育较早 ,体积较大 ;副子房发育较慢 ,而且未发育成熟即退化萎缩。花药多呈短棒状、月牙状等畸形状态 ,且多数在早期即退化萎缩 ,无生活力花粉。杂交试验表明 ,该不育系为细胞质雄性不育系 ,不育度达 99% ,受体品系 81 45 2 7可作其保持系。不育系与鲁麦 1 4号的杂种一代在穗长、每穗小穗数和穗粒数等性状上存在一定程度的杂种优势 ,单株产量较鲁麦 1 4号增加 1 1 6%。     

外源λDNA导入普通小麦雄性不育变异的分子验证

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,获得一细胞质雄性不育变异体 ,稳定成系 ,简称D型不育系 ,受体 81 45 2 7可作其保持系。用32 P标记的λDNA作为探针 ,对受体 81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种F1 核DNA和叶绿体DNA进行点杂交。实验结果表明 :D型不育系及杂种F1 核DNA和叶绿体DNA点杂交均呈阳性反应 ,而受体无阳性反应。说明外源λDNA片段已经整合进了不育变异体核基因组和叶绿体基因组中 ,并且可以稳定遗传。该结果从分子水平上初步证明了外源DNA导入技术的可靠性     

小麦T型雄性不育恢复基因的遗传分析及RAPD标记

2114是一个携带有来自小伞山羊草的恢复基因的T型恢复系，为研究该恢复系恢复基因的遗传，我们将恢复系2114与3个不育系ND44A、D8442A、D北15A杂交，通过调查三个组合的F2代群体育性分离对恢复基因进行了遗传分析。分析表明除了一对主效基因控制外，2114 性同时又受微效基因的影响，而且2114中携带有恢复基因的易位染色体在不同遗背景中雄配子的传递率不同。以ND44A／2114的F2代分离群体为作图群体，利用分离群体分组分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA），用460个随机引物对2114中的T型细胞质雄性不育恢复基因Rf6进行RAPD分析，筛选到10个可在亲本间扩增出多态性的引物，其中OPI18经多次重复能在亲本间及不育和可育池间扩增出稳定的多态性片段OPI181260。进一步对F2群体的147个单株分析表明：OPI181260与恢复基因Rf6的遗传距离为3.4cM。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和Rf4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选。结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、Rf1、Xgpw7062;(3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw7011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm193和Xgwm508。研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和Rf4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

大葱(Allium fistulosumL.)胞质雄性不育基因的RAPD标记

利用220个随机引物分析了大葱不育系（209A0和保持系（209B）的cpDNA,mtDNA。其中引物S13、S38、S72、S73、S200在叶绿体或线粒全基因组中扩增出了多态性片段S132800、S38950、S7230S731100、S2002400；单株检测表明，它们与育性连锁S132800能在“章丘大葱”、“莱芜鸡腿”、“韩国大葱”等群体中区分N、S胞质，S2002400能在所有供试材料中区分两种胞质因而具有更大的利用价值。筛选的标记在测交，杂交，自交后代中仍能检测到，可用于分子标记辅助育种。     

外源DNA导入普通小麦雄性不育变异体的花粉母细胞减数分裂观察

将外源λDNA导入受体普通小麦品系 81 45 2 7,获得一雄性不育变异体。对该不育变异体和受体花粉母细胞减数分裂过程进行观察。结果发现 ,不育变异体花粉母细胞染色体异常比率达到 1 8% ,而受体花粉母细胞染色体异常比例为 0 8% ,二者存在明显差异。染色体异常类型主要有单价体、染色体落后、染色体断片、染色体桥、微核及二分体、四分体异常等。染色体异常可能是外源DNA导入受体后 ,整合进受体染色体中的DNA片段影响其正常的遗传过程而造成的。花粉母细胞减数分裂过程染色体异常可以引起部分花粉败育 ,但不是该变异体败育的主要原因     

油菜新雄性不育系Xin1的不育性与恢复性

本文比较了新不育系Xin1 CMS(cytoplsmic male sterility)与我国主要的细胞质雄性不育类型Pol(Polima)CMS、Shan2A CMS、Ogu CMS的花器形态,F1代育性情况及其恢保关系,研究分析了orf224基因Xin1 CMS与Pol CMS等在线粒体基因组上的差异。结果表明新不育系Xin1 CMS花器形态与Pol CMS、Shan2A CMS和Ogu CMS的花器有显著差别。与RF01杂交,得到有正常结构的花器,花粉生活力为90.8%。所试26个测交材料中,有13对(50%)测交F1表现出育性反应不同,在14个Pol CMS和Shan2A CMS的保持系测交Xin1 CMS的F1中,6个Pol CMS和Shan2A CMS的恢复系测交Xin1 CMS的F1中,有5个材料能保持Xin1 CMS,有1个表现为半不育,1个材料能半恢复Xin1 mtRNA CMS。测交结果表明Xin1 CMS与Pol和Shan2A的恢保关系不同。对新不育系Xin1、Polima和Ogu的orf224基因的扩增结果表明Xin1有1条与Pol相同的谱带,缺失Pol的另一条谱带;说明Xin1 CMS是不同于Pol CMS的新不育系。     

小麦D2型细胞质长日光敏雄性不育可能分子机理的研究初报

一些D2型细胞质的核质杂种小麦在长日下(≥15h)出现雄性不育,表现为雄蕊心皮化,在短日下(≤14.5h)则育性正常,国内外学者将这种新型不育系称之为光敏细胞质雄性不育(Photoperiod-sensitiveCytoplasmicMaleSterilityPCMS).以D2型细胞质光敏雄性不育系农林26及其短日下可育对照为材料,对D2型细胞质光敏雄性不育的基因表达进行了研究.研究表明长日下小麦中与拟南芥控制花发育的B类基因AP3具有同源性的TaMADS#51在该不育系中(长日条件下)未见表达,而在短日下有表达,但只在幼穗中表达,叶片和成穗中均未见表达.初步认为该不育系在长日下出现雄蕊心皮化是由于控制雄蕊发育的B类基因沉默所致.研究揭示了一种核质互作+基因型环境互作的复杂互作造成类似于拟南芥中单基因突变的遗传现象.     

小麦粘类CMS育性恢复基因的SSR分子标记与定位

利用SSR技术,对小麦粘类CMS（细胞质雄性不育）的1对近等基因系（NILs）和回交群体（BC₁'）进行分析,筛选与粘类CMS育性恢复基因相连锁的分子标记并进行恢复基因定位,以进一步探讨小麦粘类CMS育性恢复的遗传机理。结果表明：在18对位于1BS上的SSR引物中,有6对引物在近等基因系间扩增出了稳定的多态性差异;经分离群体验证表明,恢复基因与4对SSR引物的扩增位点Xwmc406、Xbarc8、Xwmc611和Xgwm273有连锁关系,遗传距离分别为2.7、2.8、21.4和26.2cM,这些标记可稳定应用于小麦粘类CMS育性恢复基因的辅助选择;研究还表明,小麦粘类雄性不育系的育性恢复主要受1BS上的1对主效恢复基因及一些微效基因共同控制;本研究标记出的恢复基因应为Rfv1;上述4个标记与该主效恢复基因Rfv1之间的位置顺序依次为Xwmc406、Rfv1、Xbarc8、Xwmc611、Xgwm273。     

甘蔗祖亲种RAPD标记的序列特征性片段扩增区域（SCAR）转化分析

采用RAPD标记技术获得了甘蔗(Saccharum)亲本种RSp2、RSp5、RSp6、RSo13和RSp16 5个RAPD标记特异片段.根据这5个特异片段的测序结果,设计了15对特征性片段扩增区域(SCAR)标记引物,并经SCAR标记特异引物筛选,ZT51、ZT52、ZT53、ZT55及ZT56为割手密种特异引物.RSp2这一甘蔗割手密种特异的RAPD标记被成功转化为割手密种(S.spontaneum)特异SCAR标记,记为ZT51-439.在甘蔗种质检测时,能在崖城割手密、印度割手密及部分云南割手密亲本种中特异检测出,并在具有割手密血缘的47份栽培种中均能检测到明显而唯一的439 bp割手密种特异条带.     

K-19小麦雄性不育-育性恢复体系的研究

该研究以粘果山羊草Ae.19(Ae.Kotschyi 19)为母本,中国春和云南铁壳小麦为桥梁亲本进行远缘杂交,获得雄性不育株,再用普通小麦品种(系)与其测交和连续回交,育成了具有粘果山羊草Ae.19细胞质普通小麦细胞核的K-19小麦雄性不育系,并选育出K-19农矮3号A等10余个优良K-19不育系,其不育性稳定,没有发现单倍体,综合性状好。从普通小麦品种(系)中发现了恢复力高的K-19小麦雄性不育恢复系(源),筛选出原KR_1等7个恢复系,国内法恢复度高达88.2％～96.9％,国际法恢复度高达116.4％～150.4％,其后代不产生单倍体或单倍体频率很低,综合性状好。K-19小麦雄性不育-育性恢复体系的建成,丰富了小麦杂优育种种质库,具有良好的生产利用价值。     

甘蓝型油菜陕2A细胞质雄性不育的遗传及RAPD标记

本研究以甘蓝型油菜陕 2A细胞质雄性不育系、保持系和F2 分离群体为材料 ,对F2 分离群体的遗传分离情况进行分析 ,结果表明 ,可育与不育株花器存在明显差异 ,符合 3∶1的分离比例 ,因而推断细胞质雄性不育恢复基因受 1对显性基因控制。利用分离群体分组分析法(BSA) ,用 1 0 5个随机引物对细胞质雄性不育恢复基因进行RAPD分析 ,发现有 6个随机引物扩增出多态性差异谱带。引物S62 和S74在可育和不育基因池中扩增出单条特异性谱带所代表的DNA序列 ,很可能与不育系的恢复基因连锁。     

半滑舌鳎性别特异微卫星标记的SCAR转化及其应用

半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)性别控制与全雌育种相关研究需要一种快速、准确的性别特异分子标记。本研究通过对半滑舌鳎共显性性别特异微卫星标记筛选,得到Z、W染色体同源片段相差35bp的位点,对其进行克隆和测序,针对所得测序结果,重新设计引物进行序列特异扩增区间(sequence characterized amplified region,SCAR)转化,增大35 bp差异片段在扩增片段中的所占比例;并摸索得到4%琼脂糖凝胶,150 V,25 min为最适电泳条件,所得SCAR标记可在雌性个体中扩增出169和134 bp两种DNA条带,雄性个体中扩增出169 bp DNA条带,超雌个体中扩增出134 bp DNA条带;将其应用于生产实践中,对半滑舌鳎生理雄性亲鱼576尾进行快速检测,在保证存活的前提下,剔除了亲鱼中的100尾伪雄鱼,有助于提高后代的雌性比例。本研究所得半滑舌鳎性别特异SCAR标记,可用于实验室对半滑舌鳎雌性、雄性和超雌个体遗传性别的准确测定和养殖场简易环境下养殖亲鱼雄鱼中伪雄个体的快速检测。     

小麦光温敏核雄性不育系BS20育性的QTL分析

以小麦(Triticum aestivum L.)光温敏不育系BS20×Fu3 DH群体的289个系为材料,于2005-2006年度种植于北京海淀和安徽阜阳,进行了育性(结实率和结实小穗率)的调查.利用SSR标记和分离群体分组分析法(BSA)分析该群体中与育性相关的分子标记,用128对SSR引物,初步构建BS20×Fu3群体的分子标记遗传连锁框架图.BSA的结果表明,与育性连锁的3个标记是Xgwm294、Xgwm374和Xgwm44,分别位于染色体2AL、2BS和7DS;采用混合线性复合区间作图法对小麦育性进行QTL分析,检测到6个QTL,分布在1AS、2BS、2DL、6AL、6BL和7DS染色体,贡献率为1.1%～12.5%,其中7DS上的QTL与2BS、6AL和6BL上的QTL存在显著的互作效应.综合BSA和QTL分析结果,确定染色体7DS和2BS上的QTL重复性较好、贡献率和互作效应较大,为小麦光温敏核雄性不育性状的重要QTL,标记区间分别为Xgum44-Xcfd14和Xgwm148-Xgwm374,贡献率分别为7.2%～12.5%和2.1%～2.5%.     

玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63与其突变株间的DNA多态性分析和序列特征性扩增区域(SCAR)标记

玫瑰黄链霉菌(Streptomyces roseoflavus )Men-myco-93-63是分离自马铃薯疮痂病自然衰退土壤中的一株拮抗菌。前期研究表明,该菌株及其发酵液对棉花黄萎病菌（Verticillium dahliae）等多种重要的植物病原真菌具有较强的抑制作用。利用AFLP对Men-myco-93-63及其8株抗生素生物合成阻断突变株进行了基因组DNA多态性分析。结果表明,38对AFLP引物共产生3 142条谱带,其中2 362条为多态性谱带,占总带数的75.2 %。从96对引物中筛选得到了3对引物：E-CA/M-GA,E-GA/M-AC和E-GA/M-AG,分别扩增出254、312和209 bp 3条仅在Men-myco-93-63中存在,命名为EM254、EM312和EM209。将这3个片段回收、克隆和测序,成功地将其转化为SCAR标记,可以更加方便地用于对突变株的分子检测。     

棉花DNA遗传转化系的农艺性状变异和SSR标记分析

利用花粉管通道技术，将海岛棉(Gossypium barbadense)DNA导入陆地棉(G.hisutum)栽培品种豫棉17号中，获得了HB1、HB2、HB3和HB44个遗传转化系，其纤维品质、衣分、铃重与供体和受体相比有显著的差异。通过145对SSR引物的筛选和鉴定，检测出4对引物的多态性。BNL786、BNL2449等SSR引物在子代变异系HB1～HB4的扩增产物的带型明显不同于其受体，表明海岛棉DNA进入了受体并得到了遗传。海岛棉DNA导入陆地棉的HB5～HB73个子代选系在T2-T4代的衣分、铃重、纤维长度、强度、细度、伸长率、DNA的SSR标记等特征，都与其受体豫棉17号基本一致，表明海岛棉DNA可能没有导入这些选系中。此外，外源DNA导入子代的T2-T4代系的农艺经济性状分析和SSR分子标记检测都表明，一旦外源DNA导人受体变异性状在低世代就可以表现稳定遗传。     

烟粉虱B型及二个非B型种群的SCAR分子标记

用随机引物H16对浙江采集的烟粉虱(Bemisia tabaci)B型和2个非B型种群进行RAPD分子标记，结果表明: B型、非B型ZHJ-1和非B型ZHJ-2 3个种群分别能稳定地扩增出446、390和1317 bp的特异性片段。将3个种群的特异性片段分别克隆和测序，根据测序结果设计3对SCAR引物。通过PCR反应条件的优化，B型、非B 型ZHJ-1和非B型ZHJ-2 3个种群各自的SCAR引物分别能扩增出本种群的特异性条带，其大小依次为439、366和1238 bp，而其它种群与温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum )则无扩增。