抗胞囊线虫高油大豆种质资源创新与利用研究

选择综合性状较好、脂肪含量23%以上的大豆品种与具有Peking、Hartwig抗线虫基因的抗线虫品种（系）,有性杂交。杂交后代的低世代,在大豆胞囊线虫病圃进行抗线虫鉴定、选择;高世代,进行大豆胞囊线虫病土盆栽鉴定及品质跟踪分析,定向选择。选育出庆农05-1028、05-1009、05-1071、07-1115、07-1568、08-2535等6个兼抗大豆胞囊线虫1、3号生理小种,脂肪含量22%以上的新的种质资源。该种质聚合了国内外抗线虫病、高脂肪、高产品种（系）的优良基因,遗传基础广泛,可做为大豆抗胞囊线虫兼高脂肪育种的亲本材料,这些品系将对推动大豆生产起到一定作用。     

2个小麦品种抗条锈基因遗传分析

采用常规杂交方法,以重要小麦条锈菌鉴别寄主Heines kolben和Struba Dickkopf与冬性小麦感病品种铭贤169杂交、自交和回交,获F1、F2和BC1代种子,根据条锈菌系的毒性谱,选用2E16单孢菌系,在铭贤169上繁殖。苗期抗性鉴定在人工控制的环境中进行。当麦苗第一片叶全展大约7cm时,用扫抹法接种,置于（9±2）℃接种间内黑暗保湿24h后转入低温温室内（温度为昼15~19℃,夜10~14℃）潜育发病,待感病品种铭贤169充分发病时调查侵染型,苗期抗性鉴定,并进行卡方检验,结果表明：供试品种 Heines kolben对条锈菌生理小种2E16的抗性由两对隐性互补基因控制;Struba Dickkopf对小种2E16的抗性由一对显性基因控制。     

菜豆品系BAT332角斑病抗性遗传及其连锁RAPD标记的筛选

黑腐病是B．olerace的一种细菌性病害。本文旨在鉴定源于B．carinata材料PI199947的B．oleracea品系中与黑腐病抗性相关的RAPD标记，并评价F2群体病症的分离。将抗黑腐病亲本品系11B-1-12与感病花椰菜品种‘Snow Bau’杂交，再将3个抗黑腐病F1植株自交得到3个分离的F2群体。用4个Xcc 4号小种分离菌进行创伤接种，     

小麦全蚀病与抗性基因转移研究

利用有效的全蚀病浸染病区，对供试亲本和杂交、回交等获得的后代材料进行抗全蚀病性鉴定和筛选。结果表明：所供试的普通小麦材料全部感病，而硬—簇双二倍体材料及其与普通小麦材料杂交获得的杂种F1抗病性较强或免疫。普通小麦材料与抗全蚀病的硬—簇双二倍体材料直接常规杂交结实率较高，其F1杂种植株的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ，大部分细胞的染色体为2n＝42(5个环状和5个棒状二价体，22个单价体)，并且F1杂种基因型自交、回交和花药培养均能获得可供选择的基因型后代。     

过氧化物酶同工酶与棉花黄萎病抗性的相关研究

对20个来源及抗性不同的海岛棉和陆地棉品种和2个陆地棉(S)/海岛棉(R)杂交组合 的亲本、 F1、 F2世代的POX同工酶研究表明, 接种黄萎病菌前后, 棉花叶片中的 POX同工酶酶谱发生明显变化, 抗病品种与感病品种的阴性POX同工酶谱带均由原来的3 条 增 至6条, 但两者之间不存在明显差异; 阳性POX同工酶谱带接种前后均只有1条(     

水稻显性早熟基因Ehd的SSR标记定位

以籼稻品种广陆矮4和粳稻品种台中65为亲本构建高世代回交分离群体,选用分布于水稻全基因组的145个SSR标记对亲本及抽穗期早熟基因进行分析.结果表明,114个标记在亲本间具有多态性,多态率78.6%;在BC3F1群体中,检测到10个标记的基因型来源于供体亲本广陆矮4号;在BC3F2定位群体中,早熟植株数与晚熟植株数的分离比例为3:1,早熟植株平均比晚熟植株提早抽穗21 d;通过SSR标记与抽穗期共分离分析将显性早熟基因Ehd界定在分子标记RM271和RM258之间;Ehd与标记RM184和RM271紧密连锁,遗传距离分别为2.6 cM和2.1 cM,此结果为该基因分子标记辅助选择奠定了基础.     

大豆灰斑病1号生理小种抗性基因的SSR标记

针对中国大豆灰斑病1号生理小种,以抗所有生理小种的品系东农40566为母本,以感所有生理小种的品种东农410为父本配制杂交组合,杂交得到F2代后连续自交3代得到F5代群体。该群体经人工接种灰斑病1号生理小种后,利用BSA法对500个SSR标记进行筛选,其中3个标记Satt565、SOYGPATR和Satt396在抗、感池间表现出稳定的多态性,并且在F2代个体中表现出抗性与多态性协同分离的趋势。3个标记与抗性基因的连锁顺序为Satt565—SOYGPATR—Hrcs1—Satt396,它们与抗性基因的连锁距离分别为12.7cM、6.5cM、14.7cM。推测抗大豆灰斑病1号生理小种的基因可能位于C1连锁群上。     

美国水稻品种对稻瘟病小种IE-1k、IB-33、IB-49和IC-17的抗性遗传

1994年10月至1995年5月，在美国阿肯色大学水稻研究推广中心的温室，对5个美国水稻品种Katy、Lemont、L202、RA73和Bond、其F1、F2和部分组合的F3随机选系，用4个主要美国稻瘟病菌小种IE-1k、IB-33、IB-49和IC-17进行接种鉴定，通过完全双列杂交进行遗传分析的研究。结果表明：所有的亲本对IB-33感病；除RA73外，其他亲本对IE     

大豆对胞囊线虫的抗性及分子标记研究

本文首次利用我国特有的抗病品种小粒黑豆与辽宁省的主栽品种辽豆10配制杂交组合,以F2代群体为试验材料,系统地应用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)寻找与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的DNA分子标记以及同工酶标记和低分子肽/氨基酸标记,为我国的大豆抗胞囊线虫病育种提供理论指导.主要研究结果如下:1.利用杂交技术构建了大豆胞囊线虫抗性的分子表达平台.本研究配制了辽豆10×小粒黑豆的杂交组合,并利用海南加代快速繁殖,应用毒力最弱的大豆胞囊线虫3号生理小种对F2代群体进行抗性鉴定和移栽,为大豆对胞囊线虫抗性分子标记的筛选提供了均一遗传背景的试验材料.对该组合进行田间抗性鉴定,结果表明符合抗感分离1∶3的比率,表明在辽豆10背景下小粒黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性是由一对以上的隐性基因控制的.2.应用分离群体分组分析法在辽豆10和抗大豆胞囊线虫的核心抗源中获得了一个与感病性密切相关的RAPD标记S11700.应用143个随机引物,对由小粒黑豆和辽豆10配制的杂交组合的抗感亲本和构建的抗感池进行筛选,有92个引物产生了RAPD扩增产物,25个引物产生了RAPD多态性,其中一个引物产生了与抗大豆胞囊线虫基因密切相关的特异性DNA片段S11700,经多次重复验证,该片段在感病亲本及感病池中被特异性扩增,而在抗病亲本及抗病池中未产生该片段.利用S11700对不同抗性大豆品种进行分子标记鉴定和辅助选择,验证了该特异性片段与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性紧密相关,可以用于抗胞囊线虫大豆新品种的分子辅助选择育种.3.利用BSA法对11个黑色种皮的大豆品种和12个黄色种皮的大豆材料的基因组DNA进行RAPD分析,获得一个与大豆黄色种皮相关的特异DNA片段S79500.采用该标记对辽豆10×PI437654杂交后代种皮颜色有分化的群体进行检测,结果表明这个RAPD标记具有较高的重复性和稳定性,可用于辅助选育优良的黄色种皮的大豆新品种.4.获得了一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的SSR分子标记Satt187.应用204对SSR引物对辽豆10×小粒黑豆进行SSR分析,31对引物产生了扩增产物,其中15对具有多态性,从中筛选到一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的分子标记Satt187,其片段大小为172 bp和176 bp,为共显性标记,在F2代分离群体中的分离比为1∶2∶1,呈孟德尔式遗传.应用该标记对辽豆10x小粒黑豆F2代分离群体进行分子标记鉴定和辅助选择,在抗病单株中均检测到标记带Satt187-176 bp的存在,而在感病单株中检测到有Satt187-176 bp和Satt187-172 bp两种标记带或仅有Satt187-172 bp的标记带存在,分析表明该标记具有抗胞囊线虫分子标记辅助选择应用的前景.5.系统地研究了辽豆10×小粒黑豆和辽豆10×PI437654两对组合的亲本及其杂交后代植株体内防卫反应酶系,包括多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)酶活及根内可溶性蛋白含量的动态变化.研究结果表明,抗感亲本、子代在大豆胞囊线虫侵染后各种防御酶系和可溶性蛋白含量均产生相应的变化,表现出酶活及可溶性蛋白的变化与抗病性密切相关,可作为鉴定大豆抗源抗性强弱的一项辅助生化指标,在抗胞囊线虫病抗源筛选辅助选择中起到一定的作用.6.采用电泳技术,系统地研究了大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本及子代中PPO、POD、CAT、SOD等几种同工酶酶谱,获得了一条与大豆胞囊线虫抗性相关的特异性SOD谱带.研究结果表明,线虫侵染后,诱导植株体内PPO、POD、CAT、SOD及可溶性蛋白量的增加,抗病亲本诱导产生的酶蛋白及可溶性蛋白量均多于感病亲本,对于杂交后代,出现不同于亲本的新的同工酶和可溶性蛋白谱带.在两对组合的SOD酶谱中,分别出现一条特异性谱带(Rf=0.365和Rf=0.381),利用两对杂交组合F2代抗感单株进行SOD同工酶电泳分析,证明该带可以作为大豆抗胞囊线虫的一项较为可靠的生化标记.7.探讨了不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗性的相关性.应用简便快速的聚酰胺薄膜层析检测技术对不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗胞囊线虫的相关性进行了研究.结果表明,大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本和子代在出苗后不同时期根系分泌物中的低分子肽/氨基酸的种类和数量有所差异,出苗后1～6 d的变化明显,感病亲本及感病子代在D区和E区存在共有的荧光斑点,而抗病亲本及抗病子代则无,可将该项检测技术作为一种辅助手段,用于大豆对胞囊线虫3号生理小种的抗性鉴定.     

水稻亚种间、品种间杂交揭示杂草稻的起源和进化

杂草稻是在稻田或可耕地周边生长的类似杂草并兼有野生稻和栽培稻特性的稻属植株或群体。迄今对杂草稻的发生和进化尚有很多的争论和假说,本研究通过水稻亚种间和品种间的杂交试验以及亲本与杂交后代籼粳分化分子标记的遗传分析,对杂草稻起源和进化途径进行了探讨并提出了相应的防控策略。研究结果显示:亚种间和品种间特定亲本杂交组合(7个籼/粳,4个籼/籼)的后代中均可分离出类似杂草稻的植株,其频率为籼/粳>籼/籼;籼粳交或籼籼交F2-F4代群体中产生类似杂草稻植株的频率随世代增加呈现递增趋势(F2最低为1.26%,F4最高为15.35%),这与双亲的遗传背景有密切关系,即籼、粳亚种的遗传背景差距越大,其杂交组合后代中产生杂草稻的机率越高;籼/粳交组合安山稻/9311F3代分离群体中类似杂草稻的植株以籼型为主(占52.8%);韩国粳稻品种安山稻在籼粳组合中不论作母本或父本,杂交后代都易产生类似杂草稻单株,这可能与其籼粳组分遗传异质性较高有关;粳/粳组合后代中未鉴定出类似杂草稻的植株,预示粳稻品种间杂交可能不易产生杂草稻。本研究为杂草稻的防控和利用研究提供参考依据。     

一串红若干观赏性状在F1的遗传表现

对影响一串红品质的几个性状F1中表现进行了分析,以期为一串红杂交选育提供指导。以4个自育品种红粉佳人、橙香公主、白马王子、彩铃红和一个国外品种展望紫为亲本,进行不包括正反交在内的双列杂交,配制成10个杂交组合,对F1子代植株性状、花部性状和开花期进行统计分析。结果表明,F1株高、茎粗、叶面积、花序粗、花序长、花序轮间距、花轮数、盛花期8个数量性状的平均值分别占中亲值的104．87%,126．01%,123.79%,111.09%,147.41%,134.32%,120.84%,94.51%,且有超亲个体大量出现,F1整体表现出明显的杂种优势,但不同组合杂种优势不同。杂交F1只有红色和紫红色2种花色,玫红色、橙色和白色植株未出现。各性状中,除叶面积和花轮间距外,其他性状遗传变异系数均在15%以内,变异较小。亲本选配环节最好选择花轮间距较小的品种;以矮株为F1代育种目标时,杂交亲本双方尽量都选矮株;亲本花序较短的杂交组合,其F1也会表现出强杂种优势,花序明显增长;要获得新颖花色的子代,应采用花色新颖复杂的亲本进行杂交或者做F2至多世代的选育。经过综合比较,红粉佳人×展望紫、彩铃红×红粉佳人、展望紫×橙香公主组合的F1表现较好。     

绿色荧光蛋白基因标记的固氮菌DX120E在甘蔗植株内的定殖

为了探索甘蔗固氮菌DX120E菌株侵入根的方式以及菌株在甘蔗植株内的定殖规律, 确定人工接种固氮菌适宜的侵染浓度和定殖特点, 采用绿色荧光蛋白(GFP)标记的固氮菌DX120E接种甘蔗组培苗, 以荧光显微镜观察其侵染和定殖情况, 以抗生素抗性标记法和平板分离计数法测定DX120E菌株的种群动态。结果表明, 菌株DX120E在2个甘蔗品种的根、叶鞘和叶内均能定殖, 定殖菌量依次均为根>叶鞘>叶; 不同接种浓度下, 最大定殖数量无显著差异, 10² CFU mL^–1的接种量足够侵入甘蔗并积累定殖。DX120E从甘蔗根表面的裂隙、主根和侧根发生处及根的断裂处均可侵入, 主要在根表面细胞间隙和细胞内大量定殖, 同时也可迁移到叶片的叶肉细胞和维管束细胞中定殖。     

抗黄萎病新品系中植棉KV-3抗性遗传特性研究

利用自育高抗黄萎病陆地棉新品系中植棉KV-3作亲本,高感黄萎病品系KV9-1作母本,配制杂交组合,通过对6个世代群体(P1、P2、F1、BC1、BC2和F2)在北京田间人工病圃进行抗性分离鉴定,研究其抗黄萎病的遗传特性。结果表明,高抗黄萎病品种中植棉KV-3对黄萎病菌的抗性受1对显性基因和2对加性基因控制,且加性基因起主要作用。当2个加性基因都存在时,植株表现出抗病,当只有1个加性基因存在时,植株表现出耐病,当不存在加性基因时,植株表现出感病。     

控制大豆孢囊线虫3号小种抗性显性基因的两个邻侧小随体标记

本文旨在鉴定大豆品种Hartwing中与大豆孢囊线虫抗性基因连锁的小随体标记。本试验应用了源于Hartwig(抗)与巴西大豆品系Y23(感)杂交组合的一个BC1F2图谱群体。在混合分离体分析中检测了约200个小随体或者SSR引物对。对具有明显多态性的进行扩增。其检测3个SSR标记己与大豆孢囊抗性基因连锁。其中的Satt038和Satt163两个标记位于一个显性抗性基因的邻侧，     

三叶草根结线虫抗性位点的遗传制图

寄生性线虫会损伤白三叶草（Trifolium repens）的根系，从而对牧草产量和持久生长造成不利影响。以前已证实白三叶草对线虫为单基因抗性；已鉴定到了对三叶草根结线虫（CRKW）Meloidogyne trifoliophila侵染表现完全抗性或敏感性的Trifolium semipilosum（2n=2x=16）三叶草基因型。用杂合的抗性表型植株TsR与纯合的敏感表型植株TsS进行成对杂交获得了F1后代（n=92），然后用传染性根结线虫的幼虫接种，评价了线虫对根系的损伤。     

抗条锈病基因YrCH5026的遗传分析及分子定位

CH5026是携带中间偃麦草抗病基因的渗入系。为了更好地利用CH5026,拓宽小麦抗性育种资源,对其抗条锈性来源和遗传模式进行了分析,对抗性基因进行了染色体定位并构建了遗传连锁图谱。在苗期和成株期对CH5026及其亲本分别接种条锈菌流行小种CYR31、CYR32和CYR33。结果表明,CH5026在苗期和成株期对这3个条锈菌小种均表现出免疫或近免疫,且与其抗性供体TAI7045及其野生亲本中间偃麦草抗病侵染型相似。对其与感病品种(系)的杂交后代F1、F2、F2:3和BC1群体接种CYR32进行成株期抗性遗传机制分析,证实CH5026对CYR32的抗性由1对显性核基因控制。基因组原位杂交未检测到外源DNA杂交信号。用569对SSR引物对CH5026/台长29的192个F2群体进行分析,发现3个与抗性基因连锁的SSR标记:Xgwm210、Xwmc382和Xgpw7101,抗性基因位点与两翼邻近连锁标记Xwmc382和Xgpw7101的遗传距离分别为6.0,4.7 c M。利用中国春缺四体、双端体材料将该基因及其连锁标记定位在染色体2AS上。通过基因来源及连锁分子标记多态性比较,这个抗条锈病基因与已知定位于染色体2AS上的抗性基因不同,很可能是一个新的抗条锈病新基因,暂将其命名为Yr CH5026。     

玉米抗丝黑穗病的基因效应

利用2个抗玉米丝黑穗病自交系（齐319和Mo17）与2个感病系（E28和黄早四）,组配4个抗感杂交组合。2004年,对4个组合的亲本、F₁、F₂、BCR（F₁与抗病亲本回交1代）和BCS（F₁与感病亲本回交1代）6个世代群体分别在北京和黑龙江进行丝黑穗病的人工接种鉴定,采用世代平均值分析玉米抗丝黑穗病的遗传特点。研究表明,各杂交组合的抗病性均含有显著的加性效应,其中3个组合有显著的显性效应。不同杂交组合的抗病遗传模式表现不同,用感病亲本E28组配的2个组合（齐319×E28）和（Mo17×E28）的抗病性基本符合加性-显性遗传模型;而用另一个感病亲本黄早四组配的组合（齐319×黄早四）和（Mo17×黄早四）的抗病性存在明显的上位性效应。这说明玉米对丝黑穗病的抗性呈现较复杂的遗传模式。因此,在抗玉米丝黑穗病育种中既要重视对自交系抗病水平的鉴定,也要加强杂种F₁的合理组配及抗病性评估。     

水稻抗白叶枯病基因的聚合育种

白叶枯病是严重危害水稻生产的重要病害之一,利用聚合多个抗性基因的水稻品种是控制该病害的有效途径。本研究以携带Xa4、xa5、xa13、Xa214个抗白叶枯病基因的IRBB60与8个水稻新品系,组配8个杂交组合.应用分子标记辅助选择技术从F2和F3群体中共获得216个携带4个抗白叶枯病基因的纯合体。用华南地区的5个白叶枯病病原菌小种进行田间接种的试验表明,4个抗性基因聚合系的抗性水平高于只带1个抗性基因的近等基因系。这些聚合系可用作华南地区高抗白叶枯病水稻品种育种的亲本材料。     

豌豆到开花时间的遗传

包括豌豆（Vigna unguiculata L．）在内的一年生作物到开花和成熟的时问是一种重要的适应性状。在非洲西部和中部地区，光周期是影响豌豆到开花时间的最重要的环境变量。本试验用光周期敏感基因型Kanannado与光周期不敏感品种IT97D-941-1杂交，研究了豌豆从播种到开花时间的遗传。生产出充足的F1、F2、F3，和回交群体的种子，在田间自然长日条件下（每天平均日长13．4小时）筛选了亲本、F1、F2、F3和回交群体的到开花时间，并且在短日条件下（每天10小时）筛选了双亲、F1、F2和回交群体的到开花时间。     

小偃麦新种质CH7102抗条锈病特性的遗传分析

对衍生于普通小麦与八倍体小偃麦‘小偃7430’杂种后代的抗条锈病新种质CH7102进行抗性鉴定和遗传分析,明确其抗性来源及其遗传方式。采用条锈菌流行小种CYR31、CYR32对CH7102及其亲本进行苗期抗性评价;对CH7102分别与感病品种和已知抗性基因载体品系的杂交后代接种CYR32进行成株期抗条锈性遗传分析和等位性测验。CH7102具有与其抗病亲本‘小偃7430’和彭提卡偃麦草相似的侵染型,而所有的小麦亲本均感病,表明CH7102的抗性来自彭提卡偃麦草;CH7102与感病品种‘台长29’和‘绵阳11’杂交、回交,其F2、BC1、F2:3代的抗、感分离比分别符合3:1、1:1和1:2:1的单显性基因分离模式。而CH7102与已知抗性基因载体品系杂交F2代的抗感分离比为15:1。CH7102对条锈病的抗性来自彭提卡偃麦草,其抗性受1对显性核基因控制,而且与已知的抗CYR31、CYR32的抗性基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr24/Yr26、Yr41不存在等位关系,属新的抗条锈病基因。