辣椒花药培养单倍体育种技术研究进展

辣椒（Capsicum　annuum　L）是一种重要的蔬菜作物,起源于中南美洲及墨西哥一带,在世界各地广泛栽培。辣椒花药培养单倍体育种技术是通过花药培养的方式得到单倍体植株,然后采用秋水仙素等进行处理,加倍为双单倍体植株（Double Haploid,简称DH系）,从而直接获得纯化的品系。也可将其作为育种过程中的中间材料或亲本的一种育种手段。该技术在育种实践中大大加快了育种速度,显著地提高了选择效果,节省了大量的人力物力,是目前在育种工作中得到广泛应用的生物技术。本文对影响辣椒花药培养的主要因素及DH系的应用等方面进行了概述,旨为辣椒育种和遗传研究提供参考。     

单倍体甜瓜染色体加倍技术研究

探究秋水仙素对甜瓜单倍体加倍的影响,以便为甜瓜遗传育种研究提供新材料.以甜瓜大孢子离体培养获得的单倍体为试材,利用不同浓度秋水仙素直接加入培养基和浸芽后接种到芽伸长培养基两种方法进行甜瓜单倍体的加倍试验.70 mg·L-1秋水仙素直接加入培养基加倍频率最高为37％,组培苗成活率为67％,700 mg·L-1秋水仙素附加...     

小麦单倍体诱导技术研究进展

利用小麦单倍体诱导技术产生单倍体后加倍获得纯系，是快速培育小麦新品种和构建特殊遗传群体的重要途径。本文综述小麦单倍体人工诱导和遗传诱导技术最新研究进展及应用展望，旨在为小麦及其它作物单倍体遗传研究与育种应用提供技术参考。     

不同诱导剂和诱导方法对西瓜单倍体染色体加倍效果的比较研究

为探究不同诱导剂和诱导方法对西瓜单倍体染色体加倍的效果,以西瓜花药离体培养获得的单倍体植株为材料,利用不同质量浓度的秋水仙素和氟乐灵进行培养基加倍、浸芽加倍、滴生长点加倍3种方法研究单倍体植株诱导二倍体植株的效果。结果表明,不同加倍方法对单倍体加倍的诱导率存在很大差异。秋水仙素诱导加倍,植株的存活率均达到100%,氟乐灵诱导加倍,加倍植株的致死率最高达到100%。组培法诱导加倍时,秋水仙素和氟乐灵均在质量浓度为60 mg·L^-1时,加倍诱导率最高,分别是50.00%和41.67%。浸芽法诱导加倍时,600 mg·L^-1秋水仙素浸芽4 h加倍诱导率最高为75.00%;300 mg·L^-1氟乐灵浸芽2 h加倍诱导率最高为50.00%。滴生长点诱导加倍时,600 mg·L^-1秋水仙素诱导的加倍率最高为50.00%;500 mg·L^-1氟乐灵诱导加倍率最高为27.78%。因此,秋水仙素诱导西瓜单倍体植株加倍效果优于氟乐灵,且浸芽法诱导加倍效果最佳。     

一个辣椒杂交种的加倍单倍体（DH）群体果实性状的遗传分析

 以一个牛角椒组合（‘97403’ב97410’ 杂交而成）作为供体,通过花药培养技术构建了103个加倍单倍体(DH)系组成的DH群体,再以此DH群体为试验材料,对该群体果实性状进行遗传分析。结果表明：果实横径、果肉厚、果形指数、单果质量、果实纵径等5个性状的遗传力分别是 82.3%、80.8%、80.5%、75.7%、70.9%,最少基因对数分别为20.6、8.4、6.1、33.9、10.0。估算各性状的偏度和峰度系数,分析影响各性状的基因作用方式,结果表明：影响单果质量和果实横径的多基因间存在互补作用,控制果肉厚的多基因间可能存在互补,果实纵径、果形指数各自的基因间无互作关系。     

辣椒单倍体育种技术研究进展

单倍体育种是当前非常重要的育种技术之一。辣椒单倍体育种技术包括:花药培养技术和小孢子培养技术。单倍体通过自然加倍和人工加倍,为新品种培育、DH群体构建和遗传分析、遗传图谱构建提供了重要的材料。笔者论述了辣椒花药培养和小孢子培养2种单倍体诱导技术的研究进展、存在的问题以及存在的潜在价值,旨在为辣椒育种提供参考,促进辣椒单倍体育种技术的进一步发展和完善。     

瓜类作物单倍体育种研究进展

综述了瓜类作物单倍体育种的研究进展,包括花药培养、未授粉子房培养和辐射花粉诱导单倍体培养在瓜类作物育种中的应用;总结了近年来所采用的瓜类作物染色体倍性鉴定方法和加倍技术;讨论了目前这些领域存在的问题和今后研究的方向。     

瓜类作物辐射花粉诱导双单倍体技术研究进展

自然界中自发产生单倍体的概率极低,通过人工单倍体诱导技术能够大大提高单倍体发生概率。辐射花粉授粉诱导雌核发育是瓜类作物获得单倍体胚和单倍体植株的一种重要方式。本文对瓜类作物花粉辐射剂量、基因型、培养基类型、胚培养、倍性鉴定、染色体加倍等影响单倍体育种的关键因素进行论述,并总结了存在的问题,提出了未来的发展趋势,为瓜类作物在该技术的应用和发展提供理论依据。     

西葫芦单倍体育种研究进展

综述了最近几年国内外有关西葫芦单倍体育种的最新研究进展,主要包括单倍体培养过程中外植体发育时期、外植体基因型、激素的种类及浓度、预处理方式等因素和再生植株的倍性鉴定方法等相关研究进展,分析了西葫芦单倍体育种中存在的问题和今后的发展方向,以期为西葫芦单倍体育种提供参考。     

马铃薯双单倍体诱导及辅助育种研究进展

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是继水稻、小麦、玉米之后全球第四大粮食作物.然而生产上种植的马铃薯多为四倍体普通栽培种,且由于其复杂的四体遗传和高度杂合的基因组等因素,严重阻碍了马铃薯遗传育种和品种改良的进程.人工诱导方法尤其是孤雌生殖诱导产生马铃薯双单倍体是解决上述问题的有效途径.马铃薯双单倍体不仅...     

Characterization of plant material obtained by in vitro androgenesis and in situ parthenogenesis in apple

The production of doubled haploids offers new possibilities for genetic studies and breeding. In apple Malus × domestica Borkh., double haploid and thus homozygous material was obtained by in vitro androgenesis and in situ parthenogenesis followed by embryo or cotyledon culture. This paper describes a comprehensive evaluation of material induced concerning ploidy level, zygosity state using isozyme and SSR analysis, tree morphology, flower, and fruit quality, respectively. The use of homozygous lines in apple will be discussed in view of the efficiency of the induction process and the fertility of the plant material. The application in running breeding programmes is not a realistic approach at present, while single lines with selected characteristics can already be used for pre-breeding experiments and detailed genetic studies.     

Validation of doubled haploid plants by enzymatic mismatch cleavage

Background

Doubled haploidy is a fundamental tool in plant breeding as it provides the fastest way to generate populations of meiotic recombinants in a genetically fixed state. A wide range of methods has been developed to produce doubled haploid (DH) plants and recent advances promise efficient DH production in otherwise recalcitrant species. Since the cellular origin of the plants produced is not always certain, rapid screening techniques are needed to validate that the produced individuals are indeed homozygous and genetically distinct from each other. Ideal methods are easily implemented across species and in crops where whole genome sequence and marker resources are limited.

Results

We have adapted enzymatic mismatch cleavage techniques commonly used for TILLING (Targeting Induced Local Lesions IN Genomes) for the evaluation of heterozygosity in parental, F1 and putative DH plants. We used barley as a model crop and tested 26 amplicons previously developed for TILLING. Experiments were performed using self-extracted single-strand-specific nuclease and standard native agarose gels. Eleven of the twenty-six tested primers allowed unambiguous assignment of heterozygosity in material from F1 crosses and loss of heterozygosity in the DH plants. Through parallel testing of previously developed Simple Sequence Repeat (SSR) markers, we show that 3/32 SSR markers were suitable for screening. This suggests that enzymatic mismatch cleavage approaches can be more efficient than SSR based screening, even in species with well-developed markers.

Conclusions

Enzymatic mismatch cleavage has been applied for mutation discovery in many plant species, including those with little or no available genomic DNA sequence information. Here, we show that the same methods provide an efficient system to screen for the production of DH material without the need of specialized equipment. This gene target based approach further allows discovery of novel nucleotide polymorphisms in candidate genes in the parental lines.

     

西瓜一对质量性状纯合技术研究

以西瓜杂交后代的F₃代系选材料为试材,研究西瓜1对质量性状的纯合技术。结果表明:按照1对质量性状的分离规律确定系内种植单瓜份数和每份单瓜的群体大小,在当代鉴定筛选出质量性状的纯合系;改变传统的"边优选边纯合"西瓜自交系选育理念为"边纯合边优选"新的自交系选育理念,可减少选育世代,加速自交系选育进程。     

枣树免去雄杂交育种的设计与实践

在枣树杂交育种中,因其花朵很小去雄难、坐果率低、胚败育严重,常规人工授粉杂种得率通常只有万分之一左右,致使杂交育种长期徘徊不前,至今未有人工杂交枣新品种问世。作者历时10余年,以解决去雄难和胚败育严重两大瓶颈问题为突破口,在系统研究枣树不同种质结实特性和花粉育性并攻克幼胚挽救技术的基础上,探索建立枣树免去雄杂交育种的高效技术体系,并在育种实践中加以改进和完善。通过人工控制杂交,成功获得了2 个组合的211 个杂种后代。从育种目标、亲本选配、免去雄控制杂交、授粉方法、胚培养及杂种的分子标记鉴定等方面提出了枣树杂交育种的设计方案与实现途径。并对今后枣树杂交育种的攻关重点和发展前景进行了分析讨论。     

黄瓜早熟性状配合力测定及其相关性分析

以黄瓜(CucumissativusL.)4个高代自交系为亲本,按部分双列杂交法配制6个组合,利用软件QGAStation对与早熟有关的7个性状的配合力及相关性进行研究。结果表明,4429适合作为提高早期产量及早期采瓜数的亲本;CC3适合作为降低第1雌花节位和减少侧枝数的选育亲本。组合4429×CC3和4429×4430在早期采瓜数上具有杂交优势;组合4429×4431和4429×4430在减少侧枝数上具有杂交优势。早期产量的广义遗传力和狭义遗传力相同,适于常规育种;而早期采瓜数和侧枝数的广义遗传力明显高于狭义遗传力,适于优势育种。相关性分析表明,在基因型方面,早期产量与早期采瓜数呈显著正相关,在表现型和基因型方面,早期产量与茎粗呈极显著负相关。     

利用PCR技术同时鉴定番茄抗根结线虫和抗斑萎病毒基因

 利用同一PCR反应体系，对分别与番茄抗根结线虫的 基因和抗斑萎病毒(1w V)的Sw一5基因紧密连锁的SCAR标记进行了同时扩增筛选，扩增的特异性片段与单引物扩增片段完全吻合，其中与基因紧密连锁的SCAR1标记为共显性标记，抗感试材均产生750 bp的特异片段，纯合和杂合抗病基因型试材存在 I酶切位点，酶切后分别产生了570 bp、160 bp和750 bp、570 bp、160 bp的不同特异性片段，而感病基因型试材无 I酶切位点；与Sw一5基因紧密连锁的SCAR2标记为显性标记，只有抗病试材扩增出400 bD的特异性片段。经反复验证，结果稳定准确可靠，可用于在同一PCR反应体系中对两个抗病基因进行同时筛选鉴定。     

辣椒雄性不育制种优势研究初报

利用辣椒雄性不育制种方式相比常规制种优势明显,即单位面积可以提高工效57．6％,杂交座果率、单株挂果数、单果种子数和种子千粒重均增加,制种产量增加30．2％,制种成本降低46．9％。     

萝卜Ogura-CMS育性恢复基因Rfo的高通量SNP标记开发及其应用

利用萝卜Ogura-CMS保持系和恢复系育性恢复基因Rfo的序列,开发了基于高通量竞争性等位基因特异性PCR(KASP)分型技术的SNP标记:Rfo-SNP1。利用该标记对24个萝卜品种的304个单株进行了育性恢复基因Rfo的基因型鉴定,其中289株获得基因分型结果,占整个群体的95.07%。从分型结果看,育性恢复基因Rfo的基因型为rfrf的有110株(占36.18%),基因型为Rf Rf和Rfrf的分别为156株(占51.32%)和23株(占7.57%)。在12个品种中获得基因型为rfrf的单株,可作为保持系并用于不育系转育。利用PCR-RFLP标记和回交群体单株育性鉴定,进一步证实Rfo-SNP1标记不但能够实现高通量检测,而且能够实现萝卜Ogura-CMS育性恢复基因Rfo基因型的精准鉴定。目前利用该方法已成功转育了6套稳定遗传的雄性不育系及保持系。     

染色体易位对西瓜主要性状的影响

为了研究染色体易位对西瓜花粉败育率、单瓜种子数及果实品质的影响,通过杂交、回交转育方法,分别得到了具有2对和4对染色体相互易位的纯合品系,并用他们配制了F1代杂合体。结果表明2对染色体相互易位使西瓜花粉败育率达49%,单瓜种子数较双亲平均值减少51%,单瓜重增加5.7%,中心糖提高1.4个百分点。而4对染色体相互易位的杂合体,其花粉败育率超过60%,且单瓜种子数减少75%以上,中心糖和边糖分别提高了0.8%和1.3个百分点。利用4对染色体易位育成的津花四号西瓜新品种与其近等位系京欣一号相比,单瓜种子数减少70%,平均仅有70粒左右,单瓜重增加8.5%,含糖量提高0.5个百分点以上,但早期坐果性不如京欣一号。另外,染色体易位导致西瓜的雄花花瓣和雄蕊变小,瓤质变硬,耐贮运性提高,在西瓜育种及生产上将会有广泛的应用前景。     

黄瓜未授粉子房培养获得同源四倍体

为获得稳定纯合的同源四倍体黄瓜材料,采用多种分化培养基对黄瓜(Cucumis sativus L.)未授粉子房培养形成的胚进行培养。结果共获得33个再生植株,经染色体计数后发现7株为同源四倍体植株(2n=4x=28)。利用SSR手段对获得的同源四倍体植株进行了同质性鉴定,发现均为纯合子。利用形态学观察和染色体计数法对同源四倍体单株自交后代的遗传稳定性进行了研究,结果表明自交后代倍性没有发生变异。对此类型同源四倍体植株和经秋水仙素诱导获得的同源四倍体植株分别进行了花粉可染率、花粉萌发率及自交结籽数的观察,发现前者具有高的育性,自交结籽数为15～34粒。上述结果表明,黄瓜未授粉子房培养是获得同源四倍体的一条途径,获得的稳定纯合且育性好的同源四倍体材料可作为特异资源用于黄瓜倍性育种。