洋葱不育性鉴定及组培扩繁研究

利用套袋自交及分子标记的方法,对田间观察到的连葱15号洋葱不育株进行育性鉴定,结果发现其自交不结实,orf725分子标记鉴定为CMS-T型不育;利用组织培养进行不育株扩繁,最后确定以洋葱鳞茎盘为外植体,含有7mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA的MS培养基增殖效果最好。另外利用根尖染色体计数鉴定组培苗仍为二倍体。     

洋葱CMS-T型育性分子标记的筛选与鉴定

为筛选便于鉴定洋葱细胞质雄性不育类型及育性相关基因型的分子标记,采用cob(s)、cob(n)、orfA501、Cpp1和orf725共5个与CMS相关分子标记,jnurf13、AcSKP1、DNF-566、RNS-357、OPT和PsaO共6个与育性Ms位点相关分子标记分别对洋葱CMS类型和育性基因型筛选与鉴定。在洋葱不育类型分子标记鉴定中,Cpp1标记不适合本材料CMS分类,cob(s)、cob(n)和orfA501 3个标记联合鉴定洋葱CMS-T类型,筛选出orf725标记适合区分不育株及其不育类型;在34份洋葱育性相关基因型鉴定中,DNF-566、RNS-357、OPT和PsaO4个标记鉴定结果与表型不一致,筛选出jnurf13和AcSKP1 2个分子标记能够鉴定洋葱保持系基因型msms、不育系基因型msms、育性恢复基因型MsMs及杂合子(Msms)。结果表明洋葱CMS-T材料由单核基因Ms位点控制,并且首次报道AcSKP1标记用于CMS-T材料验证,但AcSKP1标记采用混合PCR,鉴定成本相对较高。所以,orf725和jnurf13标记适合田间筛选洋葱不育株类型和育性相关基因型。     

应用分子标记辅助选育洋葱不育系及其杂交应用

利用分子标记辅助筛选洋葱不育系,配制杂交组合,并利用分子标记检测杂交种的育性。结果表明,选育出101A、A1、D-9、A3和T共计5套不育系,101A为黄皮圆球形晚熟CMS-S型不育系,其他4个均为CMS-T型不育系,A1和D-9是利用不育分子标记orf725辅助筛选出的早熟黄皮圆球形不育系,A3和T是利用保持系分子标记jnurf13辅助分别筛选的早熟黄皮圆球形和晚熟红皮扁球形不育系;通过不育系A1和D-9配制64份杂交组合,筛选出23、39、40、72、73和84号共6份候选杂交组合,其中23号为全不育型杂交组合;另外,利用orf725分子标记检测市场上主栽的16个杂交品种的育性,其中帝皇、红将军、A1×3C和T×912 4份均为不育株,首次提出洋葱全不育型杂交种,为洋葱杂交育种提供新思路。所以,利用分子标记辅助筛选洋葱不育系、保持系和全不育型杂交种对生产具有重要作用。     

应用分子标记辅助选育洋葱不育系及其杂交应用

利用分子标记辅助筛选洋葱不育系,配制杂交组合,并利用分子标记检测杂交种的育性。结果表明,选育出101A、A1、D-9、A3和T共计5套不育系,101A为黄皮圆球形晚熟CMS-S型不育系,其他4个均为CMS-T型不育系,A1和D-9是利用不育分子标记orf725辅助筛选出的早熟黄皮圆球形不育系,A3和T是利用保持系分子标记jnurf13辅助分别筛选的早熟黄皮圆球形和晚熟红皮扁球形不育系;通过不育系A1和D-9配制64份杂交组合,筛选出23、39、40、72、73和84号共6份候选杂交组合,其中23号为全不育型杂交组合;另外,利用orf725分子标记检测市场上主栽的16个杂交品种的育性,其中帝皇、红将军、A1×3C和T×912 4份均为不育株,首次提出洋葱全不育型杂交种,为洋葱杂交育种提供新思路。所以,利用分子标记辅助筛选洋葱不育系、保持系和全不育型杂交种对生产具有重要作用。     

洋葱黄色条纹突变体的特征特性

对母系遗传洋葱叶片黄色条纹突变体材料进行田间表型特征观察,叶绿素含量测定和显微结构观察,并利用jnurf13分子标记鉴定保持株。结果表明,洋葱突变体为亮绿黄色条纹。黄皮、白皮和紫皮洋葱中均发现黄色条纹突变株,黄化程度越高植株长势越弱;整个生育期黄色条纹一直存在于管状叶、花薹、花苞、伞状花序中花梗、花瓣、雌蕊、雄蕊等部位,直至植株枯萎也不返绿。单株自交或开放式自然授粉F1中出现全黄株、黄绿条纹株和绿株3种类型,无固定分离比,全黄株苗期死亡。洋葱黄色条纹突变体黄色组织的总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量显著低于绿色组织;石蜡切片观察结果显示黄色和绿色组织的形态结构无差异,但绿色组织的叶绿体总数高于黄色组织;通过超显微结构观察发现,黄色条纹突变体绿色组织中叶绿体结构与正常株无差异,而黄色组织中类囊体、基粒等结构降解,嗜饿颗粒数量多且集中,影响光合作用。另外,利用jnurf13分子标记从12株可育突变体中筛选出5株保持株,可作为形态学标记用于洋葱细胞质雄性杂交制种。     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定水稻资源和检测杂交种纯度

为开发利用水稻广亲和基因S5-n的功能标记筛选了部分资源以及鉴定了以培矮64S不育系为母本的杂交种种子纯度。应用广亲和基因S5-n的功能标记S5136从不育系中筛选出携带广亲和基因S5-n的不育系粤泰A,并利用测序证实,同时发现在缺失下游有1个单碱基的突变,与来源于印度的广亲和材料相同;对以培矮64S为母本的杂交稻两优986的种子中不育系自交结实情况进行了判定,从233棵苗中发现4株培矮64S,自交结实率为1.72%。同时比较了SDS方法和简易DNA快速提取方法的PCR结果,发现利用简易方法提取的DNA当天扩增也可以获得较好的PCR结果,但常温保存2周后,以简易方法提取的DNA为模板难以获得PCR产物。因此,S5-n基因的功能标记S5136可以用于广亲和基因的资源鉴定以及鉴定以培矮64S为母本的杂交种自交结实率。     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定特殊配组类型杂交种纯度研究

“粳不育系/广亲和恢复系”配组方式在浙江省得到了越来越多的应用。广亲和基因S5-n的功能标记可快速检测种子纯度。为验证水稻广亲和基因S5-n功能标记鉴定粳不育系/广亲和恢复系配组方式杂种一代的效果,我们分别将长粳1A和6个恢复系获得的F₁代进行大田统计和分子标记鉴定,结果显示,由于广亲和基因S5-n分子标记不能特异性检测出串粉形成的异形株,导致其鉴定结果较大田统计鉴定结果高1.0~2.0百分点。未来还需要进一步优化广亲和基因分子标记技术的特异性,进而提高分子检测的准确性,这将有助于杂交稻的安全生产。     

柠檬自交后代抗柑橘溃疡病的离体鉴定

为鉴定柠檬自交后代对柑橘溃疡病的抗性,以柠檬鲜叶为材料,通过注射法和针刺法接种不同浓度溃疡病菌菌液,对114株柠檬自交后代群体进行离体鉴定,并以感病材料冰糖橙、抗病材料枸橼C-05作为对照。结果表明:柠檬自交后代对溃疡病抗性存在个体间差异;其中,注射接种法中表现为抗10~4和10~5 CFU/m L病原菌的植株有24株,针刺接种法中表现为抗108 CFU/m L病原菌的植株有11株;其中,有6株柠檬自交后代在2种鉴定方法中均被认定为抗病株。综合2种鉴定方法,114株柠檬自交后代中有29株对溃疡病表现出抗10~4 CFU/m L病原菌。     

甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的育性鉴定及筛选

【目的】提高甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的育性纯度。【方法】对课题组现有的40对（共计620颗个体植株）甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系进行分子标记育性鉴定，记录鉴定结果中显示不育系中混有的保持系植株和保持系中混有的不育系植株的对应编号；在田间进行形态学验证，同时剔除混杂株。【结果】利用分子标记育性鉴定共检测到92颗混杂植株的DNA，其中73颗为保持系中混有不育植株，19颗为不育系中混有可育植株；在田间进行形态学育性鉴定时，观察花粉鉴定植株育性的同时观察植株的粒性，共有122株个体植株发生混杂（包含分子标记育性鉴定为混杂的92颗植株），即73株为保持系混杂，49株为不育系混杂。在田间验证时发现还有多胚植株混杂，可能是在种子清选过程中，有一定的概率混进了多胚种子。【结论】通过田间对混杂植株的剔除，即保证了不育系与保持系的育性及粒性纯度，又为这40对甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析提供了前提条件，奠定了配制二元不育系的基础。     

自育棉花不育系不育性鉴定

以自育棉花不育系为材料,通过自交的方法鉴定其不育度。自交分为2组,一组整株自交;一组模拟自然状态,即下部果枝自由授粉,上部果枝全部自交。结果表明:2组不育株的自交结实率为0,说明筛选出的不育系不育度为100%,不育性不受环境因素的影响。并对比不同授粉方式的结铃率,进一步说明自育棉花不育系下部结铃是昆虫传粉造成的,说明该不育系具有高不育度。     

籼型光温敏核不育系安农086S的选育

为改良丰39S的稻瘟病抗性,以具有广谱抗性基因Pi9的抗源材料75-1-127为供体、丰39S为受体,通过杂交、回交和自交,并利用分子标记辅助选择方法,育成了籼型水稻光温敏核不育系安农086S。结果显示,安农086S具有理想的株叶形态以外,还具有适当的播始历期、较好的开花习性及异交结实性等特点。田间自然温光特性鉴定和人工气候室温光特性鉴定结果表明,安农086S的不育性稳定、不育时期较长。稻瘟病抗性鉴定结果显示,安农086S抗稻瘟病强。此外安农086S的稻米品质优、配合力强、繁殖技术简单易行。     

SCAR标记辅助的大白菜雄性不育系定向转育

以含有不育基因Ms的大白菜核不育杂交一代、回交一代和可育株自交一代为检测群体,利用与不育基因Ms紧密连锁的5个SCAR标记对群体进行标记的适用性检测并对可育株的基因型进行鉴定。结果表明,标记syau-scr02和syau-scr03仅扩增出没有差异的弱带;syau-scr04和syau-scr05在可育池和不育池中均能扩增出目的片段,多态性消失;只有标记syau-scr01在09H12群体中具有明显的多态性,其重组交换率为2.97%,遗传距离为2.15 cM,表明其可用于后期的标记辅助选择。经标记检测初步推断,全可育杂一代09H9和09H10材料的育性分离后代中可育单株的基因型为MfSMS,4份育性1∶1分离材料的分离后代中可育株的基因型为msms。以此为根据设计新的转育方案,以期在后续试验中得到新核不育系、乙型两用系和甲型两用系,并通过与标记syau-scr01相结合筛选与可育基因msms或MsfMsf相连锁的新标记。     

洋葱细胞质雄性不育基因分子标记的开发

根据细香葱orf A501开发的特异引物,以洋葱细胞质雄性不育系为试材进行PCR扩增,对获得的片段进行回收测序,根据测序结果设计引物进行染色体步移,获得部分侧翼序列,开发了鉴定洋葱细胞质基因型的SCAR标记,命名为OC2175。该标记在洋葱不育系中扩增出一条2 175 bp的特异条带和1 053 bp的条带,而保持系中仅扩增出1 053 bp的条带。对17组不同遗传背景的不育系及其相应的保持系进行验证,该SCAR标记的鉴定结果与田间表型判断结果完全吻合。     

籼型水稻光温敏核不育系安农186S的选育

为改良当前生产上利用的水稻不育系的稻瘟病抗性,选育具有配合力好、抗性强、米质优的优良不育系,以1892S和广占63S为受体,以携带抗性基因Pi1的BL122和含有抗性基因Pi9的75-1-127为供体,利用复交、自交并结合分子标记辅助选择手段将广谱稻瘟病抗性基因Pi1和Pi9进行聚合,并对稻瘟病抗性、米质、配合力和育性等性状进行选择,育成了籼型水稻光温敏核不育系安农186S。考查结果显示,安农186S除了具有理想的株叶形态以外,还具有适当的播始历期、较好的开花习性及异交结实性等特点。田间自然温光特性鉴定和人工气候室温光特性鉴定结果表明,安农186S的不育性稳定、不育时期较长。稻瘟病抗性鉴定结果,安农186S高抗稻瘟病。此外,安农186S稻米品质优、配合力强、繁殖技术简单易行。     

六倍体小黑麦株高分离的染色体构成分析

六倍体小黑麦84(184)的自交后代出现高秆、中高秆和矮秆3种株高类型。经原位杂交鉴定,发现高秆、中高秆和矮秆植株分别包含14,13和12条黑麦染色体。进一步利用14个黑麦染色体(1R～7R)长臂和短臂特异分子标记对84(184)高秆、中高秆和矮秆植株及其自交后代进行分析,发现高秆植株及其后代均包含14个黑麦染色体臂特异分子标记;矮秆植株及其后代则缺少2R染色体特异的2个分子标记;中高秆植株也检测到14个黑麦染色体臂特异分子标记,但其自交后代2R染色体特异分子标记发生分离。综合原位杂交和分子标记鉴定结果,确定84(184)后代株高分离是由于2R染色体的分离造成的,含有1对2R染色体的2R二体植株表现高秆,只有1条2R染色体的2R单体植株为中高秆,缺少1对2R染色体的2R缺体表现矮秆;缺失1条黑麦2R染色体导致株高平均降低30.45%,缺少1对2R染色体株高平均降低52.98%。因此,2R染色体上携带有正向影响株高的不完全显性基因,该基因的缺失可以显著降低植株高度。     

一个新的水稻隐性高秆突变体的遗传分析和基因定位

 【目的】寻找新的水稻隐性高秆基因,为解决水稻不育系的包颈现象及增加恢复系的株高提供重要的遗传资源。【方法】在田间试验时发现一株高秆突变体,经过连续3代的自交和选择后,获得稳定遗传的高秆突变体。突变体的株高比野生型中花11平均增加72.3%。将带有高秆基因的杂合体自交,分析F2代株高的遗传行为,结果表明高秆性状由一对隐性基因控制。分别配制突变体、野生型与培矮64之间的杂交种及其自交F2分离群体,在突变体配制的分离群体中鉴定出72株极端高秆突变体,株高明显高于对照群体中的最高植株高度。【结果】利用均匀分布于水稻12条染色体上的147对多态性分子标记,分析这些标记位点在极端高秆突变体群体中的分离特征,结果证明高秆基因位于水稻第3染色体。进一步发展了4个InDel标记,确定高秆基因位于RM168与M127.1-3-3标记之间,物理距离为713 kb。【结论】该基因是一个新的隐性高秆基因,暂命名为lc3。     

早籼低温敏核不育系399S的选育

399S是安徽省农科院水稻研究所于 1997年选育成的早籼低温敏核不育系 ,具有隐性下垂叶形态标记性状 ,用其制种有利于除杂保纯和杂种的纯度鉴定。 1997年 8月通过安徽省技术鉴定 ,不育株率 10 0 % ,花粉败育率 99.997% ,自交不育度10 0 % ,不育起点温度为 2 3℃ ,不育期 34d以上 ,主茎 7.9～ 13叶     

红麻雄性不育系的选育和不育基因的ISSR分子标记

 红麻不育系的选育为红麻杂种优势的利用提供了新的途径。红麻雄性不育基因的分子标记，可用于优良不育系或保持系的选择。采用单株选择回交的方法进行不育系的选择，用BSA法进行ISSR引物的筛选。利用中国农业科学院麻类研究所红麻育种课题组在海南三亚发现的红麻不育株AT-1做母本分别与15-4，04K1做杂交，再用父本回交4次，选育出2个高度不育的不育系。用CTAB法提取红麻单株DNA，利用BSA法构建近等基因池—不育池和可育池，以近等基因池DNA为模板，进行ISSR引物的筛选，筛选出一条能在不育池和可育池间产生稳定差异带的ISSR引物U859。对不育系鉴定表明，不育系为质核互作型雄性不育，且不育性稳定。通过不育和可育单株对ISSR引物的鉴定表明，U859是与雄性不育基因连锁的ISSR分子标记。     

油菜隐性核不育系从低芥向双低转育的技术

用双低品种对不育系转育测交后，在F2代分离出的不育株上再用其品种回交，然后在B1F2（回交种的F2）代群体中选可育株自交，自交株通过室内硫甙粗测分析淘汰种植B1F3的低硫株行，花期选择出现1／4不育株率的株系进行系内兄妹交，再种植鉴定，选50％左右不育株率的株系成对测交。用3年6代（含夏繁）育成了不育株率为51．8％、硫甙含量为31．2μmol/g的不育系－油研7号双低不育系。其选择群体在100－500株的范围，双低株系的入选株率在5％以上，不育系稳定的入选株系率可达60％左右。     

大白菜抗TuMV分子标记辅助选择技术研究

分别以大白菜TuMV国家级抗源材料8407和高感TuMV的核心种质材料冠291为亲本构建分离群体,为验证TuMV抗性基因TuRBCS01两侧紧密连锁的分子标记m Br4055和Br ID10723的检测准确率,对上述两个亲本F_2代分离群体的107个单株进行自交构建F_(2∶3)家系,并对每个家系的TuMV抗性进行鉴定,以判断原F_2单株的TuMV抗性及基因型,同时利用上述两个标记引物对F_2代107个单株进行检测,根据检测结果及抗病性鉴定结果计算标记检测的准确率。结果表明,两标记均检测为纯合抗病的株系有22株,其中有2株经抗病性验证为杂合抗病,其余均为纯合抗病,检测准确率为90.9%;两标记均检测为杂合抗病的有48株,经抗病性验证,其中5株为纯合抗病,5株为纯合感病,其余均为杂合抗病,检测准确率为79.2%;两标记均检测为纯合感病的有23株,经抗病性验证,其中4株为杂合抗病,1株为纯合抗病,鉴定准确率为78.3%。上述检测结果为更好地利用标记mBr4055和BrID10723进行分子标记辅助选择奠定了基础。