利用AFLP标记辅助甘蓝显性雄性不育高代回交系选择

 以甘蓝显性雄性不育系DGMS79-399-3与优良品系02-12回交自交系为材料, 利用远红外荧光标记AFLP技术及Li-cor基因测序仪对回交自交系不同基因型(MsMs、Msms和msms) 材料进行AFLP连锁标记快速筛选, 从512对引物组合中筛选出17个差异标记。利用这些差异标记在02-12回交8代群体中进行检测, 其中11个为与显性核不育基因相连锁的AFLP标记, 覆盖21 cM; 另外6个标记为与显性核不育基因不连锁的遗传滞留连锁群, 跨越9 cM。通过分析选择了其中3个单株为理想的雄性不育株, 可用于进一步回交。     

KASP分子标记辅助选育甜椒核雄性不育两用系

为了进一步提高甜椒核雄性不育两用系育种效率,利用AB91核雄性不育候选基因Capana05g000747的突变位点设计KASP分子标记,以转育甜椒核雄性不育两用系的F2群体及育成的两用系为试验材料,对植株的育性进行基因型检测,并检验该标记的准确性。结果表明,该分子标记与甜椒核雄性不育的育性呈现共分离,在苗期对F2植株的基因型进行早期鉴别,分型准确率分别为98.91%和99.04%,可有效淘汰基因型为MSMS的可育株,筛选出基因型为MSms的可育株直接用于不育系的转育,转育出了黄色和红色甜椒核雄性不育两用系AB91-HTJ412和AB91-HLD163。在苗期对两用系群体的育性基因型进行早期鉴别,可有效淘汰基因型为MSms的可育株,选留基因型为msms的不育株直接用于杂交组合选配及杂交制种。     

大白菜显性核复等位基因雄性不育恢复基因Msf的SSR标记

 为筛选大白菜核复等位基因遗传的雄性不育恢复基因Msf的SSR标记,用基因型为MsfMs的雄性不育两用系‘AB01’的可育株自交,得到恢复基因型纯合个体MsfMsf。再用其与基因型为msms的自交系‘a20’杂交和连续回交,获得BC4分离群体。筛选了104对SSR引物,获得3个与雄性不育恢复基因Msf连锁的SSR标记syau_m13、syau_m14和BRMS-040。经群体验证和连锁分析,Msf基因位于R07连锁群上,3个标记位于Msf基因的同一侧,距Msf基因的遗传距离分别为6.7、6.7和8.6 cM。     

大白菜核不育复等位基因的转育模式

按照大白菜核基因雄性不育"复等位基因遗传假说",根据雄性不育甲型"两用系"不育株与可育品系杂交后代的育性分离比例,判断可育品系的基因型,将可育品系分成MsfMsf、Msfms、msms三种.提出了利用上述三种基因型可育品系转育雄性不育系的遗传模式.     

桃花粉可育基因连锁的RAPD 标记与SCAR标记的转化

 桃品种以重阳红(花粉不育) ×大久保(花粉可育) 的52株F₁代群体为试材, 应用RAPD技术, 结合集群分组分析法(Bulked Segregate Analysis, BSA) 构建花粉可育/不育基因池, 利用180个随机引物, 筛选在花粉可育基因池中稳定扩增的一个RAPD标记OPW03-900。经过重复性验证和群体单株验证, 该标记仅在花粉可育个体(重组型除去) 中出现, 与桃花粉可育/不育位点的连锁距离为5.80cM。将该特异性片段回收、克隆、测序, 并设计一对特异SCAR引物, 再对F1代个体进行PCR扩增, 发现该特异带的位点及重组型个体的数目与RAPD扩增结果一致, 片段大小为906 bp, 命名为SCW03-906,表明RAPD标记已成功转化为与桃花粉可育基因连锁的SCAR标记。该序列已被GenBank收录, 登录号为DQ659676。     

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。     

桃果实非酸/酸性状SCAR标记的转化与验证

 根据筛选到的与桃果实非酸/酸性状紧密连锁的3个AFLP标记特异片段序列信息, 设计特异引物BFPA1/A2、BFPB1/B2和BFPC1/C2。3个特异引物在‘京玉’桃、‘美味’油桃及其正反交F¹代69株群体中的PCR检测结果表明: 引物BFPB1/B2在果实性状表现为酸的后代个体中扩增出分子量大小为158 bp的特异条带, 且根据特异片段AT-CTA₁₉₉不同部位设计的引物都能稳定扩增, 只是片段大小有所差异;特异扩增检测F¹群体分离结果与原先AFLP_AT/CTA标记完全一致, 表明AFLP标记已成功转化为SCAR标记,该SCAR BFPB1/B2标记与D基因的连锁距离为2199 cM。利用SCAR BFPB1/B2标记对‘大久保’桃ב兴津’油桃的F²群体60株个体的果实非酸/酸性状进行检测, 基因型与表型性状符合率为96.7% , 并且表现为共显性标记。特异引物BFPA1/A2和BFPC1/C2的扩增多态性条带在亲本及后代中消失。     

大白菜核基因雄性不育复等位基因Ms的SSR标记

 利用大白菜细胞核复等位基因型雄性不育两用系‘AB01’的不育株,与多国芸薹属植物基因组计划MBGP的基础材料'Chiifu'杂交及回交,构建BC1群体。根据SSR检测体系中各主要成份浓度对扩增结果的影响,优化反应体系。选用250对SSR引物,对大白菜核基因雄性不育复等位基因Ms进行SSR+BSA分析,获得了7对多态性引物。在101株BC1个体间对这些引物进一步检测,得到2个与Ms基因连锁的SSR标记cnu_m273和cnu_m295。经连锁分析,二者位于Ms的同一侧,遗传距离分别为4.95 cM和7.92 cM。     

橘红心大白菜核基因雄性不育系转育方法研究

以白色球心大白菜雄性不育甲型两用系AB01的可育株MsfMs为母本,以橘红色球心大白菜自交系北京-1和山东-1为父本,配制F1、F2及BC1,鉴定各世代叶球颜色和雄蕊育性,分析球色遗传规律,以及球色、花色及雄蕊育性的遗传关系,探索橘红心大白菜核基因雄性不育系转育方法。结果表明,球心颜色由一对基因控制,橘红心为隐性,白心为显性;橘红心与橘红花性状为完全连锁或一因多效;球心颜色与雄蕊育性独立遗传;橘红心大白菜自交系北京-1和山东-1在核不育基因位点上的基因型均为纯合隐性可育msms。提出了利用普通白心大白菜核基因雄性不育材料转育橘红心大白菜雄性不育系的遗传模式。     

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。     

白菜核雄性不育两用系生理生化特性的分析

 白菜核隐性雄性不育两用系开花期，可育株群花蕾抗氰呼吸强度显著高于不育株群；不育株群花蕾的I从缺乏，而zr盈余；过氧化物同工酶带不育株群的中花蕾和大花蕾强于可育株群；细胞色素氧化酶同功酶可育株群中的小花蕾和中花蕾的两条带强于不育株群；可育株群的中花蕾可溶性蛋白电泳表现出两条特异带，而不育株群的中花蕾有一条特异带。     

大白菜细胞核基因互作雄性不育系选育及应用模式

从大白菜农家品种‘万泉青邦’中发现了显性不育基因Sp及其与显性上位可育基因Ms的互作规律,概括出大白菜细胞核基因互作雄性不育系应用模式。育成Sp、Ms基因互作甲型两用系AB158及乙型可育株系AB8102-1-7-1,并用其配制成功大白菜细胞核基因互作雄性不育系88-1A。88-1A具有稳定的100％不育株率和不育度,结实正常,其优良杂交种F_18801已大面积制种应用。     

西瓜雄性不育两用系雄蕊电镜扫描观察

以雄性不育两用系DT2-3为试材,对其雄蕊发育过程进行了电镜扫描观察。结果表明:不育株和可育株的雄蕊从蕾期开始就表现不同,不育株雄蕊萎缩变小,进一步畸形,横切剖面无花粉粒;可育株雄蕊发育正常,剖面有发育成熟的花粉粒。该研究进一步揭示了雄性不育两用系DT2-3不育株败育的机制。     

大白菜隐性细胞核雄性不育恢复基因BrMsf3的标记

对一大白菜隐性细胞核雄性不育系454AB的恢复基因BrMsf3进行了SRAP标记,构建包含320个单株的分离群体,筛选SRAP标记1 128个,筛选出与恢复基因BrMsf3连锁的2个标记BMe10SA4和M52K2,与恢复基因BrMsf3的遗传距离为4.35 cM和7.74 cM。     

萝卜雄性不育系花蕾发育过程中内源激素分析

利用间接酶联免疫(ELISA)法测定了萝卜雄性不育株及可育株花蕾发育过程中内源激素含量的动态变化,以揭示萝卜雄性不育发生与其内源激素的关系.结果表明:在花蕾的发育过程中,不育株和可育株内源激素IAA、ABA、GA3、ZR以及JA含量变化均差异明显,在不育发生的初始阶段,不育株内源IAA含量上升32.09％,ABA含量下降75.45％,JA含量下降了11.20％,其余2种内源激素含量差异很小.IAA/ABA、IAA/ZR、IAA/GA3和GA3/ABA在二者间的变化趋势不一致,且比值大小差异很大,在不育发生的初始阶段,IAA/ABA、IAA/ZR和GA3/ABA平衡失调.表明内源激素可能与萝卜雄性不育的发生密切相关.     

甘蓝显性雄性不育系的选育及其利用

从甘蓝原始材料７９－３９９的自然群体中获得雄性不育突变株７９－３９９－３。研究结果表明，该突变株的雄性不育受一显性不育基因ＣＤＭｓ３９９－３控制。该基因在不同的遗传背景下表现为环境敏感和环境稳定两种类型，且温度是影响不育稳定性的主要因素。环境敏感的显性雄性不育植株通过自交可以得到显性纯合的雄性不育植株。显性纯合不育植株与普通自交系或相应的姊妹系杂交获得了不育株率达到１００％、不育度达到或接近１００％的不育群体。根据ＣＤＭｓ３９９－３基因的这一遗传特点，建立了利用显性雄性不育基因配制甘蓝杂交种的新方法：利用组织培养技术保存和繁殖显性纯合雄性不育材料，然后与遗传差异较小的普通自交系或姊妹系杂交得到不育系。选择园艺性状优良、不育性稳定的不育群体作不育系，与配合力优良的自交系杂交，配制出了优良的杂交组合。试验采种结果表明，携带ＣＤＭｓ３９９－３基因的甘蓝雄性不育系结实性状优良     

利用DAD1反义片段转化创建菜薹可调控雄性不育材料

 菜薹因为没有好的雄性不育材料或自交不亲和系,至今尚无一代杂种用于生产,根据拟南芥及白菜型油菜的花药不开裂基因DAD1的保守序列设计引物,扩增菜薹的DAD1基因片段（DAD1F）,构建反义DAD1F植物表达载体,用农杆菌介导法转化菜薹,对转基因植株进行分子检测,鉴定其雄性不育性并进行育性恢复试验.克隆得到的菜薹的DAD1基因片段大小为678 bp,命名为BrcpDAD1F,其序列与拟南芥和白菜型油菜的DAD1高度同源,同源率分别为88％和99％;共得到了12株转基因植株,有6株在转录水平上得到表达,表现为雄性不育,花器官畸形,花粉活力低,萌发率不到10％,且开花后不能结角果或结空角果,或者得到极少种子但种子不萌发;用对照的花粉给转基因植株授粉可使其正常结实.以500 μmol·L^-1茉莉酸甲酯处理可使其雄性不育得到恢复,花粉可以在柱头和培养基上萌发,具有受精能力。T₁代可育株与不育株的比例都呈1:3分离, T₂代不同株系的育性分离比例不同,有些株系继续呈1:3的分离,有些株系全是可育株或全是不育株,说明反义抑制呈单基因稳定遗传。     

西瓜雄性不育系‘Se18’抗氧化酶活性和内源激素含量变化分析

以西瓜雄性不育系‘Se18’为试材,研究开花期间花蕾和叶片中抗氧化酶活性和内源激素含量的变化。结果表明:不育株雄花花蕾在整个发育时期,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性降低;可育株中CAT活性升高,SOD和POD活性降低。不育株和可育株雄花花蕾中的生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA_3)、玉米素核苷(ZR)、茉莉酸(JA)和油菜素内酯(BR)及异戊烯基腺嘌呤核苷(IPA)等7种内源激素含量变化趋势不同,且含量差异明显。其中,不育株中IAA、GA_3、BR和IPA含量降低,JA含量升高;可育株中JA、BR、GA_3和IPA含量降低,IAA和ZR含量升高。不育株叶片中的IAA、ZR和BR含量显著下降,ABA和JA含量显著上升;IAA/ABA、IAA/GA_3、IAA/JA、IAA/ZR、IAA/BR、IAA/IPA及ABA/GA_3、ABA/ZR在不育株和可育株间的变化趋势不一致,且差异较大。因此推测上述抗氧化酶活性变化和内源激素含量异常可能与西瓜雄性不育的发生密切相关。     

大白菜核雄性不育相关基因BrLTP1的克隆及特征分析

 利用cDNA-AFLP技术分析大白菜核雄性不育两用系‘AB02’可育株（msms）和不育株（Msms）花蕾的基因表达谱,在可育株混合花蕾cDNA中扩增出1条特异条带TDF-25,通过RACE和RT-PCR技术克隆了该基因的全长cDNA序列。序列分析表明,该基因编码脂质转移蛋白,命名为BrLTP1。BrLTP1全长cDNA序列为750 bp,推测编码1个包含183个氨基酸残基的前体蛋白。BrLTP1蛋白含有典型的脂质转移蛋白N端信号肽,保守的AAI结构域和半胱氨酸位点。预测BrLTP1蛋白含有多种修饰性位点,包括1个PKC磷酸化位点,2个N–糖基化位点和10个N–端豆蔻酰基化位点。基因表达模式表明,BrLTP1在两用系不育株花蕾中受到强烈抑制,在可育株的大花蕾、成熟花药以及花瓣中高水平表达。     

奶白菜核基因雄性不育系转育效果的评价

以复等位基因遗传的青帮小白菜核基因雄性不育系00S107为不育源,采用杂交、回交和自交方法,向奶白菜可育品系AI023中转育核不育基因,首次育成了具有100%不育株率和100%不育度的奶白菜核基因雄性不育系GMS4.转育成的奶白菜核不育系GMS4与AI023的形态相似,株高、株幅、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄宽、单株重等植物学性状的平均值及变异系数均接近于AI023.