大白菜紫色性状的SRAP连锁标记的筛选

以紫色大白菜BC1回交群体的120个单株为材料,采用混合集群分析法构建大白菜的紫色与非紫色池,应用SRAP分子标记技术筛选两池间的多态性,并对与紫色性状相关的QTL和对应的连锁关系进行了初步分析.结果表明,在144对SRAP引物组合中,仅有8对引物组合可以在两池间扩增出较稳定的多态性产物.应用获得的8对引物组合对120个单株的DNA进行SRAP分析,初步获得3个与紫色性状相关的QTL:qp-c1-1、qp-c1-2和qp-c1-3,同时获得6个与这3个QTL连锁的标记,其中m7e11-490、m6e8-210、m7e11-900n和m6e8-100n 4个标记与其最近QTL位点的连锁距离分别为0.1 cM、0.1 cM、0.2 cM和2.2 cM.这为紫色白菜的分子辅助育种提供了科学依据.     

大白菜CMS96细胞质雄性不育系的特点分析

为了筛选和利用大白菜细胞质雄性不育系,对大白菜的3种细胞质雄性不育系：CMS96细胞质雄性不育系、波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)和萝卜细胞质雄性不育系(Ogu-CMS)及其相应的保持系进行了主要植物学性状的比较研究。结果表明：Ogu-CMS存在多代转育后植株长势退化、杂交优势差,Pol-CMS存在育性受环境条件影响等缺点,而CMS96细胞质雄性不育系则克服了二者的缺点。另外,CMS96细胞质雄性不育系早期的晚抽薹性比保持系强、杂交种子的产量比保持系杂交种子产量高。CMS96细胞质雄性不育系不仅不育性稳定,多代回交不退化,而且杂交优势强,繁种产量高,表现出了广阔的育种应用前景。     

大白菜细胞质雄性不育的分子鉴定及序列分析

为了获得3种大白菜细胞质雄性不育系Ogu CMS,Pol CMS,CMS96和保持系间的多态性以及定位大白菜CMS96不育系所属的不育类型,利用设计的atp6,orf222单一和混合引物PCR扩增3组11份同核异质大白菜细胞质雄性不育系和保持系mtDNA。结果表明,atp6引物在大白菜Ogu CMS不育系扩增的200 bp片段为其特异带;orf222引物仅在大白菜Pol CMS和CMS96不育系有扩增产物,但二者有3点完全不同:大白菜Pol CMS不育系扩增产物为675bp,CMS96不育系扩增产物为669 bp,二者相差6个核苷酸,后者定名为大白菜CMS96-orf222。大白菜CMS96-orf222与甘蓝型油菜Nap CMS的nad5c基因和Nap-orf222基因同源性均为99%,E值为0.0;大白菜Pol CMS的675 bp序列具有ORF224开放阅读框,没有保守结构域,而大白菜CMS96的669 bp序列具有ORF222开放阅读框和保守结构域YMF19。另外,atp6和orf222混合引物多重PCR扩增产物存在明显多态性:800 bp为大白菜保持系的差异带型;2 300 bp和1 500 bp为大白菜Pol CMS不育系特异带型;200 bp为大白菜Ogu CMS不育系特异带型;690 bp为大白菜CMS96不育系特异带型。该方法仅用一次PCR反应快速地将3种大白菜细胞质雄性不育系和保持系一次性全部区分开,为大白菜分子育种和常规育种更好地相结合提供了简单、快速、准确和重复性好的方法和手段。     

大白菜不育系杂交种小株制种育苗技术

1 壮苗的形态特征 培育壮苗是提高制种质量和产量的基础，壮苗的标准是：秧苗粗壮，节间短，须根多，叶片宽大肥厚，叶色浓绿。苗龄70d左右，达到10叶1心。……     

大白菜线粒体DNA提取及细胞质雄性不育系RAPD分析

提取高质量线粒体DNA(mtDNA)是研究大白菜细胞质雄性不育系不育分子特性的前提。以大白菜绿色叶片为试验材料,应用一种省时、简便、操作步骤少的方法,快速获得3组11份大白菜的mtDNA(包括保持系、Ogu CMS、Pol CMS和CMS96细胞质雄性不育系)。试验中不需要加入DNase I酶消化核DNA,提取的mtDNA质量较好;同时,采用RAPD技术,对11份大白菜mtDNA进行多态性分析,获得了与大白菜Ogu CMS和CMS96不育系相关的差异片段10条,与大白菜Ogu CMS不育系相关的差异片段3条。初步证实:大白菜CMS96和大白菜Ogu CMS不育系既有相似性又存在差异性。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育分子特性研究

大白菜CMS96细胞质不育系是由大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质不育源杂交、多代回交后获得的。该不育系生长势旺、不育性稳定,不育度和不育株率均为100%,蜜腺正常,在大白菜杂种一代生产中具有广阔的应用前景。为了定位大白菜CMS96细胞质不育所属的类型和获得其不育有关的特异序列,依据atp9、coxI、orf138和orf224保守序列设计4对引物,对3组11份大白菜材料线粒体DNA进行PCR扩增,每组材料内包含同核异质PolCMS、OguCMS、CMS96三种大白菜不育系和一种共用保持系。结果表明,atp9和coxI引物在所有材料中均有扩增产物,供试材料间没有差异;而orf138和orf224引物扩增产物存在差异。orf138引物仅在全部OguCMS和CMS96不育系中扩增出309bp特异带,而保持系和PolCMS不育系没有扩增产物;orf224引物仅在所有PolCMS中扩增出689bp特异带,而保持系、OguCMS和CMS96不育系没有扩增产物。同时,对保持系和不育系花组织mRNA进行RT-PCR分析,进一步验证了orf138和orf224引物扩增产物的特异性和一致性。同源性分析结果表明,利用orf138引物所获得的309bp大白菜mtDNA特异片段均与萝卜OguCMS、甘蓝型油菜OguCMS萝卜体细胞杂种所具有的Oguorf138高度同源,二者有172个核苷酸完全相同,有58个氨基酸完全相同;orf224引物所获得的689bp大白菜mtDNA特异片段与甘蓝型油菜的Polorf224高度同源,二者有677个核苷酸完全相同,有225个氨基酸完全相同,同源性均达到100%。初步认为大白菜OguCMS和CMS96不育系具有相似性,OguCMS萝卜所具有的orf138是导致二者不育的原因;Pol甘蓝型油菜所具有的Polorf224是导致大白菜PolCMS不育的原因。     

大白菜转育新型甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的研究

用26份不同大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料CMS96进行多代回交转育，成功地转育出5份不同类型的大白菜细胞质雄性不育系（包括桔红心和黄心大白菜株系）。鉴定结果表明，这些不育系材料不育性稳定，不育度100％，不育率100％，蜜腺正常，花药白色退化，植株整齐一致，生长旺盛，是新型的优良大白菜细胞质雄性不育系材料。用其配制的杂交组合，杂种优势明显。     

与大白菜细胞质不育相关RAPD特征片段的克隆和序列分析

为了研究和获得大白菜细胞质不育系和保持系线粒体DNA的多态性,选用153个RAPD随机引物,对3套材料,每套中包含不同来源、同核异质的大白菜细胞质不育系（Pol-CMS、Ogu-CMS和CMS96）和保持系线粒体DNA进行RAPD分析。结果表明,有4个RAPD随机引物可以在全部Ogu-CMS和CMS96不育系中扩增出特异带,有1个随机引物仅在所有Ogu-CMS不育系中扩增出特异带;同时将OPAH16随机引物扩增的与不育相关的特异带进行了克隆和测序。结果表明,所获得的特异片段均与拟南芥和甘蓝型油菜的线粒体基因组序列部分同源,但与已发表的不育基因序列没有同源性。由这5个序列推导出的蛋白质与拟南芥中的一种未知功能蛋白AtMg00760（ORF109b）具有部分同源性。这5个序列的可能功能正在验证中。     

大白菜CMS96不育系和保持系电镜观察

为了研究大白菜CMS96不育系花药败育机理,采用透射和扫描电镜,观察大白菜CMS96不育系和保持系的花药发育过程、花药和花粉表面结构。透射电镜结果表明,与保持系相比,在减数分裂期,大白菜CMS96不育系绒毡层与花药壁中层分开,不育系花粉母细胞皱缩,形状不规则,空隙较大,严重影响减数分裂正常进行;在单核小孢子时期,小孢子开始液泡化,直至成熟花粉期完全液泡化为空细胞,细胞壁严重萎缩,堆积在一起,最终花粉失去功能,导致败育。扫描电镜结果表明,大白菜CMS96不育系药室内的花粉畸形,花粉粒空瘪,表现为凹陷、扁平等形状,表面纹饰也呈多种不规则形状。花粉囊不开裂,没有花粉散出。初步认为,大白菜CMS96不育系花粉的败育从减数分裂开始到成熟花粉,伴随花粉发育整个过程。大白菜CMS96不育系药室内花粉粒虽具有花粉壁的结构,但扁平、空瘪,重叠堆积在药室壁上,失去了活力,无法散开。     

结球甘蓝细胞质雄性不育(CMS)类型的分子鉴定

本研究以高代回交转育获得的6个不育率和不育度均达100%且遗传稳定的结球甘蓝胞质雄性不育系为材料,通过对orf138与orf222基因的特异扩增发现,所鉴定的24个株系64个单株结球甘蓝CMS植株中59个单株既含有orf138基因,也有orf222基因.两种基因共存的结果暗示,该类CMS可能是ogura和nap两种类型的杂合体.进一步的序列分析结果表明,6个结球甘蓝CMS中所扩增获得的orf138基因与来自萝卜CMS的orf138基因序列完全相同;而除Bo134-2 CMS的orf222基因与甘蓝型油菜CMS orf222基因相比对有2个核苷酸差异外,其余5个CMS的orf222基因与甘蓝型油菜nap CMS orf222基因的相似性均为100%.其中,Bo134-2 CMS的orf222基因第191 bp的变异导致第64位氨基酸由精氨酸(R)突变成了赖氨酸(K).     

甘蓝型油菜Ogu CMS恢复材料1575 R的分子初步鉴定

对甘蓝型油菜萝卜质不育系(Ogu CMS)13个恢复材料(1575R)进行Ogu CMS 恢复基因Rfo及其旁侧特异性标记分子水平鉴定,为鉴定有别于国外恢复系提供依据。用Rfo特异性分子标记、5个Rfo连锁的特异性分子标记、具有缩短的萝卜片段的芸薹属Ogura恢复系(SRF系)特异性标记对1575R的13个恢复材料进行检测,检测以甘蓝型油菜Ogu CMS的4个不育材料和4个保持材料为对照,检测结果与国外同类的恢复材料RRH1、R113、R2000、SRF系和NW1717做比较鉴定。1575R的13个恢复材料都含有Ogu CMS的恢复基因Rfo,而缺少了RRH1、R113、 R2000共有的标记BolJon。同时,1575R含有和NW1717相同的标记。由此初步鉴定出1575R可能和RRH1、R113、 R2000、SRF系是不同的,而和NW1717的同源性最近。     

甘蓝细胞质雄性不育相关基因orf138的分子特性分析

为了研究甘蓝雄性不育机制,根据萝卜CMS相关基因orf138的序列信息,设计特异引物,并在甘蓝不同类型不育系和保持系中鉴定PCR产物的稳定性。随后利用Tail-PCR技术,扩增获得此基因的侧翼序列并进行了生物信息学分析。结果表明在甘蓝不育型材料中,能够稳定扩增出300 bp左右的单一条带,而在其他细胞质不育类型和可育材料中均未扩出条带,经多次验证结果稳定可靠。甘蓝中orf138的上下游侧翼序列有效碱基1789 bp,通过生物信息学分析,获得包括起始密码和终止密码的orf138的完整序列共417 bp。同源性比对结果显示：与甘蓝型油菜﹑白菜和萝卜的orf138片段具有高度保守性。分析侧翼序列表明甘蓝orf138的3’端是由ORF83、trnfM、ORF125等基因片段构成的一个复杂序列。获得了甘蓝OguCMS特异的分子鉴定标记,明确了orf138在甘蓝线粒体中的位置,以上结果为甘蓝雄性不育的进一步研究奠定良好的基础。     

原生质体非对称融合获得花椰菜与Ogu CMS甘蓝型油菜种间杂种

甘蓝型油菜Ogu CMS系幼叶原生质体经剂量分别为0.025 0,0.075 0,0.315 0,0.468 0和0.960 0 J/cm2的紫外线辐照后,与花椰菜下胚轴原生质体通过PEG法诱导融合,其中0.025 0~0.468 0 J/cm2获得再生植株68株,0.960 0 J/cm2辐射剂量下没有获得再生株。通过根尖染色体计数、流式细胞仪倍性鉴定、同工酶酶谱分析、RAPD及Ogu CMS线粒体基因orf138 STS(Sequence Tagged Site)标记引物扩增等方法对再生株进行了鉴定。结果表明,其中32株为杂种植株。同时也发现,紫外线辐照剂量的增加对供体染色体的丢失程度影响不大。     

一种大白菜新型甘蓝型油菜CMS快速鉴定方法及应用

针对目前甘蓝型油菜Pol CMS、新型萝卜胞质Ogu CMS、新型甘蓝型油菜CMS鉴定过程中,存在必须从orf138、orf222、orf224 3种引物中选用2对引物进行分子标记互相验证鉴定的缺点。以开发快速鉴别新型甘蓝型油菜CMS的分子标记为目的,选取含有Pol CMS的CMS-AQ29和含有新型甘蓝型油菜CMS的CMS后36高的2个材料基因组DNA为模板,通过引物orf222进行PCR扩增,经测序对比2种类型细胞质雄性不育系的核苷酸序列差异,确定主要差异区域为180～210 bp。通过orf222上游引物末端T/G碱基的错配,设计开发了快速鉴定新型甘蓝型油菜CMS的专用引物O-2,该引物可扩增出470 bp的核苷酸序列,而不含有新型甘蓝型油菜CMS的材料则不能扩增出核苷酸序列,具有能一次性快速鉴定出含有新型甘蓝型油菜CMS不育基因材料的特点。利用该引物对转育了新型甘蓝型油菜CMS的材料CMS-D571、CMS-D574及对应的保持系D571、D574分别进行了鉴定,证实雄性不育系CMS-D571、CMS-D574为转育了新型甘蓝型油菜CMS的雄性不育系,结果表明该方法稳定可靠。     

与高粱A2类型细胞质雄性不育性连锁的SSR标记的初步鉴定

高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)质核互作雄性不育类型有7种,即A1,A2,A3,A4,A5,A6和9E.对于雄性不育机理的研究以往都集中在A1类型上.本文运用SSR方法分析了高粱亲本622 A2,晋粱5号,它们的杂交种622 A2×晋粱5号,及其F2代323个单株的DNA,从60对SSR引物中筛选到与不育基因连锁的SSR标记Xtxp 65和Xtxp30,分别位于目的基因11.5 cM和20.0 cM处,其特异带型大小分别约为125 bp和250 bp.分子标记的有效利用有利于优良高粱不育系的选择,也为基于作图的基因分离奠定了基础.     

AFLP分子标记鉴别大白菜品种

本试验采用AFLP技术,研究了90份来自7个不同栽培地区的大白菜品种材料。共筛选了20对引物,不同引物组合检测多态性谱带的能力有很大的差异,多态性谱带的数量从9条到32条不等。其中E—ACA／M—CTG是大白菜品种十分高效的引物组合,共产生7l条清晰的扩增带,其中有32条多态性谱带,多态性谱带的百分率为45．7％。通过该引物组合,能将90个品种全部区分开来。同时应用该引物组合检测2个大白菜杂交品种(北京新2号,京夏王)各10株,其中有1株北京新2号的谱带异常,其余同一品种不同单株的带型完全一致。表明AFLP标记用于研究品种指纹图谱,并鉴别品种是完全可行的。