分子标记辅助选择在两系不育系选育中的应用

近年来,随着大量水稻关键基因的发现和大量分子标记的开发,分子标记辅助育种已成为培育优良杂交稻亲本的主要手段。概述了分子标记辅助选择(Marker-Assisted Selection,MAS)在两系不育系选育中的应用及取得的主要进展,并探讨了分子标记辅助育种技术在两系杂交稻培育中存在的不足及应用展望。     

利用分子标记辅助选择和花药培养改良光温敏不育系Y58S的稻瘟病抗性

Y58S是广泛应用的优良两系光温敏核不育系水稻品种。本研究通过分子标记辅助选择、花药培养与传统的回交技术相结合,将一全生育期广谱高抗稻瘟病基因R6导入Y58S,改良其稻瘟病抗性。根据改变激素的含量配制了4种诱导培养基,经比较发现激素配比为2,4-D3mg/L、KT1mg/L、NAA2mg/L的Y3培养基为Y58S背景材料花药培养的最佳培养基,其诱导率为15.08%,绿苗率为2.89%。本研究还获得1个含有R6基因的DH系,暂命名为YLH1,在远安自然诱发条件下稻瘟病抗性鉴定表明其分蘖期叶瘟抗性、抽穗期叶瘟抗性和穗颈瘟抗性均比对照Y58S显著提高。本研究表明花药培养和分子标记辅助选择相结合是改良光温敏核不育水稻稻瘟病抗性的快速、有效方法之一。     

萍乡显性核不育水稻不育基因的定位

萍乡显性核不育水稻是世界上最早发现的由显性基因控制的核不育水稻，在理论研究与育种实践中都具有重要的价值。在水稻雄性不育基因定位方面，过去主要借助于标记基因法等形态标记分析确定不育基因所在的染色体。近年来分子标记技术的发展带动了水稻雄性不育基因的定位研究。本研究用微卫星标记结合最新发表的遗传连锁图对萍乡显性核不育水稻不育基因进行了定位。     

SNP分子标记及其在甘蓝型油菜中应用的研究进展

甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC,2n=38)是中国种植面积最大的油料作物.单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)分子标记作为最重要的分子标记技术对正向遗传学研究有极其重要的作用.过去五年,白菜(Brassica rapa)、甘蓝(Brassica oleracea)以及甘蓝型油菜的基因组序列的组装完成,更增大了SNP分子标记在油菜中的研究潜力.本文分析了SNP的生物性质及其技术研究,回顾SNP在甘蓝型油菜中的应用现状,重点关注SNP在连锁图谱构建以及关联分析中的应用,同时,综述了SNP在甘蓝型油菜种质资源分析、群体进化分析,以及分子标记辅助育种等方面的众多应用,旨在为理解和研究SNP分子标记在甘蓝型油菜中的应用提供参考.     

分子标记在水稻不育系纯度鉴定中的应用

不育系种子纯度的高低直接关系到繁殖不育系和杂交一代种子纯度的高低,而当前不育系种子纯度的田间鉴定技术费工、费时,严重影响了杂交水稻种子的生产。分子标记技术具有快速、准确、不受环境和人为影响等优点,是种子纯度鉴定技术的发展方向。目前已有较多的利用分子标记技术鉴定杂交水稻种子纯度的报道,但其亲本繁殖不育系种子纯度的分子鉴定研究较少、缺乏系统全面的阶段性总结。本文对此进行了探讨、并对其应用前景进行了展望。     

60Co γ射线辐照诱发创造水稻显性雄性核不育系

早籼品种浙9248干种子经300 Gy 60Co-γ射线辐照后,M1代植株的育性大幅下降,并出现了完全不育株.选用浙9248M1高不育株再经人工去雄后与G93-89杂交,所得杂种M2F1仍分离出雄性不育株.继续用浙9248回交,M3BC1-M6BC4群体中仍出现不育株与可育株,分离比为1:1.用早籼新品系浙辐504、H416,中籼新品系长丝软占、玉占,三系杂交籼稻保持系辐南B、351B及恢复系IR36、20964与BC2群体中的不育株杂交,所有杂交一代群体都出现不育株与可育株分离,比例接近1:1.此外,回交、杂交群体中分离出的可育株与不育株进行姐妹杂交,后代也按1:1分离出不育株与可育株.然而,所有可育株的后代,不管来自杂交、回交或是姐妹交,均未出现育性分离,表现正常可育.本实验所得的不育突变株及其衍生不育株的花药瘦小,花粉呈典败或圆败,自然结实率与套袋结实率很低.上述结果表明,诱发产生的不育系属显性雄性不育,由细胞核内单基因控制.     

显性雄性核不育突变体水稻的遗传鉴定

利用γ射线处理水稻干种子 ,从 2个美国品种Orion和Kaybonnet中分别获得了雄性核不育突变体 1 783和 1 789。对 1 783的M7代和 1 789的M6 代的花粉育性和结实率进行了观察和考查 ,并对后裔单株育性的分离结果进行了统计分析。结果表明 ,突变体 1 783和 1 789的育性分离为 1可育 :1不育 ,雄性核不育性受一对显性基因控制 ,是一种人工诱变中不常见的显性突变。 2个雄性核不育突变体的花粉育性 ,经I KI染色表现为部分败育 ,自然状态下的结实率为 3 0 %左右 ,套袋结实率仅0 3 %～ 3 5 %。显性雄性核不育是水稻遗传育种中进行群体改良的有效工具     

分子标记辅助选择在水稻育种中的应用

分子标记辅助选择与传统育种技术相结合,可提高育种效率,缩短育种周期。本文介绍了分子标记辅助选择在水稻育种上取得的主要进展,并讨论了该技术在实际应用中存在的问题和对策。     

分子标记辅助选择选育高抗性淀粉水稻新品种

为建立高效高抗性淀粉(RS)水稻新品种培育的分子标记辅助选择育种体系,以降糖稻1号为高RS基因供体材料,分别与产量较高的密阳23、秀水123和沪稻55进行杂交,并利用3个杂交群体早世代籽粒垩白特性、直链淀粉含量(AC)及功能标记(CAPS/Spe I)进行高RS水稻辅助选择育种。结果表明,籽粒的垩白特性与RS含量有很高的关联性,早世代通过垩白度和垩白粒率可以淘汰大部分低RS含量单株。利用控制水稻RS合成主效基因sbe3-rs上的一个功能标记(CAPS/Spe I)确定sbe3-rs基因型纯合的高RS单株,经连续自交和辅助选育,最终培育了3个兼具功能性、高产和优质的高RS水稻品系RS23、RS123和RS55。本研究首次提出利用对杂交群体早世代籽粒垩白特性挑选淘汰大部分低RS含量单株,同时结合分子标记辅助选择显著提高选择效率和准确度,建立了高RS水稻品种选育的高效分子标记辅助选择育种体系。本研究可为开展高RS育种提供新的理论依据和基础材料。     

~(60)Coγ射线辐照诱发创造水稻显性雄性核不育系

早籼品种浙 92 48干种子经 3 0 0Gy60 Co γ射线辐照后 ,M1代植株的育性大幅下降 ,并出现了完全不育株。选用浙 92 48M1高不育株再经人工去雄后与G93 89杂交 ,所得杂种M2 F1仍分离出雄性不育株。继续用浙 92 48回交 ,M3BC1 M6BC4群体中仍出现不育株与可育株 ,分离比为 1∶1。用早籼新品系浙辐 5 0 4、H41 6,中籼新品系长丝软占、玉占 ,三系杂交籼稻保持系辐南B、3 5 1B及恢复系IR3 6、2 0 964与BC2群体中的不育株杂交 ,所有杂交一代群体都出现不育株与可育株分离 ,比例接近 1∶1。此外 ,回交、杂交群体中分离出的可育株与不育株进行姐妹杂交 ,后代也按 1∶1分离出不育株与可育株。然而 ,所有可育株的后代 ,不管来自杂交、回交或是姐妹交 ,均未出现育性分离 ,表现正常可育。本实验所得的不育突变株及其衍生不育株的花药瘦小 ,花粉呈典败或圆败 ,自然结实率与套袋结实率很低。上述结果表明 ,诱发产生的不育系属显性雄性不育 ,由细胞核内单基因控制     

分子标记在油菜育种中的应用

油菜是世界上重要的油料作物之一,为了提高油菜的产量,各国都致力于油菜的育种工作。随着分子生物学的迅速发展,分子标记技术广泛地应用油菜育种。本文从遗传和物理图谱构建、基因的定位与克隆、数量性状位点的遗传分析、遗传多样性的评估、分子标记辅助选择等方面,综述了分子标记在油菜育种中的应用。     

分子标记辅助选择在作物育种中的应用及展望

分子标记辅助选择(Marker-assisted-selection;MAS)是作物遗传改良的有效工具。随着高通量低成本SNP标记的开发应用和生物信息学的快速发展,MAS的应用拓展到了全基因组选择(Genomic Selection,GS),大大地提高了选择的效率和精准性。因技术和费用的限制,MAS未能广泛应用。为拓展MAS在作物育种中的应用路径,并发挥其最大潜力。通过查阅相关文献,综述了MAS在作物育种中的优势及其应用途径;分析了MAS应用受限的原因所在,并针对具体问题提出了对策;预测了MAS的应用前景:因高通量基因分型及基因组测序技术等的快速发展,未来MAS费用肯定显著降低,选择效率将大幅提升,致使MAS的应用空间更为广阔。     

小规模回交法结合GUS标记选择快速育成水稻转基因抗虫不育系

以克螟稻衍生系Tb26（籼）为Bt转基因抗虫种质,采用小规模回交法,结合GUS标记辅助选择,快速改良D62A（B）的抗螟虫特性,育成了抗DA（B）。经鉴定,抗DA的外源Bt基因纯合,自身抗虫性表达稳定,且所配杂种F1也表现出高抗螟虫特性;抗DA的花器性状和开花习性良好,花粉败育彻底,不育度高,农艺性状、品质性状、配合力等方面,也与D62A（CK）相仿。若能将生产上推广的D62A系列组合逐步替换成抗DA同型系列,则有望起到节省治虫用药成本,减少污染等一举多得的效果。     

甘蓝型油菜矮秆突变体的遗传及其矮秆基因的RAPD标记

甘蓝型油菜(BrassicanapusL.)矮秆突变体DS-1与中双四号配制正反交组合F1、F2、BC1和BC2,遗传分析表明,该突变体的矮秆性状受一对部分显性主效基因和微效基因控制,将这对显性主效基因命名为Ds1。同时随机选取147株F2植株作为Ds1的RAPD标记的筛选群体,最终从1041条随机引物中筛选到1条引物S470,其扩增的多态性片段S470.416与Ds1连锁,遗传距离为8.9cM。     

太空诱变选育水稻核不育系的研究

本项研究利用卫星搭载水稻核不育系培矮 64S进行太空诱变 ,并将此与60 Coγ辐射处理进行初步比较。研究中发现 ,在M2 代太空处理的白化苗率远远高于60 Coγ处理的 ;而花粉不育率两种处理的结果比较相近 ;株高和生育期方面的变异频率大致相当。从选育新型的核不育系的目标出发 ,系统地分析了异交率提高的幅度及异交率提高的遗传原因 ,并对高异交率核不育系生产应用中承担自然风险进行了初步评估。结果肯定了太空诱变的有效性和在育种中的作用     

水稻黄叶标记不育系的诱变选育及其应用

用300Gyγ射线辐照Ⅱ-32B干种子,在诱变后代筛选到全生育期黄叶突变体WYB,经多代连续回交转育,育成黄叶标记不育系黄玉A(B),并通过了浙江省科技成果鉴定。经考察,1.黄玉A(B)叶色为明显黄色,对生育进程也有显著影响,表现为植株较矮,稻穗较小,粒重较轻,单株产量较低等;2.遗传分析表明,该黄叶突变性状受一对隐性突变基因控制,且表达稳定,不易受环境影响;3.黄玉A的叶色突变对所配杂种无不良影响,表现为配合力强,所配组合“黄优C23”在金华市区试中产量位居首位,显示出良好的应用前景;4.应用该黄叶标记进行苗期纯度鉴定,不但方法简便、快速,其结果也与常用的国标法(GB/T3543.5-1995)鉴定结果相吻合。     

甘蓝型油菜陕2A细胞质雄性不育的遗传及RAPD标记

本研究以甘蓝型油菜陕 2A细胞质雄性不育系、保持系和F2 分离群体为材料 ,对F2 分离群体的遗传分离情况进行分析 ,结果表明 ,可育与不育株花器存在明显差异 ,符合 3∶1的分离比例 ,因而推断细胞质雄性不育恢复基因受 1对显性基因控制。利用分离群体分组分析法(BSA) ,用 1 0 5个随机引物对细胞质雄性不育恢复基因进行RAPD分析 ,发现有 6个随机引物扩增出多态性差异谱带。引物S62 和S74在可育和不育基因池中扩增出单条特异性谱带所代表的DNA序列 ,很可能与不育系的恢复基因连锁。     

利用Wx基因分子标记辅助选择培育面条专用优质小麦

利用“中国春”及其缺体-四体对wx-B1基因的STS标记进行了定位,并对一些小麦品种及3个高代糯麦株系做了鉴定,结果与Wx蛋白的SDS-PAGE一致.用该STS分子标记和其它方法,从组合江苏白火麦×关东107的F2分离群体中筛选出8种WX基因型,其中3种基因型为自然界中所没有.采用桥梁亲本法,同时利用wx-B1基因的STS标记和显微镜检辅助选择,经过3代杂交转育获得了含wx-Blb的接近京411的4A单体代换系,为优质面条专用小麦品质育种提供了广泛的遗传材料.利用WX基因分子标记辅助选择,可以加快育种进程.