大豆质核互作雄性不育系NJCMS3A双亲雄性育性基因的SSR标记

利用大豆质核互作雄性不育系NJMCS3A的质、核供体亲本N21566和N21249构建F₂和BC₁F₁育性分离群体进行雄性育性的遗传分析与基因定位。结果表明, F₁正反交可育,F₂和BC₁F₁的可育株与不育株分离比例经χ²测验分别符合3∶1和1∶1,表明NJCMS3A供体亲本雄性育性由一对基因控制,可育等位基因为显性。该基因可能是NJCMS3A的一个恢复基因。选用793对SSR引物对F₂和BC₁F₁群体分别进行育性基因定位,发现该育性基因位于O连锁群上,在Satt331和Satt477标记之间,与Satt331、CSSR133和Satt477标记距离的次序一致,分别为8.1~10.4 cM、11.4~16.4 cM、13.3~19.2 cM。     

小麦品种太空6号对Heterodera avenae郑州群体的抗性遗传分析

通过多年接虫和田间病圃抗性鉴定,发现普通小麦品种太空6号对燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)郑州群体具有较好的抗性。以抗病品种太空6号为父本、感病品种豫麦47为母本配置杂交组合构建遗传分离群体,通过田间病圃鉴定和室内接虫鉴定对太空6号进行了抗性遗传分析,发现豫麦47×太空6号杂种F₂代单株孢囊量为连续分布,具有数量性状特征;F₂代群体单株孢囊量分布图呈偏态分布,说明存在明显的主效基因。应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型单个分离世代分析方法,分析豫麦47×太空6号杂种F₂代群体在室内接种二龄幼虫和田间病圃中对H. avenae郑州群体的抗性遗传效应均符合B-2模型,推测太空6号对H. avenae的抗性由2对主基因+多基因控制,主基因表现为加性-显性效应,在室内人工接种和田间病圃鉴定条件下主基因的遗传率分别为73.54%和86.90%,说明太空6号对燕麦孢囊线虫郑州群体的抗性是主效基因起主要作用。     

小麦新品种济麦22抗白粉病基因的分子标记定位

为明确济麦22携带抗白粉病基因的染色体位置,利用济麦22与感病亲本中国春杂交,用小麦白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici)强毒性小种E20对F₂抗、感分离群体和F_2:3家系进行抗病鉴定和遗传分析。结果表明,济麦22携带1个显性抗白粉病基因, 暂被命名为PmJM22。运用SSR和EST标记及分离群体分组分析法(bulked segregant analysis, BSA),将其定位在2BL染色体上,与4个SSR和5个EST标记间的连锁距离为7.7 cM (Xwmc149)到31.3 cM (Xbarc101)。通过分析2BL上其他抗白粉病基因的来源、染色体位置和抗性反应,认为PmJM22不同于Pm6、Pm26、Pm33和MlZec1。     

小麦品种小偃9323抗条锈基因的遗传分析和分子作图

小偃9323是小偃6号的同源材料,具有早熟、抗逆性强、适应性广、抗条锈性强等许多优良的生物学特性。为明确其抗条锈性及遗传规律,利用当前流行的中国条锈菌小种CYR32对抗病品种小偃9323与感病品种铭贤169及其杂交后代F₁、F₂、F₃和BC₁代进行苗期抗条锈性遗传分析,并对其抗条锈基因进行SSR分子标记。结果表明,小偃9323对CYR32小种具有良好的抗性,由1对隐性基因所控制。利用F₂代分离群体,筛选到6个与抗病基因连锁的SSR标记,分别是Xwmc807、Xbarc3、Xwmc684、Xwmc201、Xwmc553和Xwmc179;该抗病基因位于小麦6AL染色体上,其最近的标记为Xwmc201和Xwmc553,遗传距离分别是2.6 cM和3.7 cM。分析表明,该基因不同于已知抗条锈基因,暂被命名为YrXY9323。用YrXY9323两侧遗传距离最近的标记Xwmc201和Xwmc553对42个黄淮麦区主栽小麦品种进行分子检测,结果表明有19%的品种具有与YrXY9323相同的标记位点。本结果对YrXY9323在小麦抗条锈病育种中的应用提供了理论依据。     

小麦–中间偃麦草隐形渗入系抗白粉病基因pmCH83分子定位

小麦新种质CH09W83为八倍体小偃麦TAI7047与高感小麦品种晋太170杂交、回交后代衍生而来的高代选系,在苗期免疫或高抗我国白粉病菌株E09、E20、E21、E23、E26、Bg1和Bg2。为定位CH09W83中的抗病基因,将CH09W83与感病亲本杂交和回交,通过对F₁、F₂、F_2:3和BC₁代的接种鉴定和遗传分析,证实CH09W83成株期对E09的抗性由1对隐性核基因控制,暂命名为pmCH83。采用分离群体分组分析法(bulked segregant analysis, BSA),以658对SSR标记对台长29(感病)× CH09W83的F₂群体分析发现,抗性基因pmCH83与SSR标记Xgpw7272、Xwmc652、Xgwm251、Xgwm193连锁,与两翼邻近标记Xwmc652和Xgwm251的遗传距离分别为3.8 cM和4.3 cM。利用中国春缺体–四体、双端体将pmCH83及其连锁标记定位在4BL染色体上。原位杂交、染色体配对及连锁标记分析结果表明,CH09W83可能是一个小麦与中间偃麦草的隐形异源渗入系。系谱和图谱位置分析表明,pmCH83很可能是来自中间偃麦草一个新的抗白粉病基因。     

圆锥小麦四排穗性状基因的遗传及分子标记分析

四排穗(four-rowed spike, FRS)性状是超数小穗(supernumerary spikelets, SS)性状的一种类型,表现为在一个穗轴节片上近垂直地着生2个无柄小穗,从而增加了小穗数和穗粒数,对提高产量有一定的潜力。为了解圆锥小麦0880 FRS性状的遗传特征,将0880与正常穗(normal spike, NS)圆锥小麦0879杂交,构建了遗传群体,并对0880 (FRS) × 0879 (NS)与0879 (NS) × 0880 (FRS) F₁、F₂及F_2:3植株的穗部性状进行了调查。结果显示,正反交组合的F₁植株均表现为正常穗,F₂群体中正常穗与四排穗符合3∶1的分离比例,表明0880的四排穗性状由隐性单基因控制,将该基因定名为frs1;细胞质对frs1无显著影响。采用已定位于普通小麦A组与B组的SSR分子标记并结合混合分组分析法(BSA), 筛选出32个在双亲及F₂单株构建的四排穗型池和正常穗型池都具有多态性的SSR分子标记,利用JoinMap4.0软件构建了与frs1连锁的2A染色体11个SSR分子标记遗传图谱,其中SSR标记Xwmc598和Xwmc522位于frs1基因两侧,与该基因的遗传距离分别为4.0 cM和2.4 cM。利用2A染色体缺失系对这11个SSR进行物理定位,Xwmc598和Xwmc522均被定位在2A染色体短臂FL0.00~0.78区域。本研究的结果为frs1基因的精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础。     

大豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性遗传分析

大豆胞囊线虫病（Soybean cyst nematode）严重危害我国大豆生产。我国大豆胞囊线虫有8个生理小种,其中,4号生理小种致病力最强,主要分布在黄淮海大豆产区。了解抗源的遗传模式有助于抗病基因的定位和分子标记的开发。以对大豆胞囊线虫4号生理小种高抗抗源CBL黑豆为父本、高感材料品75-14为母本,构建了F₁、F₂和F_2∶3 3个世代群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析CBL黑豆抗大豆胞囊线虫4号生理小种的遗传效应。结果表明：CBL黑豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因控制,F₂世代主基因遗传率为64.47%,F_2∶3世代主基因遗传率为75.99%。主基因遗传率较高,育种可以在早代选择。     

茄子抗青枯病的遗传分析

茄子青枯病是由青枯雷尔氏菌侵染引起的一种主要土传病害,可使茄子植株萎蔫死亡、大量减产,严重制约着中国茄子的生产。为探明茄子抗青枯病的遗传规律,本研究以茄子高感病自交系“Rf”为母本,高抗病自交系“BC01”为父本,构建F₁、F₂、BC₁P₁、BC₁P₂世代遗传群体,采用伤根灌根接种法进行抗病性表型鉴定,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对抗病遗传效应进行分析。结果表明,F₂代各病级株数呈现多峰、偏态分布;茄子青枯病的抗性遗传规律符合2MG-EAD模型,由2对主基因控制,感病为显性;主基因在F₂、BC₁P₁、BC₁P₂世代的遗传率分别为89.84%、43.19%、87.41%。研究结果为定位茄子抗青枯病主效基因,开发相关分子标记提供参考。     

小麦抗秆锈病基因Sr33的微卫星标记

小麦抗秆锈病基因Sr33对强毒力小种Ug99和我国多数小麦秆锈菌小种具有良好抗性。以感病品种McNair701和来源于Tetra Canthatch/Triticum tauschii的单基因系Sr33为亲本,选用我国流行的小种34MKG,对作图群体161个F₂单株及其F_2:3家系进行抗性鉴定分析,利用分离群体集群分析法对位于小麦1D染色体上的57对微卫星引物进行扩增多态性筛选。获得2对在亲本及F₂抗、感群体间揭示多态性的共显性标记 Xbarc152和Xcfd15,位于Sr33两侧,与目标基因的遗传距离分别为2.4 cM和2.1 cM。     

水稻新质源(CMS-FA)雄性不育恢复基因的遗传研究

发掘水稻新型雄性不育细胞质源CMS-FA,育成系列优质米不育系和系列新质源恢复系,组配成强优势杂交稻组合的基础上研究新质源雄性不育恢复系的恢复基因遗传。采用新质源(CMS-FA)不育系金农1A与恢复系金恢3号杂交获得杂交F₁代种子,种植F₁代,收获自交F₂代种子。用F₁分别与不育系或保持系回交,获得(不育系//不育系/恢复系和不育系/恢复系//保持系)2个测交群体。同时种植P₁、P₂、F₁、F₂、B₁F₁和B₂F₁等群体,考察花粉染色率、套袋结实率和自然结实率,卡平方测验遗传分离适合度。结果表明,不育系与恢复系杂交F₁代正常可育,育性恢复(可育)基因为显性遗传。F₂代分离出可育︰不育适合3︰1,育性恢复(可育)基因为1对显性基因控制。B₁F₁和B₂F₁代2个测交群体的可育︰不育都适合1︰1分离规律,验证了F₂代育性恢复(可育)单基因的遗传模式。暂时确定新质源(CMS-FA)核质互作三系的基因型为不育系S(SS)、保持系F(SS)和恢复系S(FF)。     

小麦矮秆种质SN224的鉴定及农艺性状QTL分析

SN224是从六倍体小黑麦与普通小麦杂种后代选育的矮秆小麦种质,为对其有效利用提供参考依据,本研究对其进行了细胞学和主要农艺性状的鉴定,对它矮秆性状的遗传特点进行了分析。结果表明,SN224平均株高68.6 cm,株型较紧凑,纺锤穗、有芒、白粒,千粒重42.0 g左右,中抗条锈病和白粉病,后期不早衰,综合农艺性状较好;SN224根尖细胞染色体数目为42条,花粉母细胞减数分裂MI可观察到21个二价体,为1BL?1RS易位系;SN224/辉县红杂种F₁株高介于双亲之间,F₂群体的株高分离表现连续变异。利用已知主效矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8以及1RS的特异分子标记检测证明,SN224不含有3个矮秆主效基因,1RS对SN224矮秆性状的表达没有影响。利用SN224/辉县红F₂群体,构建了含有134个标记的分子标记连锁遗传图谱,总长1332.1 cM。采用加性-完备区间作图法(ICIM-ADD)进行QTL分析,检测到2个降低株高的主效QTL QPh1B和QPh4B,分别位于1B染色体Xwmc719–Xgwm18和4B染色体Xgwm368–Xmag4284标记区间,它们可分别解释株高变异的20.0%和10.2%;检测到分别控制穗长、单株穗数和每穗小穗数的7个QTL;在4B染色体KSUM062–Xmag4284标记区间同时检测到降低株高、增加穗长和单株穗数的QTL。     

Molecular mapping of a stripe rust resistance gene in wheat cultivar Wuhan 2

Stripe rust (or yellow rust), caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, is one of the most destructive diseases of wheat worldwide. Growing resistant cultivars is the best approach to control the disease. To identify and map genes for stripe rust resistance in wheat cultivar ‘Wuhan 2', an F₂ population was developed from a cross between the cultivar and susceptible cultivar Mingxian 169. The parents, 179 F₂ plants and their derived F_2:3 lines were evaluated for responses to Chinese races CYR30 and CYR31 of the pathogen in a greenhouse. A recessive gene for resistance was identified. DNA bulked segregant analysis was applied and resistance gene analog polymorphism (RGAP) and simple sequence repeat (SSR) techniques were used to identify molecular markers linked to the resistance gene. A genetic map consisting of five RGAP and six SSR markers was constructed. The recessive gene, designated Yrwh2, was located on the short arm of chromosome 3B and flanked by SSR markers Xwmc540 and Xgwm566 at 5.9 and 10.0 cM, respectively. The chromosomal location of the resistance gene and its close marker suggest that the locus is different from previously reported stripe rust resistance genes Yr30, QYr.ucw-3BS, Yrns-B1, YrRub and QYrex.wgp-3BL previously mapped to chromosome 3B. Yrwh2 and its closely linked markers are potentially useful for developing stripe rust resistance wheat cultivars if used in combination with other genes.     

Monosomic analysis of stem rust resistance in the wheat cultivar Almus

Summary Monosomic analysis of resistance to stem rust, race 11 (isolate G 425) was carried out in the cultivar Almus (GDR) possessing a 1B/1R translocation. F₂ progenies of monosomic and disomic F₁ plants of Almus crossed with 21 monosomic lines of Chinese Spring were tested. Two lines (1B and 6B) differed significantly from the disomic segregation ratio by a higher number of resistant plants and two other lines (1D and 6A) by a lower number of resistant plants. The results fitted a hypothesis comprising the interaction of two genes for resistance and two inhibitors.     

小麦品种中梁21抗条锈病基因遗传分析与SSR标记定位

用7个我国当前流行的条锈菌生理小种评价中梁21的苗期条锈抗性,结果表明该品种对我国优势流行小种具有良好的抗性。采用CYR30小种对中梁21与铭贤169杂交的F₁、BC₁、F₂及F₃代群体进行遗传分析,并利用SSR分子标记进行遗传作图,发现中梁21对CYR30的抗性由1个显性基因控制,暂命名为Yrzhong21。该基因与位于小麦5AL染色体上的10个SSR位点Xgwm186、Xbarc165、Xwmc795、Xbarc40、Xgwm156、Xgwm617、Xwmc415、Xbarc151、Xwmc338和Xgwm666连锁,其中最近的侧翼位点为Xgwm186和Xbarc165,其遗传距离分别是7.5 cM和2.7 cM。系谱分析及结合分子标记结果表明,该基因可能来自Ciemenp。与已定位于5A染色体上的抗条锈病基因的比较表明,Yrzhong21可能是一个抗条锈病的新基因。用标记Xgwm186和Xbarc165检测中梁系列品种,其中仅17%扩增到与中梁21相同的位点,表明该基因在抗条锈病育种中可能有很大的应用潜力。     

利用BSR-Seq定位小麦品种郑麦103抗条锈病基因YrZM103

郑麦103是一个高抗条锈病的小麦新品种,为明确其携带的抗病基因,用郑麦103与感条锈病品种农大399杂交构建分离群体,用条锈菌CYR32、CYR33和CRY34(V26)混合菌系进行田间接种和成株期抗性鉴定,对214个F2:3家系的条锈病抗性进行遗传分析,初步确定郑麦103的抗条锈性由单个主效基因控制,定名为Yr ZM103。通过BSR-Seq技术开发了6个与Yr ZM103紧密连锁的分子标记,将Yr ZM103定位于染色体臂7BL分子标记ZM215和ZM221之间,遗传距离分别为11.8 c M和6.9 c M。利用7BL染色体上与其他已知抗条锈病基因紧密连锁的分子标记进行比较作图,发现Yr ZM103是不同于7BL末端其他抗条锈病基因的新基因。     

Identification and molecular tagging of a stripe rust resistance gene in wheat line P81

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (PST), is one of the most devastating diseases in common wheat ( Triticum aestivum L.). With the objective of identifying and tagging a new gene for resistance to stripe rust in wheat line P81, F₁, F₂ and F_2:3 populations from the cross 'Chuanmai 28'/P81 were inoculated with Chinese PST race CYR32 in greenhouse and field trials. P81 carried a single dominant gene for resistance (designated YrP81 ) to CYR32. Tests of allelism showed that YrP81 was different from Yr5 , Yr10 , Yr15 and Yr26 . Simple sequence repeat (SSR) and resistance gene-analogue polymorphism (RGAP) between the parents were used for genotyping the F₂ populations. YrP81 was closely linked to four SSR loci on chromosome 2BS with genetic distances of 18.3 cM ( Xwmc25 ), 1.8 cM ( Xgwm429 ), 4.1 cM ( Xwmc770 ) and 5.3 cM ( Xgwm148 ). Two RGAP markers RGA1 (NLRR/XLRR) and RGA2 (Pto kin4/NLRR-INV2) were also closely linked to YrP81 with genetic distances of 4.7 and 6.3 cM, respectively. The linkage map of YrP81 and molecular markers was established in the order Xwmc25 - RGA2 - RGA1 - Xgwm429 - YrP81 - Xwmc770 - Xgwm148 . Pedigree analysis, response patterns with Chinese PST races and associations with markers suggested that YrP81 is a novel stripe rust resistance gene. The PCR-based microsatellite and RGAP markers identified here could be applied in selection of YrP81 in wheat breeding.     

Quantitative trait loci for temperature-sensitive resistance to <Emphasis Type="Italic">Puccinia striiformis</Emphasis> f. sp. <Emphasis Type="Italic">tritici</Emphasis> in wheat cultivar Flinor

Stripe (yellow) rust, caused by Puccinia striiformis Westend. f. sp. tritici Eriks. (Pst), is an important disease of wheat (Triticum aestivum L.) globally. Use of host resistance is an important strategy to manage the disease. The cultivar Flinor has temperature-sensitive resistance to stripe rust. To map quantitative trait loci (QTLs) for these temperature-sensitive resistances, Flinor was crossed with susceptible cultivar Ming Xian 169. The seedlings of the parents, and F₁, F₃ progeny were screened against Chinese yellow rust race CYR32 in controlled-temperature growth chambers under different temperature regimes. Genetic analysis confirmed two genes for temperature-sensitive stripe rust resistance. A linkage map of SSR markers was constructed using 130 F₃ families derived from the cross. Two temperature-sensitive resistance QTLs were detected on chromosome 5B, designated QYr-tem-5B.1 and QYr-tem-5B.2, respectively, and are separated by a genetic distance of over 50 cM. The loci contributed 33.12 and 37.33% of the total phenotypic variation for infection type, respectively, and up to 70.45% collectively. Favorable alleles of these two QTLs came from Flinor. These two QTLs are temperature-sensitive resistance loci and different from previously reported QTLs for resistance to stripe rust.     

小麦骨干亲本繁6条锈病成株抗性特异位点及其在衍生品种中的遗传解析

基于已获得的控制小麦条锈病成株抗性“一致性”QTL区段80个SSR标记,结合小麦骨干亲本繁6及其衍生的39个后代小麦品种进行田间条锈病成株期抗性表型鉴定,揭示了骨干亲本繁6遗传物质及其成株抗性在其衍生品种的遗传规律。结果表明,骨干亲本繁6在条锈病条中31、32和33混合生理小种诱导下表现成株抗性,7个衍生后代品种表现全生育期抗性;用控制小麦条锈病成株抗性QTL区段的80个SSR标记对繁6及其后代衍生品种的其他亲本进行分子扫描,共发现9个来自繁6基因组的特异SSR标记,即Xwmc631、 Xgwm359、 Xwmc407、 Xgwm501、 Xgwm148、 Xgwm539、 Xgwm533、 Xgwm299和Xgwm639,其中,Xwmc631、 Xgwm359、 Xgwm501、 Xgwm299和Xgwm639在繁6衍生后代的4个子代中表现较高的遗传贡献率。以SSR标记与小麦条锈病成株抗性的关联分析发现6个SSR标记与小麦条锈病成株抗性显著相关,其中来自繁6的特异SSR等位变异Xgwm539-2D和Xgwm299-3B与严重度、反应型、普遍率、病情指数及病程曲线下面积(AUDPC)均具显著相关性,表明繁6的成株抗性及其控制遗传位点在其衍生后代品种选育过程中得到了很好的定向选择,并在西南麦区小麦条锈病抗性育种中发挥了重要作用。     

小麦品种中梁22抗条锈病基因的遗传分析和分子作图

对中梁22/铭贤169杂交F₂群体苗期抗条锈病鉴定及中国春单体系抗病基因的染色体定位发现, 中梁22携带1个显性(暂命名YrZhong22)和1个隐性抗病基因, 前者位于5B染色体。由中梁22´铭贤169的F₂群体构建抗病、感病池, 用SSR标记结合集群分离分析法(BSA), 建立了与YrZhong22连锁的4个微卫星标记Xwmc289、Xwmc810、Xgdm116和Xbarc232, 并将YrZhong22定位于小麦5BL染色体。YrZhong22与相邻微卫星位点Xwmc810和Xgdm116的遗传距离分别是2.7 cM和4.4 cM。系谱分析及分子标记分析表明, YrZhong22可能是一个来自中间偃麦草的新抗条锈病基因。