Ogura CMS青花菜育性恢复材料创制及其遗传背景研究

利用含有育性恢复基因Rfo的芥蓝中间材料(14Y12),通过杂交转育途径将该基因导入6份优良Ogura CMS青花菜中,并从农艺性状、细胞水平和遗传多样性方面揭示其变化特征及遗传背景.分子鉴定结果表明,Ogura CMS青花菜Rfo杂交后代(F1代)中,14个株系含有Rfo基因,Rfo基因传递效率约为40％.在农艺性状...     

SSR标记辅助芥蓝×甘蓝型油菜种间杂交后代的遗传背景筛选

为筛选芥蓝×甘蓝型油菜种间杂交后代的遗传背景,加速回交转育进程,采用蕾期授粉结合胚挽救手段进行远缘杂交,获得芥蓝和甘蓝型油菜的种间杂种F1和BC1群体。利用已有的220对SSR引物对双亲进行多态性筛选,获得多态性引物51对。挑选均匀分布在甘蓝9条染色体上、扩增稳定、条带清晰的33对多态性SSR引物,对3株F1单株和35株BC1单株进行遗传背景筛选。NTSYSpc2.11a分析结果表明:F1植株的遗传背景与亲本甘蓝型油菜更为接近,遗传相似系数为0.74;而BC1植株的遗传背景差异较大,与亲本芥蓝的遗传相似系数在0.26~0.65之间。在35株BC1植株中,单株14Y1与芥蓝的遗传背景最为相近,形态观察结果进一步验证了该单株的遗传背景与回交亲本芥蓝更相似,可用于下一步回交转育。     

采用胚挽救获得Ogura CMS甘蓝与甘蓝型油菜的种间杂种

为将甘蓝型油菜细胞质雄性不育系(Ogura CMS)的恢复基因转至甘蓝Ogura CMS材料上,以6份甘蓝Ogura CMS材料为母本,以含恢复基因的甘蓝型油菜为父本,人工杂交结合胚挽救培养,研究取材时期、培养基成分和杂交组合对胚珠成苗的影响,同时对胚挽救培养获得的植株是否为真实F1杂种进行鉴定。结果发现,胚珠培养以剥蕾授粉后16d取材时胚珠成苗数最多,成苗率为4.56%;培养基以MS+GA 0.1 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+0.5%水解酪蛋白(CH)+0.5%活性炭(AC)成苗效果最好,成苗率高达6.24%;M09CMS×RFO-46组合成苗数最多,成苗率为5.96%。67株胚挽救培养得到的植株经流式细胞仪、SSR分子标记和形态学鉴定,得出65株为真杂种,真杂种率高达97%。     

分子标记辅助选育萝卜雄性不育系

利用Ogura CMS不育基因orf138特异标记及细胞核育性恢复基因Rfo的KASP标记,在苗期对6个可育的中国水果萝卜育性基因型进行鉴定。结果表明:6个水果萝卜的细胞质均为正常可育胞质。细胞核育性恢复基因Rfo的基因型在不同单株间存在差异,所鉴定的60个单株中,基因型rfrf、Rfrf、Rf Rf分别占40.0%、33.3%和26.7%。以日本白萝卜品种献夏37为不育源,选择具有rfrf基因型的单株与不育源进行杂交与回交,经过5代的回交及父本自交,获得4个不育率100%、遗传稳定、整齐度高的绿皮绿肉水果萝卜雄性不育系及保持系。利用这些雄性不育系配制杂交组合,获得7个优良的杂交组合。分子标记辅助选育萝卜雄性不育系,避免配制大量杂交组合及田间育性鉴定,提高了选择效率与精准度。     

大白菜Ogura胞质雄性不育恢复材料的创制与检测

针对白菜类蔬菜(Brassica rapa L.)中缺乏Ogura胞质雄性不育育性恢复材料的问题,利用远缘杂交技术将恢复基因Rfo从甘蓝型油菜导入大白菜中,利用种间杂交种不断与不育系进行回交,已分别获得BC₁、BC₂和BC₃代育性恢复材料。同时,利用形态学、细胞遗传学、分子生物学手段对所创制的材料进行检测,利用恢复基因Rfo特异性引物扩增,最后筛选获得了一株育性稳定、形态特征接近大白菜、染色体数目为20的BC₃单株。利用所创制BC₃单株进行Ogura雄性不育大白菜商品杂交种恢复测试,结合表型及恢复基因Rfo、不育基因orf138特异性引物检测,结果表明,所创制恢复系恢复基因有效。     

芥蓝与甘蓝其他变种分类关系的研究

为了探讨芥蓝与甘蓝其他变种的分类关系,以2个芥蓝品种、2个青花菜品种、2个球茎甘蓝品种和2个结球甘蓝品种为试材,通过芥蓝与其他3个变种的正反交以及杂交后代自交,测定杂交或自交亲和指数,并以8个亲本和24个杂交组合为材料,对其主要植物学性状进行聚类分析。结果发现：芥蓝与上述具有代表性的甘蓝其他3个变种能正常杂交,平均杂交亲和指数为13.4;杂交后代均正常可育,其植物学形态介于双亲之间,并分别偏向于结球甘蓝、青花菜和球茎甘蓝;各杂交后代自交亲和,平均自交亲和指数为14.1,F2代能正常发芽;聚类分析显示,在欧氏距离为2.78时,2个芥蓝品种单独聚为一类,2个结球甘蓝品种及其与2个芥蓝品种杂交的8个F1可以聚为一类,2个青花菜品种及其与2个芥蓝品种杂交的8个F1可以聚为一类,2个球茎甘蓝品种及其与2个芥蓝品种杂交的8个F1可以聚为一类,芥蓝与结球甘蓝的亲缘关系相对较近。根据试验结果,认为芥蓝与甘蓝其他变种属于同一物种,将其确立为甘蓝的另一个变种是合适的。     

黑萝卜胞质类型的分子鉴定与育种利用

萝卜胞质类型鉴定是杂种优势利用的前提.以NWB/DCGMS CMS及Ogura CMS两个萝卜细胞质雄性不育特异基因设计引物,对3份黑萝卜材料进行胞质类型鉴定.结果表明,3份可育黑萝卜资源均含有NWB/DC-GMS CMS不育主控基因orf463,利用3份黑萝卜为母本与其他萝卜构建的F2代遗传群体表现出育性分离现象,根...     

大白菜-甘蓝型油菜单体异附加系的获得与鉴定

以甘蓝型油菜作为母本,大白菜作为轮回父本,杂交获得BC1 和BC2 群体。通过染色体核型分析法从BC2 群体中筛选出大白菜-甘蓝型油菜C 基因组6 号单体异附加系,利用甘蓝型油菜C 连锁群特异SSR 标记鉴定,确定该单体异附加系中的外源染色体与甘蓝型油菜C6 连锁群相对应。     

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。     

萝卜细胞质雄性不育遗传机制研究

利用3对肉质根皮色分别为红、白、青的萝卜不育系及其保持系进行配组,对其后代进行不育率统计,结果表明同一保持系与不同不育系杂交的F1代育性表现不同,与同一不育系内不同单株的杂交F1代育性表现也不同;不同组合之间的育性表现呈连续变异的现象,说明萝卜的细胞质雄性不育(CMS)受多基因控制,并提出用核质不协调假说加以解释,还据此提出了创造、筛选和转育萝卜CMS不育源的方法.     

甘蓝广谱抗根肿病材料的鉴定和创制

甘蓝根肿病是由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woronin）侵染引发的土传病害，严重影响甘蓝的生产。由于根肿菌生理小种比较复杂，因此广谱抗根肿病甘蓝材料较少。本试验以湖北长阳、重庆武隆、四川广元的根肿菌为病原菌菌源，采用孢子注射法进行接种，对抗根肿病Ogura CMS甘蓝材料GY306进行抗性鉴定。结果表明，GY306对3个地区根肿菌生理小种的抗性表现分别为免疫（DI=0）、抗病（DI=6.25）和免疫（DI=0）。同时，利用Ogura CMS育性恢复材料对GY306进行育性恢复，通过根肿病抗性鉴定筛选获得了3份抗根肿病甘蓝材料。     

葡萄杂交后代主要经济性状的遗传倾向

通过对10个杂交组合与5个自交后代801个株系的遗传变异分析结果表明:果粒重量、含糖量和含酸量的遗传均符合数量性状连续变异的遗传特点。子代果粒重量小于亲本值,并趋向小粒亲本,出现超高亲个体的比例较低,平均遗传传递力为70.34％。欧美杂交种品种间杂交和欧亚种与欧美杂交种间杂交传递力高于欧亚种品种间杂交;可溶性固形物含量均值接近亲本值,超高亲比例大,表明含糖量遗传中加性效应较大,在后代中选择高含糖量单株的潜力大,组合传递力为101.7％,欧美杂交种品种问杂交传递能力较弱,而欧亚种与欧美杂交种杂交,性状传递能力较强;含酸量的遗传中含有较大比例的负向非加性效应,子代含酸量大大高于亲本值,后代含酸量普遍升高,超低亲单株比例低,选择难度较大。平均组合传递力为134％,欧亚种品种问杂交遗传传递力高于欧美杂交种品种间和欧亚种与欧美杂交种种间杂交。     

菜薹(菜心)—芥蓝杂交亲和性分析及后代性状表现

种间杂交是拓宽遗传种质资源,创造新物种、新材料的重要手段;杂交亲和性及适宜的授粉方法是成功配制杂交组合的重要因素。本试验采用4种授粉方式对菜薹(菜心)和芥蓝进行种间杂交,利用苯胺蓝染色法观察花粉管生长状况,通过胚挽救幼苗获得率分析种间杂交亲和性,筛选杂交亲本,并对后代进行倍性鉴定、形态学及细胞学分析。结果表明:蕾期授粉4次有助于获得杂种幼苗,菜心材料755适宜作杂交母本;花粉管生长状况与胚挽救幼苗获得率之间的相关性达极显著水平,利用苯胺蓝染色法可以辅助预测种间杂交亲和性。田间调查结果表明,杂种后代株型偏母本,营养生长旺盛,是培育新型菜用甘蓝型油菜的中间材料。     

添加甘蓝2号染色体片段的大白菜易位系的获得及其遗传稳定性分析

为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝2号单体异附加系(AC_2)为试材,对其花蕾辐射后获得的M_2植株进行游离小孢子培养。利用与结球甘蓝2号染色体对应的26个InDel标记对小孢子植株进行鉴定,结合细胞学观察,确认获得了6株添加甘蓝2号染色体片段的大白菜易位系植株。通过对InDel标记的加密设计,明确了6个大白菜易位系植株中均含有甘蓝特异标记C09-4和C09-4-52,片段大小为788.3 kb。选择两个来自不同M2单株的大白菜易位系‘AT2-1’和‘AT2-2’进行自交、回交及与大白菜高代自交系杂交,利用结球甘蓝特异的InDel标记对其后代进行鉴定。结果表明,两个大白菜易位系的85份自交后代、82份回交后代及188份杂交后代中均含有甘蓝特异标记C09-4和C09-4-52,说明这些易位系中的甘蓝染色体片段能够稳定遗传。     

芥蓝与菜薹杂种后代对TuMV的抗性

研究了芥蓝以及芥蓝×菜薹种间杂种后代对芜菁花叶病毒(TuMV)油菜株系的抗性。结果表明,芥蓝对广州地区TuMV油菜株系具有近于免疫的抗性。芥蓝×菜薹种间杂种回交后代抗TuMV油菜株系的选择效应受回交亲本影响很大:用抗病品种与杂种回交的后代,经两次系统选择后,已获得16个经济性状较好的白菜抗病品系;但用感病品种与杂种回交两代之后,抗病性明显下降,经两代系统选择未能获得抗病的菜薹品系。     

芜菁Ogura胞质不育系的选育初报

Ogura胞质不育甘蓝型油菜(Brassica napus L．)不育源植株苗期不黄化，蜜腺发育正常，表现为全不育。采用本实验室选育的芜菁(B．campestris ssP．rapifera Sinsk)优良自交系‘耐病98-1’和‘白蔓菁’为回交父本，2000年开始将不育源和回交亲本进行杂交和多代回交选择，并对F1，BC1，BC2和BC3植株植物学性状，特别是直根膨大情况，包括直根大小、形状和颜色，育性特征，蜜腺发育情况，花粉生活乃以及亲和指数等进行观察鉴定。     

大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代InDel标记分析和染色体数鉴定

在进行异附加系鉴定和相应连锁群In Del标记筛选的基础上,利用In Del标记和细胞学方法对大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代46个单株进行了鉴定分析。结果表明:结球甘蓝C03连锁群相对于大白菜特异的67个In Del标记,均至少在1份后代单株中扩增出了甘蓝的特异条带;在46个后代单株中,3个单株为染色体数22条的二体异附加系,6个单株为染色体数21条的单体异附加系,1个单株为染色体数20条的大白菜二体代换系,28个单株为染色体数20条的附加了结球甘蓝染色体片段的大白菜易位系,还有3个单株染色体数为22条,2个单株染色体数为21条,推断其分别为易位了结球甘蓝染色体片段的大白菜非整倍体易位系,还有3个单株没有检测到甘蓝特异条带。本研究结果为这些材料的进一步研究和应用奠定了基础。     

东北草莓×凤梨草莓种间杂种一代的细胞遗传学观察与RAPD分析

以利用我国原产草莓二倍体野生种东北草莓与八倍体栽培种凤梨草莓栽培品种‘圣星’杂交, 通过胚拯救获得的种间杂种为试材, 经体细胞鉴定种间杂交后代为五倍体, 育性差。叶柄茸毛和花梗茸毛与野生种母本东北草莓相近; 花序着生高度部分与母本一致, 部分与父本一致, 各占一半; 植株高度多数介于双亲之间, 趋向于栽培品种。杂交F1代的花粉母细胞减数分裂观察表明, 染色体构型为6.1Ⅰ +10.6Ⅱ + 2.1Ⅲ + 0.35Ⅳ, 后期出现少量畸形多分孢子。RAPD分析表明, 杂种后代具有亲本扩增片段, 后代个体间存在遗传异质性。     

白菜和芜菁Ogura型雄性不育系与保持系的获得及其细胞学观察

 通过甘蓝型油菜Ogura细胞质雄性不育材料与白菜、芜菁的种问杂交和连续回交，获得了不育性稳定的白菜、芜菁Ogura细胞质雄性不育系‘新选Ogu284’、‘矮脚黄Ogu33．14’和‘耐病 “18_4’及其相应的保持系。细胞形态学研究表明：虽然这3个不育系核背景不同，但花药败育时朗基本相同．均具有单核败育型的特征；小孢子到单核期后不再向前继续发育，而是迅速退化以至解体，丁F花前彻底败育；不育系的花药在减数分裂早期绒毡层细胞中已出现液泡．有肥大趋势，而正常花药绒毡 的发育在减数分裂过程中达到高峰，四分体时出现退化迹象，开花前完全解体。不同的Ogura细胞质雄性 育系，虽然核背景不同，但花药败育的时期基本相同，说明Og．ra CMS胞质互作关系稳定，受核背景影响小     

东北草莓×凤梨草莓种间杂种一代的细胞遗传学观察与RAPD分析

以利用我国原产草莓二倍体野生种东北草莓与八倍体栽培种凤梨草莓栽培品种‘圣星’杂交,通过胚拯救获得的种间杂种为试材,经体细胞鉴定种间杂交后代为五倍体,育性差。叶柄茸毛和花梗茸毛与野生种母本东北草莓相近;花序着生高度部分与母本一致,部分与父本一致,各占一半;植株高度多数介于双亲之间,趋向于栽培品种。杂交F1代的花粉母细胞减数分裂观察表明,染色体构型为6.1Ⅰ＋10.6Ⅱ＋2.1Ⅲ＋0.35Ⅳ,后期出现少量畸形多分孢子。RAPD分析表明,杂种后代具有亲本扩增片段,后代个体间存在遗传异质性。