油菜Nsa CMS候选恢复基因的来源及表达

根据同源序列法克隆的Nsa CMS候选恢复基因PPR618的序列,采用PCR方法在Nsa CMS不育系、恢复系、原始体细胞杂交亲本以及其他甘蓝型油菜品种中共克隆出22个同源序列。序列分析表明,野芥亲本野油18、甘蓝型油菜亲本中双4号各含有2个同源序列,而Nsa CMS 4个恢复系则分别含有3、1、1、1个同源序列。恢复系中候选恢复基因的序列与野芥亲本野油18的同源序列的一致性在93%以上,其中恢1、恢3和恢4中至少有一个同源序列与野油18的第一个同源序列完全相同,恢2中的同源序列与野油18的第2个同源序列完全相同;但与甘蓝型油菜的同源序列一致性均低于80%,说明候选恢复基因来源于新疆野芥,而不是甘蓝型油菜。除了原来的PPR618外,获得了3个来源于恢复系的新候选恢复基因。候选恢复基因在序列上与萝卜和矮牵牛的恢复基因一致性较高。半定量RT-PCR分析表明,候选恢复基因在恢复系中多个组织都有表达,但在根、茎中表达量特别少。随着营养器官到生殖器官的发育逐渐升高,候选恢复基因在恢复系中表达量最高的是雄性败育关键时期, 即1.5~2.5 mm的花蕾中,但不育系中的同源基因在茎中的表达量则相对高于其他组织。     

三个中籼稻骨干恢复系对白叶枯病和褐飞虱抗性改良效果的评价

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法,将抗白叶枯病基因Xa23和抗褐飞虱基因Bph18(t)导入明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系,获得带有Xa23抗性基因纯合的改良恢复系明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和携有抗褐飞虱Bph18(t)基因的蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t),并从蜀恢527/IRBB23 F₁和浙恢7954/IR65482 F₁复交后代中选育出的带有Xa23和Bph18(t)的双基因聚合系浙蜀-Xa23-Bph18(t)。明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对中国和菲律宾的17个白叶枯病菌均表现高抗,蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t)和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对褐飞虱的抗性也达到中抗以上水平。抗性改良恢复系及其与不育系II-32A、沪旱11A的测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿,但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明,抗性基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全,对恢复系白叶枯病改良的效果明显,而抗性基因Bph18(t)对褐飞虱的改良效果与遗传背景有关。对分子标记回交和复交改良恢复系的抗病虫性进行了讨论。     

马铃薯类黄酮-3-O-葡萄糖基化酶基因的克隆与表达分析

根据茄科植物花色苷生物合成相关基因的资料,设计简并引物,通过RT-PCR的方法从马铃薯(Solanum tuberosum cv.Chieftain)紫色芽的cDNA中克隆到类黄酮-3-O-葡萄糖基化酶基因(3GT)的全长cDNA.序列分析表明,这个3GT基因编码的多肽为448个氨基酸残基,在氨基酸水平上与茄科的矮牵牛和茄子的一致性最高,均为76%,多重比较和系统发育分析均表明,该基因为3GT家族中的一个新成员.用半定量RT-PCR进行了表达分析表明,3GT在根、叶和块茎中的表达量远高于茎和花;此外,3GT在Chieftain的红色愈伤组织中表达而在非红色愈伤组织中不表达,可见,3GT的表达与花色苷的积累是相关的.     

OsPAL2;3对水稻化感抑制稗草能力的调控作用

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL,EC 4.3.1.5)是调控酚酸类化感物质合成的关键酶。PAL在水稻中为多基因家族,化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont中,相同PAL基因成员的启动子组成序列均存在差异,并以OsPAL2;3、OsPAL2;4基因启动子序列的差异最大,且PI321777的OsPAL2;3基因启动子的驱动活性高于Lemont。过表达OsPAL2;3基因,使PI312777和Lemont的抑草率分别提高11.11%和5.56%。过表达OsPAL2;3同时增强OsPAL2;3、OsC4H、OsCCA、OsCOL、OsOMT等基因的表达,增加水稻的原儿茶酸和香草酸含量。Co-IP结合质谱鉴定结果显示,OsPAL2;3蛋白与转酮醇酶、碳酸酐酶、果糖二磷酸醛缩酶、ATP合酶α亚基、ATP合酶β亚基等相互作用,调控水稻的苯丙氨酸代谢途径。本研究表明,OsPAL2;3的转录水平高低是P1312777和Lemont化感抑草能力差异的原因之一;OsPAL2;3与多个蛋白互作共同调控酚酸类化合物合成,该基因可用于提高水稻化感抑草能力的育种研究。     

分子标记辅助选育水稻抗白叶枯病和稻瘟病多基因聚合恢复系

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法, 将三黄占2号的抗稻瘟病主基因Pi-GD-1(t)、Pi-GD-2(t)和主效QTL GLP8-6(t) (分别简称G1、G2和G8)及抗白叶枯病基因Xa23导入到明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系, 通过复交进行基因聚合, 获得5个带有抗稻瘟病兼抗白叶枯病的双基因或多基因聚合系明恢86-G1-G2-Xa23、蜀恢527-G2-Xa23、明浙-G2-G8-Xa23-1、明浙-G2-G8-Xa23-2和明浙-G1-G2-G8-Xa23。以上5个抗病基因聚合改良系对稻瘟病的抗谱与抗源品种相仿或更宽, 改良系和与不育系II-32A配制的测交种对白叶枯病菌的抗谱与供体亲本IRBB23一致, 测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿, 但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率、千粒重和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明, 抗稻瘟病基因和抗白叶枯基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全, 对恢复系稻瘟病以及白叶枯病改良的效果明显。对分子标记复交改良恢复系的抗病性进行了讨论。     

优质迟籼恢复系湘恢263的选育与应用

湘恢263是湖南怀化职业技术学院用蜀恢527去雄作母本与自选高世代稳定恢复株系455(密阳46/明恢63//恢647)杂交选育而成的迟熟籼型水稻新恢复系。该恢复系具有株叶形态好,分蘖力强、穗大粒多、千粒重高、颖尖无色、恢复力强、配合力好、花粉量足、米质优、抗稻瘟病、抗高温能力强、耐寒性好等特点。所配组合产量高,米质优,其中内5优263,丰源优263于2012年5月通过了湖南省农作物品种审定委员会审定;Y两优263于2013年5月通过了湖南省农作物品种审定委员会审定;深95优263于2014年进入湖南省一季晚稻组续试及生产试验。     

红米色素与微量元素硒之间关系的初步研究

利用3个富硒红米材料R319、R329、红宝石分别与白米材料蜀恢527、621A杂交配成6个组合,并随机抽取其F2植株上所获得的红、白糙米样本各50份进行硒元素含量检测。结果显示,红糙米的硒含量平均值显著大于白糙米。对红米品种(红宝石)的糙米,按其着色深浅不同分别进行检测,发现其硒含量随着着色程度的升高而增加。结果表明:红米色素与微量元素硒含量之间存在着一定的关联,红米的富硒能力要大于白米。     

不同品种甜樱桃花色苷的积累及PacMYBA表达分析

针对果实成熟时表现不同颜色的甜樱桃品种(黄色品种‘佐藤锦’,红色品种‘拉宾斯’),采用高效液相法测定分析其果实生长中花色苷主要成分及含量,采用RT-PCR克隆‘佐藤锦’的一个MYB基因,同时利用荧光定量PCR分析Pac MYBA基因在两个品种甜樱桃果实生长过程中的表达情况。结果表明,‘拉宾斯’果实转色后花色苷的积累上升趋势明显,成熟后花色苷含量高且组分由单一的一种逐渐丰富为3种;‘佐藤锦’果实转色后花色苷含量有所增加但增加幅度不大,且花色苷组分单一;二者在转色后Pac MYBA的相对表达上升趋势明显,成熟时‘拉宾斯’Pac MYBA的相对表达远高于‘佐藤锦’。本研究对解释甜樱桃果实生长过程中色泽变化及推测Pac MYBA对甜樱桃果实花色苷起正调控作用提供理论基础。     

两系优质杂交水稻昌两优8号高产制种技术

昌两优8号是广西恒茂农业科技有限公司自主选育的两系优质杂交稻新品种。该品种具有米质优、抗性好、产量高等特点。该组合恢复系恒恢8号多穗、花粉量足,不育系昌S柱头外露率高、闭颖好、种子颗粒饱满,这些优异的亲本特性特征是获得制种高产的重要因素。主要分析了昌两优8号的制种技术要点。     

利用分子标记辅助选择技术创制抗稻瘟病水稻新恢复系

为了选育出抗病的优良杂交水稻恢复系,本研究以含有抗稻瘟病基因Pi9的水稻材料75-1-127为供体,以杂交水稻强恢复系蜀恢527、明恢86、闽恢3301和X5为受体亲本,运用分子标记辅助选择技术与回交、复合杂交的选育方法,同时连续4年在稻瘟病重发区田间自然诱发鉴定,最终获得了6份含有抗稻瘟病基因Pi9的新株系,其中2份表现抗稻瘟病,4份表现中抗稻瘟病,而不含有Pi9基因的株系材料均表现中感病及以上。结果表明,在相同遗传背景下含有Pi9基因的株系的抗性水平明显优于不含有Pi9基因的株系。本研究利用分子标记辅助选择技术有效地培育了抗稻瘟病的水稻恢复系。     

彩色马铃薯品种块茎花色苷HPLC-MS分析

彩色马铃薯品种块茎富含花色苷,是天然色素的潜在来源.本实验采用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)法,分析了云南地方彩色马铃薯品种“剑川红”和新选育紫色品种“师大6号”块茎中所含花色苷的主要类型.结果表明:“剑川红”花色苷主要为天竺葵素类衍生物,“师大6号”的花色苷主要为矮牵牛素和芍药素类衍生物.     

紫色不结球白菜花色苷合酶基因BrcANS的克隆与表达分析

以不结球白菜紫色品系NJZX1-3和其绿色突变体NJZX1-0及其后代F₂的2个株系NJZX2-1和NJZX2-2为材料,研究花色苷合酶基因在紫色不结球白菜叶片花色苷合成途径中的作用。利用同源克隆的方法,分别在NJZX1-3及NJZX1-0中克隆到花色苷合酶基因;经序列比对发现,花色苷合酶基因的核苷酸和氨基酸序列在2种材料和大白菜中完全一致,长度为1077 bp,编码358个残基,第211~307肽段具有2OG-Fe (II)双加氧酶家族基因的结构域,被命名为BrcANS。BrcANS蛋白与同科芥菜的同源性高达99%,进化关系亦与其最相近。在全部4种材料鲜叶中,总花色苷的含量(TAC)与叶片紫色程度是一致的,其中,NJZX1-3叶片中总花色苷含量最高,达到80.15±5.74 mg 100 g^–1 FW;BrcANS表达量为NJZX1-0 < NJZX2-1 < NJZX2-2< NJZX1-3,与其总花色苷含量呈正相关。BrcANS的mRNA在NJZX1-3和NJZX1-0两种材料的不同组织中特异性表达：在叶片中高度表达,而在其他组织中表达较弱;另外,在两种材料间的表达亦存在显著差异,在NJZX1-3叶片中的表达丰度显著高于NJZX1-0。随着叶龄的增大,紫色不接球白菜叶片紫色变浅,BrcANS的表达量下降,但在NJZX1-3和NJZX1-0间的表达差异亦明显减小。以上结果表明,BrcANS基因是紫色不结球白菜中花色苷合成的关键基因之一,其mRNA表达量与叶片紫色直接相关,可能在其转录水平上调控叶片中紫色的形成。     

杂交水稻Ⅱ优162制种优质高产技术

Ⅱ优162号是四川农业大学用Ⅱ－32A与自育恢复系蜀恢162组配而成的一个亚种间重穗型超高产杂交水稻新品种。该品种表现产量高、米质优、农艺性状优良、抗稻瘟病、适应性广等优点。1997年通过四川省审定，目前被列入主要推广新品种之一。在种子生产技术上，笔者通过几年实践认为：针对父本特点采取相应技术措施，是制种的有效途径；及时去除杂株，提高种子纯度，是优质制种的关键环节。     

杂交水稻优162制种优质高产技术

优 162号是四川农业大学用 — 32 A与自育恢复系蜀恢 162组配而成的一个亚种间重穗型超高产杂交水稻新品种。该品种表现产量高、米质优、农艺性状优良、抗稻瘟病、适应性广等优点。 1997年通过四川省审定 ,目前被列入主要推广新品种之一。在种子生产技术上 ,笔者通过几年实践认为 :针对父本特点采取相应技术措施 ,是高产制种的有效途径 ;及时去除杂株 ,提高种子纯度 ,是优质制种的关键环节。1　合理安排播差期 ,确保花期相遇由于父本蜀恢 162分蘖力弱 ,抽穗相对集中 ,散粉期短 ,要达到父母本花遇良好 ,我们的操作是母本倒播差 7d,叶差 2 .…     

稻瘟病抗性基因在主要育种亲本中的分布研究

稻瘟病是由稻瘟病菌引起的具有广泛性和毁灭性的水稻病害。目前通过抗病亲本杂交聚合培育持久广谱的稻瘟病抗性品种是水稻稻瘟病防治最经济环保的途径,而利用分子标记辅助选择技术对水稻育种亲本抗性基因分布的研究是分子辅助聚合育种的基础。本研究以36个育种亲本为实验材料,进行苗瘟和穗颈瘟鉴定,结合特异性分子标记Pid3、Pita、Pikm、Pib、Piz,研究这些育种亲本的稻瘟病抗性基因的分布情况。同时,对恢复系材料蜀恢498的抗稻瘟病基因Pita和Pikm扩增测序并进行同源序列比对分析,初步在分子水平分析抗病基因与抗病表型的关系。     

风信子不同花色品种花青素苷含量及相关基因表达分析

风信子为百合科风信子属多年生球根花卉,其花色变异非常丰富。本研究以8个不同花色的风信子品种为研究材料,从生理和分子角度分析了风信子花色差异的机制,结果显示所测风信子品种花瓣中均不含类胡萝卜素,粉、紫、红、蓝和黑色品种中含有花青素。其中黑色品种‘黑巴克’花瓣中的花青素含量最高。粉、紫和蓝色品种中均只含有天竺葵素衍生物(Pg),‘黑巴克’中含有飞燕草素衍生物(Dp)和芍药素衍生物(Pn)。通过转录组测序得到了‘黑巴克’中花青素代谢结构基因和主要调节基因的序列,采用qRT-PCR分析其在白、红、蓝和黑色四个色系品种中的表达模式。研究结果表明,HoF3H、HoMYB4、HoMYB6和HoMYB7为影响风信子花青素积累的关键基因,HoDFR2是红、蓝色花中特异表达的基因,有可能和Pg合成相关,而HoF3'5'H1、HoFOMT2是影响黑色花中芍药色素合成的关键基因。本研究结果对于深入理解观赏植物花色形成和分支机制具有一定的理论意义。     

控制授粉株系循环提高杂粳六优一号亲本纯度研究

1988年至1990年采用控制授粉株系循环法对BT型六千辛A、六千辛B和恢复系77302—1进行了提纯,排除了不育系群体中的同质恢和保持系群体中的恢复基因以及恢复系群体中的杂株,使不育系纯度达99.96%,保持系和恢复系纯度均达100%。利用此法能以较少投入生产大量原种。现已在江苏省泗洪县建成了我国南方最大的杂交粳稻种子生产基地。     

优质抗稻瘟病杂交水稻新组合川农优538

为培育产量高、抗性强、米质优的杂交稻新组合,四川农业大学水稻研究所和重庆三峡农科所种子开发公司选用四川农业大学水稻研究所育成的抗病优质不育系川农6A与优质恢复系蜀恢538配组,选育出三系中籼迟熟杂交稻川农优538。该品种经多地试种表现出抗病性强、丰产稳产性好、米质优、熟期适中等特点,于2021年通过重庆市农作物品种审定委员会审定（渝审稻20210007）,适宜重庆市海拔800m以下地区作一季中稻种植。介绍了川农优538的特征特性、产量表现及栽培制种技术。     

利用分子标记辅助选择改良春恢350稻瘟病抗性

水稻抗稻瘟病基因Pigm(t)抗谱广、抗性强。春恢350是超级早稻春光1号的恢复系,该恢复系配合力强,丰产性好,但不抗稻瘟病。本研究以携带抗稻瘟病基因Pigm的谷梅4号为抗源,以春恢350为轮回受体亲本,在回交选育过程中,通过表形筛选与分子标记辅助选择相结合,将Pigm(t)基因导入到春恢350中,获得3个带有目标基因的改良恢复系纯合株系。以江西近年来具有代表性的20个菌株对这3份材料进行抗性鉴定,其抗性频率为85%~100%,而原始对照春恢350的抗性频率仅为5%,表明抗性基因已成功导入春恢350中并表达;并用不育系江农早4号A与改良的春恢350测配,其杂种一代田间表现优势强,抗性强。     

标记辅助改良节水抗旱杂交稻亲本材料的稻瘟病抗性

稻瘟病是水稻的主要病害之一,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效手段。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方式,将稻瘟病抗性基因(Pi1,Pi2和Pi9)导入到节水抗旱稻杂交组合的保持系"沪旱1B"和恢复系"旱恢3号"。对BC2F3代材料进行苗期稻瘟病抗性鉴定,结果表明,携带1个或2个目标基因的株系达到抗或中抗水平,抗病性显著高于各自的轮回亲本或者阴性株系。SSR标记分析表明改良株系的遗传背景回复率达到82.1%~93.6%。通过标记辅助选择获得的改良材料为节水抗旱杂交稻的培育提供了稻瘟病抗性亲本。