结球甘蓝抽薹性遗传规律和QTL定位分析

以早抽薹‘S-1’与晚抽薹‘G-1’为亲本，构建F1、BC1、BC2和F2群体，采用植物数量性状主基因 + 多基因混合遗传模型分析法对结球甘蓝抽薹性状进行遗传分析，并采用SLAF-BSA方法对抽薹时间进行QTL定位分析。结果显示，结球甘蓝抽薹性状是由2对加性—显性—上位性主基因 + 加性—显性多基因遗传控制；主基因 + 多基因平均遗传率是93.41%。共检测到2个QTL，分别为2号染色体上的2.31 ~ 3.09 Mb和33.57 ~ 34.40 Mb，总长度为1.61 Mb。     

大白菜回交导入系群体构建及其遗传分析

 利用大白菜栽培品种的DH系Z16和白菜型油菜自交系L144杂交的F1获得包括119个株系的DH群体。用相同亲本的F₁与Z16进行独立回交, 利用25个独立回交的BC₂分别得到这些株系的DH系,选择每个BC₂的4~6个DH系构建121个株系的BIL群体。进一步利用SSR和SRAP标记构建了DH群体遗传图谱, 由10个连锁群组成, 包括245个分子标记, 总长度714 cM, 平均遗传图距2.9 cM。再以此图谱为参照, 用锚定在染色体上的97个SSR标记研究供体亲本L144的染色体片段在B IL群体中覆盖基因组比率。在BIL群体中来源于L144的基因组片段占0.84% ~35.00% , 平均为11.31% , 接近理论遗传预期值12.50%。在25个BC₂的BIL株系中供体亲本L144等位位点占1.69% ～27.36% , 平均为11.03%。     

控制白菜3–丁烯基硫代葡萄糖苷积累的QTL定位及分析

 利用黄籽沙逊油菜L143和大白菜Z16杂交,再用Z16回交2代,然后进行小孢子培养构建了包含120个BC2DH株系的分离群体。应用135个InDel标记构建了包含10连锁群覆盖全基因组总长度为559.08 cM的遗传图谱。利用HPLC法对不同年份中亲本及BC2DH群体株系叶片中不同结构硫苷的测定,发现亲本间3–丁烯基硫苷积累差异极显著,结合MapQTL4软件与MQM作图法分析,共发现了两个控制3–丁烯基硫苷积累的主效QTL位点NAP-QTL-A03和NAP-QTL-A09,其中NAP-QTL-A03能解释51.0%（2007年秋）和64.2%（2009年春）的变异,两个QTL累计贡献率分别为67.90%（2007年秋）和73.10%（2009年春）。结合白菜基因组进一步分析认为NAP-QTL-A03为控制烯烃基硫苷生物合成的关键位点AOP,且可能的候选基因为BrAOP2,而NAP-QTL-A09位点附近存在另一个调控硫苷生物合成候选转录因子MYB28。     

黄瓜抗白粉病染色体片段导入系的SSR鉴定

 以黄瓜高抗白粉病品种JIN5-508为供体亲本,以高感白粉病品种D8为轮回亲本,通过多代回交后自交,并在每个世代结合白粉病抗性进行接种鉴定,获得了17个以D8为遗传背景但具有抗白粉病的染色体片段导入系。利用平均分布于黄瓜7条染色体上的324对SSR引物对17个导入系63个抗病单株（病情指数 ≤ 10）的染色体导入片段特征进行了鉴定。结果表明：74对SSR引物在亲本间表现多态性;63个抗病单株中单片段导入系共25株,占39.68%;导入双片段的共32株,占50.79%;有3个供体片段导入的为4株,占6.35%;无片段导入的2株,占3.17%。出现频率较高的导入片段共4个,分别位于1号染色体的23.4 ~ 41.3 cM、3号染色体的51.1 ~ 54.0 cM、4号染色体的9.3 ~ 11.3 cM和6号染色体的1.4 ~ 3.2 cM处,出现的频率分别为74.6%、44.4%、25.4%和7.9%。     

西瓜高代回交株系基因型分析(摘要)

西瓜品种资源遗传基础狭窄,在一定程度上对培育优质西瓜品种造成了困难。而野生西瓜具有许多优良的农艺性状,挖掘利用野生西瓜种质资源的有益基因,是西瓜品种改良的重要途径。以野生西瓜材料A69为供体亲本,栽培西瓜材料203Z为轮回亲本,通过连续回交,获得超过100个BC4株系。在BC4株系中发现了大量的果实性状变异,如不同瓤色、酸味、苦味、硬果皮、硬果肉、低糖等。选择其中的部分变异株系进行SSR标记,通过GGT遗传分析软件进行基因型分析。结果表明,选用的178对SSR引物在两个亲本材料之间具有多态性的引物有99对,多态率为55.6%,且多为共显性标记,说明两亲本材料遗传差异较大。以其中1株果肉硬度变异株系为例,发现在西瓜的第1、2、6、8、10、11染色体上存在7条不同长度的外源野生片段,且多为杂合片段,片段总长度为59.9 c M,平均片段长度为8.56 c M,最长片段为17.55 c M,最短片段为5.6 c M,背景恢复率为92.3%。同时对9个果肉硬度变异株系的基因型进行比较,发现有6个以上的不同单株在6条染色体上均存在外源野生片段,可以推测其中的一个或多个外源野生片段存在着控制果肉硬度大小的基因。     

中早熟甘蓝新品种‘劲绿60’

‘劲绿60’是由两个自交不亲和系01C63-1-1和02C54-1-2配制而成的适用于春秋两季露地栽培的两用型甘蓝一代杂交种,表现为中早熟,从定植到收获55～60 d。叶球圆球形,绿色,单球质量约1.6 kg;质地脆嫩,品质优良,商品性佳。极耐裂球和未熟抽薹,高抗枯萎病和霜霉病,中抗黑腐病。适合在北京、河北、甘肃和陕西等地区春、秋季露地种植,平均产量分别为77.53和76.69 t·hm-2。     

野生黄瓜代换系的构建

 野生黄瓜（Cucumis sativus var. hardwickii Royle）是目前唯一被发现的黄瓜野生变种,具有抗根结线虫和CMV等优异性状,分枝性强,果实为卵圆形,味极苦。利用野生黄瓜品系PI183967为供体材料,栽培黄瓜（Cucumis sativus var. sativus L.）‘新泰密刺’纯系为受体材料,经过3次回交和1次自交,创造了一套代换系材料。在回交和自交过程中,利用均匀分布在全基因组上的62个SSR标记,跟踪野生黄瓜的基因组片段,共选择出21份单片段和10份双片段代换系材料,共得到代换片段41个。这些野生代换片段重叠累加覆盖野生黄瓜染色体组96.81%。这套代换系材料为利用野生黄瓜的优异基因提供了新的种质资源,也为精确分析黄瓜数量性状奠定了材料基础。     

甘蓝NLR家族全基因组鉴定、进化分析及在不同病害胁迫下的表达分析

从全基因组水平鉴定了87个甘蓝NLR基因家族成员,并对其进行了进化分析和表达分析。基因结构和motif组成分析表明,87个基因可分为5个亚类:NB-LRR(34个)、CC-NB-LRR(6个)、TIR-NB-LRR(45个)、RPW8-NB-LRR(1个)和CC-TIR-NB-LRR(1个);染色体定位分析表明,该家族基因在9条染色体上呈不均匀地单一或成簇分布;进化分析表明,甘蓝35个NLR基因与白菜NLR基因存在同源关系,其余52个基因为甘蓝特有;利用转录组数据分析了参与甘蓝枯萎病、黑腐病、根肿病、霜霉病、白粉病等抗性应答相关的差异表达基因,发现参与不同病害胁迫抗性应答反应的NLR基因差异较大,这可能与不同NLR基因对不同病原特异性识别有关。     

添加结球甘蓝4号染色体对不同基因型大白菜抽薹及BrFLCs基因表达的影响

在获得耐抽薹大白菜-结球甘蓝4号染色体单体异附加系AC4的基础上,以其为母本分别与不同基因型的2个耐抽薹大白菜自交系和2个易抽薹自交系杂交,利用根尖染色体计数法结合结球甘蓝4号染色体相对于大白菜的特异分子标记鉴定,对杂交后代进行筛选,在每个杂交组合后代中分别获得了2个2n = 21和2个2n = 20植株。抽薹现蕾时间鉴定结果表明每个杂交组合后代中2n = 21的植株均较2n = 20的植株抽薹现蕾时间推迟。对杂交后代及其父本植株中BrFLCs的表达进行了分析,结果表明BrFLCs基因表达量不是影响大白菜抽薹现蕾的唯一主要因素,基因组背景对抽薹现蕾时间效应大于BrFLCs基因,同时外源结球甘蓝4号染色体的添加对BrFLCs基因表达的效应受大白菜基因组背景的影响。     

大白菜—结球甘蓝易位系‘AT9-1’和‘AT9-2’的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝9号单体异附加系(AC9)为试材,对其与大白菜亲本‘85-1’回交后代植株进行游离小孢子培养。利用结球甘蓝9号染色体相对应的C06连锁群特异的20个InDel标记对小孢子植株进行筛选,结合细胞学鉴定从中获得两个添加甘蓝9号染色体不同片段的易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’。通过对InDel标记的加密设计,明确了易位系‘AT9-2’中甘蓝片段大小为1.03 Mb;利用大白菜A基因组10个连锁群上均匀分布的177个InDel标记对其进行分子鉴定,初步确定了易位系‘AT9-2’中甘蓝染色体片段位于大白菜1号染色体上。对易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’分别进行自交、与大白菜亲本‘85-1’回交、与大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’杂交,利用结球甘蓝C06连锁群特异的InDel标记对自交、回交、杂交后代进行鉴定,结果表明:两个易位系中甘蓝9号染色体片段的遗传稳定性非常低,易位系‘AT9-1’的自交、回交和杂交后代中含有甘蓝染色体片段的植株比例仅为8.9%、3.1%和2.8%;而‘AT9-2’仅为6.7%、1.6%和2.6%。     

甘蓝新品种‘豫甘1号’

‘豫甘1号’是采用游离小孢子培养技术育成的春季早熟甘蓝杂交一代新品种。早熟,不易先期抽薹,适应性强,抗病毒病、黑腐病和霜霉病等。叶球圆球形。定植后60 d左右成熟,商品性好,质地脆嫩,风味佳,净菜产量73.6 t · hm-2。     

花椰菜—黑芥体细胞杂交获得抗黑腐病异附加系新材料

 以花椰菜—黑芥体细胞杂种的自交及回交后代为材料,建立了结合抗病性人工接种鉴定,流式细胞仪DNA含量分析,B基因组特异分子标记和染色体原位杂交的大规模群体分析技术,在50份高代自交及回交材料中筛选获得了20份形态学特征偏向花椰菜,30份呈花椰菜—黑芥中间类型的材料。细胞DNA含量检测（FLC）及染色体计数结果表明,偏花椰菜的类型,DNA含量基本在2.24 pg · cell^-1以下,染色体数在28条以下。经连续3年黑腐病病菌人工接种鉴定,获得高抗株系12个,抗性株系17个,占全部受试材料的14%。对其中3个（PFCN29 BC3-3-5、PFCN16-1 S2BC3-107和PFCN14-1 S1BC4-123）形态偏花椰菜且高抗黑腐病的植株进行基因组原位杂交,结果显示其分别为花椰菜染色体组附加了2、7和8条黑芥染色体的异附加系材料。这些植株可以用于后续的研究和作为育种桥梁材料,进一步获得黑腐病抗性的单体附加系或渐渗系。本研究表明通过体细胞杂交转育野生优异抗性资源,创新甘蓝类蔬菜育种种质的可行性。     

与黄瓜霜霉病抗性相关基因连锁的分子标记研究

以黄瓜抗霜霉病和感霜霉病亲本组合(Q9×Q10)的F2分离群体为试材,采用BSA法筛选到了1个AFLP引物组合P11M70在抗病池和感病池间表现多态,抗病池和抗病亲本均具有大小约304 bp的特异谱带,感病池和感病亲本均扩增出了大小约为301 bp的特异片段。经F2单株验证及连锁分析,该特异片段与霜霉病抗病相关基因相连锁,连锁距离为5.22 cM。对特异片段的测序结果显示,两片段的大小分别为304 bp和301 bp,且2个片段的差异仅为3个"A"碱基的插入或缺失以及1个"C-T"的碱基突变。将该AFLP标记成功地转换为了简单实用的SCAR标记。     

春季大白菜新品种世纪春的选育

世纪春系以日本和韩国材料经多代自交纯化并结合耐抽薹性鉴定选育而成的2个自交不亲和系91-2-3-1-5-1和94-1-4-3配制而成的春大白菜一代杂种.该品种耐抽薹性强,结球迅速,球叶深绿色、倒卵圆形,叶球中桩合抱,紧实,球形指数1.6,单株净菜质量2.85kg.抗霜霉病、黑腐病,中抗病毒病.春季栽培从定植至收获需65～70 d(天).平均产量5 000kg·(667 m2)-1左右.     

萝卜新品种比较试验

对引进的4个萝卜品种的植物学性状、商品性状、抗病性及产量进行比较分析,结果表明,不同品种间存在显著差异,雪单1号高抗病毒病、黑腐病、霜霉病,产量高达4708.7kg/667m2,且歧根裂根少;玉长河抗病毒病,高抗黑腐病、霜霉病,产量为4303.7kg/667m2,均适宜在湖北恩施州高海拔地区推广种植。     

利用游离小孢子培养育成早熟春甘蓝新品种‘豫生1 号’

采用游离小孢子培养技术快速育成早熟春甘蓝一代杂交新品种‘豫生1 号’ ( 96-1) 。该品种叶球近圆形, 结球紧实, 叶质脆嫩, 耐先期抽薹, 耐裂球, 抗病毒病、黑腐病、霜霉病。定植后60 d 成熟, 净菜产量44~ 55 t/ hm²。适于华北地区春季栽培。     

利用游离小孢子培养育成早熟春甘蓝新品种‘豫生1 号’

 采用游离小孢子培养技术快速育成早熟春甘蓝一代杂交新品种‘豫生1 号’ ( 96-1) 。该品种叶球近圆形, 结球紧实, 叶质脆嫩, 耐先期抽薹, 耐裂球, 抗病毒病、黑腐病、霜霉病。定植后60 d 成熟, 净菜产量44~ 55 t/ hm²。适于华北地区春季栽培。     

香蕉杂交种‘粉杂1号’ABBB基因组鉴定

香蕉杂交品种‘粉杂1号’是当前商业种植中唯一的抗香蕉枯萎病粉蕉（Musa spp. ABB,Pisang awak）品种,该品种来源于高感病的‘广粉1号’（ABB）偶然得到的种子实生苗,其基因组组成和父本未知。通过流式细胞技术（FCM）、染色体制片、基于ITS的限制性片段长度多态性聚合酶链反应（ITS-PCR-RFLP）及反转录转座子间扩增多态性（copia-IRAP）分子标记技术,并结合形态性状评分对‘粉杂1号’基因组组成进行鉴定。流式细胞分析结果显示‘粉杂1号’为四倍体,染色体制片显示染色体数为2n=4x=44条,ITS-PCR-RFLP分子标记结果显示其同时具有A和B基因组,copia-IRAP结果显示其含两套或者以上B基因组;形态打分为67分,对应基因组组成为ABBB。综合以上结果认为‘粉杂1号’基因组组成为ABBB,推测其父本可能为BB基因组组成的野生蕉。     

黄瓜瓜长性状的QTL定位分析

以黄瓜野生变种PI183967(Cucumis sativus L.hardwickii)和新泰密刺选系931为亲本获得的包含179个单株的F2群体为作图群体,构建了一张包含234个SSR标记、7个连锁群(分别对应黄瓜的7条染色体)的黄瓜遗传图谱,该图谱覆盖基因组长度829.7cM,平均图距3.5cM。结合F2和F3的表型数据,共检测到5个瓜长QTL,分布在第1、4、6号染色体上,贡献率在7.1%～14.1%之间。     

SSR与AFLP标记在甜瓜连锁图谱上的分布

利用3-2-2×TopMark杂交组合,得到152株重组自交系群体,构建甜瓜分子遗传图谱。该图谱包括71个SSR标记和94个AFLP标记,由17个连锁群构成,覆盖基因组总长度1 222.9 cM,标记之间平均距离为7.41 cM。筛选了428对SSR分子标记（其中360对为EST-SSR引物,68对为g-SSR引物）,得到94对具有多态性的SSR标记,其片段大小在150～300 bp之间,多态性比例占21.29 %;筛选了256对EcorI/MseI AFLP引物组合,得到22对AFLP多态性引物,共含有146个AFLP多态性位点,其片段大小在100～600 bp之间。SSR标记较平均的分布在染色体上,AFLP标记在LG1、LG12及LG14上出现聚集现象。