番茄种质资源黄化曲叶病毒病抗性的鉴定与评价

鉴于目前商业番茄品种黄化曲叶病毒病抗性难以甄别,对86份番茄种质的番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)抗性基因进行PCR检测并进行田间抗病性鉴定。结果表明,目前抗TYLCV番茄种质抗性基因主要是Ty-1/ty-1和Ty-1/ty-1+Ty-3a/ty-3,2种类型抗病种质(19份、23份)分别占总抗病种质(61份)的31.15%和37.70%。在仅含有Ty-1基因的25个番茄种质中,有80.00%田间表现抗病,而同时含有Ty-1和Ty-3a 2个基因的26个番茄种质中,田间抗病率达100%,说明抗性基因具有累加效应。通过抗性基因PCR方式进行抗病检测,准确率达到81.40%。同时推荐了M-17号、达丽等25份抗TYLCV番茄优良品种。     

六个籼稻品种对水稻白叶枯病的抗性遗传研究

分析了６个籼稻抗病品种（Ｃｕｂａ２３０１，Ｃｕｂａ２１９６，Ｃｈｂａ４０１０，双抗１２，双抗１８，三江）对１４个水稻白叶枯病菌系的抗性表现和对Ｐ１，ＨＢ－１７和８工陵６９１三个菌系的抗性遗传和抗性苈在的等位关系，结果表明，这６个抗病品种均在全育期抗除菲律宾菌系Ｐ２和Ｐ３的其余１２个菌系。这６个抗病品种对３个菌系的全生育期抗性均由一对显性基因控制，受细胞核影响。与已知基因的等位性测定表明，这６个品种     

基于主基因+多基因混合模型的水稻半矮秆基因的遗传分析

利用半矮生水稻品种沈稻4号(P_1)和中高秆晶系沈农637(P_2)及其杂交后代F_1、F_2群体,运用主基因+多基因混合遗传模型对株高的遗传进行了联合分离分析.结果表明:株高性状受两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因共同控制.两对主基因的加性效应近似相等,分别为-4.742和-4.741,主基因遗传力为47.13%,多基因遗传力为41.33%.     

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。     

黄瓜株高性状遗传模型分析

以矮生黄瓜D8和蔓生黄瓜JIN5杂交并自交及回交所获得的6个世代(P_1、P_2、F_1、BC_1、BC_2和F_2)为材料,利用主基因+多基因混合数量性状遗传模型对黄瓜株高性状进行遗传分析.黄瓜株高性状的遗传模型适合D-1模型.主基因的加性效应值为31.06,湿性效应值为正向5.76,显性度为0.19,主基因的遗传率变化较大,在BC_1、BC_2和F_2 3个世代的估计值分别为36.88%、61.89%和70.03%,其中以F_2的主基因遗传率最高,BC_1的主基因遗传率最低;多基因的遗传率分刖为9.85%、12.37%和30.61%,F_2的多基因遗传率最低,BC_1的多基因遗传率最高.黄瓜株高性状由主基因和多基因的共同作用决定,其中以主基因遗传为主;在黄瓜育种实践中在早世代对株高选择有效.     

小麦品种对赤霉病抗扩展性的遗传研究

本研究采用单花滴注法接种,以病小穗数为统计单位,对一个感病品种和6个抗病品种杂交取得的各F_1、F_2、B_1、B_2以及其P_1和P_2进行了抗性调查,研究了这6个小麦品种抗赤性的遗传,结果表明:6个抗性亲本抗性由强到弱的顺序为繁60096、苏麦3号、宁7840、翻山小麦、龙79B—1165和克80F_3—119,抗病性以加性效应为主,显性效应不可忽视,互作效应不重要,抗病性呈部分显性,抗感亲本之间存在3～4对基因之差异。病小穗数与潜伏期有显著负相关,与日增率及小穗密度有显著的正相关与潜伏期、穗密度的直接贡献较大。     

黄瓜白粉病抗性基因的QTL定位

 【目的】对黄瓜高抗白粉病材料K8进行研究,明确其抗性遗传规律,并完成抗性基因的QTL定位分析,为探索抗病机理和分子标记辅助选择（MAS）育种提供理论依据。【方法】利用黄瓜白粉病致病菌Podosphaera xanthii (syn. Sphaerotheca fuliginea）对K8×K18（感白粉病）杂交后代F2:3家系人工接种鉴定,进行抗白粉病遗传分析。以完成抗病性鉴定的F2和F2:3家系组成的抗感分离群体为研究对象,应用BSA法和2360对黄瓜SSR引物进行SSR分析,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。利用MapQTL4.0软件对白粉病抗性基因进行QTL定位分析。【结果】试材K8所含有的黄瓜白粉病抗性基因符合数量性状遗传的特点。本研究共检测到4个白粉病抗性基因的QTL位点pm5.1、pm5.2、pm5.3和pm6.1,其中,pm5.1、pm5.2、pm5.3在两年中被重复检出,pm5.2位点的贡献率最大,在其所在区域预测到了4个NBS类抗病基因。pm6.1位于黄瓜Chr.6上,是个微效的QTL位点。【结论】位于Chr.5上的pm5.2是黄瓜白粉病抗性基因的主效QTL位点,该抗性基因可能属于NBS类抗病基因。本研究结果为抗性基因主效QTL的精细定位和克隆及MAS抗病育种奠定了良好基础。     

玉米抗病基因一致性图谱的构建

发掘和精细定位玉米抗病基因是构建玉米抗病分子育种技术体系的重要基础。利用生物信息学手段,整理文献和玉米基因组数据库中已有的抗病基因定位的信息,借助高密度玉米分子标记连锁图谱IBM22005neighbors,通过染色体映射的方法,绘制了玉米抗病基因的一致性图谱。结果显示,在试验涉及到的14种主要玉米病害的78个抗病主基因或QTL之中,抗病基因在各条染色体上呈不均匀分布,第3、第6、第10染色体上的主效抗病基因较多,第5和第7染色体上的抗病基因较少,且抗病基因呈簇集分布。研究结果为进一步发掘和鉴定玉米抗病基因和建立玉米抗病分子标记辅助育种技术体系奠定了基础。     

番茄种质抗黄化曲叶病毒病Ty-1基因的分子标记分析与田间抗病评价

利用SNP分子标记对12份番茄种质的Ty-1基因连锁标记进行检测,同时采用田间鉴定方法,综合评价番茄种质资源的对番茄黄化曲叶病毒病的抗病性。结果表明FQSH1、FQSH4、FQSH5、FQSH10、FQSH11和FQSH25为纯合抗病资源(基因型Ty-1/Ty-1),田间表现为抗番茄黄化曲叶病毒病;FQZJ6和FQSH34为杂合抗病资源(基因型Ty-1/ty-1),田间表现为抗番茄黄化曲叶病毒病。野生2、FQZJ4、FQZJ9和野生3为感病纯合资源(基因型ty-1/ty-1),其中FQZJ4田间表现为抗病,其他为感病。分子标记分析结果与田间鉴定结果基本一致。     

小麦地方品种望水白抗赤霉病性的遗传分析

本文应用常规分析法研究了抗病品种望水白与感病品种中国春正反交F_1代赤霉病病小穗率的差异,用联合尺度测验分析了该组合的P_1、P_2、F_1、F_2、B_1和B_2世代抗赤霉病性的遗传模式及基因效应,估算了抗赤霉病性的基因数目。并用单体分析对望水白的抗扩展基因进行了染色体定位。全部抗性鉴定的材料采用田间剪颖滴菌接种,鉴定其抗赤霉病性,单体分析的F_2代还用了离体水培单花注射接种法。结果表明:小麦品种的抗赤霉病性是受细胞核基因控制的数量性状,有5-6对基因控制望水自的抗扩展性,分别定位在4A、5A、7A、7B和4D5条染色体上。2D染色体上的基因的作用还有待于进一步研究。望水白与苏麦3号属于不同的赤霉病抗源。     

甘蓝型油菜白花性状的主基因+多基因遗传分析

 【目的】对甘蓝型油菜白花性状进行量化观察,研究其数量遗传特性,为育种利用提供理论依据。【方法】利用扫描仪和颜色提取软件对油菜新鲜花瓣进行处理,获得花瓣颜色特征值（CIE RGB值）,选择能反映花瓣颜色差异的B值,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合（HW243×HZ21-1和HW243×中油821）的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代群体进行分析。【结果】甘蓝型油菜白花性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小。两对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用。在F2群体中主基因的遗传率为96.94%和95.83%,多基因遗传率为3.93%和2.47%;在B1群体中主基因的遗传率为54.58%和49.57%,多基因遗传率分别为35.64%和46.9%;在B2群体中主基因的遗传率为98.14%和97.67%,多基因遗传率分别为0.98%和2.06%。【结论】甘蓝型油菜白花性状具有数量性状的遗传特性,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因效应为主,多基因效应相对较小。主基因的遗传力较高,受环境影响较小。     

水稻稻瘟病抗性基因研究进展及其在育种上的应用

从稻瘟病抗性遗传研究、抗性资源发掘、抗性基因定位和克隆、利用途径和取得的成就等方面对水稻稻瘟病抗性基因及其在育种上应用的最新研究进展进行了全面综述,并对我国稻瘟病抗性育种面临的问题和未来前景进行了讨论和展望。     

爆裂玉米雄穗性状主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型,以爆裂玉米杂交组合吉爆902的P1、F1、P2、B1：2、B2：2和F2：3,6个家系世代群体为材料,对雄穗性状进行多世代联合分析。结果表明：爆裂玉米雄穗长度由1对完全显性主基因＋加性．显性多基因控制遗传;雄穗分枝数由多基因控制遗传。B1：2、B2：2、F2：3三个家系世代雄穗长度主基因遗传率分别为54．01％、58．88％、58．62％,雄穗分枝数多基因遗传率分别为86．82％、85．28％、84．82％。     

不同番茄品种对番茄黄化曲叶病毒的抗病性分析

【目的】番茄黄化曲叶病毒病 (Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV) 是一种影响全世界番茄生产的病害,培育抗病品种是最有效、经济和持久的防控手段。目前生产上应用的抗病品种繁多,但存在对TYLVC不同抗性基因的抗性水平研究甚少、了解不够全面的问题。为了解带有不同抗性基因的番茄品种对番茄黄化曲叶病毒病的抗性,对北京市农林科学院蔬菜中心培育的番茄品种抗病性进行检测,并利用半定量RT-PCR方法分析抗病基因和抗病蛋白的表达水平。【方法】选取携带有Ty3a/Ty3a的番茄材料秋光285（Ty3a 纯合）、棚137×246（Ty3a 杂合）,携带Ty1+Ty3a纯合的秋光120、携带Ty1+Ty3a杂合的秋光81和感病对照M82为试验材料,观察番茄植株自然条件下发病情况。通过调查发病率和病情指数,考查这些番茄品种的抗病性,并利用RT-PCR方法分析抗病基因Ty1和Ty3a以及病程相关蛋白葡聚糖酶和几丁质酶基因的表达水平。【结果】携带抗性基因的杂合体、纯合体抗病性差异不明显,含有两个抗性基因和含有单一抗病基因品种的抗病性稍有差异,但差异不显著。半定量RT-PCR结果显示不同番茄品种在感染TYLCV后,体内抗性基因表达量随着发病时间的增加,Ty-3a和Ty-1的表达量逐渐增强。Ty-3a在4个番茄品种中表达水平由弱到强依次为秋光285（Ty-3a纯合）、棚137×246（Ty-3a杂合）、秋光120（Ty-1+Ty-3a纯合）和秋光81（Ty-1+Ty-3a杂合）,Ty-1在秋光81中的表达显著高于在秋光120中的表达。同时,植株体内葡聚糖酶和几丁质酶基因表达量均比对照显著增加,并随着发病时间的增加逐渐增强。在发病20 d和30 d后,携带Ty-1+Ty-3a杂合的秋光81的葡聚糖酶基因表达显著强于其他几个品种。【结论】几个番茄材料对TYLCV的抗性由弱到强依次为秋光285（Ty3a 纯合）、棚137×246（Ty3a杂合）、秋光120（Ty1+Ty3a纯合）和秋光81（Ty1+Ty3a杂合）。不同番茄抗病品种感染TYLCV后,体内抗性基因表达量随发病时间增加而增强,葡聚糖酶和几丁质酶基因表达量均比感病对照显著增加,表明番茄抗病品种在感染TYLCV后的抗病性除了与抗性基因的表达有关外,同时也与抗病相关蛋白表达增强有关。     

水稻抗白叶枯病基因Xa23的EST标记及其在分子育种上的利用

 用水稻抗白叶枯病基因Xa23的近等基因系CBB23与其感病轮回亲本JG30杂交，构建了包含2 562个单株的F2作图群体。抗性鉴定表明，F2植株抗感分离比严格符合3∶1。根据日本水稻基因组计划RGP的数据，筛选并合成12个EST标记的引物，进行亲本间多态性检测，找到2个在CBB23与JG30间有多态性的EST标记，C189和CP02662。用该标记对F2群体中的571个感病单株进行分子检测和连锁分析，结果表明这两个EST标记位于Xa23基因的两侧，C189靠着丝粒一侧，与Xa23的遗传距离为0.8cM；CP02662靠端粒一侧，与Xa23的遗传距离为1.3cM。将C189成功用于水稻分子育种实践，标记辅助选择的正确率接近100%，已培育出3个将Xa23基因与高产、优质、抗褐飞虱等性状聚合的水稻恢复系。     

玉米自交系的配合力效应分析

试验采用两套亲本自交系P_1和P_2(P_1为4个自交系。做母本;P_2为7个自交系,做父本),按不完全双列杂交组成28个正交组合,估算其一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和总配合力(TCA)及其三者之间的相关。结果表明:P_1和P_2亲本组中某性状GCA的大小对F_1该性状SCA的优劣起着决定作用;利用自交系的GCA效应进行性状互补是有效的;SCA在直接构成产量“三要素”(穗、粒、重)中任何一项的正效应对育种效果意义重大。然而,TCA则是产量育种不可忽视的参数。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-d2基因标签的建立与应用

建立抗稻瘟病基因的分子标记对培育抗稻瘟病品种有重要意义。研究利用71个广西地方菌株检测地谷对稻瘟病菌的抗性,并利用地谷中Pi-d2基因与广恢998等位基因在基因组序列上一个碱基的差异,设计出以抗病基因本身序列为引物的基因标签M-Pid2,通过分析地谷与广恢998的F2群体的基因型与对稻瘟病抗感分离的吻合度来验证该标签的准确性,用M-Pid2扩增62份水稻种质验证该标签的特异性。结果表明,地谷能抗71个地方稻瘟病菌株中的59个菌株,抗性频率达83.1%。用M-Pid2扩增地谷与广恢998的F2群体的基因型与其对稻瘟病的抗感分离完全吻合;用M-Pid2扩增62份水稻种质,仅在地谷中扩增出629bp特异条带。从而确认抗稻瘟病基因Pi-d2为地谷的主效抗稻瘟病基因,且在广西有育种利用价值;标记M-Pid2能准确用于抗稻瘟病基因Pi-d2的辅助选择。     

温、热生态环境下玉米生育性状的遗传研究

通过分析温带玉米自交系黄早4、热带自交系CML2 88及其F1、F2 和F2∶3在中、低纬度4个生态环境下的生育性状,研究了热带亚热带玉米光周期敏感相关性状的遗传特点。结果表明:在低纬度环境下,玉米生育期,F1平均值早于或接近黄早4 ,负向杂种优势明显,F2 和F2 :3家系普遍存在超亲单株和株系,说明低纬度环境,生育期是以显性为主,受加性、显性和上位性基因的共同作用;中纬度环境下,春播环境,F1平均值比黄早4晚11～13d ,比CML2 88早18～2 3d ,负向杂种优势减弱,F2 :3家系没有超亲株系,夏播环境与春播环境表现相似,只是负向杂种优势更弱,说明中纬度环境下,生育期是以部分显性为主,受加性和显性基因共同作用。在影响生育期的光温因素中,低纬度环境下,温度是影响生育期的主要因素,对钝感自交系黄早4的效应(7～12d) ,小于敏感自交系(10～19d) ,而且,对吐丝期的影响最大;中纬度环境下,温度和光周期对生育期共同作用,光周期的效应(12～18d)稍大于温度的效应(11～12d) ,尤以吐丝期表现最明显。     

Fine mapping of powdery mildew resistance gene PmTm4 in wheat using comparative genomics

Powdery mildew,caused by Blumeria graminis f.sp.tritici,is one of the most severe wheat diseases.Mining powdery mildew resistance genes in wheat cultivars and their appliance in breeding program is a promising way to control this disease.Genetic analysis revealed that a single dominant resistance gene named PmTm4 originated from Chinese wheat line Tangmai 4 confers resistance to prevailing isolates of B.graminis f.sp.tritici isolate E09.Detailed comparative genomics analyses helped to develop closely linked markers to PmTm4 and a fine genetic map was constructed using large F_2 population,in which PmTm4 was located into a 0.66-c M genetic interval.The orthologous subgenome region of PmTm4in Aegilops tauschii was identified,and two resistance gene analogs(RGA)were characterized from the corresponding sequence scaffolds of Ae.tauschii draft assembly.The closely linked markers and identified Ae.tauschii orthologs in the mapping interval provide an entry point for chromosome landing and map-based cloning of PmTm4.