甘蓝型油菜桔红花色基因Bnpc2紧密连锁标记的开发及其应用

培育出带有标记性状的甘蓝型油菜桔红花色恢复系,在杂交种制种过程中可以起到指示作用来去除恢复系杂株,从而提高杂交种纯度和产量.开发与甘蓝型油菜桔红花色基因紧密连锁的分子标记,有利于快速培育出甘蓝型油菜桔红花色恢复系.前期研究表明,甘蓝型油菜桔红花色性状受Bnpc1和Bnpc2两对隐性核基因控制,并将Bnpc1定位到151...     

甘蓝型油菜桔黄花色基因的QTL-seq遗传分析及InDel分子标记开发

本研究以甘蓝型油菜黄色花株系16G097和桔黄色花株系J为亲本,回交获得BC1F1世代花色分离群体。对该分离群体的花色差异单株,通过混池分离分析法(BSA)与全基因组重测序(QTL-seq)技术,对桔黄色花性状调控基因进行初步的遗传分析。结果表明,一个主要的候选区域位于甘蓝型油菜的C09染色体区域(C09:4.64~8.28 Mb)。根据该区域的插入/缺失(InDel)变异位点,开发InDel分子标记,经过筛选获得与桔黄色花性状连锁的共显性分子标记2个(BnaC0919, BnaC0934),这个结果也验证了桔黄花色调控基因的候选区域。这些研究结果有利于进一步分离桔黄花色调控基因的候选区段,并为甘蓝型油菜遗传学研究和分子育种提供有价值的资源。     

359份甘蓝型油菜品系有限花序位点鉴定

甘蓝型油菜有限花序具有提前成熟、降低株高、增强抗倒伏性、对产量没有负面影响等特点,有利于甘蓝型油菜株型改良及机械化收获。本研究利用已开发的与甘蓝型油菜有限花序Bnsdt1和Bnsdt2紧密连锁的4个共显性分子标记对359份甘蓝型油菜品系的有限花序位点基因型进行鉴定,了解群体中有限花序位点基因型的分布,筛选出基因型分别为BnSDT1BnSDT1Bnsdt2Bnsdt2、Bnsdt1Bnsdt1BnSDT2BnSDT2的无限花序品系。通过这两种基因型无限花序品系相互杂交可选育出有限花序优良品系,这为选育优良有限花序品系提供了一种简单有效的方法,也为甘蓝型油菜有限花序品系选育提供科学依据。     

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系的选育

为了获得甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)高含油量双低品质恢复系,以Ougra-CMS不育胞质杂交种Oug-F1(S(Rfrf))为不育基因和恢复基因供体,高含油量双低亲本D89-44(N(rfrf)为受体,通过杂交、多代同交以及最后自交对恢复基因进行了定向转育...     

甘蓝型油菜GZ522早花性状形成的分子基础

选择适当早花早熟的油菜资源是解决多熟制生产中冬季作物油菜与其它夏季作物接茬矛盾的关键;早花是早熟的基础,对油菜早花材料的早花形成原因开展研究,有利于通过分子育种加速选育适合生产需要的新品种.本研究选取稳定的早花早熟品系GZ522作为研究对象,以甘蓝型油菜XY15为对照,采用生物统计学和分子生物学方法对其农艺性状和早花形...     

分子标记辅助选育甘蓝型黄籽波里马恢复系

将分子标记辅助选择(MAS)和一个略作修改的轮回选择育种计划结合起来,目的将来自一个春性、稳定和纯黄DH品系No.2127-17的黄籽基因转育到一个半冬性的波里马恢复系恢5148-2中,以选育黄籽波里马恢复系.在本育种计划中,首先应用142条RAPD引物扫描12个优良的黄籽DH系,获得2个与恢5148-2背景恢复率最高的DH系.此后应用显性SCAR标记SCS1130和共显性标记SCA1分别分析BC1F1和BC2F1分离群体,选择黄籽的单株.为了更快的将所选单株的遗传背景恢复到恢5148-2,在BC1F1和BC2F1分离群体中分别应用88条RAPD和60对AFLP引物进行遗传背景分析,为了节约成本和简化分析,应用两步法进行此分析,逐步缩小分析群体样本,每次选择与恢5148-2遗传距离最小的3个单株作进一步的分析.最终,经共显性标记SCA1分析,从9个纯合黄籽单株中选择5株优良的恢复系作下一步分析,背景分析表明它们与恢5148-2的遗传距离小,为0.0157～0.036 4,遗传背景得到较好的恢复.     

甘蓝型油菜在海南种植的生育期、品质性状和育性分析

为进一步拓展自育早熟甘蓝型油菜新品种(系)的种植区域及多功能用途,本试验主要在海南省海口市和东方市种植并研究了63份甘蓝型油菜和3份白菜型油菜品种(系)分期播种和不同栽培方式下各材料生育期、菜籽品质和高温耐热表现的变化。结果表明,在海口市越冬种植单作甘蓝型油菜有33份品种(系)呈现早熟的特点,生育期为77～124 d,在东方市与苦瓜间作秋播的生育期在89～145 d之间,可与苦瓜套作收获的甘蓝型油菜有22份品系(苦瓜生育期≤120 d)。越冬种植和间作种植的甘蓝型油菜含油量均值为32.82%和32.35%,其中‘利油杂718’的含油量最高,为42.52%。海口越冬种植品种有4个低芥酸品种(≤3%)和17个低硫苷品种(≤30%);在东方市与苦瓜间作的29份材料中有3份低芥酸和13份低硫苷,其中越冬品种20N9-314-1和秋播品种20N9-314-2符合双低标准,不同季节或地点种植种子品质略有变化。在海口夏播参试材料中5份材料(20N9-114-1×20N9-115-1, 440-1, 20N9-356-1,‘硒滋圆2号’和21QZ-314-2)由室外移入室内培养箱后,不育转变为部分不育...     

以半冬性甘蓝型油菜为亲本增强春性甘蓝型油菜杂种优势

以春性恢复系与半冬性品种(系)杂交后选育的16份新春性恢复系及其4个亲本系[2个半冬性甘蓝型油菜品种(系)和2个春性甘蓝型恢复系]、2个春性甘蓝型不育系为材料, 利用SSR、SRAP和AFLP分子标记技术分析材料间的遗传差异, 同时利用以上2个春性不育系分别与12个新春性恢复系和1个春性亲本恢复系Ag-5进行NCII双列杂交, 测定其杂种优势及杂种表现。16份新恢复系中除931和帐23外, 其余的14份新恢复系与2个不育系的遗传距离均大于其春性亲本恢复系与相应不育系的遗传距离, 说明导入半冬性品种遗传成分能扩大春性恢复系与不育系间的遗传差异; 配制的26个杂交组合中, 其双亲中不育系所对应保持系单株产量为高亲值的组合有15个, 其中13个组合单株产量超亲优势都强于所对应不育系与亲本恢复系Ag-5所配杂交组合, 说明导入半冬性品种遗传成分可增强甘蓝型春油菜杂种优势; 12个新恢复系分别与2个不育系所配24个组合中18个组合的单株产量都分别超过所对应不育系与亲本恢复系Ag-5所配杂交组合, 说明导入半冬性品种遗传成分能提高甘蓝型春油菜杂种的产量; 新恢复系与2个不育系杂交后代的抗病性均强于其亲本恢复系与相应不育系杂交后代的抗病性, 说明导入半冬性品种遗传成分能提高春性甘蓝型油菜杂交种抗菌核病的能力。研究结果表明, 半冬性甘蓝型油菜品种可能为春油菜杂交育种提供有价值的遗传资源。     

甘蓝型油菜开花期全基因组关联分析及开花基因标记开发

随着南方稻-稻-油三熟制种植模式的推进和油菜机械化生产的要求,选育油菜早熟品种是现阶段中国南方油菜育种的重要研究目标.本研究对100份油菜品种进行简化基因组测序并调查开花时间,利用混合线性模型进行全基因组关联分析,进行SNP等位基因间的表型差异分析.结果表明,检测到69个SNP与开花时间显著关联,可以解释13.42％～...     

甘蓝型油菜白花性状的遗传及AFLP标记

甘蓝型油菜的白花性状是一种有用的指示性状,本研究以甘蓝型白花油菜及其分离群体为材料,对甘蓝型油菜的白花性状的遗传规律进行了研究。结果表明,甘蓝型油菜的白花性状受1对不完全显性基因控制。利用集团分离法(BSA)对白花基因进行AFLP分析,在256对AFLP引物中共获得6个与白花基因紧密连锁的分子标记。EA11MC04与EA12MC01为基因两侧最近的分子标记,其遗传距离分别为0.8,1.0 cM。     

甘蓝型油菜双低萝卜质不育恢复系快速改良技术研究

通过采取不同的常规育种策略和小孢子培养、分子标记辅助选择等现代生物技术,研究了提高甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系改良效率的方法。结果表明,在甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系杂交转育过程中,采用杂交后代与萝卜质不育系杂交,可使杂交后代分离群体中不具备恢复基因的单株在花期表现出来,无须测交即可进行选择;杂交后代通过小孢子培养,可将稳定纯合时间由传统自交8个世代缩短到3个世代;通过萝卜特异分子标记辅助选择可大大提高选择的精度,减少筛选所需的人力、土地和时间,选择效率提高90%。试验筛选出19个在萝卜质不育恢复系中能够扩增出单一、易于辨别的谱带的SCAR标记引物,其中10个引物在现有的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系中均能检测出特异标记。筛选出的甘蓝型油菜萝卜质不育恢复系的特异分子标记与前人研究存在差异,标记相似系数为48.28%~93.10%。通过分子标记无法区分高硫甙和低硫甙恢复系,选育低硫甙萝卜质不育恢复系还需要借助品质分析仪。成功筛选得到6个甘蓝型油菜低芥酸、低硫甙、抗寒、结角正常、农艺性状优良的萝卜质不育恢复系,为将甘蓝型油菜萝卜质不育杂种优势应用于我国油菜生产奠定了基础。     

甘蓝型油菜高油酸性状研究进展

油酸是单不饱和脂肪酸,无论食用还是工业用都具有非常重要的作用,提高油酸含量是作物脂肪酸改良的重要目标。综述了高油酸油菜的特点、高油酸油菜获得途径及育种成就、高油酸性状遗传规律、分子标记和QTL定位等方面的研究进展,提出高油酸和油菜杂种优势利用相结合应是我国油菜高油酸育种的主攻方向。     

甘蓝型油菜白花突变体的遗传研究和白花胞质雄性不育系的选育

用白花突变体和白花不育突变体分别选育白花品系G95150和白花胞质不育系7600 A。遗传研究表明,白花对黄花由一对不完全显性基因控制。7600A在农艺性状上与其保持系G95150完全一致：叶色浓绿,植株较矮（163.5 cm）、生育期较长（243天）、抗寒能力较差（冻害率100%,冻害指数33.8）。7600A花色纯白、花瓣皱缩、花药小、低温存在微量花粉。G95150和7600 A的芥酸含量为0.8854 %,硫甙含量70.5461μmol/g。     

甘蓝型油菜NEA胞质不育双低恢复系选育研究

NEA是笔者所在课题组在远缘杂交的辐射诱变后代中发现的一类甘蓝型油菜胞质不育新材料,叶色深绿,营养体旺,不育性稳定彻底,群体不育株率和单株不育度均达100%,完全不同于核不育、Polcms和陕2A。恢复源的寻找是NEA育种利用的关键。利用丰富的油菜地方种质资源、创新资源及引进资源,采取辐射诱变和广泛测交方式,发现了能恢复NEA育性的基础材料,进一步的遗传研究表明,恢复NEA育性的是细胞核内一对显性基因。利用含恢复基因的基础材料,进行广泛转育,正反杂交、连续回交、复合杂交、聚敛杂交、测交、连续自交、配合力测定、单株品质测试,选育出一系列稳定纯合的NEA胞质双低恢复系,如NR67、NR722、NR403、NR1917、NR9482。     

甘蓝型油菜高/低含油量近等基因系构建及鉴定

为了探讨油菜种子中脂肪酸代谢调控的机制,发现有价值的高油基因,为高油育种研究提供基础材料,构建了甘蓝型油菜高/低含油量近等基因系。以高油品系NJ9为基础试材,连续自交2代后,选择农艺性状基本一致、含油量不同的姐妹系30份,进行连续自交和含油量的选择,最终获得9份拟近等基因系材料。以来源于芸薹属DB公共数据库的156对SSR引物对9份拟近等基因系株系材料进行扩增,筛选出32对引物用于近等性分析。基于32对SSR引物PCR扩增结果,经过遗传相似性系数估算以及聚类分析,结果显示,9份拟近等基因系试材遗传相似性系数均为0.85~0.94,其中,YC13-554和YC13-559的遗传相似性系数最大,为0.94,确定其为近等基因系。成熟期农艺性状调查结果,进一步确定YC13-554和YC13-559为高/低含油量近等基因系。结果表明,连续自交和定向选择的方法可用于构建近等基因系,丰富了近等基因系的来源。     

甘蓝型油菜白花基因InDel连锁标记开发

碱基插入/缺失(InDel)是基因组上广泛分布的遗传变异形式。但甘蓝型油菜白花基因InDel连锁标记还未见有关研究报道。本研究以甘蓝型油菜双单倍体(doubledhaploid,DH)纯系黄花Y05和甘蓝型油菜纯系白花W01杂交构建F2群体。在F2群体中选取30株极端纯白花和30株极端纯黄花构建叶片DNA子代池,对亲本和DNA子代池进行30×重测序。以法国甘蓝型油菜Darmor-bzh为参考序列, QTL-seq流程和PoPoolation2流程相互结合鉴定白花基因候选区间, 2种方法均将白花基因定位于法国甘蓝型油菜Darmor-bzh C03染色体52～54 Mb区间。利用IGV软件可视化白花基因候选区间插入缺失(InDel)变异位点,依据候选区间序列信息设计InDel引物,聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选到8个与白花基因连锁共分离的InDel标记。上述研究为甘蓝型油菜白花基因精细定位和分子标记辅助选育以及白花基因功能标记开发奠定了研究基础和工作思路。     

甘蓝型油菜种皮色泽相关基因的cDNA-SRAP差异显示

为探寻甘蓝型油菜黄黑籽之间的种皮色泽表达差异的分子基础,探索cDNA-SRAP差异显示的可行性,选用培育7年的重组自交系群体（RILs）,根据群体分离分析法（bulked segregant analysis,BSA）构建了种子的RNA混合池,利用cDNA-SRAP法进行了差异显示研究。996对SRAP引物组合扩增出2 100条带,2次扩增重复率为65.2%,其中在黄黑籽材料之间重复稳定出现的差异片段有12条,长度在100~300 bp之间。选择其中7条差异片段,进行回收、克隆和测序,发现2个片段分别与拟南芥的NAD+ADP核糖转移酶及小肽转移蛋白3具有很高的同源性。结果表明,利用SRAP方法可以对甘蓝型油菜cDNA混合池进行差异显示研究,2条差异片段可能与甘蓝型油菜的种皮色泽基因表达相关。