Estimating Combining Ability of 4x-2x Crosses in Cultivated Potatoes

Progenies derived from crosses between Solarium tuberosum and 2n pollen-Producing diploid hybrids, exhibit obvious hybrid vigor. The 2n pollen-producing clone can act as a bridge in crossing S. tuberosum and S. andigena with S. phureja. Populations from 4x-2x crosses show more unifomity and less segregation compared with that of 4x-4x crosses. The parent-offspring correlation for the traits, starch content and tuber number, is significant at 0.01 level. The regrssion equations are Y (mp-F1)=1.0 1.2x and Y (mp - F1) = 5.3 0.8x, respectively. The 2n pollen-producing clones play an impotant role in increasing tuber stach content. Estimates of the combining ability for the main yield components indicate that additive effect prodominatcs for such trais as plot yield, tuber weight per plant and starch content, whereas both additive and non-additive effects lay equal stress on mean tuber weight and non-additive effect is important for tuber number. In general, non-additive effect appears to be important in     

Inheritance of steroidal glycoalkaloids in potato tuber flesh

Potato(Solanum tuberosum L.) is the third most important food crop worldwide after wheat and rice in terms of human consumption. A critical domestication trait for potato was the decrease of toxic steroidal glycoalkaloids(SGAs) in tuber flesh. Here, we used a diploid F_2 segregating population derived from a cross between S. tuberosum and the wild potato species Solanum chacoense to map the quantitative trait loci(QTLs) associated with the regulation of SGAs content in tuber flesh. In a three-year study, we identified two QTLs on chromosomes 2 and 8 affecting SGAs content in tuber flesh. The QTL on chromosome 8 harbors 38 genes that are co-expressed with the GLYCOALKALOID METABOLISM genes. These findings lay the foundation for exploiting the genes controlling SGAs content in tuber flesh and they provide a theoretical basis for the use of wild germplasm in potato breeding.     

不同马铃薯种质资源的遗传多样性分析

[目的]分析我国南方冬种马铃薯种质资源的遗传多样性,为选育南方冬种马铃薯新品种及生产利用提供参考.[方法]对24份马铃薯种质资源的13个质量性状和12个数量性状进行调查及测定,并进行遗传多样性分析和聚类分析.[结果]24份马铃薯种质资源质量性状的遗传多样性指数均较高,为0.7415~2.3303,其中以薯形最高,以株型、叶缘形状和顶小叶形状较低.24份马铃薯种质资源的数量性状变异系数为0.70%~188.16%,其中以单株块茎重最高,其次为单株蔓重,说明其变异程度较大,易出现性状分离;以比重最低,表明马铃薯出苗率的性状在种质间较稳定.相关性分析结果表明,24份马铃薯种质资源的生育期与单株蔓重、平均产量呈极显著正相关(P<0.01,下同),与小叶对数呈极显著负相关;株高与单株块茎重、单株蔓重呈极显著正相关,与单株主茎数呈显著负相关(P<0.05,下同);单株蔓重与单株块茎重、平均产量呈显著正相关;单株块茎数与小叶对数呈显著正相关,与商品薯率呈极显著负相关;出苗率与平均产量呈显著正相关,与小叶对数呈极显著负相关;比重与块茎干物质量呈极显著正相关,与平均产量呈显著负相关.聚类分析结果表明,24份马铃薯种质资源可分为高产高株型、中产中株型、低产中株型和低产低株型四大类,以中产中株型为最多,以高产高株型最少.[结论]24份马铃薯种质资源具有丰富的遗传多样性,其中有2份属于高产高株型(闽08085008和闽09330143),可作为选育南方冬种高产马铃薯新品种的亲本材料.     

UNREDUCED MEGAGAMETOPHYTE FORMATION VIA SECOND DIVISION RESTITUTION CONTRIBUTES TO TETRAPLOID PRODUCTION IN INTERPLOIDY CROSSES WITH ‘ORAH’ MANDARIN (CITRUS RETICULATA)

• In addition to triploid progeny, tetraploid hybrids derived from the fertilization of 2n megagametophytes are frequently regenerated from 2x × 4x crosses that utilize ‘Orah’ mandarin as the female parent. • Data here indicate that ‘Orah’ mandarin is a cultivar that readily produces 2n megagametophytes. • Second division restitution is the mechanism underlying 2n megagametophyte formation in ‘Orah’ mandarin. Seedless fruits are desirable in the citrus fresh fruit market. Triploid production via diploid × tetraploid interploidy crosses is thought to be the most efficient and widely-used strategy for the breeding of seedless citrus. Although ‘Orah’ mandarin has desirable organoleptic qualities, seeds in the fruits weaken its market competitiveness. To produce new seedless cultivars that are similar to ‘Orah’ mandarin, we performed three 2x × 4x crosses using ‘Orah’ mandarin as the seed parent to regenerate triploid plantlets. A total of 182 triploid and 36 tetraploid plantlets were obtained. By analyzing their genetic origins using nine novel single nucleotide polymorphism (SNP) markers, all of the triploids and tetraploids derived from these three crosses were proven to be hybrids. Also, we demonstrated that 2n megagametophyte formation in ‘Orah’ mandarin result in tetraploid production in these three interploidy crosses. These tetraploid plantlets were genotyped using eight pericentromeric SNP markers and nine centromere distal SNP markers. Based on the genotypes of the 2n megagametophytes, the parental heterozygosity rates in 16 SNP loci and all 2n megagametophytes were less than 50%, indicating that second division restitution was the mechanism underlying 2n megagametophyte formation at both the population and individual levels. These triploid hybrids enrich the germplasm available for seedless breeding. Moreover, the tetraploid hybrids are valuable as parents for ploidy breeding for the production of seedless citrus fruits.     

Manipulations of endosperm balance number overcome crossing barriers between diploid solanum species

Abortion of the hybrid endosperm is the basis for the inability to hybridize many angiosperm species. This has made it nearly impossible to incorporate the valuable characteristics from several wild, diploid Solanum species into the cultivated potato Solanum tuberosum. But some wild species have "endosperm balance numbers" different from those of most Solanum diploid species, and these numbers or "effective ploidies" can be manipulated to create new hybrids.     

甘薯主要数量性状对单株产量的通径分析

用秦薯1号自交后代实生苗为试验材料,试验对甘薯的分枝数(x1)、最长蔓长(x2)、分枝总长(x3)、节间长(x4)、蔓粗(x5)、叶面积(x6)、单株绿叶重(x7)、藤叶重(x8)、单株薯数(x9)、单薯重(x10)、根冠比(x11)和单株产量(y)12个数量性状进行了测定。通过相关分析、逐步回归和通径分析表明单株绿叶重对单株产量的影响最大;单株薯数和单薯重对单株产量的直接作用较大。高产育种以单株产量为选择目标时,应以单株绿叶重、单株薯数和单薯重的选择为主,结合根冠比、分枝数、叶面积和蔓粗,对这7个性状进行综合考虑和选择。     

马铃薯遗传育种研究:现状与展望

马铃薯是世界第三大粮食作物,马铃薯产业的可持续发展对保障世界和中国的粮食安全具有重要意义。优良品种是支撑马铃薯产业发展的基础。马铃薯经常遭受病虫害的侵袭和非生物胁迫,加工业的迅速发展和人们对食物营养的重视,迫切需要选育出更抗病、更耐逆、更高产、更优质和专用的马铃薯新品种。培育一个优良马铃薯品种,种质资源是基础,重要性状的遗传学是理论指导,先进的育种技术是保障,完善的推广和栽培模式是支撑。世界范围内,保存了大约65 000份马铃薯种质资源,通过对种质资源抗病、抗逆和品质方面的系统评价,并应用多种资源利用技术,将三大类约17个野生种的种质导入到普通栽培种中,应用于育种和遗传学研究。利用纯合双单倍体材料作为测序对象,马铃薯基因组序列已经被揭示,预测出了39 031个蛋白编码基因,目前更多的种质资源正在被重测序以揭示更多的等位变异。马铃薯普通栽培品种是无性繁殖四倍体作物,具有四体遗传特性,尽管如此,许多植株发育和形态、块茎品质和抗病抗逆等重要性状的遗传特性基本明确,并定位和克隆了大量重要性状相关基因。目前,马铃薯育种技术主要涵盖传统育种技术、倍性育种技术、标记辅助选择育种技术、基因工程育种技术和新兴的基因组选择育种技术。中国马铃薯遗传育种研究队伍不断壮大,品种选育取得了重大进展。荷兰马铃薯遗传育种水平居于世界前列,合作育种模式推动了商业化育种。不断完善马铃薯综合育种技术,创新育种模式和机制,充分利用现有种质资源培育突破性、专用型品种将是未来马铃薯遗传育种发展的主要方向。     

Estimation of Genetic Effect for 2N Pollen Producing Diploid Hybrids

Three 2x clones with 2n pollen production,BPH32-2,BPH32-5 and W5295,7,were each mated with three 4x cultivars,Raritan,Superior and Trent,in an incomplete diallel cross design.Estimates of various heritability for tuber yield per plant are that hm^2 is 37.20%,hf^2 16.30%,hB^2 76.70% and hN^2 53.40%.Estimates of general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) are 69.60% and 30.30%,respectively.The results suggest that additive effect of genes for tuber yield is obvious.The 2n pollen producing diploid hybrids have good breeding values for yield,earliness and starch content.     

三倍体LA百合远缘杂交亲本的筛选

为探究三倍体LA百合是否可作为育种亲本并筛选与亚洲百合远缘杂交育性较高的组合,本研究对26个LA品种与10个亚洲百合品种进行62个组合的远缘杂交,并利用基因组原位杂交技术(GISH)对部分杂种后代进行鉴定分析。结果表明:1)三倍体LA杂种系百合通常雄性不育,但可以作母本与二倍体或四倍体亚洲百合杂交。2)与二倍体亚洲百合(AA)相比,四倍体亚洲百合(AAAA)与LA杂种系百合远缘杂交的育性普遍更高。3)筛选出了7个育性较高的亲本组合,包括 ‘Nashville’בNello’、‘Freya’בVal di Sole’、‘Desiderio’בDetroit’、‘Samur’בNello’、‘Batistero’בRegata’、‘Rousseau’בVal di Sole’和‘Ercolano’בBenlica’;对62个组合杂交结实情况的分析显示,3个LA品种(‘Freya’、‘Nashville’和‘Orange Tycoon’)作为母本较好,6个亚洲百合品种(‘Val di Sole’、‘Nello’、‘Regata’、‘Detroit’、‘Benlica’和‘Black out’)作为父本结实性较高。4)三倍体LA品种可产生非整倍体配子和基因组间的染色体重组,在百合种质渗入育种中有较大潜力。本研究为发挥三倍体LA百合育种潜力及进一步培育有商品价值的百合新品种奠定了基础。      

H2O2对陈化马铃薯切片抗氰呼吸的诱导作用研究

研究了H₂O₂对陈化马铃薯切片抗氰呼吸的诱导作用.用切片和纯化线粒体进行测定的结果均表明外源H₂O₂(5.0 mmol/L)处理对陈化马铃薯切片的总呼吸只有微弱的影响,但却可以明显诱导切片的抗氰呼吸,并显著提高抗氰呼吸对总呼吸的贡献.应用交替氧化酶的单克隆抗体进行Western杂交的结果表明,H₂O₂处理可以增强陈化马铃薯切片中交替氧化酶的表达,表明H₂O₂对抗氰呼吸的诱导作用与其时交替氧化酶表达的诱导有关.抗氰呼吸可能参与了H₂O₂调控植物抗病防御反应的作用机制.     

马铃薯及其野生种的分类

马铃薯有着丰富的二级基因库(Secondary gene pool),如何客观地定义马铃薯种,划分它们在分类学上的地位,明确各个种之间的相互关系,对马铃薯种质资源改良和育种工作非常重要。1990年Hawkes把Petota组分成21个系,其中有227个结块茎的种(包括7个栽培种)和9个不结块茎的种。分子数据表明,Hawkes的分类系统过细。2009年Spooner等认为Petota组应重新划分为3个进化枝,其中含有110个结块茎的种,至于栽培种,2007年Spooner等认为可以重新划分成4个种:S.tuberosum(其中含有2个品种类群,Andigenum和Chilotanum),S.ajanhuiri(二倍体),S.juzepczukii(三倍体),S.curtilobum(五倍体)。     

硫酸锰浸种对马铃薯品质的影响

在盆栽条件下,以马铃薯(Solanum tuberosum L.)“早大白”为材料,以浸种方式施用不同浓度硫酸锰,通过比较马铃薯块茎内各种品质指标含量的高低,研究硫酸锰对马铃薯品质的影响.结果表明:适宜浓度的硫酸锰溶液浸种处理能够改善马铃薯块茎品质,其中以浓度为0.16％的硫酸锰溶液的效果好,可提高马铃薯淀粉和维生素C...     

茄子同源四倍体类病毒病变突变体的异倍性转育

以四倍体皱缩叶类病毒病变突变体为母本,以不同的2x正常叶系为父本进行杂交,能够获得少量三倍体种子.三倍体自交,其后代会出现非整倍体、二倍体、三倍体、四倍体的倍性分离,以及正常叶与皱缩叶基因型的分离,其分离比例未呈现明显规律性.再以2x系为亲本,对分离群体中二倍体和四倍体皱缩叶株进行杂交选择,可以在不同世代选育获得二倍体和四倍体皱缩叶及正常叶型新种质,现已获得了熟性超亲和双亲未表现的白色果实等5个二倍体选系.以同一2x系为轮回亲本经多代回交选择,还可以获得具有二倍体轮回亲本农艺性状的二倍体和四倍体皱缩叶近等基因系.     

马铃薯种质资源表型性状的遗传多样性分析

为了解引进马铃薯种质资源的遗传多样性,为山西马铃薯新品种选育的亲本选配提供参考。田间采集种质资源的11个质量性状和10个数量性状,进行Shannon-Wiener指数、相关性、主成分与聚类分析。质量性状的多样性指数为0.42~1.52,其中薯形、皮色、肉色、株型的多样性指数较高;数量性状中,产量、株高、生育期、单株块茎数的遗传多样性指数较高,均≥2.0。相关分析结果显示,产量与出苗率、商品薯率、单株块茎数、株高、生育期和单薯质量呈极显著正相关。主成分分析确定了单薯质量、生育期、比重、株高4个主成分因子,累计贡献率达83.997%。聚类分析将种质资源分为中早熟低产型、中早熟高产型、中晚熟高产型、中晚熟低产型4大种质群。引进资源具有丰富的遗传多样性,第Ⅱ类种质群可作为早熟高产育种的优异资源,第Ⅲ类种质群可作为多目标性状育种的亲本材料加以利用。     

白桦不同杂交组合三倍体子代当年生苗木生长性状分析

为了选择白桦三倍体杂种子代的优良杂交双亲和杂交组合,以4株中国白桦四倍体（Q14、Q19、Q33和Q34）为母本,5株杂种二倍体（M1、M2、M3、M4和M5）为父本,按测交系交配设计获得了20个杂交组合的白桦三倍体苗木,对各杂交组合三倍体子代的苗高和地径进行方差分析和配合力分析。结果表明,白桦三倍体家系间的苗高和地径均存在着极显著的差异,苗高和地径的一般配合力和特殊配合力的差异也达到了极显著水平。根据白桦各三倍体家系的生长量、一般配合力和特殊配合力,初步选择Q19和Q34为优良四倍体母本,M1和M2为优良二倍体父本,Q34×M2和Q34×M1为优良杂交组合。      

马铃薯野生种S.demissum与普通栽培品种Katahdin回交一代材料主要产量性状细胞遗传效应分析

为了研究马铃薯野生种S.demissum与普通栽培品种Katahdin回交一代材料主要农艺性状的细胞效应,以2份回交一代材料、2个栽培品种按GiffingⅢ完全双列杂交配制的12个杂交组合为材料,应用细胞遗传效应分析方法,对正反交两种组配类型的回交一代群体的遗传参数进行分析。结果表明,亲本的细胞质遗传效应、组合的细胞核效应在所有测试性状上均表现出极显著的差异;组合的细胞质核互作效应在单株结薯数、平均单薯重等性状上存在极显著差异,而在其他4个性状上差异不显著。同一性状的细胞质效应值在不同亲本间差异较大,并且同一性状的细胞核效应值和质核互作效应值在不同组合间差异亦较大。亲本间正反交两种不同回交改良方式对回交后代群体产量等主要农艺性状的表现有较明显的影响。     

福建省紫甘薯的研究利用现状和发展前景

福建省已经将紫甘薯的培育工作作为薯类研究的重点。该文对福建省紫甘薯的培育、生产、利用现状及存在问题进行综述,并讨论了紫甘薯的发展前景。     

单胚性二倍体为母本与异源四倍体杂交大规模创制柑橘三倍体

【目的】以单胚性的二倍体柑橘品种为母本与异源四倍体体细胞杂种杂交培育三倍体植株。【方法】选择亲本配置杂交组合进行人工授粉,授粉后70—100 d采幼果进行胚挽救,以流式细胞仪结合根尖染色体压片对再生植株进行倍性检测,最后进行SSR分子标记鉴定。【结果】2009—2012连续4年,以8个二倍体为母本、以4个异源四倍体体细胞杂种为父本,共配置14个倍性杂交组合,授粉花数3 347朵,坐果数678个,平均坐果率20.26%。实施胚挽救的果实数505个,培养种子12 357粒,经生芽、生根诱导培养共获得1 022个株系。通过对再生植株的倍性检测,共获得三倍体植株755个株系,四倍体19个株系。对华农红柚 × NH组合的三倍体、四倍体后代进行分子鉴定,表明三倍体和四倍体全部为双亲的有性杂种后代。【结论】本研究通过杂交获得的三倍体为我国无籽柑橘品种选育奠定了材料基础;同时获得的四倍体后代也为未来的柑橘三倍体育种提供了优良的亲本材料。     

马铃薯早熟组合重要农艺性状分离趋势研究

文章选用4种杂交类型共21个早熟杂交组合,对其产量性状的群体分离趋势进行了研究。结果表明,亲本与实生苗世代在皮色和薯形这两个性状上表现出显著和极显著正相关,但亲本间的遗传效应不同;各类杂交组合类型后代分离群体的商品薯率频数分布表现相似,为偏态多峰曲线分布,初步推断马铃薯商品早熟性的遗传可能由两个主效基因和多个微效基因共同控制;在单株块茎重、单株块茎数和块茎均重上各杂交类型的总体分布趋势基本相同,呈连续性偏小分布;比重更接近于正态分布。     

西北地区马铃薯软腐病和黑胫病致病菌鉴定及特性分析(英文)

西北地区是我国马铃薯的重要产区,为了鉴定来自青海、甘肃、宁夏、陕西和内蒙古自治区的马铃薯软腐和黑胫致病菌,利用 16S rDNA序列对来自中国 5个省（自治区）的 48 株马铃薯致病菌株和28株参比菌株进行系统发育分析。基于菌株的形态学特性、培养性状和生理生化特性、16S rDNA 序列以及特殊基因序列分析进行鉴定,利用块茎接种法测定不同菌株之间的致病性差异。pel特异性引物表明,48株细菌均具有果胶溶解特性。其中16个菌株为胡萝卜果胶杆菌胡萝卜亚种（Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum）,频数为31.25%,30个菌株为黑腐果胶杆菌（Pectobacterium atrosepticum）,频数为64.50%。16S rRNA基因序列的系统发育分析表明,Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum与Pectobacterium atrosepticum分别与其他Pcc和Pa菌株聚集成明显的类群,自举支持值分别为97%和99%。致病性测定显示不同分离菌株浸渍块茎的水平不同。分离的Pcc和Pa菌株的块茎浸渍水平低于标准菌株。西北地区马铃薯软腐和黑胫的病原菌分别为Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum与Pectobacterium atrosepticum。