洋葱不育性鉴定及组培扩繁研究

利用套袋自交及分子标记的方法,对田间观察到的连葱15号洋葱不育株进行育性鉴定,结果发现其自交不结实,orf725分子标记鉴定为CMS-T型不育;利用组织培养进行不育株扩繁,最后确定以洋葱鳞茎盘为外植体,含有7mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA的MS培养基增殖效果最好。另外利用根尖染色体计数鉴定组培苗仍为二倍体。     

洋葱CMS-T型育性分子标记的筛选与鉴定

为筛选便于鉴定洋葱细胞质雄性不育类型及育性相关基因型的分子标记,采用cob(s)、cob(n)、orfA501、Cpp1和orf725共5个与CMS相关分子标记,jnurf13、AcSKP1、DNF-566、RNS-357、OPT和PsaO共6个与育性Ms位点相关分子标记分别对洋葱CMS类型和育性基因型筛选与鉴定。在洋葱不育类型分子标记鉴定中,Cpp1标记不适合本材料CMS分类,cob(s)、cob(n)和orfA501 3个标记联合鉴定洋葱CMS-T类型,筛选出orf725标记适合区分不育株及其不育类型;在34份洋葱育性相关基因型鉴定中,DNF-566、RNS-357、OPT和PsaO4个标记鉴定结果与表型不一致,筛选出jnurf13和AcSKP1 2个分子标记能够鉴定洋葱保持系基因型msms、不育系基因型msms、育性恢复基因型MsMs及杂合子(Msms)。结果表明洋葱CMS-T材料由单核基因Ms位点控制,并且首次报道AcSKP1标记用于CMS-T材料验证,但AcSKP1标记采用混合PCR,鉴定成本相对较高。所以,orf725和jnurf13标记适合田间筛选洋葱不育株类型和育性相关基因型。     

应用分子标记辅助选育洋葱不育系及其杂交应用

利用分子标记辅助筛选洋葱不育系,配制杂交组合,并利用分子标记检测杂交种的育性。结果表明,选育出101A、A1、D-9、A3和T共计5套不育系,101A为黄皮圆球形晚熟CMS-S型不育系,其他4个均为CMS-T型不育系,A1和D-9是利用不育分子标记orf725辅助筛选出的早熟黄皮圆球形不育系,A3和T是利用保持系分子标记jnurf13辅助分别筛选的早熟黄皮圆球形和晚熟红皮扁球形不育系;通过不育系A1和D-9配制64份杂交组合,筛选出23、39、40、72、73和84号共6份候选杂交组合,其中23号为全不育型杂交组合;另外,利用orf725分子标记检测市场上主栽的16个杂交品种的育性,其中帝皇、红将军、A1×3C和T×912 4份均为不育株,首次提出洋葱全不育型杂交种,为洋葱杂交育种提供新思路。所以,利用分子标记辅助筛选洋葱不育系、保持系和全不育型杂交种对生产具有重要作用。     

应用分子标记辅助选育洋葱不育系及其杂交应用

利用分子标记辅助筛选洋葱不育系,配制杂交组合,并利用分子标记检测杂交种的育性。结果表明,选育出101A、A1、D-9、A3和T共计5套不育系,101A为黄皮圆球形晚熟CMS-S型不育系,其他4个均为CMS-T型不育系,A1和D-9是利用不育分子标记orf725辅助筛选出的早熟黄皮圆球形不育系,A3和T是利用保持系分子标记jnurf13辅助分别筛选的早熟黄皮圆球形和晚熟红皮扁球形不育系;通过不育系A1和D-9配制64份杂交组合,筛选出23、39、40、72、73和84号共6份候选杂交组合,其中23号为全不育型杂交组合;另外,利用orf725分子标记检测市场上主栽的16个杂交品种的育性,其中帝皇、红将军、A1×3C和T×912 4份均为不育株,首次提出洋葱全不育型杂交种,为洋葱杂交育种提供新思路。所以,利用分子标记辅助筛选洋葱不育系、保持系和全不育型杂交种对生产具有重要作用。     

洋葱黄色条纹突变体的特征特性

对母系遗传洋葱叶片黄色条纹突变体材料进行田间表型特征观察,叶绿素含量测定和显微结构观察,并利用jnurf13分子标记鉴定保持株。结果表明,洋葱突变体为亮绿黄色条纹。黄皮、白皮和紫皮洋葱中均发现黄色条纹突变株,黄化程度越高植株长势越弱;整个生育期黄色条纹一直存在于管状叶、花薹、花苞、伞状花序中花梗、花瓣、雌蕊、雄蕊等部位,直至植株枯萎也不返绿。单株自交或开放式自然授粉F1中出现全黄株、黄绿条纹株和绿株3种类型,无固定分离比,全黄株苗期死亡。洋葱黄色条纹突变体黄色组织的总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量显著低于绿色组织;石蜡切片观察结果显示黄色和绿色组织的形态结构无差异,但绿色组织的叶绿体总数高于黄色组织;通过超显微结构观察发现,黄色条纹突变体绿色组织中叶绿体结构与正常株无差异,而黄色组织中类囊体、基粒等结构降解,嗜饿颗粒数量多且集中,影响光合作用。另外,利用jnurf13分子标记从12株可育突变体中筛选出5株保持株,可作为形态学标记用于洋葱细胞质雄性杂交制种。     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定水稻资源和检测杂交种纯度

为开发利用水稻广亲和基因S5-n的功能标记筛选了部分资源以及鉴定了以培矮64S不育系为母本的杂交种种子纯度。应用广亲和基因S5-n的功能标记S5136从不育系中筛选出携带广亲和基因S5-n的不育系粤泰A,并利用测序证实,同时发现在缺失下游有1个单碱基的突变,与来源于印度的广亲和材料相同;对以培矮64S为母本的杂交稻两优986的种子中不育系自交结实情况进行了判定,从233棵苗中发现4株培矮64S,自交结实率为1.72%。同时比较了SDS方法和简易DNA快速提取方法的PCR结果,发现利用简易方法提取的DNA当天扩增也可以获得较好的PCR结果,但常温保存2周后,以简易方法提取的DNA为模板难以获得PCR产物。因此,S5-n基因的功能标记S5136可以用于广亲和基因的资源鉴定以及鉴定以培矮64S为母本的杂交种自交结实率。     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定特殊配组类型杂交种纯度研究

"粳不育系/广亲和恢复系"配组方式在浙江省得到了越来越多的应用。广亲和基因S5-n的功能标记可快速检测种子纯度。为验证水稻广亲和基因S5-n功能标记鉴定粳不育系/广亲和恢复系配组方式杂种一代的效果,我们分别将长粳1A和6个恢复系获得的F₁代进行大田统计和分子标记鉴定,结果显示,由于广亲和基因S5-n分子标记不能特异性检测出串粉形成的异形株,导致其鉴定结果较大田统计鉴定结果高1.0～2.0百分点。未来还需要进一步优化广亲和基因分子标记技术的特异性,进而提高分子检测的准确性,这将有助于杂交稻的安全生产。     

柠檬自交后代抗柑橘溃疡病的离体鉴定

为鉴定柠檬自交后代对柑橘溃疡病的抗性,以柠檬鲜叶为材料,通过注射法和针刺法接种不同浓度溃疡病菌菌液,对114株柠檬自交后代群体进行离体鉴定,并以感病材料冰糖橙、抗病材料枸橼C-05作为对照。结果表明:柠檬自交后代对溃疡病抗性存在个体间差异;其中,注射接种法中表现为抗10~4和10~5 CFU/m L病原菌的植株有24株,针刺接种法中表现为抗108 CFU/m L病原菌的植株有11株;其中,有6株柠檬自交后代在2种鉴定方法中均被认定为抗病株。综合2种鉴定方法,114株柠檬自交后代中有29株对溃疡病表现出抗10~4 CFU/m L病原菌。     

甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的育性鉴定及筛选

【目的】提高甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的育性纯度。【方法】对课题组现有的40对（共计620颗个体植株）甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系进行分子标记育性鉴定，记录鉴定结果中显示不育系中混有的保持系植株和保持系中混有的不育系植株的对应编号；在田间进行形态学验证，同时剔除混杂株。【结果】利用分子标记育性鉴定共检测到92颗混杂植株的DNA，其中73颗为保持系中混有不育植株，19颗为不育系中混有可育植株；在田间进行形态学育性鉴定时，观察花粉鉴定植株育性的同时观察植株的粒性，共有122株个体植株发生混杂（包含分子标记育性鉴定为混杂的92颗植株），即73株为保持系混杂，49株为不育系混杂。在田间验证时发现还有多胚植株混杂，可能是在种子清选过程中，有一定的概率混进了多胚种子。【结论】通过田间对混杂植株的剔除，即保证了不育系与保持系的育性及粒性纯度，又为这40对甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析提供了前提条件，奠定了配制二元不育系的基础。     

自育棉花不育系不育性鉴定

以自育棉花不育系为材料,通过自交的方法鉴定其不育度。自交分为2组,一组整株自交;一组模拟自然状态,即下部果枝自由授粉,上部果枝全部自交。结果表明:2组不育株的自交结实率为0,说明筛选出的不育系不育度为100%,不育性不受环境因素的影响。并对比不同授粉方式的结铃率,进一步说明自育棉花不育系下部结铃是昆虫传粉造成的,说明该不育系具有高不育度。