水稻黄叶突变体yl的遗传分析与基因定位

[目的]水稻叶片作为重要的光合器官,是作物产量的形成基础。叶色突变体不仅可以作为育种标记,还是研究叶绿体发育和培育高光效水稻品种的先决条件之一。[方法]从籼稻品种‘9311’的~(60)Co-γ射线辐射诱变突变体库中筛选获得了1个水稻黄叶突变体yl。利用yl/‘宁粳4号’杂交的F2群体进行基因定位。[结果]与野生型相比,yl突变体的幼叶表现出明显的黄化,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量下降。突变体叶绿体中类囊体片层结构排列松散。与野生型相比,yl突变体的每穗粒数、结实率和千粒质量下降。该性状受1对隐性核基因控制。该基因初步定位于第9染色体长臂上,进一步开发分子标记把定位区间缩小在14.5 kb内,该区域包含3个候选基因。经测序比对分析发现,yl突变体的第3个ORF的第5外显子发生碱基突变(2131CTA→G),从而造成蛋白第233位氨基酸发生改变并导致翻译提前终止,形成了1个包含原有232个氨基酸和16个新形成氨基酸残基的蛋白,该基因与已报道的水稻黄叶基因YLC1是等位基因。[结论]本研究明确了YLC1参与叶绿素的合成,为叶绿体色素合成和叶绿体发育的研究提供了基础。     

黄瓜果实黑刺基因定位及候选基因多样性研究

果刺颜色影响黄瓜(Cucumis sativus L.)商品品质,是外观品质育种的重要性状之一。利用黄瓜黑刺自交系S52,黑刺野生种hardwickii以及3个白刺材料S1003、WI1983G和397为试材,分别构建BC1或F2遗传群体,对黄瓜黑刺性状(black spine,B)进行遗传分析与基因定位,并使用14个不同遗传背景的黑刺或白刺材料用于B候选基因Csa4G003095序列多样性研究。结果表明,S52、hardwickii中果实黑刺由显性单基因控制,利用3个群体均将B定位于第4染色体的短臂上,最近两侧翼标记(SSRB-130和SSRB-107)与B的遗传距离分别为2.01cM和0.78cM。序列分析发现,4个黑刺黄瓜材料的Csa4G003095预测编码的氨基酸序列没有差异,但10个白刺材料在该基因编码区的变异很大,引起其编码蛋白的一小段或大段氨基酸缺失,功能缺失造成了刺色变异,验证了Csa4G003095即为黄瓜黑刺基因B。同时,B基因侧翼标记InDelB01、SSRB-99、SSRB-130可用于黑刺辅助选择育种,准确率在97.9%以上。     

BSA联合转录组分析发掘西瓜叶片黄化候选基因

叶片是植物重要的功能器官之一,不仅是植株进行光合作用的主要场所,也可作为重要的形态标记,应用于育种中。叶片颜色作为形态标记,不仅可用于苗期杂种的清除,亦可用于种子纯度的测定。以西瓜全生育期叶片黄化突变体纯合自交系ly104为母本(P₁)、绿叶自交系w3为父本(P₂),通过杂交创制F₁代、F₂代、BC₁代群体。遗传分析结果表明,该突变体的叶片黄化由单隐性基因控制。采用混合分组分析(BSA)进行初定位,通过简化基因组测序(RAD)开发全基因组单核苷酸多态性(SNP)标记构建西瓜高密度遗传图谱,将西瓜叶片黄化基因定位于2号染色体13 950 306～15 517 591 bp(大小约为1.57 Mb)。以西瓜97103v2为参考基因组,该区间包含24个注释基因。对P₁(P1Y)、P₂(P2G)和F₂代群体中黄叶(F2Y)、绿叶(F2G)株系进行转录组水平分析,结果表明,目标区间内基因Cla97C02G035950、Cl...     

黄瓜(Cucumis sativus L.)果瘤基因Tu的精细定位

黄瓜果实果瘤性状是非常重要的农艺性状,以黄瓜(Cucumis sativus L.)华北有瘤品系S52(P1)和欧洲无瘤品系S06(P2)为亲本,构建826株F2(S06×S52)群体为试验材料,对黄瓜果瘤基因Tu进行精细定位研究。田间调查和遗传分析发现F2群体的果实表现型为有果瘤与无果瘤,卡方值(χ2=0.5833.84)检验表明其分离比符合3∶1,表明黄瓜果瘤性状是单基因控制的显性性状。早期研究中Tu基因被初步位于第5染色体的标记SSR16203和C_SC933之间,本研究利用公布的黄瓜基因组序列在这两标记之间设计了100对SSR引物,通过分析在两亲本的多态性,最后筛选得到4对SSR多态性标记。然后利用SSR16203和C_SC933标记和这4个多态性引物对826株F2群体进行进一步交换单株分析,最后将Tu基因定位于两翼标记SSR7和SSR18之间,剩余的交换单株分别为11株、16株,物理距离为263kb。经过FGENESH基因预测软件(http:∥www.softberry.com)分析,该区间仅含有候选基因31个。本研究为进一步果瘤基因Tu的最后克隆提供良好的研究基础。     

利用SRAP分子标记对黄瓜Gl基因的初步定位分析

将黄瓜有毛野生类型S06(GlGl)和无毛突变体(glgl)作为亲本,对其后代F1和F2进行遗传分析.在F1代中,叶片均表现有毛,有毛为显性;F2代出现有毛无毛分离,比例经χ2检测差异不显著,符合孟德尔遗传3:1比例.表明黄瓜的有毛无毛性状由一对核基因控制,有毛性状(Gl)对无毛性状(gf)为显性.用SRAP标记结合分离群体分组混合分析法(bulked segregant analysis.BsA)进行黄瓜果刺形成基因定位.利用16条正向引物和22条反向引物(共352个组合)进行多态性筛选,找到2个与Gl基因连锁的显性标记分别是ME6EM5和ME230D15,均位于Gl位点同一侧,与Gl的连锁距离分别为3.6 cM和12.9 cM.     

黄瓜M基因连锁的SRAP分子标记

本文利用黄瓜雌雄异花同株自交系S52(来源于大别山农家的品系)与两性花自交系H34杂交组合的F2代群体,运用SRAP技术,采用分离体分组混合分析法(BSA)对单性花(M)基因进行定位,找到一个与M基因间距为17.8cM的SRAP标记ME23SA4。     

黄瓜果实黑刺基因B2的遗传分析和定位

以黄瓜黑刺自交系PI197088(P1)和白刺自交系SA0422(P2)为亲本构建的592株F2群体为材料,对黄瓜果实黑刺基因B2进行定位研究。采用以下方法:(1)遗传分析:性状调查结果为F2群体中黑刺株与白刺株的分离比为9∶7,初步判定黑刺性状由2对基因控制。(2)测序比对:比对亲本中的黑刺基因B(Csa4G003095),发现SA0422的B基因转录区存在单碱基突变,引起转录本拼接异常,导致编码产物出现18个氨基酸的缺失。(3)基因分型:用与B基因紧密连锁的SSR标记分析表型为白刺的单株,结果呈现3种不同的基因型,推测在PI197088和SA0422及其后代群体中,果实黑刺性状由B基因和另一个基因(命名为B2)共同控制。(4)基因定位:利用该F2群体,通过分离群体分组分析法(bulked segregant analysis,BSA),筛选获得与B2基因连锁的SSR标记5个,构建了B2基因的SSR标记连锁群。得到以下分析结果:研究分析表明黄瓜果实黑刺由2对基因(B和B2基因)控制,本研究将B2基因定位于黄瓜第5号染色体上,与两侧最近的连锁标记(SSR13237和SSR03514)的遗传距离分别为12.94和2.42cM,这些结论为后续的B2基因精细定位奠定了基础。     

黄瓜把长主基因+多基因混合遗传分析

以2个性状稳定的华北型黄瓜自交系为亲本,建立了6个世代联合群体(P1、P2、F1、B1、B2、F2),采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对群体的把长进行多世代联合分析。结果表明,把长遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(E-1模型)控制,2对主基因的加性效应和显性效应均为负向效应,且存在一定的互作效应。在分离世代中,主基因的遗传率均比多基因的遗传率高,环境方差对表型方差的影响占有一定比重,即环境对把长的遗传影响较大,对于这个性状适于高代选择。     

黄瓜果糖含量的主基因-多基因遗传分析

以黄瓜自交系EP326(P1)、KP2(P2)及其配制的F1、BC1、BC2、F2共6个世代为材料,运用主基因-多基因混合遗传模型研究露地和大棚栽培环境下黄瓜果实果糖含量遗传效应的差异。结果表明:黄瓜果实果糖含量的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性多基因遗传模型;主基因的加性效应大于显性效应,而多基因的显性效应大于加性效应;在2种栽培环境下,BC1、BC2、F2的主基因和多基因的遗传率均存在差异;环境方差占表型方差的比率较高,表明环境变异对黄瓜果实果糖含量遗传效应的影响较大,生产上可通过改善栽培环境提高黄瓜果糖含量、改良果实品质。     

辣椒果实硬度性状的主基因+多基因遗传分析

以辣椒软果自交系830( P1)和硬果自交系832(P2)为双亲,构建P1、F1、P2、B1、B2和F2共6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对该6个世代群体进行多世代联合分析,结果表明:辣椒果实硬度遗传符合1对加性主基因+加-显性多基因遗传模型.主基因的加性效应为0.159,多基因的加性效应和显性效应均为负向效应.且在分离世代中,多基因的遗传率均比主基因的遗传率高,环境方差对表型方差的影响占很高比重,即环境对果实硬度的遗传影响较大.     

黄瓜瓜条长度的遗传分析

为探讨黄瓜瓜长的遗传机制,以2个性状稳定的华北型黄瓜自交系(Ma1×Mj-5)为亲本,构建6个世代(P1、P2、F1、B1、B2、F2)联合群体材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对群体的瓜条长度进行多世代联合分析。结果表明,黄瓜瓜条长度遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,在B1、B2和F2群体中主基因遗传率分别为52.28%、18.04%、67.20%,多基因遗传率分别为9.90%、35.93%和0;环境方差占表型方差的比例分别为37.82%、46.03%、32.80%。环境因素对黄瓜瓜条长度的影响较大,该性状适宜高代选择。     

水稻温度敏感型黄叶突变体yl2(t)的表型分析和基因定位

[目的]本试验旨在对水稻温度敏感型黄叶突变体yl2(t)进行表型分析和基因定位,为图位克隆该基因奠定基础。[方法]在连续20℃温度处理下测定突变体yl2(t)叶绿素含量和观察其叶绿体结构;构建yl2(t)与籼稻品种‘南京11’的杂交F2群体,借助SSR和In Del分子标记,选取隐性极端个体进行基因定位;利用qRT-PCR测定叶绿素合成相关基因表达水平。[结果]20℃持续处理15 d,yl2(t)幼苗表现黄叶;若处理时间延长至20 d,yl2(t)幼苗则不能继续生长最后死亡,处理15 d后转移至30℃或在30℃连续生长时叶色正常。田间生长条件下,yl2(t)的农艺性状与野生型相比,没有显著差异。叶绿素含量测定结果表明,20℃时yl2(t)叶绿素含量较野生型显著降低,而30℃时yl2(t)中仅叶绿素b的含量显著降低。叶绿体超微结构观察显示,yl2(t)幼苗中叶绿体发育正常。遗传分析表明,yl2(t)突变表型受一对隐性核基因控制,利用图位克隆的方法将该突变基因定位在第8染色体长臂末端标记N8-36与P16之间,物理距离为647 kb。qRT-PCR结果表明,20℃和30℃两种温度条件下,与野生型相比,yl2(t)幼苗中叶绿素合成相关基因的表达出现不同的变化。[结论]水稻温敏型黄叶突变体yl2(t)突变表型受一对隐性核基因控制,该基因被定位在第8染色体长臂末端,是一个控制水稻叶色的新基因。本研究结果为YL2(T)基因的克隆及在水稻育种中的应用提供了依据。     

黄瓜黑色果刺基因染色体定位及候选基因分析

【目的】黄瓜作为重要的果菜类蔬菜,果实品质一直是黄瓜育种研究的重点。果实品质包括内在品质和外观品质,其中外观品质对黄瓜的商品性具有重要影响。果刺颜色作为黄瓜重要的品质性状之一,对其进行遗传分析和基因定位将有助于了解果刺颜色遗传的分子机理,为黄瓜果实性状改良提供理论依据和技术支撑,同时也可为刺色基因的精细定位及克隆奠定基础。【方法】研究利用黄瓜白色果刺自交系GY14（P1）和黑色果刺自交系NC76（P2）为亲本构建遗传群体,进行黄瓜果刺颜色的遗传分析。以F2分离群体为试材,应用分离群体分组分析法（BSA）和 2 112 对SSR引物进行 SSR 分析,结合9 930黄瓜全基因组序列信息和100份核心种质重测序结果开发新标记,对初定位区域进行标记加密。采用 JoinMap 4.0 作图软件和 MapInspect 软件构建连锁群并完成连锁群与染色体的对应,实现黄瓜黑色果刺性状的基因定位。运用生物信息学,在定位区域进行候选基因分析。利用包含156个株系的重组自交系（RILs）群体,对黑色果刺基因紧密连锁的两侧翼分子标记进行验证,确定标记用于分子标记辅助选择(MAS)育种的准确性。【结果】研究表明,黄瓜自交系NC76的黑色果刺符合质量性状遗传特点,由显性单基因B控制,黑色对白色为显性。初步定位筛选获得了与B基因连锁的8对SSR引物,将B定位于黄瓜4号染色体（Chr.4）上,最近的连锁标记为SSR22231,遗传距离为10.8 cM;根据初定位区域的序列信息,设计合成了新的SSR引物212对和Indel引物25对,利用这些引物对双亲和F2群体DNA进行分析,最终构建了一个包含14个SSR标记和1个InDel标记的分子标记连锁群,获得与B连锁的两侧翼标记SSRB-181和SSRB-130,遗传距离分别为2.0 cM和1.6 cM,该区段物理距离为422.1 kb,有60个预测候选基因,推测Csa4G003095和Csa4G001690是与黑色果刺形成相关性较大的候选基因。与B紧密连锁的两侧翼标记用于MAS育种的准确率分别为96.8%和96.2%,其中SSRB-181对黑色果刺植株鉴定的准确率达到100%,将在MAS育种发挥重要作用。【结论】黄瓜自交系NC76的黑色果刺性状由显性单基因控制,该基因位于Chr.4上422.1 kb范围内, 两侧翼标记为SSRB-181和SSRB-130,遗传距离为3.6 cM。本研究结果为黑色果刺基因的精细定位和克隆及MAS育种奠定了良好基础。     

番茄成熟突变体rin基因的AFLP分子标记

研究以番茄成熟突变体品种07905和正常成熟品种07009为亲本材料,分析鉴定了其F1代及F2代分离群体各单株在完熟期果实的成熟表现。结果表明,番茄成熟突变体rin基因所控制的性状是单隐性遗传性状。用1 024对引物对2个亲本及F2代分离群体进行AFLP分析,得到4个与番茄成熟突变体rin基因紧密连锁的标记,分别为E51M81-B、E46M37-F、E32M33-A和E60M81-E,与突变体rin基因的连锁遗传距离分别为4.9、8.8、10.9和12.5 cM。     

樱桃番茄果长性状的主基因-多基因混合遗传分析

以樱桃番茄(Lycopersicon esculentum var.cerasiforme Alef)圆形白交系W403(P1)和梨形自交系W403(P2)为亲本,构建P1、F1(P1×P2)、P2、B1(F1×P2)、B2(F1×P2)和F2共6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型和经典遗传学方法对该6个家系世代群体果长进行多世代联合分析,结果表明:W403果长受一对隐性等位主基因控制,W403×W405遗传符合1对主基因+多基因遗传模型.B1、B2和F2群体主基因遗传率分别为70.20%、54.73%和48.78%,多基因遗传率分别为0,19.94%和26.67%,说明F2世代果长表现出较高的主基因遗传率,并受环境影响.对W403×W405组合果长性状的改良要以主基因为主,同时注意环境的影响.     

水稻雄性不育突变体802A的遗传分析及基因定位

 【目的】对雄性不育突变体802A进行表型鉴定和遗传分析,并对不育突变基因进行分子标记定位。【方法】调查802A突变体的花粉育性、形态特征和主要农艺性状,同时对其不育性状进行遗传分析,并以802A/Ⅱ-32B F2和802A/02428 F2为定位群体,运用SSR、InDel等分子标记进行基因定位。【结果】802A突变体的花药瘦小、干瘪、不开裂,外观呈乳白色,花粉以典败为主,属于普通雄性不育类型。同时,该突变体还表现颖壳变细、扭曲,剑叶变短、变窄、内卷,穗颈包颈等特征。遗传分析表明,802A的雄性不育性状由1对隐性核基因控制。该不育突变基因定位于第3染色体长臂的SSR引物RM3513附近,InDel标记S2和S5之间,该基因与这2个InDel标记的遗传距离分别为0.6和0.3 cM,并且与InDel标记S3和S4在167株F2不育单株中共分离。【结论】通过与迄今已报道的水稻雄性不育基因比较,认为802A所携带的突变基因是一个新的水稻隐性核不育基因,暂命名为ms92(t)。     

一个水稻迟熟突变体相关表型分析及基因定位研究

在60Coγ射线诱变的突变体中发现一个迟熟突变体(暂命名lateflower4,简称lf-4)。该突变体营养生长周期较野生型水稻长约10天。遗传分析表明,lf-4受一对隐性基因控制。以(lf-4/9311)F2群体为基础,应用INDEL分子标记确定目的基因LF-4位于第8染色体短臂M1和M2之间,进一步应用F2分离群体将该基因定位于S3和S4之间,该基因的发现和定位将有助于分子标记辅助选择和水稻改良。     

黄瓜成熟瓜网纹基因H遗传定位及候选基因分析

【目的】有无网纹是黄瓜果实生理成熟后的重要表型性状之一,对其控制基因进行遗传定位和候选基因分析,为黄瓜果实性状改良提供理论依据和技术支撑,同时也可为网纹基因的精细定位及克隆奠定基础。【方法】利用成熟瓜无网纹黄瓜自交系 PI205996（P1）和成熟瓜有网纹自交系 PI263079（P2）为亲本构建不同遗传群体,进行网纹性状遗传分析。以包含230个单株的F2分离群体为试材,应用分离群体分组分析（BSA）法和2 112对SSR引物进行SSR分析,采用 JoinMap 4.0 作图软件和 MapInspect 软件构建成熟瓜网纹基因的SSR连锁群,并完成其染色体的初步定位。结合9 930黄瓜全基因组序列信息和115份核心种质重测序结果,利用Primer6.0 软件开发设计新标记,对初步定位区域进行标记加密,利用生物信息学的相关信息对定位区域进行候选基因分析。【结果】研究表明,黄瓜成熟瓜有网纹自交系 PI263079的有网纹性状是由显性单基因（H）控制的,有网纹对无网纹为显性。从2 112对SSR引物中筛选出255对在亲本间表现出多态性的引物,多态率为12.1%。利用亲本间具有多态性的引物对有网纹和无网纹各7个单株DNA进行分析,筛选获得了9对与H基因连锁的SSR标记,将H初步定位在黄瓜5号染色体（Chr.5）上,侧翼标记分别为SSR13006和CSWCT-17,遗传距离分别为3.6 cM 和8.2 cM。根据初步定位区域的序列信息,设计合成了97对新的SSR引物,其中4对引物在亲本间表现出多态,多态率为4.1%。利用这4对新的多态性SSR引物对亲本和F2群体的DNA 进行分析,最终构建了一张包含13个SSR标记的H分子标记连锁群,获得了与H最近的侧翼标记SSR13006和SSRH-90,遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。利用黄瓜全基因组测序提供的基因预测和注释结果,发现基因H所在区段的物理距离为297.7 kb,存在29个候选基因。根据前人研究结果,推测Csa5G591790是与成熟瓜网纹形成相关性较大的候选基因。【结论】黄瓜自交系PI263079的成熟瓜有网纹性状由显性单基因H控制,该基因位于黄瓜第5号染色体长臂的297.7 kb区段内,侧翼标记分别为SSR13006 和SSRH-90,遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。本研究为H 基因的精细定位和克隆奠定了良好基础,也为黄瓜成熟瓜网纹性状的分子标记辅助选择育种提供了理论参考。     

番茄大花萼突变体MC基因的AFLP分子标记及种质资源筛选

采用AFLP分子标记方法,在DNA水平上研究番茄大花萼基因.以番茄大花萼突变体品种08085和正常番茄品种08086为亲本材料,分析鉴定了08086×08085以及其有性杂交F1、F2代分离群体的田间表现.结果表明,番茄花萼突变体MC基因所控制的性状是单显性遗传性状.研究用488对引物筛选出3个与番茄MC基因紧密连锁的...     

西葫芦果长性状主基因-多基因混合遗传分析

[目的]为西葫芦果长育种提供依据。[方法]选用蔓生和矮生的西葫芦自交系配制q-1×23-4G（组合1）和q-1×A-7（组合2）2个组合,构建P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传模型对该6个世代群体果长进行多世代联合分析。[结果]2个组合的西葫芦的果长遗传为1对加性主基因＋加性-显性多基因（D-2）遗传模型,组合1以加性效应为主,而组合2以显性效应为主;2个组合F2的基因遗传率较高,环境影响相对较小。[结论]西葫芦果长育种宜早代选择。