枣树遗传转化研究进展

【目的】枣树是中国第一大干果树种,具有重要的经济价值和生态价值.枣树长期面临着病害严重、育种缓慢等问题,急需定向培育优良品种.【方法】枣树遗传转化一般使用农杆菌介导法,通过对遗传转化过程中的各因素进行优化,可以有效提高遗传转化效率.得到转基因植株后要验证目的基因是否整合到植物基因组并能够发挥预期的功能,验证通过后再进行后续的炼苗移栽等工作.【结果】通过枣树遗传转化试验,可以定向改良枣树品种,缩短育种年限,培育出符合实际需求的新品种.【结论】本文综述中国枣树遗传转化的方法和成果,总结比较枣树遗传转化过程中各个影响因素的作用,为利用基因工程手段进行枣树品种改良提供借鉴.     

枣树遗传转化研究进展

【目的】枣树是中国第一大干果树种,具有重要的经济价值和生态价值。枣树长期面临着病害严重、育种缓慢等问题,急需定向培育优良品种。【方法】枣树遗传转化一般使用农杆菌介导法,通过对遗传转化过程中的各因素进行优化,可以有效提高遗传转化效率。得到转基因植株后要验证目的基因是否整合到植物基因组并能够发挥预期的功能,验证通过后再进行后续的炼苗移栽等工作。【结果】通过枣树遗传转化试验,可以定向改良枣树品种,缩短育种年限,培育出符合实际需求的新品种。【结论】综述中国枣树遗传转化的方法和成果,总结比较枣树遗传转化过程中各个影响因素的作用,为利用基因工程手段进行枣树品种改良提供借鉴。     

树莓遗传转化体系的建立与优化

【目的】树莓遗传转化体系的建立对研究其基因功能、性状形成机制等方面的生物学探索和育种改良方面的研究具有重要意义。【方法】建立2套稳定的遗传转化系统,系统1为叶片直接分化丛生芽遗传转化受体系统;系统2为树莓叶片脱分化形成愈伤组织再分化成芽遗传转化受体系统。【结果】转化效率分析结果显示,系统1转化率为25%,是系统2的2.1倍,抗性筛选获得阳性植株时间是系统2的50%。【结论】系统1具有更高的遗传转化效率。     

玉米抗甘蔗花叶病毒SCAR分子标记开发

 【目的】玉米矮花叶病（由甘蔗花叶病毒引起）是中国和欧洲玉米产区的重要病害,开展分子标记辅助育种可以明显提高抗病育种效率。【方法】本文采用改进的BSA法（bulked segregant analysis,BSA）构建玉米抗感自交系DNA池,结合AFLP技术筛选多态性标记,转化后获得实用性强的SCAR标记,并借助100份自交系抗性鉴定结果对SCAR标记进行相关验证。【结果】获得了2个多态性稳定的AFLP标记P66M38-220和P55M51-240,其中将P66M38-220转化为SCAR112标记,此标记与甘蔗花叶病毒抗性高度相关。【结论】改良BSA法是一种发掘性状基因紧密连锁标记的有效方法;开发的SCAR112 标记可以用于玉米抗甘蔗花叶病毒的分子标记辅助选择。     

基于全基因组SNP标记的抗旱冬小麦品种的遗传多样性分析

【目的】研究分析124份优异抗旱冬小麦的亲缘关系和遗传多样性,为小麦抗旱亲本选择提供理论依据.【方法】利用35K基因芯片对小麦全基因组进行扫描,并在PowermarkerV3.2.5中计算等位变异频率、遗传多样性指数和多态性信息量;采用非加权平均法(UPGMA)对124份小麦材料进行分类.【结果】通过全基因组扫描,共筛选出15 947个多态性SNP标记,每个多态性SNP位点平均等位变异频率为0.75,遗传多样性指数为0.35,多态性信息量为0.31,根据遗传相似系数,采用UPGMA在遗传相似系数0.38处将124份冬小麦材料分为7个亚群.【结论】在长期的育种过程中促进了不同区域的小麦种质材料之间的基因交流,但是在部份相同地理来源的材料之间的遗传多样性仍较差,因此在育种过程中应该引进新的品种,丰富小麦的遗传背景.     

小麦成熟胚的组织培养

【研究目的】为了筛选出小麦(TriticumaestivumL.)成熟胚(MEs)培养和遗传转化受体材料的优良基因型,【方法】以27份优良普通小麦冬性主栽品种或高代育种品系为试材,采用整粒切胚诱愈方法(endosperm-supportedmethod),对小麦成熟胚进行组织培养研究。【结果】结果表明,在成熟胚培养过程中光照、温度、培养基2,4-D浓度、基因型等因素对小麦成熟胚组织培养影响较大;同时小麦成熟胚组织培养存在着较强的基因型依赖性,不同基因型愈伤组织诱导率、分化率、成苗率的差异具有统计学意义(P<0.01)。通过研究从27个小麦基因型中筛选出了3个适合于成熟胚整粒切胚诱愈的基因型,即山农2618、泰山021、河北341,他们的成苗率分别达到了15.38%、25.27%、21.33%。【结论】小麦成熟胚组织培养优良基因型的筛选,为以后小麦的遗传转化和应用基因工程技术进行遗传改良奠定了基础。     

2A肽介导的割手密ScNAC1、ScDREB融合基因表达载体构建

【目的】本研究旨在构建适合甘蔗遗传转化的双基因表达载体,用于提高甘蔗栽培品种的抗旱能力,并探讨基因表达规律及互作效应。【方法】本研究以前期课题组在割手密中克隆到的具有抗旱功能ScNAC1和ScDREB为目的基因,以对单子叶植物高效、专一的Ubiquitin为启动子,以适于单子叶植物遗传转化的表达载体pCAMBIA1300-nu为基础载体,利用改造后的FMDV2A多肽进行连接,采用重叠延伸PCR(简称SOE PCR)将ScNAC1和ScDREB基因相融合,利用同源重组的方法连接表达载体。【结果】经PCR验证获得约2000 bp的目的条带,利用BamH I与Sac I双酶切,切出了载体的1条大片段和连接目的基因的3条小片段,测序结果验证扩增产物的正确性,融合基因在扩增过程中无突变发生。【结论】本研究成功构建了符合需要的融合基因表达载体,为后期甘蔗的遗传转化研究奠定了基础。     

玉米sbe1和bt2基因SNPs位点的筛选

【目的】本研究针对玉米淀粉合成相关基因sbe1和bt2获得SNPs位点并设计引物,进行HRM-PCR分型,根据结果找到相关基因对玉米淀粉合成方面的调控机理,从而为玉米育种的遗传改良和分子设计育种提供理论参考。【方法】本文提取普通玉米H21和紫糯96-619的基因组DNA后进行PCR扩增,测序并拼接出玉米淀粉合成相关基因bt2,sbe1的全长序列。【结果】进行亲本间序列比对,找到了20个SNPs位点,通过高分辨率熔解曲线(HRM),成功对171个高世代回交群体的SNPs位点分型。【结论】运用试验分析,总结了利用直接测序法和HRM进行SNPs位点的筛选和验证的优缺点,以期为大规模SNPs筛选技术提供参考。     

羽衣甘蓝的BoRACK1基因抗病性分析

【目的】RACK1可与多种信号分子相互作用并影响不同的信号转导途径,可能参与了植物在生物和非生物逆境胁迫中的多种应答。【方法】为研究羽衣甘蓝RACK1对抗病性中的功能,通过农杆菌介导的遗传转化方法获得转化植株,并对3个独立转基因株系进行抗逆性分析。【结果】接种后转基因植株表现明显的抗病表型,抗病防御相关基因和表达量显著高于野生型。【结论】RACK1基因在羽衣甘蓝抗病过程中具有正调控作用,通过上调逆性相关基因的表达量增强抗逆性。     

葡萄叶片数量化研究

【目的】对葡萄叶片性状进行数量化研究,以克服文字描述的主观性弊端,为葡萄种质资源分类和育种研究提供参考依据。【方法】以31个葡萄种或品种(系)为材料,首先将叶片各形态指标数量化,然后根据叶片数量化公式,将葡萄叶片形态转化为8个变量并编译成0~9的代码,最后将数据输入计算机,用SPSS 17.0软件进行聚类分析。【结果】获得了葡萄叶片性状数量化的方法,得出了31个葡萄种或品种(系)叶片性状的数量化表达式,分析了此方法在葡萄种质资源和育种研究中应用的可行性。聚类分析结果显示,31个葡萄种或品种(系)大致可以分为3大类,与其遗传背景高度吻合。【结论】葡萄叶片性状数量化表达方法对葡萄育种和种质资源研究有借鉴作用。     

新疆野生中国美味蘑菇的遗传多样性分析

【目的】研究新疆野生中国美味蘑菇菌株的遗传多样性和遗传分化特征,为丰富和开发中国美味蘑菇种质资源及新品种选育提供基础材料和科学依据。【方法】利用生物学和ISSR标记技术对20个野生中国美味蘑菇菌株分析遗传多样性。【结果】中国美味蘑菇各菌株的菌落形态、菌丝长势等方面存在明显差异。16条ISSR引物共扩增出206条清晰的DNA条带,多态性条带176条,多态比率为83.50％。各菌株间遗传相似系数范围在 0.60~0.91,遗传相似系数为0.80时,可将20个供试菌株分为8个类群。【结论】新疆野生中国美味蘑菇菌株已开始发生遗传分化,并具有丰富的遗传多样性,具有较好的驯化育种潜力。     

混池法鉴定小豆F2群体

【目的】为提高小豆遗传育种选择效率提供新方法。【方法】将9个杂交组合的35个F_2群体分别构建混池利用SSR分子标记进行真实性鉴定,并以表型性状分离作为佐证。【结果】从35个群体中鉴定出10个真杂种群体,其中17FMY2007-7群体出现叶形分离,佐证了SSR分子标记的可靠性。【结论】混池法可以有效鉴定F_2群体真实性、降低工作量、节约成本,为作图群体及其后代真实性鉴定提供新方法,以提高遗传育种选择效率。     

新疆春小麦育成品种遗传演变分析

【目的】研究新疆春小麦育成品种遗传演变规律,提高小麦资源的利用效率,为新疆春小麦品种选育和改良提供参考依据。【方法】以新疆春小麦育成品种为材料,对其主要性状进行综合评价分析,以春小麦90K芯片开展新疆春小麦育成种亲缘关系分析。【结果】新疆春小麦育成种遗传多样性丰富,平均遗传多样性指数2.005,变幅为1.902~2.181。相关性分析结果表明,蛋白质含量、湿面筋含量、穗粒数与育种年代呈极显著正相关。新疆春小麦品种选育主要是通过常规杂交育种、杂交辐射诱变育种、引种3种方式。利用小麦90K芯片将新疆春小麦育成种划分为3个类群,显示了各品种之间的亲缘关系。【结论】新疆春小麦育种遗传基础薄弱、遗传多样性逐渐散失,新疆小麦育种应加强资源收集与利用,扩大育种亲本选择,提高品种变异的丰度和广度,以多抗、高产稳产、优质高效的聚合育种,加快新品种选育进程,提高育种效率。     

杂交香稻亲本遗传距离与产量杂种优势的相关性研究

【目的】研究遗传距离与杂种优势的相关性，为杂交水稻育种提供依据。【方法】利用SSR标记检测R527等恢复系与泸香90A等不育系间的遗传距离，并分析遗传距离与产量杂种优势间的相关性。【结果】杂交香稻亲本间遗传距离与产量性状及其各构成因素杂种优势间的相关系数偏小（-0.257～0.292），均未达显著水平。【结论】所选用的杂交水稻亲本间的遗传距离大小并不能反映杂种优势；所选用的SSR标记不能预测水稻产量杂种优势，利用分子标记遗传距离来预测杂交水稻杂种优势的可靠性有待进一步探讨。     

外引油用亚麻品种资源鉴定与评价

【目的】本文对从荷兰和加拿大引入的油用亚麻品种资源进行综合鉴定、分析与评价,为育种者和加快优良资源的利用提供依据。【方法】试验材料采用随机区播种,通过多样性、相关性和聚类分析进行研究。【结果】主要性状的遗传多样性分析表明,存在较大差异,多样性比较丰富。相关性分析确定了各性状之间的关系。通过系统聚类,把试验材料划分为3大类,为不同育种目标提供依据。【结论】对45份优异种质资源作出了评价。     

苹果果实酸/低酸性状的SSR标记

【目的】通过表型分析筛选与苹果果实酸/低酸性状基因连锁的SSR分子标记,分析苹果果实可滴定酸的遗传规律,为苹果的早期选择和辅助育种提供依据。【方法】以"富士"×"粉红女士"杂交F1代的76株群体为试材,测定了成熟苹果果实的可滴定酸含量,采用BSA法和SSR技术筛选与酸/低酸性状基因连锁的分子标记,并在杂种后代中进行验证。【结果】76株杂交F1代群体可滴定酸含量为1.4~8.8 mg/g,从80对共显性遗传的SSR引物中筛选到与酸/低酸性状基因连锁的SSR标记Hi01e10,其遗传距离为10.014 cM,在杂交后代中的验证结果与可滴定酸含量在后代群体中的遗传规律基本吻合,进一步验证了该标记的可靠性。【结论】苹果果实酸/低酸性状是受主基因(Ma/ma)控制的,SSR标记Hi01e10可用于苹果的早期选择和辅助育种。     

杏当年播种成苗技术及萌发生理研究

【目的】提高杏育种效率,缩短育种年限,为杏种子快速繁殖提供科学依据。【方法】以杏种子为试材,当年采收后进行播种,研究种子处理方式、生长调节剂以及消毒方式对杏种子萌发的影响,并测定种子萌发过程中淀粉含量、可溶性糖含量以及淀粉酶活性等生理指标的动态变化情况。【结果】结果表明:去除种皮、赤霉素处理和种子消毒均有利于杏种子当年萌发;萌发过程中种子淀粉含量下降,可溶性糖含量先增后降,α-淀粉酶活性与可溶性糖含量基本成反比。【结论】去除种皮杏种子通过80mg/L霉素和10%过氧化氢综合处理后,不需要经过常规层积作用,在采收当年就可以萌发成苗。     

花生优异种质的分子标记与遗传多样性分析

【目的】通过对花生遗传多样性的研究,为花生育种提供理论依据。【方法】运用ISSR和SRAP2种标记对24份重要花生种质资源的遗传多样性进行分析。【结果】32条ISSR引物中的13条引物共扩增出390条条带,其中多态性条带有293条,75.13%的条带可以揭示材料之间的遗传差异;252对SRAP引物中有229对引物为有效引物,共扩增出5827条可读的条带,其中多态性条带为3966条,平均每对引物可扩增17.32条条带。利用2种分子标记计算的相似系数的变化范围为0.60—0.80,将24份种质按系统聚类分析可以分为7组,按主坐标分析可以分为8组,从分子水平上解释了这些种质资源的遗传多样性水平和亲缘关系。【结论】ISSR和SRAP是非常有效、稳定和可靠的分子标记,可为花生育种的亲本利用及遗传连锁图的构建提供重要的科学依据。     

中国糯大麦品种资源及地理分布研究

 【目的】鉴定中国糯大麦种质及了解中国糯大麦的地理分布状况。【方法】采用I2-KI染色方法,对7 713份中国栽培大麦种质资源进行糯性鉴定及地理分布研究。【结果】共鉴定出252份糯大麦品种,主要分布在黄河中下游、长江中下游和云贵、青藏高原。其中黄河中下游分布区是以河南为中心,长江中下游分布区以江苏为中心,云贵、青藏高原以云南和西藏为中心。【结论】中国糯大麦品种资源丰富,地理分布区域广泛。研究中国糯大麦可以更好地促进专用大麦育种筛选优异种质,为进一步研究中国糯大麦遗传资源起源奠定基础。     

獭兔育种与生产信息管理系统的研发

【目的】开发出专门的育种生产管理软件对獭兔的育种和生产进行系统管理。【方法】软件采用国际先进的BLUP法进行遗传评估,以SQLite作为数据库系统,在Qt开发环境下应用C++语言进行软件程序的开发。【结果】开发的软件具有4个功能模块:数据登记模块、生产统计模块、育种分析模块和系统管理模块,其中前三者是对整个獭兔场内的数据进行严格的流程控制,继而以不同方式输出,后者是对整个系统进行设置,包括对用户的权限管理、人员的信息管理和关键生产参数的设置等。【结论】该软件能够对獭兔育种和生产进行系统、高效的管理。