应用RAPD分析四川马铃薯地方品种与部分栽培品种间遗传关系

为探讨四川省马铃薯地方品种与栽培品种间遗传关系,评价其在遗传研究与育种利用价值,指导杂交亲本选配,对21份地方品种和10个栽培品种进行了RAPD分析。选取8份差异较大的材料对170条RAPD引物进行筛选,获得20条多态性高、条带清晰、稳定的RAPD引物。20条RAPD引物共扩增出191个位点,其中多态性位点172个;平均多态性位点比率90.1%,平均多态性信息量(PIC)为0.822;栽培品种、地方品种平均PIC分别为0.823和0.814。遗传距离与聚类分析表明：31份材料间平均遗传距离0.4274,变幅为0.1481~0.5852,地方品种间平均遗传距离和变幅均高于栽培品种间,地方品种与栽培品种间平均遗传距离为0.4496;表明地方品种中可能存在更广泛的遗传变异,具有较高的育种利用价值。大部分地方品种出乎意料与栽培品种聚在不同的类中,与供试栽培品种间亲缘关系较远,可能具有较高的杂交组配潜力;而N5-33、N5-38和N6-22可能分别源自于大西洋、疫不加与南湖塔(或米拉),值得深入对比研究。     

增温、高温对不同种植方式下水稻主要营养元素吸收的影响

以江苏省两个高产水稻品种‘南粳9108’和‘南粳46’为实验材料,模拟机插秧和机械化直播栽插方式,研究增温、高温对不同种植方式下水稻主要营养元素N、P吸收的影响。于始穗期在人工气候室中进行常温、增温和高温处理15天,分析穗后水稻不同器官N、P含量的动态变化。结果表明,增温、高温处理显著增加了水稻各器官N、P含量,高温处理下各器官氮含量的变化幅度普遍大于增温处理,在相同增温处理下,各器官N含量的升高幅度表现为茎>叶>穗。高温与增温处理下P含量的变化幅度差异不大。抽穗期至成熟期,在相同种植方式和增温处理下,与常温对照相比,水稻各器官N、P含量升高幅度在品种间存在差异,‘南粳46’比‘南粳9108’对气候变化的耐受性更强。在相同温度处理和品种条件下,直播条件下水稻N、P由茎叶至穗的转运效率普遍高于移栽条件。该研究为未来气候变化下水稻安全生产提供理论依据。     

不同环境下杂交粳稻直链淀粉含量的遗传分析

以粳稻三系材料组配的5×5不完全双列杂交亲本及F₂、F₃种子为试材, 应用包括胚乳效应、细胞质效应、母体效应的三倍体种子性状遗传模型, 对不同年份、不同穗位两种环境设计下的直链淀粉含量进行遗传分析。结果表明, 两种环境下, 直链淀粉含量的方差组成均以基因型方差为主。遗传主效应方差以胚乳加性方差为主。以穗位作为环境因子时, 能检测到显著的细胞质方差, 互作方差以直接显性×环境互作方差为主, 其次是细胞质×环境互作方差, 但对互作效应值的遗传预测表明, 绝大部分品种所有粒位均以细胞质×环境的互作效应值最大, 且细胞质×环境互作使不育系强、中势籽粒的直链淀粉含量降低、弱势粒直链淀粉含量提高, 恢复系则相反, 强、中势籽粒直链淀粉含量提高, 弱势粒直链淀粉含量降低。以年份作为环境因子时, 细胞质方差不显著, 互作方差以母体显性×环境互作方差为主。     

果蔗与斑茅、割手密种间杂交后代的鉴定

（1农业部甘蔗遗传育种重点开放实验室,福州 350002;2福建省农业科学院甘蔗研究所,漳州 363005; 3漳州职业技术学院食品与生物工程系,漳州 363000）     

不同类型杂交早稻农艺性状的遗传分析

采用6个杂交稻三系不育系和10个杂交早稻父本品种,通过不完全双列杂交配置了60个杂交早稻组合。分析了在相同栽培环境条件下三系杂交早稻亲本及其所配置的杂交早稻组合的12个农艺性状的遗传规律。结果表明：12个农艺性状的遗传以加性效应为主,各性状的狭义遗传力大小顺序依次为千粒重>株高>穗长>穗实粒数>结实率>穗总粒数>生育期>理论产量>实际产量>有效穗>成穗率>最高苗;除穗长外,其余性状受父本的影响较大;理论产量与结实率、穗实粒数、株高、成穗率及有效穗呈正相关,可通过这几个性状对产量进行间接选择;穗实粒数是杂交早稻选择指数中最重要的选择性状。     

甘蔗割手密种NAC转录因子ATAF亚家族鉴定及栽培品种ScNAC2基因的功能分析

NAC (NAM, ATAF和CUC)是陆生植物特有的转录因子家族,包含18个亚家族,其中ATAF亚家族成员广泛参与生物和非生物胁迫应答过程。本研究基于甘蔗割手密种基因组数据和栽培品种ROC22的cDNA文库,首先,通过比较基因组学方法,对ATAF亚家族成员进行鉴定、蛋白多序列比对、系统进化分析及启动子区域顺式作用元件预测;其次,从甘蔗栽培品种克隆获得割手密种ATAF亚家族成员SsNAC2的同源基因ScNAC2,在生物信息学分析基础上,采用qRT-PCR技术分析该基因的组织特异性表达模式,及其在不同外源胁迫下的表达特性;最后,对ScNAC2基因的编码蛋白进行亚细胞定位和转录激活活性试验。结果表明,一共鉴定到6个ATAF亚家族成员,开放读阅读框在889～1017bp之间,相对分子量介于32.067～35.819kD之间,理论等电点分布在5.09～8.92之间,所有成员的编码蛋白被预测均定位于细胞核上。这些基因的Ka/Ks比值均小于1,表明纯化选择在进化过程中起重要作用。蛋白的氨基酸序列比对显示,ATAF亚家族成员都含NAM保守结构域(由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ亚结构域组成)。系统进化分析揭示,...     

不同倍性甜瓜果实品质比较研究

为探讨不同倍性甜瓜果实品质差异,试验以2个二倍体甜瓜品种及其人工诱导的同源四倍体、三倍体为材料,对不同倍性甜瓜成熟果实可溶性糖、中心可溶性固形物、可溶性蛋白质、维生素C含量进行比较分析。结果表明,不同倍性甜瓜果实成熟时期可溶性糖、中心可溶性固形物、可溶性蛋白质、维生素C含量存在差异,可溶性糖、中心可溶性固形物和可溶性蛋白质含量有同样趋势,为三倍体＞四倍体＞二倍体;维生素C含量为四倍体＞三倍体＞二倍体。     

多环境试验中质量——数量性状的遗传分析

在利用F2, BC等分离世代进行质量一数量性状的遗传研究中,有时会遇到多环境试验的数据。本文提出应用混合分布模型对多环境试验数据进行联合分析以及测验主基因型与环境互作及环境效应的统计方法,并给出了一个应用实例。     

高密度对不同基因型夏玉米农艺特性、产量性状及耐密性的影响

为研究种植密度对不同夏玉米品种农艺性状、产量与耐密性的影响,在高密度(75000、90000株/hm²)条件下,对14个不同基因型夏玉米的农艺性状、产量构成因子以及耐密性系数等进行研究。结果表明,增密对14个不同基因型夏玉米品种生育期没有影响,株高、穗位高、茎粗、节间长度、茎粗系数、地上部干物质等农艺性状的差异达显著或极显著水平,穗位高系数、经济系数差异不显著,其中,株高平均增高1.23 cm,穗位高平均增高1.92 cm,第3节节间长度减小0.42 cm‘,NK718’‘、农大372’的地上部干物质质量增加,其余品种地上部干物质质量减小,减少幅度4.72%～23.99%,经济系数增加4.71%。75000株/hm²条件下的产量、穗部性状与90000株/hm²密度条件相比,差异达极显著水平,在90000株/hm²密度条件下产量增加2.39%、穗粒数减少5.68%、百粒重降低1.17%。14个夏玉米品种相比,‘泽玉8911’、‘新单61’及‘豫单9953’耐密性系数值较大,适宜密植。     

花后不同时期油菜籽饼粕赖氨酸含量的遗传分析

采用条件和非条件数量遗传分析方法,利用不同环境条件下的两年试验数据,分析了胚(子叶)、细胞质和母体植株等不同遗传体系的遗传主效应及其环境互作效应对油菜籽饼粕赖氨酸含量的影响。结果表明,油菜籽饼粕赖氨酸含量在各个发育时期的表现同时受制于不同遗传体系的遗传主效应和环境互作效应,且以环境互作效应为主,故油菜籽发育过程中不同遗传体系基因的表达会受到环境条件的显著影响。在不同遗传体系的基因效应中,除花后36 d的胚主效应较大外,各发育时期以母体效应为主,其中母体显性主效应和母体加性互作效应的作用尤为明显。条件遗传分析表明,花后23~29 d控制赖氨酸含量的数量基因表达最为活跃;一些基因效应在不同发育时期还存在着间断性表达的现象。油菜籽饼粕赖氨酸含量的狭义遗传率较高,多数发育时期是以母体遗传率为主,根据母体植株上油菜籽饼粕赖氨酸含量的总体表现进行选择可以取得较好的改良效果。     

割手密与甘蔗杂交F1群体构建及遗传多样性分子检测

为了获得更多割手密优良野生血缘的杂交后代,本研究利用割手密'云南82-116'作为母本与父本'桂糖05-3595'进行杂交.通过SSR引物MSSCIR1结合毛细管电泳技术,对48个杂交后代进行真假杂种鉴定,并分析遗传多样性.实验扩增出28个SSR片段,多态性条带比例67.9％,F1代均为真杂种.父母本及子代遗传相似系数...     

甘蔗细茎野生种核心种质构建

以来自我国10个省(市)、自治区的540份甘蔗细茎野生种无性系为材料,根据采集地信息及其在20对SSR引物上的分子标记数据和15个表型性状资料,开展核心种质构建研究。不同取样量(5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%)分析表明,10%的取样比例可获得70%以上的变异保留比例,是较好的核心种质取样规模;对5种采集地分组取样策略(等量法、简单比例法、平方根比例法、对数比例法和多样性比例法)和2种无分组取样策略(最大变异保留法和随机抽样法)比较表明,简单比例法获得的核心种质代表性最好,为最优取样策略。最后,在简单比例法取样筛选出的54份核心样品中,又通过定向选择补充了6份具有优异表型性状的材料,构建了含60份无性系的甘蔗细茎野生种核心种质,分子和表型检验都表明本研究所构建的核心种质具有较好的代表性和遗传多样性。     

广东割手密SSR遗传多样性分析

割手密是甘蔗近缘野生种之一,在甘蔗育种中具有重要地位和作用。本研究采用Genomic-SSR和EST-SSR两种类型分子标记对来自广东各个地区的67个割手密种质进行分析。在20对SSR引物上共检测到341个多态性条带,每个引物上的平均多态性为17.05,其中11个Genomic-SSR的平均多态性为20.82,9个EST-SSR的平均多态性为12.44。广东割手密在Genomic-SSR上的多态性显著高于EST-SSR上的多态性。MantelTest分析表明:通过Genomic-SSR、EST-SSR以及Genomic-SSR+EST-SSR三种方法所计算的试验材料的遗传距离矩阵之间都呈极显著相关(p<0.01),说明应用两种类型SSR获得的各个材料间的遗传关系具有较高的一致性。广东割手密在20对SSR引物上的遗传多样性指数介于0.1064~0.2916之间,平均多样性指数为0.1943;各个材料间的遗传距离为0.0063~0.3082之间,平均为0.1935。UPGMA聚类分析表明:广东割手密之间的遗传关系和地理来源存在一定的相关,由南向北存在较为显著的地理分化。     

斑茅割手密杂种后代真实性鉴定及遗传分析

以斑茅GXA87-36(♀)与割手密GXS79-9(♂)杂交获得的经形态鉴别为真杂种的后代材料GXAS07-6-1 (斑茅割手密杂合体)及其双亲为材料,利用体细胞染色体计数以及SSR、SRAP分子标记对杂种进行真实性鉴定,并利用SRAP分子标记对斑茅GXA87-36、割手密GXS79-9及其杂种后代遗传位点的传递进行分析。结果表明, GXA87-36体细胞染色体数为2n=60,GXS79-9体细胞染色体数为2n=64,其杂种GXAS07-6-1染色体2n=62,其杂交的染色体遗传方式为n+n;筛选出3对SSR引物和5对SRAP引物可分辨后代的真伪;利用71对SRAP引物扩增后代和双亲,检测到1 095个遗传位点,多态性位点数为800;母本有279个位点,其中有 79 %传递给其后代;父本有439个位点,其中有73%传递给后代;用NTSYS-pc2.10e软件计算Jaccard遗传相似系数,双亲间为0.474,后代与母本、父本间分别为0.696、0.752,表明后代GXAS07-6-1偏向父本遗传。     

高粱SSR和EST-SSR标记在割手密中的通用性分析

目前, 割手密中开发的分子标记有限, 为增加其分子标记数量, 本研究对高粱分子标记在割手密中的通用性进行分析。选用高粱的 29对基因组 SSR标记和 20对 EST-SSR标记在割手密种质 GSM39中进行筛选, 以评价其通用性。进一步利用 14份割手密材料评价标记的多态性和遗传多样性。结果显示： 70%的 EST-SSR引物在割手密中得到成功扩增, 可用的 EST-SSR引物中多态性比率占 50%。SSR引物在割手密中的通用性比率只有 34.5%, 但多态性比率为 70%。14对多态性引物在 14份割手密中共检测到33个等位基因, 平均观测等位基因数为2.4286, 平均有效等位基因数为1.7, 平均观测表观杂合度为0.544, 平均期望杂合度为 0.3858, Nei’ s基因多样性指数平均值为 0.3716。结果表明, EST-SSR引物的通用性高于 SSR引物, 但 SSR引物的多态性更高。这对割手密遗传多样性研究和比较基因组学研究具有重要意义。     

DNA fingerprint of F1 interspecific hybrids from the Triticeae tribe using ISSRs

Inter-simple-sequence repeat (ISSR) were used to fingerprint three kinds of F1 interspecific hybrids: the Portuguese durum wheat cultivar ‘Candial’ × tritordeum, the Portuguese bread wheat cultivar ‘Barbela’ × tritordeum and the Portuguese triticale cultivar ‘Douro’ × tritordeum. Among the 30 primers tested, the number of discriminative primers varies from 13 to 20 in each hybrid combination, the total number of ISSR loci analysed ranged from 101 to 183, and the number of discriminative ISSR loci varied from 50 to 71. ISSR-PCR technique revealed to be a valuable fingerprint system for all F1 hybrid combinations and respective parents analysed here. The complementary use of molecular cytogenetic techniques and molecular markers could allow a more accurately evaluation and characterisation of different plant species.     

Reproductive capacity of F1 hybrids from Rosa rugosa and Chinensis cultivars

Summary Reciprocal crosses were carried out for 6 combinations of 4 R. rugosa with 3 R. chinensis cultivars. The parental combinations were evaluated for successful pollinations, seed germination and flowering and seed setting seedlings in populations of 3 year old plants. Seeds and viable seedlings were obtained from each of the 12 seedling populations. Only 3 populations produced female fertile offssprings. The average of seed setting seedlings was 1.5%. The percentage of flowering seedlings was significantly reduced in the offspring from certain parents. The success of cross pollination, seed germination and the ability to initiate flowers were influenced by cytoplasmic factors.The differences in fertility between the present hybrids and the only other rugosa x chinensis hybrid described, R. calocarpa (Andrê) Willmott, are discussed.Contribution No. 73/2.     

Interspecific hybrids in the genus Elaeis II. vegetative growth and yield of F1 hybrids E. guineensis x E. oleifera

Summary Yield and morphology of F₁ hybrids E. guineensis x E. oleifera are discussed. Yield of the hybrids in terms of total fruit weight is promising but the oil content of the mesocarp is intermediate between the parental species and lower than in E. guineensis. E. oleifera has a marked tendency towards the production of parthenocarpic fruits. This character is fully dominant in the hybrid. Because of this the percentage fruit per bunch in the hybrids therefore tends to become higher than in E. guineensis partly offsetting the lower percentage oil on mesocarp.The oil composition of the parental species and hybrids are compared.Height increment of the hybrids is substantially lower than of E. guineensis but annual frond production is approximately the same. There is some hybrid vigour for frond area. For most morphological, vegetative and reproductive characteristics E. oleifera exhibits complete dominance over E. guineensis.     

Phenotypic distribution of barley SSD lines and doubled haploids derived from F1 and F2 hybrids

Summary The doubled haploid (DH) system and the single seed descent (SSD) technique are frequently applied in breeding of self-pollinated crops to rapidly obtain homozygous lines from heterozygous hybrids. This study presents a comparison of populations of barley DH and SSD lines in terms of traits of stem structure. The SSD and DH lines derived from F₁ and F₂ hybrids Roland x Apex were examined in a field experiment. On the basis of a comparison of means, variances and correlations between traits in the F1DH, F2DH and SSD populations the occurrence/absence of linkage between genes responsible for the analysed traits was inferred. Independent inheritance was found for 1000-grain weight and the length of particular internodes, spike length and stem wall thickness. Moreover, no linkage was found for stem wall thickness and spike length, length of internodes I, II and thickness of stem walls, stem diameter and thickness of stem walls. The results obtained for the other pairs of traits indicate the presence of linkage.     

Oil composition of Mentha aquatica-M. longifolia F1 hybrids and M. dumetorum

Summary If M. aquatica (2n=96) having the genotype cc AA ff RR, 60–80% menthofuran, but almost no menthone, menthol, and menthyl acetate is hybridized with M. longifolia (2n=24) having the genotype cc aa FF rr, 4–5% piperitone and 66% piperitone oxide all F₁ hybrids have the genotype cc Aa Ff Rr. They also differ from either parent in having about 1.2–5.5% menthone, 4–42% menthol, 2–20% menthyl acetate, and usually only 1–7% menthofuran. However a few individuals may have as much as 41% disomenthone, 6% pulegone, 45% menthofuran or 10% beta-caryophyllene. M. dumetorum, considered by taxonomists to be a natural M. aquatica-M. longifolia F₁ hybrid, has the same 14 oil constituents observed in the experimentally produced hybrids. Thirteen of the oil constituents of the single M. dumetorum strain are within the quantitative range of 9 highly variable hybrids. The 17% pulegone of the natural strain was higher than the 6% observed in the hybrids. The M. aquatica-M. longifolia F₁ hybrids have the same major oil constituents as M. piperita but in very different quantitative proportions. Since the sporophytic chromosome number of M. dumetorum has been reported as 72, 84, or 96, the suggestion is made that some strains are secondary hybrids from backcrossing and that others with 72 chromosomes may be F₁ hybrids between M. aquatica and piperitone strains of M. spicata or M. crispa. Hybrids with polyploid M. longifolia are not greatly different in oil composition.