一份矮秆玉米表型鉴定和基因初步定位

前期通过矮秆高粱和本地玉米远缘杂交成功选育出矮秆dwarf-12,经过前人研究该矮秆基因可能由br2控制,由于无不良性状,为了利用、发掘优良的矮秆自交系,又将dwarf-12和本地白玉米杂交,选育出优良矮秆自交系d8227,前人将得到的矮秆玉米材料d8227经过与不同高度的玉米组合,鉴定出具有较好的配合力,为增加矮秆玉米种质资源,提高玉米产量,对其进行深入的研究。以d8227和dwarf-12为研究材料,比较矮秆亲本和子代之间的主要农艺性状差异,观察茎秆细胞学差异;用d8227和4个不同背景自交系进行遗传交配设计,分析矮秆基因的遗传模式;构建定位群体,用BSA方法,进行高通量测序,对矮秆基因进行初步定位,并对定位区间已知的矮秆材料进行等位性鉴定,明确目标基因与已知基因的关系。结果表明,d8227株高比亲本株高增加9.35%,穗位增加31.50%,d8227叶片减少,茎节长度增加,d8227的穗质量、行粒数、百粒质量、穗长、粒深比dwarf-12增加52.21%,5.26%,23.76%,6.93%,12.02%;利用石蜡切片方法,用显微镜观察d8227和dwarf-12穗上、穗位、穗下...     

玉米矮秆突变体K125d的遗传鉴定

积极发掘新的玉米矮秆资源并进行研究和利用,有利于玉米矮化育种。对比研究了矮秆突变体K125d和同源自交系K211之间的形态差异,通过与7个不同株高自交系配制正反交F₁,回交B₁、B₂和自交F₂群体,分析突变体K125d矮秆性状的遗传模式,其矮秆基因定位用BSA-SSR标记法。结果表明,与K211相比,K125d的生育期极显著增长,株高极显著降低;叶片重叠密集,叶数和叶宽极显著增加,叶片夹角极显著降低。所有群体在2个不同生态点试验结果一致,正反交F₁均为高秆;7个B₁群体和F₂群体株高分离比例分别符合1∶1和3∶1;除K123d外,6个B₂群体均为高秆,表明突变体K125d的株高由1对隐性细胞核基因控制,暂命名为d125。以(K125d×K236)F₂为定位群体,将基因d125定位于1号染色体SSR标记umc2569和umc1278之间,其距离为6.6,5.1 cM。以br2基因模型GRMZM...     

水稻显性半矮秆突变基因的分子鉴定

粳型水稻Y98149是从离子束诱变后代中获得的显性半矮秆突变体。本研究用RAPD技术对突变体和野生型进行了DNA指纹分析,经506个10bp的随机引物的扩增,获得4个多态性差异片段,可用作显性半矮秆基因的分子标记。RAPD的结果也表明半矮秆突变体与野生型之间基因组差异十分微小,为突变基因的鉴定提供了分子生物学证据。     

玉米雄性不育突变体x50的基因定位与遗传分析

为了挖掘雄性不育种质资源,鉴定雄性育性基因,为玉米雄性不育化制种提供基础材料。以玉米雄性不育突变体x50为试验材料,研究突变体雄性不育表型,构建x50与自交系Mo17的F₁和F₂群体,确定突变体x50雄性不育性状的遗传模式。以F₂群体为材料,应用图位克隆技术定位雄性育性基因X50,通过基因等位性测验确定候选基因。结果显示,与野生型相比,雄性不育突变体x50花药不能从颖壳露出,花药体积较小且萎蔫,无成熟花粉粒形成。F₁群体植株均表现为雄性可育,F₂群体植株出现雄性育性分离,可育植株与不育植株分离比例符合3∶1,说明突变体x50不育性状受1对隐性核基因控制。通过图位克隆方法将雄性育性基因X50定位于玉米第2染色体分子标记2-4901与2-4963之间,物理区间为237.42～241.39 Mb。定位区间内候选基因分析发现,区间存在玉米雄性不育基因ZmMs33。以ms33纯合突变体ms33-6029和ms33-6052分别与x50杂合型+/x50杂交,杂交后代可育植株与不育植株分离比...     

一个水稻半矮秆突变体的鉴定与遗传分析

高黄矮材料是由黄矮与高秆材料杂交后代F2群体中分离得到的一个半矮秆突变体材料,株高在95 cm左右,比黄矮高约40 cm.该材料在苗期倒2叶叶尖开始出现黄化,分蘖期倒2叶叶尖仍然黄化,倒3叶近1/3叶面黄化干枯、破损现象比较明显.将该突变材料与不同高秆材料杂交,杂种F1表现为高亲本,F2群体株高数据符合3:1分离比例,结果表明该矮生性状受1对隐性基因控制,因其叶尖黄化性状与半矮秆性状共分离,故暂将该基因命名为dy(t)基因;同时将突变材料与其他不同基因型的半矮秆杂交,F2群体均符合9:3:3:1的分离比例,结果表明dy(t)基因与sdl、sdn、sdg基因均不等位,为一新的半矮秆基因.对不同株高材料的幼苗进行不同浓度外源赤霉素(GA3)叶面喷施处理后,结果表明dy(t)基因对该激素敏感.     

小麦几个“矮源”品种矮秆基因的遗传分析

本研究选用矮变1号、冬协2号为主要矮源,通过株高的常规遗传分析、单体分析和赤霉酸(GA_3)鉴定,分析了矮源品种矮秆基因的遗传特点。结果表明:矮变1号受一对不完全显性矮杆基因控制,其株高和胚乳皆对 GA_3不敏感。蚰包的衍生系冬协2号、CA8333和农林10号的衍生系 G-230携带有相同的一对隐性矮秆基因 Rht2,且位于4D 染色体上,     

外引矮秆玉米自交系性状综合评价

本试验对外引的14个矮秆玉米自交系的株高等13个性状进行了性状分析,并按主成分分析法对自交系进行了聚类分析。按照不同的特点,将14个自交系分为4类。在育种工作中,可根据其不同的特点及育种目标,选择利用。     

小麦矮秆突变体je0098的遗传分析与其矮秆基因定位

倒伏易引发小麦严重减产,发掘和利用优异矮秆基因是培育高产抗倒伏小麦新品种的关键。本研究以京411(WT)及其经EMS诱变获得的产量相关性状优良的矮秆突变体je0098为试验材料,对其株高进行遗传分析,结合外显子捕获测序和遗传连锁分析定位矮秆基因。3年田间株高数据统计分析表明,je0098与WT相比株高降低15cm,组织细胞学观察结果显示,je0098与WT相比节间细胞长度缩短18%,暗示je0098的矮化是由于节间细胞长度变短所致;赤霉素敏感性分析表明, je0098为赤霉素敏感型矮秆突变体。利用WT和je0098杂交构建的由344个单株组成的F2分离群体,结合F2:3家系表型数据,选取矮秆纯合和高秆单株构建混池,对两亲本和子代混池分别进行外显子捕获测序,在2D染色体上定位到一个具有降秆效应的数量性状位点(QTL)。结合全基因组重测序所得SNP位点,在2D染色体开发了6个KASP分子标记,对F2单株进行基因分型。利用QTL IciMapping作图软件构建遗传连锁图谱,结合3年田间表型数据,将矮秆基因定位在20.77～28.84 Mb区间内,遗传距离为11.48 cM。本研究结果为突变...     

籼稻多蘖矮半矮秆基因的遗传分析和基因定位

对籼稻标记基因系材料多蘖矮的遗传分析表明, 其矮生性状是由2对隐性半矮秆基因控制的,分别为sd1和一个新的半矮秆基因,该基因初步定名为sdt3。以多蘖矮与南京6号杂交F₂的分离群体为基础,应用SSR标记进行连锁分析,将半矮秆基因sdt3定位于第11染色体的SSR标记SSR98和SSR35之间,分别相距0.06 cM、0.13 cM,二者之间的物理距离约为93kb。以南京6号为轮回亲本与多蘖矮进行回交和自交获得由半矮秆基因sdt3控制的近等基因系（新多蘖矮）,以赤霉素处理表明由sdt3控制的半矮秆系新多蘖矮对赤霉素不敏感。     

一个新的水稻D1基因等位突变体的遗传鉴定与基因功能分析

株高是影响水稻产量的一个重要性状。本研究从水稻稻瘟病普感品种丽江新团黑谷(LTH)经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变群体中分离出一个遗传稳定的小粒矮化突变体LTH-m3。该突变体是赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)相关突变体,它对外源GA(GA₃)不敏感,对外源BR(eBL)的敏感性较野生型显著降低。遗传分析、基因克隆和转基因互补实验确认,该突变体是一个新的d1基因等位突变体,其D1基因在第6个外显子与内含子接合处发生单碱基突变(G²⁵²² →A²⁵²²),导致第6外显子被选择性剪切及Gα蛋白翻译提前终止,从而造成LTH-m3小粒矮化突变表型。进一步的研究表明,该突变体D1基因突变引起SD1和SLR1等基因表达的显著改变,因而影响植株细胞内GA和BR反馈调节功能和信号传递。突变体LTH-m3弥补了LTH植株过高、茎秆软和极易倒伏等缺陷,可作为LTH的改良系在今后水稻稻瘟病研究中加以利用,其功能突变基因的鉴定为深入研究水稻Gα蛋白的功能及激素信号途径提供了新的材料。     

一个新矮生玉米种质资源矮生性状QTL的定位

用新发现的玉米矮生种质资源矮2003×冀257构建的255个F2:3家系为作图群体, 利用114个覆盖玉米全基因组的SSR标记构建连锁图谱, 图谱总长度2 852.1 cM, 标记间平均距离为27.42 cM。2006年在北京与海南进行随机区组试验, 鉴定了255个F2:3家系成株期株高。用复合区间作图法(composite interval mapping, CIM), 对控制玉米株高性状的遗传位点进行QTL检测。在两个不同环境下均检测到相同的控制玉米株高的QTL位点3个, 分别位于第1和第2条染色体。其中在第1染色体上的1.10~1.11区段存在一个控制株高的主效QTL, 与dwarf plant8 (d8)位置相近, 在北京和海南环境下分别能够解释株高表型变异的50.5%和37.5%, 作用方式表现为显性效应。深入的序列分析结果显示, 该基因/QTL位于已知的d8基因下游20~30 cM的染色体区间, 这可能是玉米中控制株高的一个新基因。     

糯小麦矮源新种质 11-805矮秆性状遗传研究

11-805是绵阳市农科院新创制的糯小麦矮源种质,为了深入了解新创种质糯小麦矮源11-805的矮秆性状遗传规律,试验对11-805的矮秆遗传特性进行了较为系统的研究。用11-805与高秆亲本‘绵麦37’、‘绵麦43’和‘绵麦1618’杂交,从正反杂种F1代株高表现可知,其F1代株高介于高亲值与中亲值之间,且D为负值,说明11-805的矮秆特性主要受隐性矮秆基因控制;3个群体F2代株高分离出矮秆、半矮秆、高秆3个类型,其比例均为1：2：1,同时有超亲分离存在。结果表明,11-805的矮秆性状是由1对隐性基因控制,并受一些微效基因的影响。正反交F1代平均株高降幅为16.07%和15.67%,可以表明矮秆糯小麦11-805具有明显降低株高的特性。     

玉米缺陷型籽粒突变体的遗传分析及突变基因dek1-T7的定位

突变体是功能基因组学研究和分子育种的重要材料。自然条件下,在玉米自交系M08649中发现一个突变穗,其突变表型表现为凹陷,没有胚以及胚乳,不能发芽并繁殖后代的缺陷型籽粒(defectivekernel)。利用出现籽粒突变自交系M08649的杂合体与正常自交系齐319构建分离群体对突变体进行遗传分析,共有85个F2代自交穗具有突变籽粒,38个F2代自交穗表现为正常,统计分析发现其符合2:1的分离比例。同时在85个具有突变籽粒的穗子中,共有9961粒正常籽粒和3217粒突变籽粒,符合3:1的分离比例,初步证实自交系M08649中控制籽粒发育的突变基因属于单个基因的隐性突变,暂命名为dek1-T7(t)。利用SSR分子标记将该基因初步定位在第1染色体的短臂上1.03区,位于SSR标记bnlg2204和Hkf1-3之间,两个标记之间的物理距离为1.78Mb。本研究结果为该基因的克隆和功能分析奠定了基础。     

大麦突变体弯秆矮生性状的遗传研究

对大麦突变体０２４７弯秆矮生性的遗传研究结果表明：突变体０２４７的弯秆、矮性状均符合３：１的单基因分离，控制弯秆矮生性状是的一隐性主基因。弯秆矮生性状与单株穗数无明显相关，但对每穗粒数，每穗粒重及千粒重有显著的变劣作用，最后讨论了该突变体弯秆矮生性状在遗传育种中的应用及株高的研究方法等问题。     

一份玉米显性矮杆突变体的遗传分析

在玉米自交系Mo17的杂交后代中,发现了一份玉米矮杆突变材料,该突变材料表现为节间缩短、植株严重矮化、簇生、花器官发育异常.该突变株与不同核背景玉米自交系(Mo17、B73、B77和W22)杂交衍生的后代群体中,出现了矮杆株与株高正常株两种类型,矮杆株数与株高正常株数的比例为1∶ 1.分离群体中株高正常的植株自交,后代株高均正常.鉴于突变表型是在F1出现,同时结合多年多点田间表型调查的数据,初步推断该矮杆性状是由显性单基因控制.利用SSR分子标记,将该基因定位于玉米第2染色体上,为该基因的克隆工作奠定了基础.     

一个新的玉米Vp15基因等位突变体的遗传分析与分子鉴定

在玉米繁种过程中发现一个玉米穗发芽突变体(viviparous), 命名为vp-like4。经过连续多代自交发现该突变体性状能稳定遗传, 并且表现为隐性单基因控制。以vp-like4与自交系Mo17杂交构建F₂遗传定位群体, 利用BSR-Seq方法, 将目的基因定位于玉米第5染色体173.8~175.6 Mb之间。通过基因组序列信息分析发现, 在此定位区间内存在一个已报道的Vp15基因。Vp15基因编码钼喋呤合酶小亚基, 参与类胡萝卜素裂解为ABA的过程。利用2个独立的vp15突变体vp15-umu1和vp15-DR1126的杂合体, 分别与vp-like4突变体杂合体做杂交进行等位测验, 发现杂交后代中正常籽粒与穗发芽籽粒比例符合3∶1分离比。基因组序列分析发现vp-like4突变体中Vp15基因在第2外显子末端及3°非翻译区有60个碱基的缺失, 与所报道的vp15突变体vp15-umu1、vp15-DR1126均在第2个外显子有Mutator转座子插入的突变方式不同。进一步通过RT-PCR检测发现, vp-like4突变体中Vp15基因的表达量显著降低。以上实验证据表明, vp-like4是一个新的Vp15基因等位突变体。     

玉米SBP转录因子全基因组鉴定与功能分析

SBP基因家族是一类植物基因组特有的转录因子,参与植物生长发育及多种生理生化过程。近来,大量研究已在多种植物中鉴定出SBP转录因子,但关于玉米(Zea mays L.) SBP转录因子家族的系统分析报道尚少。本研究通过对拟南芥、水稻等植物已知的转录因子与玉米基因组数据比对,并设置一系列严格的筛选标准从玉米基因组中挖掘SBP转录因子,系统发育分析显示单子叶植物玉米和水稻的SBP基因保守性更强、亲缘关系更近;共鉴定37个SBP基因,分布在9条染色体上;通过基因分析注释以及启动子功能预测,进一步发现SBP家族基因参与植物生长发育、形态建成、逆境胁迫响应、花器官发育以及植物光反应等过程。并且,玉米SBP转录因子可通过参与赤霉素、生长素、脱落酸、水杨酸等多条激素信号调控途径来调节植物的生长发育。     

水稻矮秆脆性突变体dbc1的鉴定与基因定位

利用EMS诱变籼型水稻恢复系缙恢10号,获得一个稳定遗传的矮化脆性突变体dbc1,苗期即表现矮化、叶片变脆,一直保持到成熟。与原始亲本相比,突变体的各节间均显著缩短,株高仅58.93 cm,略有包穗,属于dn型矮化变异,对赤霉素的敏感性显著下降,有效穗、千粒重和结实率无明显变化,穗长、穗粒数和实粒数则极显著下降。进一步分析发现,dbc1的茎秆和叶片的载荷强度极显著下降,纤维素含量无变化,木质素含量则略有下降,差异达显著水平。遗传分析表明该性状受1对隐性核基因调控,利用886株西农1A/dbc1的F₂变异单株,最终把DBC1基因定位在第2染色体SSR标记RM13943和RM13952之间,物理距离仅197 kb,含有52个注释基因。这为下一步调控基因的克隆和dbc1材料的育种应用奠定了基础。