甘蔗近缘野生种蔗茅的研究

本研究表明蔗茅在我国分布于滇、黔、川、藏、桂、陕、甘、鄂８省（区）海拔４８０－２８００米的区域。其体细胞染色体数目为２Ｎ＝２０，不同区域的无性系２Ｎ数目未发现变异，但减数分裂染色体配对构型略有差异。蔗茅茎秆的锤度普遍较高，最高可达２２％，但种群内变异较大，即使同一野生群落内也有明显差异。蔗茅同一个体不同小穗内的花药数目变异较大，总体变化在０－３枚之间。蔗茅的高锤度、花药数目的易变性及染色体数目的稳     

甘蔗属热带种与滇蔗茅远缘杂交F_1代花粉母细胞减数分裂及花粉败育研究

采用染色体压片法研究甘蔗属热带种与滇蔗茅远缘杂交F1代花粉母细胞减数分裂过程及染色体行为,显微观察结果显示:在终变期观察到单价体、二价体和四价体;分裂中期Ⅰ、后期Ⅰ、中期Ⅱ和后期Ⅱ均出现落后染色体;中期Ⅱ形成"八"字形纺锤丝、后期Ⅱ二分体2个子细胞染色体不同步分离;四分体时期观察到三分体、微核、大小不等的四分体以及多面体等异常细胞;同一小花的3个花药中几个不同时期的分裂相同时存在。进一步应用DAPI荧光染料进行染色观察,结果表明,大多数小孢子在单核时期就发生皱缩变形。该结果说明减数分裂过程异常染色体行为和异常细胞分裂是导致杂交F1代花粉完全败育的主要原因。花粉败育时期为小孢子母细胞时期、四分体时期和单核小孢子时期。     

原种罗汉蔗与F180／113及其杂交后代的同工酶鉴定分析

本文主要报道通过对同工酶酶谱的分析，确定了以原种罗汉蔗为母本与含割手密野生血缘的Ｆ１８０／１１３为父本杂交所得后代属真实性杂交种，从而证实了以云南割手密的杂种Ｆ１代回交原种得到杂种Ｆ２代的中间世代已获得成功。     

3个甘蔗与斑茅远缘杂交后代BC1的染色体遗传分析

对3个甘蔗与斑茅远缘杂交后代BC1进行真实性鉴定及染色体核型分析,以探讨甘蔗与斑茅BC1的染色体传递方式。利用2对鉴定斑茅真实杂交后代的特异引物对3个甘蔗与斑茅BC1进行鉴定,采用根尖分生区细胞去壁低渗涂片法制片,显微拍照计数染色体数目,并进行染色体核型分析。3个BC1材料均为斑茅的真实杂交后代,崖城01-69体细胞染色体核型公式为2n＝121＝120 m+1 sm,其染色体按2n+n方式传递;崖城01-116的体细胞染色体核型公式为2n＝122＝118 m+4 sm,其染色体传递方式为2n+n;崖城01-134的体细胞染色体核型公式为2n＝121＝120 m+1 sm,其染色体传递为2n+n。推断甘蔗与斑茅BC1的染色体以2n+n的方式传递。     

甘蔗和斑茅远缘杂交后代的染色体遗传分析

对斑茅、Badila及甘蔗与斑茅杂交后代进行染色体计数与核型分析,探讨斑茅后代的染色体遗传。结果表明,海南斑茅92-105和92-77的体细胞染色体数均为2n=60,30对染色体全部为中部着丝点,臂比均在1.70以下,最长染色体与最短染色体长度之比小于2,属原始的1A型染色体。参试的甘蔗无性系的核型均属2B型。来自组合Badila(2n=80)海南斑茅92-105(2n=60)的杂种崖城96-66染色体数目为2n=70,染色体以n n的方式进行遗传;来自组合Badila×海南斑茅92-77(2n=60)的杂种崖城96-40染色体数目也为2n=70,杂种以n n的方式进行遗传;这些结果表明甘蔗斑茅杂交后代染色体以n n的方式进行遗传。     

甘蔗与斑茅割手密复合体(GXAS07-6-1)杂交后代的染色体遗传分析

本研究的目的是明确甘蔗与斑割(斑茅割手密)复合体杂交后代F_1材料的染色体核型构成和遗传行为,为有效利用甘蔗野生种质提供细胞遗传学的理论依据。采用甘蔗根尖细胞酶解去壁低渗法分别对3个不同甘蔗品种(系)与斑割复合体GXAS07-6-1的杂交后代进行染色体数目鉴定和核型分析。结果表明:各亲本和后代材料染色体数目在不同细胞中不恒定,染色体变幅为6~11条。粤糖93-159与GXAS07-6-1的F1材料GXASF108-1-1染色体核型公式为2n=94=91 m+3 sm;桂糖01-53与GXAS07-6-1的F_1材料GXASF108-2-28染色体核型公式为2n=98=88 m+10 sm(1SAT);桂糖02-761与GXAS07-6-1的F_1材料GXASF108-3-7染色体核型公式为2n=92=87m+5 sm;3个F1材料的核型均为2B型。推断甘蔗与斑割复合体杂交亲子间的染色体基本按n+n方式传递,同时可能存在部分染色体加倍现象,它们的杂种F_1核型均为较原始的染色体2B类型。     

3个甘蔗与斑茅远缘杂交后代BC1的染色体遗传分析

对3个甘蔗与斑茅远缘杂交后代BC1进行真实性鉴定及染色体核型分析,以探讨甘蔗与斑茅BC1的染色体传递方式。利用2对鉴定斑茅真实杂交后代的特异引物对3个甘蔗与斑茅BC1进行鉴定,采用根尖分生区细胞去壁低渗涂片法制片,显微拍照计数染色体数目,并进行染色体核型分析。3个BC1材料均为斑茅的真实杂交后代,崖城01-69体细胞染色体核型公式为2n=121=120 m+1 sm,其染色体按2n+n方式传递;崖城01-116的体细胞染色体核型公式为2n=122=118 m+4 sm,其染色体传递方式为2n+n;崖城01-134的体细胞染色体核型公式为2n=121=120 m+1 sm,其染色体传递为2n+n。推断甘蔗与斑茅BC1的染色体以2n+n的方式传递。     

甘蔗与蔗茅属间杂交F1代真实性的鉴定

采用体细胞染色体计数和RAPD分子标记的方法鉴定“甘蔗×蔗茅”属间杂交种F1代的真实性。结果表明:杂种F1代材料“01/47,01/85,01/120”的2n=80～82,染色体遗传方式为“n 2n”;用110个随机引物进行RAPD扩增,63个引物可获得双亲的RAPD多态性,其中3个引物(OPC-19,OPE-2,OPF-4)可在杂种F1代材料01/64和01/120的RAPD扩增标记中显示出双亲的特征谱带,分别为父本3500bp和母本1300bp、父本1350bp和母本900bp、父本550bp和母本900bp。     

甘蔗与河八王杂交双亲染色体在F_1、BC_1和BC_2代的传递研究

对甘蔗与河八王属间杂种F_1、BC_1和BC_2及其亲本材料的根尖体细胞染色体数目进行观察及传递分析,以探讨甘蔗与河八王染色体在不同世代的传递方式。采用根尖分生区细胞酶解去壁低渗法制片,每个世代选择5个子代进行染色体计数及传递分析。结果表明,广西河八王1号(GXN1)的染色体为30条,其他亲本和子代数目存在2~5条变幅。甘蔗与河八王染色体在F_1代以n+2n方式进行传递,部分材料的染色体略有增加;在BC_1和BC_2代中均以n+n方式进行传递。研究结果为河八王在甘蔗育种中的进一步利用提供了细胞学参考。     

甘蔗近缘野生种蔗茅EfGRAS基因克隆及表达分析

为深入挖掘甘蔗品种的抗旱性能,本研究挑选甘蔗品种中参与调控抗旱机制的主要转录因子GRAS的基因进行表达分析。从转录组数据库中调取GRAS转录因子基因序列信息,采用RACE-PCR和qRT-PCR技术从‘蔗茅99-2’中克隆得到1个GRAS基因,将其命名为EfGRAS（GenBank登录号MT499789）,并对其进行生物信息学分析与干旱胁迫表达分析。结果表明,EfGRAS基因编码547个氨基酸,CDS全长1644 bp,该蛋白的分子式为C₂₆₄₅H₄₁₄₉N₇₄₇O₈₁₆S₂₁,相对分子质量为60.14 kDa,不稳定系数为54.85,脂肪系数为84.37,GRAVY值为?0.293,是一类不稳定蛋白和亲水蛋白;亚细胞定位表明其位于细胞核内,EfGRAS蛋白主要的二级结构是α-螺旋和无规则卷曲,与高粱亲缘关系最近;qRT-PCR分析显示,受到干旱胁迫后,‘蔗茅99-2’中基因表达量相比于对照组上调约57.6倍,‘滇蔗01-58’中基因表达量相比于对照上调约27.4倍,‘崖城89-9’中基因表达量相比于对照组上调倍数较低。本研究结果为进一步研究EfGRAS基因在甘蔗中的功能提供理论基础。     

甘蔗F1群体构建及主要农艺性状遗传变异分析

分离群体是进行作物遗传图谱构建、性状遗传研究、性状调控关键基因挖掘和种质资源创新利用的重要基础。本研究利用‘崖城94-46’和‘新台糖22号’杂交获得了209个杂交单株,通过SSR标记鉴定真假杂种和剔除病死单株,获得了1个包含145个杂交后代的F₁群体。F₁群体主要农艺性状遗传变异分析表明,8个性状都存在双向超亲现象,变异系数范围为9.23%~56.78%,8个性状的频数分布均呈连续正态分布,均为由多基因控制的数量性状。相关分析和逐步回归分析表明,甘蔗丛重与株高、茎径和丛有效茎显著正相关,决定系数为0.92;丛糖含量主要由株高、茎径、锤度和丛有效茎4个因素决定,决定系数为0.94。研究结果为利用甘蔗F₁群体开展遗传研究奠定基础,同时为甘蔗育种中重点选择性状确定提供参考。     

玉米F1、F2代穗粒性状的遗传效应分析和适宜群体筛选

利用2个优良爆裂玉米自交系与6个Reid类群普通玉米自交系杂交组配12个杂交组合,研究穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、穗重、穗粒重和出籽率8个穗粒性状的F1表现、杂种优势和F2群体表现、分离特征及其与亲本的相关性。结果表明,不同组合F1表现、中亲优势(MH)、超高亲优势(HH)和F2群体的平均值(F2M)、变幅、变异系数、优势衰退(HDR)等均存在不同程度差异,各穗粒性状杂交早代的遗传背景效应突出;F2群体各性状均呈连续正态分布,存在超双亲分离,为多基因控制的复杂数量性状;杂种优势较小的穗行数、出籽率和穗粗可以根据两类亲本或其均值初步预测其组合F1和F2M值的表现,对于杂种优势较大的穗重、穗粒重和百粒重不宜进行预测;除穗行数和出籽率外,其余性状F1表现与F2M、MH和HH以及F2M、MH、HH间多呈显著或极显著正相关,HDR与F1、F2M、MH和HH均呈显著或极显著负相关;R2×N04、R4×N10和R5×N10组合为进一步开展遗传作图和改良爆裂玉米自交系穗粒性状的最佳群体。     

不同亲本细胞质源对甘蔗杂交后代主要性状的影响

利用4个不同细胞质源的甘蔗亲本配成正反交组合,在对杂种后代进行SSR-PCR真伪鉴别的基础上,对不同组合后代的不同性状进行t检验和差异性比较。结果表明:这7对正反交组合后代的株高、茎径和有效茎数均差异不显著,仅有一对父母本细胞质源相同的正反交组合后代叶绿素含量差异较大;当以细胞质源为Bandjarmasim Hitam的不同亲本作母本时,子代黑穗病发病率较低,为18.8%和18.9%;当以细胞质源为Badila的崖城58-47作母本时,子代黑穗病发病率较高,为28.8%和28.4%。以细胞质源为Black Cheribon的不同亲本作母本时,其后代真杂种率在91.7%~98.8%之间,而以细胞质源为Bandjarmasim Hitam和Kaludia Boothan作母本时,得到真杂种率低于70%的后代群体。说明虽然甘蔗主要农艺性状的细胞核遗传占主导地位,但是不同细胞质源仍在花粉育性和抗病性等方面发挥作用。本文研究了不同细胞质源的甘蔗亲本与甘蔗主要性状遗传表现的相关性,为甘蔗育种利用优异细胞质源以及进一步从分子水平上研究和发掘甘蔗优异细胞质基因奠定基础。     

17个小麦F2群体中单株籽粒GMP含量的分布

为给GMP性状在后代中的选择提供依据,以17个小麦杂交组合的F2群体为材料,分析了单株籽粒GMP含量在不同组合F2群体中的分布状况.结果表明,不同组合的F2代单株籽粒GMP含量的分布是连续的,呈正态或偏态分布,符合数量性状遗传特点.在不同亲本的组合后代中,F2代单株籽粒GMP表现出不同的分布倾向,70.6%的组合以超高亲和倾高亲分布为主,出现23.5%近中亲和5.9%倾低亲分布,无超低亲分离现象.因此,在具有不同GMP含量亲本的杂交组合后代分离群体中,能够筛选出高GMP含量的育种材料.     

秋石斛兰F_1代主要观赏性状的遗传表现

以秋石斛兰为亲本,配制成6个杂交组合,对杂交F_1代的植株性状、花部性状和开花期进行统计分析。结果表明,杂种F_1代的株幅、叶宽、花梗长、花径等4个数量性状的平均值分别占中亲值的99.63%、96.18%、97.01%和99.77%,均较中亲值有所下降,表现出一定程度的衰退现象,但由于组合内存在一定的变异幅度,选育植株较大、花径较大或花梗更长的个体是可能的;在植株的株高、叶长、单枝花朵数、花色及始花期等方面表现出超亲优势,尤其是单枝花朵数和花色遗传优势明显;在花色遗传上,无论是以白色花还是以红色系列花作母本,F_1代均表现为红色系列且分离广泛,表明红色系列遗传能力更强。     

利用永久F2群体定位小麦穗部性状相关的QTL

为发掘与小麦穗部性状相关的QTL,利用普通小麦BS366与白玉149杂交组合培育的73个DH群体为材料,构建了一套包含232个杂交组合的小麦永久F2群体,基于90K SNP芯片标记构建了高密度遗传图谱,并利用该图谱对2个环境下的穗长、小穗数、穗粒数和千粒重进行QTL定位.结果发现,所构建的图谱总长19 533 cM,含...     

QTL identification of kernel composition traits with popcorn using both F2:3 and BC2F2 populations developed from the same cross

Quantitative trait loci (QTL) influencing three main kernel composition traits, starch, protein and oil concentrations, in unselected F_2:3 and selected BC₂F₂ maize populations derived from the same cross of a dent corn inbred Dan232 × an elite popcorn inbred N04 under the same conditions were detected. Four and two QTL for starch, four and three QTL for protein, and four and one QTL for oil were detected in the two populations, respectively, with three QTL jointly detected. The proportion of phenotypic variation explained by a single QTL was 5.2–10.6%, 5.0–14.3%, and 6.2–8.5% for the three traits. Ten QTL had favorable alleles contributed by Dan232. Several QTL detected in this study had identical or similar chromosome regions to those previously identified with other maize germplasms. No QTL with opposite effects for kernel composition traits and popping characteristics were detected in the same or near marker intervals. This reflected that some QTL detected in this study seemed to contribute to trait variation in a diverse array of maize populations and environments, and the opportunity existed for improving popcorn's nutritional quality while maintaining acceptable popping characteristics. Inconsistent broad sense heritability and trait correlation estimates were also observed in the two populations.     

玉米自交系脖长与F1代株高的相关性研究

以814份玉米自交系和562份杂交种为材料，系统地研究了自交系脖长与杂交种F1代株高的之间的相关性，研究结果表明：自交系的脖长与杂交种F1代株高呈正相关，即自交系的脖长越长，杂交种F1代的株高越高，反之，则越矮。     

玉米种子成熟度对F1代单株子粒产量的影响研究

对15个玉米杂交组合种子不同成熟度与F1代产量关系进行研究。结果表明,不同成熟度种子对F1代单株子粒产量会产生显著影响,F1代单株子粒产量与种子成熟度呈二次曲线关系(y=a+bx+cx2),并因组合不同而有较大差异,这种影响随种子成熟度提高而逐渐减小。杂交双亲对F1代单株子粒产量的影响表现,种子成熟度较低时,父本的作用比母本更明显;随种子成熟度提高,父母本的作用同等重要。本研究条件下,授粉35 d后收获的杂交种子已具备正常活力和丰产能力,且对F1代单株子粒产量的影响较小,在此后的时间内可根据需要适时收获。