西葫芦果肉厚主基因-多基因混合遗传分析

[目的]分析西葫芦果肉厚遗传特性,指导西葫芦果肉厚育种实践。[方法]通过西葫芦自交系配制q-1×23-4G（组合1）和q-1×A-7（组合2）2个组合,构建6个世代群体,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传分析方法,分析不同组合西葫芦果肉厚的遗传表现。[结果]2个组合的西葫芦的果肉厚性状遗传为一对加性主基因＋加性-显性多基因（D-2）遗传模型;2个组合以多基因的显性效应为主;F2的基因遗传率较低,环境影响较高。[结论]西葫芦果肉厚育种宜采用个体选择法,可在晚世代选择。     

西葫芦果肉厚主基因-多基因混合遗传分析(英文)

[目的]分析西葫芦果肉厚遗传特性,指导西葫芦果肉厚育种实践。[方法]通过西葫芦自交系配制q-1×23-4G(组合1)和q-1×A-7(组合2)2个组合,构建6个世代群体,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传分析方法,分析不同组合西葫芦果肉厚的遗传表现。[结果]2个组合的西葫芦的果肉厚性状遗传为一对加性主基因+加性-显性多基因(D-2)遗传模型;2个组合以多基因的显性效应为主;F2的基因遗传率较低,环境影响较高。[结论]西葫芦果肉厚育种宜采用个体选择法,可在晚世代选择。     

西瓜果实硬度性状主基因+多基因遗传分析

研究以硬果皮果肉野生西瓜"PI186490"为母本,以果皮果肉硬度适中栽培西瓜"LSW-177"为父本,构建六个世代群体。利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,分析2014~2015两年获得的两套六个世代群体(P_1、P_2、F_1、BC_1P_1、BC_1P_2和F_2)各中心及边缘果肉硬度、果皮厚度和硬度遗传特点。结果表明,中心果肉硬度和果皮厚度遗传符合C-0模型,加性-显性-上位性多基因控制,多基因的加性和显性效应均为正向,多基因上位性效应累计为正向。边缘果肉硬度遗传符合D-4模型,由一对负向完全显性主基因+加性-显性多基因控制,主基因遗传率为19.97%,多基因遗传率为3.25%,主基因遗传起主导作用。     

栽培西瓜单果重主基因+多基因遗传分析

单果重是西瓜[Citrullus lanatus (Thunb.) Mansf.]重要农艺性状之一,对西瓜产量提升起决定性作用。试验以大果型西瓜品种Medium为父本,小果型西瓜品种COS为母本,构建F₁及F₂群体,利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法,分析2019～2020两年Medium、COS、F₁及F₂群体单果重遗传情况。结果表明,栽培西瓜单果重符合A-1(1MG-AD)模型,即单果重由主基因+加性-显性多基因控制,F₂群体主基因遗传率为64.4953%,显性效应为0.3802,加性效应为负向。试验结果为西瓜单果重主效基因定位及单果重性状改良提供理论参考。     

水稻紫色性状的遗传分析和基因定位

本文综述了水稻紫色性状的遗传分析、紫色基因定位研究方面取得的进展,并对此类相关工作进行了展望。     

西瓜果实表皮蜡粉的化学成分与基因定位

【目的】蜡粉是植物抵御外界胁迫的第一层保护性屏障,对西瓜果实表皮蜡粉的结构、化学成分、遗传规律进行研究,并预测控制该性状的基因,以便全面了解性状的生理生化作用,发掘候选基因。【方法】试验选用无蜡粉的西瓜自交系‘美佳选黑’（P₁）和有蜡粉的西瓜自交系‘FH’（P₂）为双亲配制杂交组合,构建六世代群体（P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁P₁、BC₁P₂）,利用扫描电子显微镜（SEM）对双亲成熟期果实表皮结构进行观察,通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对蜡粉的化学成分进行测定,以峰面积为指标,定量计算蜡粉化学成分的含量,采用BSA-seq对西瓜表皮蜡粉进行基因初定位,应用BLAST软件将定位区间内的编码基因与多个数据库比对完成基因信息注释,并通过详细的基因注释信息及突变位点分析,快速筛选候选基因。【结果】西瓜果实表皮蜡粉为灰白色,呈致密的板状结构,长度约为5 μm;无蜡粉材料表皮较为光滑,无蜡粉层附着。GC-MS分析显示,蜡粉中共检测到24种脂肪族化学成分,分别属于烃类、醇类、酯类、酸类、酚类和醛类。包括烃类物质10种,含量占表皮蜡粉有效化学提取物总含量的77.72%,链长变化范围为C17—36,主要为C27、C28、C29、C32、C33、C34、C36的饱和正链烷烃;醇类物质5种,占12.60%;酯类物质5种,占0.43%;酸类物质2种,占0.53%;酚类1种,占0.80%;醛类1种,占3.99%;含量最高的5种化学成分依次为：正三十四烷、正二十九烷、1,30-三十烷二醇、正三十三烷、正二十八烷。在后代群体中,F₁、BC₁P₂群体西瓜果实表皮全部有蜡粉,F₂群体有蜡粉和无蜡粉西瓜果实的分离比符合3﹕1的孟德尔分离比例,BC₁P₁回交群体有蜡粉和无蜡粉分离比符合1﹕1的理论比,说明蜡粉的有无符合单基因显性遗传模式,有蜡粉对无蜡粉为显性。对BSA-seq数据进行SNP和InDel关联分析,关联结果取交集得到1号染色体3.16—4.84 Mb的候选区域,该区域共含有144个基因。数据库比对结果显示,在关联区域中,共138个基因有功能注释,包括10个非同义突变,1个移码突变。结合已有文献报道,其中5个非同义突变基因可能与西瓜表皮蜡粉的生成有关：Cla002367为烯酰ACP-还原酶（ECR）类基因,该类基因是特长链脂肪酸合成所必须;Cla011514、Cla002337和Cla002342为细胞色素P450（CYP）家族基因,该家族部分编码蛋白能够通过烃基羟化等反应催化脂肪族化合物的生成;Cla002353的基因注释信息为ABC转运体,ABC转运体与蜡质分子的转运息息相关。【结论】西瓜果实表皮蜡粉为板状结构,主要由特长链脂肪酸衍生成的脂肪族化合物组成。该性状是单基因遗传,有蜡粉为显性性状。BSA关联分析得到1号染色体1.68 Mb的关联区域,并预测关联区域中Cla002367、Cla011514、Cla002337、Cla002342、Cla002353这5个非同义突变基因为调控西瓜果实表皮蜡粉性状的候选基因。     

水稻卷叶突变新基因的遗传分析和初步定位

利用60Co-γ射线辐照水稻优良恢复系南花6号,获得一个水稻新型卷叶突变材料,整个生育期叶片表现为向内卷曲。经遗传分析表明,该突变性状受一对隐性基因控制。利用突变体南花6号／籼稻品种DularF2君羊体中的141个卷叶单株进行基因定位,在双亲、卷叶和正常叶的DNA池中筛选N2个多态性标记RM285和RM342,并确定该基因位于水稻第9染色体长臂上,与前人报道的r19（f）相距54．7cM,是一个未曾报道的基因,暂时命名为r113（t）。利用SSR标记将该基因定位于第9染色体RM285和RM342之间,遗传距离分别为6．74cM和11．35cM。类似于r113（t）卷叶突变体表型未见报道,该研究结果对揭示卷叶机理及在株型改良应用中具有重要意义。     

一个水稻斑马叶突变体的遗传分析和基因定位

通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,获得了1个可以稳定遗传的水稻斑马叶突变体zebra2-2.与野生型相比,突变体从苗期开始表现出黄绿相间的斑马叶表型,而且不同叶位叶片的表型存在差异,新叶较老叶的表型更加明显.30℃条件下可恢复为绿-淡黄相间表型.此外,突变体的抽穗期延迟,株高、穗长、每穗粒数和籽粒大小均显著降低.遗传分析...     

西瓜属4个近缘种果肉代谢产物组分差异分析

以饲用西瓜（Citrullus var. citroides）‘1555、947’、药西瓜（Citrullus colocynthis）‘W1-49、W1-60’、野生西瓜（Citrullus lanatus var. lanatus）‘W1-51’和栽培西瓜（Citrullus lanatus.）‘W1-1’为试材,通过超高效液相色谱-串联质谱的广泛靶向代谢组学技术和多元统计分析,研究饲用西瓜、药西瓜、野生西瓜与栽培西瓜果肉差异代谢物。结果表明,6份西瓜材料果肉中共鉴定出580种代谢物,包括氨基酸及其衍生物、苯丙素、醇类、多酚、酚胺、核苷酸及其衍生物、花青素、黄酮、黄酮醇、黄酮类、黄烷酮、醌类、生物碱、糖类、萜类、维生素及衍生物、酚酸、异黄酮、吲哚及衍生物、有机酸及衍生物、甾体和脂质等初次级代谢物质。可知,氨基酸及其衍生物、黄酮、黄酮醇、有机酸及衍生物等差异代谢物可能与4种西瓜果肉颜色和风味等方面不同有关。研究分析西瓜属4种近缘种果肉差异代谢物,对合理利用和改良西瓜种质资源具有重要意义。     

杏果肉中类胡萝卜素的提取方法研究

为了寻求杏果肉中类胡萝卜素提取的最佳方法,以成熟的凯特杏果肉为提取材料,研究了有机浸提剂、浸提时间、浸提温度和离心条件等对杏果肉中类胡萝卜素提取的影响,结果表明:杏果肉类胡萝卜素的最佳提取条件以丙酮为浸提剂4、℃避光、浸提24 h、浸提2次、离心转速为8000 r/min、离心时间为8 min。     

马铃薯红色薯肉调控基因的精细定位与候选基因分析

【目的】薯肉颜色是马铃薯重要的农艺性状,它直接影响马铃薯的营养和商品价值,一直是马铃薯遗传研究和育种改良的重要目标。本研究通过对二倍体红色薯肉分离群体的混池分析、基因精细定位和候选基因表达分析,确定调控红色薯肉的候选基因,为下一步基因功能、遗传调控研究及彩色马铃薯的分子育种奠定基础。【方法】本研究通过向二倍体红色薯肉亲本导入自交不亲和抑制基因Sli获得BC₁S₁群体,从300个单株中挑选18株红色薯肉和21株黄色薯肉个体提取基因组DNA,分别测序进行混池分析。通过集团分离分析法（bulked segregation analysis,BSA）对基因进行初步定位;在定位区间内开发分子标记,对796份BC₁S₁植株进行基因型分析,筛选交换单株,并结合表型对基因进行精细定位;借助参考基因组注释信息和qRT-PCR表达量分析确定候选基因。【结果】本研究通过构建薯肉颜色分离的二倍体BC₁S₁群体,利用BSA-seq分析把调控薯肉花青素合成的主效位点定位在第10号染色体48.70—52.20 Mb。最终,利用分子标记将该基因定位于51.47—51.85 Mb的377 kb区间内。基于参考基因组注释信息,此区间包括5个基因,其中2个基因注释为MYB类转录因子,结合表达量数据推测这2个基因为候选基因,编号分别为PGSC0003DMG400013966、PGSC0003DMG400013965。【结论】本研究将调控马铃薯薯肉花青素积累的一个主效位点定位于第10号染色体51.47—51.85 Mb之间,推测PGSC0003DMG400013966和PGSC0003DMG400013965为候选基因。     

Mapping and predicting a candidate gene for flesh color in watermelon

The color of watermelon flesh is an important trait determined by a series of carotenoids. Herein, we used Cream of Saskatchewan(pale yellow flesh) and PI 186490(white flesh) as parental materials for an F2 segregation and initial mapping using the bulked segregant analysis sequencing(BSA-seq) strategy. The BSA results revealed a flesh colorrelated QTL that spans approximately 2.45 Mb on chromosome 6. This region was preliminarily positioned in a 382-kb segment, and then narrowed down into a 66.8-kb segment with 1 260 F2 individuals. A total of nine candidate genes were in the fine mapping interval, but only Cla007528(encoding chlorophyllase) had non-synonymous mutations and was significantly expressed between the parental materials throughout flesh development. We also checked the expression patterns of the carotenoid metabolic pathway genes based on RNA-seq data and qRT-PCR validation. Three genes in the xanthophyll cycle(ClCHYB, ClNCED-1 and ClNCED-7) exhibited differential expression patterns between the two parental lines at different flesh color formation stages. ClPSY1, ClPDS, ClZDS, ClCHXE, ClCRTISO and ClLCYB also exhibited clearly different expression patterns accompanied by carotenoid accumulation.     

黄瓜果实黑刺基因B2的遗传分析和定位

以黄瓜黑刺自交系PI197088(P1)和白刺自交系SA0422(P2)为亲本构建的592株F2群体为材料,对黄瓜果实黑刺基因B2进行定位研究。采用以下方法:(1)遗传分析:性状调查结果为F2群体中黑刺株与白刺株的分离比为9∶7,初步判定黑刺性状由2对基因控制。(2)测序比对:比对亲本中的黑刺基因B(Csa4G003095),发现SA0422的B基因转录区存在单碱基突变,引起转录本拼接异常,导致编码产物出现18个氨基酸的缺失。(3)基因分型:用与B基因紧密连锁的SSR标记分析表型为白刺的单株,结果呈现3种不同的基因型,推测在PI197088和SA0422及其后代群体中,果实黑刺性状由B基因和另一个基因(命名为B2)共同控制。(4)基因定位:利用该F2群体,通过分离群体分组分析法(bulked segregant analysis,BSA),筛选获得与B2基因连锁的SSR标记5个,构建了B2基因的SSR标记连锁群。得到以下分析结果:研究分析表明黄瓜果实黑刺由2对基因(B和B2基因)控制,本研究将B2基因定位于黄瓜第5号染色体上,与两侧最近的连锁标记(SSR13237和SSR03514)的遗传距离分别为12.94和2.42cM,这些结论为后续的B2基因精细定位奠定了基础。     

水稻穗部簇生突变体(Cl-dz)的遗传分析与初步定位

从水稻育种材料后代中获得1个受隐性单基因控制的簇生穗突变体(Cl-dz)。其表型特征为:在二次枝梗顶端有2～3个小穗簇生在一起,呈"W"形态。遗传分析表明该性状是受单基因控制的隐性性状。利用突变体Cl-dz与保持系冈46杂交构建F2定位群体,将该基因定位在6号染色体的SSR标记RM6036与RM1340之间,遗传距离分别为3.6cM和7.0cM。     

西瓜少侧蔓突变型的株形及遗传基因bl的研究

西瓜少侧蔓型又称无杈西瓜,植株紧凑,主蔓上分枝明显少于正常植株,其来源为新疆石河子垦区西瓜生产田中的自然突变。据遗传测定:少侧蔓性状是由一个隐性单基因控制的,建议将之命名为 bl(branch less)基因。     

西瓜F_1代杂交种及其亲本种子幼苗体酶的遗传分析

侧重分析了安徽省杂交西瓜在制种和生产上面积较大６个组合如新澄、新红宝、郑杂五号、金钟冠龙、皖杂一号和聚宝一号及其亲本种子幼苗体内的酯酶和过氧化物同工酶的组成情况和遗传特性。结果表明：１）６个组合中,除金钟冠龙外,其他５个组合的父本间和母本间酯酶酶谱表现相似;但每个组合父、母本间均存在差异。２）６个组合的Ｆ１代杂交种酯酶酶谱表现为母本不完全显性。３）除郑杂五号外,其他５个组合的Ｆ１代杂交种过氧化物酶谱和其父、母本间表现相似。另讨论了用酯酶同工酶筛选亲本组配杂交种和预测杂种优势的可行性。     

中梁12小麦抗条锈病基因遗传分析与SSR分子定位

中梁12具有抗逆性强、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CYR30对抗病品种中梁12与感病品种铭贤169及其杂交后代代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,中梁12对CYR30小种具有良好的抗性,由1对显性基因控制,暂命名为YrZh12。该基因与位于小麦7AL染色体上的4个SSR位点Xwmc695、Xcfd20、Xbarc121和Xbarc49连锁,其中最近的侧翼位点为Xcfd20和Xbarc121,其遗传距离分别是3.1cM和4.9cM。系谱分析YrZh12基因可能来自抗引655,由于7AL染色体上没有其他抗条锈病基因,YrZh12可能是一个抗条锈病的新基因。