花生含油量杂种优势表现及主基因+多基因遗传效应分析

 【目的】了解是花生遗传改良主要目标含油量的杂种优势和遗传特点,指导花生育种实践。【方法】利用植物数量性状主基因与多基因混合遗传模型的P1、P2、F1、F2 4个世代联合分析方法,分析以花生野生种为高油基因源的4个组合后代群体含油量的遗传效应。【结果】4个组合均存在一定的杂种优势,中亲优势率分别为1.41%～9.42%。不同亲本组合含油量基因遗传特点差异明显。SW9721-3×特21和SW9721-12×濮花22号2个组合分离世代F2含油量次数分布均呈混合正态分布,符合主基因+多基因遗传特征。D-0模型是这2个组合含油量的最佳遗传模型,其含油量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因遗传率为45.00%～47.51%,多基因遗传率为18.72%～22.75%。SW9721-23×95-3和SW9721-38×鲁花11号2个组合F2含油量次数分布均呈正态分布,符合多基因遗传特征,多基因遗传率为66.09%～66.51%。【结论】花生含油量杂种优势和超亲分离普遍存在;控制含油量性状的基因在效应上存在较大差异,有的出现主基因特性;加性基因在花生含油量遗传中起主要作用,通过高油单株定向选择育种可以实现含油量的有效改良。     

花生分离世代定向选择变异个体含油量性状的效应

应用近红外非破坏性测定技术,以单粒花生种子含油量为检测对象,在花生分离世代对变异个体的含油量性状进行定向选择。结果表明,在分离世代中花生个体间含油量的变异程度大于纯合群体,F2的变异程度更高;在花生分离世代中高油个体的出现频率较高,不同亲本组合间高油个体的出现频率有明显差异;试验经3个世代的定向选择,单株平均含油量得到明显提高,单株中高油个体的出现频率也因为进行定向选择而得到提高。可见,利用花生单粒种子含油量非破坏性测定技术在分离世代对变异个体含油量性状进行定向选择是有效的。     

西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因连锁标记开发

【目的】开发与栽培西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因Fon-1紧密连锁的分子标记,为开展西瓜抗枯萎病分子辅助育种提供技术支撑。【方法】以栽培西瓜抗枯萎病品种Calhoun Gray为父本,感病品种Black Diamond为母本杂交获得的F2分离群体为供试材料,采用BSA法对Fon-1基因进行区间定位。依据11份栽培西瓜重测序信息,获取位于定位区间内的候选SNP位点。针对候选SNP位点设计CAPS/dCAPS标记,通过F2代分离群体和种质资源验证上述标记与Fon-1基因的连锁关系。【结果】通过BSA法,将Fon-1基因定位于1号染色体15 cM区间内。利用候选SNP位点信息,开发3个CAPS/dCAPS标记7716_fon、7419_fon和4451_fon,F2代分离群体以及164份西瓜育种材料验证显示,上述3个标记与Fon-1基因的连锁距离分别为0.8、1.0和2.8 cM。【结论】利用栽培品种Calhoun Gray的抗性遗传机制,开发的3个CAPS/dCAPS标记可以有效区分栽培西瓜对枯萎病菌生理小种1的抗病、感病性,为栽培西瓜品种枯萎病菌生理小种1抗性基因快速应用于栽培品种枯萎病抗性改良建立有效的技术手段。     

甘蓝型油菜含油量性状的QTL定位

【目的】开发与含油量相关的分子标记,发掘与该性状相关的基因。【方法】以Springfield-B和ymnm-8作为亲本构建F2群体,利用SRAP分子标记构建甘蓝型油菜遗传连锁图谱。【结果】该遗传图谱含有52个标记位点,图谱全长1 039.6 c M,含有15个连锁群,标记间的平均遗传距离为19.9 c M。分析与含油量相关的QTL位点,获得了2个与含油量相关QTL位点。其中q OC1位于连锁群LG1:EM9ME6-EM17ME24标记区,q OC15位于连锁群LG1:EM3ME5-EM4ME22a标记区间,其表型变异解释率分别为11.23%和4.12%,加性效应值分别为0.48和3.56。【结论】获得了2个与含油量相关QTL位点,为研究甘蓝型油菜含油量奠定了一定的基础。     

油菜籽含油量和蛋白质含量的种子胚与母体植株QTL定位

【目的】利用甘蓝型油菜TN DH群体分别与双亲Tapidor和Ningyou7回交构建的BC1F1 1和BC1F1 2两个群体,分析油菜籽含油量和蛋白质含量的种子胚和母体植株两套不同核基因组的QTL及其遗传效应,以明确QTL在不同遗传体系中的分布状况以及连锁的分子标记,研究环境互作效应对不同遗传体系QTL定位的影响,探讨相应品质性状分子标记辅助选择的最优策略和方法。【方法】按照常规田间试验方法种植202个TN DH群体材料与双亲,采用2年、2次重复、随机区组试验设计,开花时通过双向回交构建BC1F1 1和BC1F1 2两个群体,收获双亲和回交群体的种子。利用可分析含油量和蛋白质含量的近红外分析模型和方法测定油菜籽含油量和蛋白质含量。结合甘蓝型油菜分子标记连锁遗传图谱以及新创建的双子叶作物种子品质性状两套遗传体系的QTL定位方法和作图软件,对不同年份BC1F1 1和BC1F1 2油菜籽含油量和蛋白质含量进行QTL定位分析。【结果】共检测到7个与油菜籽含油量和蛋白质含量相关的QTL,分布在A1、A4、A6、A7、C2和C5连锁群上,其中,4个与含油量相关的QTL和3个控制蛋白质含量的QTL对表型的总贡献率分别为49.1%和59.6%。检测到的QTL均具有极显著的胚加性主效应和母体加性主效应,其中4个QTL具有显著或极显著的胚显性主效应、2个与含油量相关的QTL具有极显著的环境互作效应。qOC-6-3和qPC-4-1作为控制含油量和蛋白质含量的重要QTL,分别能解释36.3%和37.9%的表型变异;而qOC-4-2和qPC-4-1均被定位在甘蓝型油菜A4连锁群相同的位点上,位于分子标记HS-K02-2和HBR094之间,QTL峰值位置为18.5 cM,置信区间为17.5-19.4 cM。【结论】甘蓝型油菜籽含油量和蛋白质含量的表现会同时受到种子胚和母体植株两套不同遗传体系核基因组QTL表达效应的影响,其中环境互作效应对含油量表现的作用更为明显,而控制蛋白质含量表现的QTL在不同环境条件下的表达较为稳定。在A6和A4连锁群上检测到的qOC-6-3和qPC-4-1是2个控制含油量和蛋白质含量的主效QTL,同时2个控制蛋白质含量的QTL尚未见报道。     

花生良种荟萃

1.湘农小籽由湖南农业大学选育的珍珠豆型早熟花生品种,登记编号为"GPD花生(2021) 430139",全生育期约129天.荚果为蚕形,小果,壳薄易脱;籽仁呈桃形,种皮为粉红色,有光泽,无裂纹及油斑,质地细松;百果重约120克,百仁重约48克,出仁率72.2％～73.4％,籽仁含油量达49.57％,蛋白质含量达26....     

西瓜果皮蜡粉相关基因定位研究

试验选用果皮无蜡粉西瓜品系‘W1-1’为母本,果皮有蜡粉西瓜品系‘1061’为父本,配制杂交组合获得F2代群体,分析果皮蜡粉性状遗传规律发现,西瓜果皮蜡粉性状受一对显性基因控制。利用群体分离分析(BSA)法筛选得到西瓜果皮有蜡粉基因位于第8号染色体,以双亲材料基因组重测序为基础,在定位区域开发30对引物,其中19对引物具有多态性。利用19对引物标记F2代群体,构建分子遗传图谱,该图谱全长230.29 cM,定位到一个距离为2.78 cM控制西瓜果皮蜡粉的位点,两个与该位点紧密连锁的CAPS标记,分别为w8-6149和w8-0794。利用100份西瓜自然群体材料分析2个与西瓜果皮有蜡粉紧密连锁标记有效性,分子数据与田间数据吻合率分别为79.0%和72.0%。     

利用IF2群体定位油菜含油量和产量相关性状QTL

为探明甘蓝型油菜含油量和产量相关性状的遗传机理,利用Sollux/ Gaoyou DH群体株系间随机交配构建了包括134个组合的永久F2群体（immortalized F2 population）。采用QTL Network 20软件对含油量、千粒重和角果粒数进行了4个环境下的联合QTL定位,分析QTL的加性、显性以及相关的上位性效应。结果在7条连锁群上检测到控制上述3个性状相关QTL共 8个。除qSWC6和qSPA2,1个含油量,4个千粒重和1个角果粒数QTL与多环境下SG\|DH群体定位结果区间重叠,加性效应方向一致,效应值相仿;主效含油量QTL qOILA7和3个千粒重QTL qSWA7,qSWC2, qSWC4无显性效应;qSWC6兼具加性和显性效应,qSWC8加性为主,微效显性,显性效应均呈负向;但两个角果粒数QTL qSPA2 和qSPA6除加性主效外,还存在正向显性效应;4对上位互作QTL中,除qOILA7,其余7个位点均只有微弱互作效应。并对qOILA7和qSWA7/qSWC8连锁标记辅助选育提高油菜含油量和千粒重的育种策略进行了探讨。结果表明：油菜种子含油量和千粒重性状的遗传控制体系以加性效应为主,F1代无杂种优势,因而欲提高杂交油菜种子含油量和增加千粒重,需要培育高含油量和大粒亲本材料;而控制角果粒数基因同时具有较强的加性和正向显性效应,利用F1杂交种可望获得超双亲的杂种优势。     

西瓜全雌基因连锁的SRAP分子标记

采用SRAP技术探寻与西瓜全雌基因连锁的分子标记.以全雌母本和弱雌父本为双亲杂交获得F1,自交获得F2群体,用分离群体分组分析法(bulked segregant analysis,BSA)构建全雌和弱雌2个基因池,筛选957对引物.结果发现,只有引物me16～em20能在两池之间扩增得到2条特异带.经F2代单株验证,...     

短节间黄果番茄单果重的遗传分析

研究番茄单果重的遗传规律,为番茄育种提供参考.以黄果番茄品系DH(大果型)、CH(小果型)作为亲本,构建6个世代群体(P1、P2、F1、B1、B2、F2),F2代群体单果重性状的分离世代呈偏正态分布,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传模型进行多世代联合分析.结果表明,单果重性状的遗传模型为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(MX2-ADI-ADI);单果重性状主要由2对主基因遗传控制,表现为加性和显性效应,单果重性状以基因的加性效应为主;B1、B2、F2分离世代单果重性状主基因的遗传率(h2mg)分别为60.83％、0.6％、42.81％;B1、B2、F2分离世代单果重的多基因遗传率(h2pg)为0～72.15％,环境方差占表型方差(δ2e/δ2p)为27.74％～57.19％.因此,单果重性状较易受环境影响,所以宜选择晚世代进行,在栽培中更应注意肥水等环境条件的影响.     

黄瓜种子含油量的遗传研究

选用黄瓜种子含油量有显著差异的3个品种,即华南型Ma7、华北型M6和华北型M12配制杂交组合(Ma7×M6、Ma7×M12),并构建2个杂交组合的5世代群体(P1、P2、F1、B1、B2和F2),用衍生法测定黄瓜种子含油量,探讨其遗传规律。结果显示,含油量次数分布显示2个组合的B1、B2和F2群体均呈现连续分布且出现多峰或单峰偏态,表现为主基因+多基因的数量遗传特征。多世代联合分析显示:2个组合的最佳遗传模型均为D-3模型,即1对完全显性主基因+加性-显性多基因模型;F2群体主基因遗传率为5.43%～36.79%,多基因遗传率为14.53%～44.45%,说明在黄瓜种子含油量的遗传体系中,微效多基因也具有重要作用,黄瓜种子高含油量育种应在高世代进行选择。     

甜瓜抗白粉病基因的SSR标记

以甜瓜抗白粉病品种'PMR5'、感病品种'黄河蜜3号'及其杂交的F2代群体为材料,采用SSR标记和分离群体分组分析法(BSA)对抗病基因进行DNA分子标记.结果表明:引物CSAT425在抗、感亲本间和F2代抗、感基因池间能扩增出1条大小约为98 bp的多态性片段.经F2代180个单株验证后,该多态性条带与'PMR5'抗...     

陆地棉遗传距离与杂种F_1、F_2产量及杂种优势的相关分析

 用两年田间试验数据和RAPD、ISSR与SSR分子标记,估算出36个陆地棉品种间的分子标记遗传距离为0.0701～0.4255,平均0.2844;表型遗传距离2.18～12.60,平均7.04;两者的相关系数为0.3350。双列杂交配置的28个F1和28个F2杂种群体,3个环境试验综合鉴定的F1与F2单株铃数、铃重、籽棉产量、衣分和皮棉产量间的相关系数分别为0.8035、0.8877、0.7135、0.9640和0.8956;F1、F2籽棉产量、皮棉产量的杂种优势平均数分别为13.62％、16.31％和7.90％、9.02％;F1、F2杂种间籽棉产量、皮棉产量杂种优势的相关系数分别为0.3689和0.3787。表型遗传距离、分子标记遗传距离与F1、F2产量性状表现及杂种优势之间的相关程度偏低,试验材料的选择也直接影响着它们之间的相关。     

糯玉米耐贮藏相关性状的主效QTL定位

为挖掘、利用玉米耐贮藏基因资源,对糯玉米组合N7×N32的216个F2单株种子进行2年的常温贮藏,并以贮藏后种子的单位质量电导率和发芽率为耐贮藏性指标,建立极端耐与不耐贮藏BSA混池.首先筛选在2个BSA混池间有多态性的引物,后在多态引物所在的染色体上增加引物,以F2为作图群体,构建分子标记连锁图谱;同时结合测得的F2...     

矮秆玉米自交系“82-3”穗部性状的遗传及利用评价

以矮秆资源82-3自交系为父本与高秆自交系W1杂交,通过对双亲、F1和F2等不同群体穗部性状调查,分析82-3穗部性状在不同世代的遗传.结果表明,矮秆自交系82-3除穗轴较粗外,穗部其他各性状表现稳定,且优于亲本W1,F1超亲优势明显,尤其穗重和穗粒重,超亲优势率分别达46.98％和59.51％,F2表现正态分布且超亲...     

不结球白菜抗芜菁花叶病毒基因的遗传分析及SSR标记

为了找到与不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)基因连锁的分子标记,采用群体分离分析法(BSA法)和SSR标记进行了与抗病基因连锁标记的筛选。通过对亲本、F1、BC1和F2群体进行病毒接种,研究了试验材料对TuMV的抗性遗传模型,结果表明:不结球白菜对TuMV的抗性由显性单基因控制。通过SSR引物筛选,得到在双亲间稳定表现多态性的引物54对。用这些引物筛选抗感池,得到1个与芜菁花叶病毒抗病基因连锁的SSR标记Ra3E05,连锁距离为8.7 cM。将该标记测序,得到1条184 bp的序列,根据该序列重新设计引物,将SSR标记转化为序列特异扩展区城(SCAR)标记SCRa2,用F2群体对其验证,带型与原SSR标记表现一致,可用于分子标记辅助育种。     

非洲新稻与籼稻杂交后代育性及主要农艺性状的观察鉴定

【目的】探明非洲新稻与籼稻育性及主要农艺性状表现,为在水稻育种中利用非洲新稻资源提供理论依据和材料基础。【方法】利用非洲新稻Z3与籼稻龙特浦B杂交获得F1群体,再自交获得F2群体,在水稻成熟期调查亲本和各群体的结实率及主要农艺性状。【结果】Z3与龙特浦B杂交F1的自交结实率为70％,F2群体的自交结实率为24％～80％;F2群体中各性状都存在变异,可从中筛选到综合农艺性状优良的单株。相关分析结果表明,杂交F2群体单株产量与株实粒数、株穗数、结实率和穗长之间存在极显著正相关,与株高之间存在显著正相关。【结论】非洲新稻Z3与籼稻龙特浦B杂交后代之间不存在自交不育问题,可在水稻育种中直接利用。     

棉花抗黄萎病的RAPD标记

以抗黄萎病品种豫棉 2 1号和感黄萎病品种冀棉 11号的杂交F2 为材料 ,采用分离群体分组混合(BulkedSegregantAnalysis,BSA)分析法 ,用RAPD引物筛选出豫棉 2 1号黄萎病抗性的RAPD标记OPB -1913 0 0 。该标记与棉花黄萎病抗性的交换值为 12 .1% ,遗传距离为 12 .4cM。     

基于全基因组重测序技术的甘蓝型油菜光叶突变体基因定位

表皮蜡质是油菜适应逆境的保护措施之一。本课题组前期报道了一个由1对显性基因控制的甘蓝型油菜(Brassica napus L.)光叶突变体DL22B077-1。为了进一步了解其遗传机制，本研究利用全基因组重测序技术和分离群体分析法(bulk segregated analysis,BSA)通过F₂群体进行基因定位，获得的有效碱基数达10 661.75 Mb，其中，Q₃₀均值为92.99%，平均作图率为97.73%，平均测序深度为24×，平均覆盖率为82.06%，测序质量较高；此外，分析了单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记和插入-缺失(insertion-deletion,In-Del)标记与光叶性状的相关性。通过SNP标记，在5条染色体上得到7个相关区域和1 509个相关基因。通过In-Del标记，在11条染色体上得到15个相关区域和2 633个相关基因。SNP标记和In-Del标记关联分析结果的交集部分为C8染色体上8.60～10.39 Mb区域，总长度为1.79 Mb，共计130个候...     

基于BSA法开发CAPS标记定位甜瓜果面沟相关基因研究

试验以无果面沟甜瓜品系M4-5为母本,有果面沟甜瓜品系M1-15为父本,配制杂交组合获得F2代群体,作果面沟性状遗传分析,发现甜瓜果面沟性状为显性遗传,受一对基因控制。通过果实性状相关性分析,果面沟性状与裂果呈显著负相关。利用群体分离分析法(BSA)筛选得到甜瓜果面沟基因位于第11号染色体后半段,以双亲材料基因重测序为基础,在定位区域上开发30对引物,在等区段分割处选择15对具有多态性引物。利用15对引物标记F2代群体,构建分子遗传图谱,该图谱全长181.87 c M。定位到一个距离为3.6 c M的控制果面沟位点,通过加密最终得到一个距离为1.1 c M位点,两个与该位点紧密连锁标记分别为M11-01和M11-51。利用100株甜瓜自然群体材料分析2个与果面沟紧密连锁标记,分子数据与田间数据吻合率分别为74.67%和75.99%。