大豆对SMV1株系抗性基因的分子标记研究

大豆花叶病毒病是世界大豆产区危害较重的主要病害,本实验高抗SMV1株系黑农39为母本,高感SMV1株系品种合丰25为父本配置杂交组合,对F1、F2代接种SMV1进行田间抗性鉴定和抗病性遗传学分析,通过接种鉴定亲本F1、F2并代的抗性表现,证明,对SMV1号株系的抗性是由一对显性基因决定的.利用RAPD技术在抗感池间寻找多态性标记,通过筛选引物,获得重复性最好的随机引物OPN11.并采用BSA法在黑农39和抗病池扩增出OPN1400片段,在合丰25和感病池扩增出OPN1300片段,在F1同时扩增出OPN11400和OPN1300.用该引物分析黑农39×合丰25的F2扩增个体,共显性的RAPD标记OPN1400/1300与黑农39抗病基因的遗传距离为8.2cM.     

大豆灰斑病1号生理小种抗性基因的SSR标记分析

针对中国大豆灰斑病1号生理小种,以抗所有生理小种的品系东农40566为母本,以感1号生理小种的品种东农410为父本配制杂交组合,杂交得到F2代后连续自交3代得到F5代群体.该群体经人工接种灰斑病1号生理小种后,利用BSA法对500个SSR标记进行筛选,其中3个标记Satt565、SOYGPATR和Satt396在抗、感池间表现出稳定的多态性,并且在F2代个体中表现出抗性与多态性协同分离的趋势.这3个标记与抗性基因的连锁顺序为Satt565-SOYGPATR-Hrcs1-Satt396,它们与抗性基因的连锁距离分别为12.7cM、6.5cM、14.7cM.推测抗大豆灰斑病1号生理小种的基因可能位于C1连锁群上.     

大豆高油相关QTL分子标记辅助选择研究

选用高产大豆品系哈交5448-4和高油大豆品种黑农45为亲本杂交获得F2分离群体,进行大豆高油基因SSR分子标记.共筛选覆盖大豆全基因组的325对SSR引物,利用筛选出的63对在亲本间具有多态性的SSR引物对F2分离群体的120个单株进行SSR扩增,经电泳检测后,所得数据用于作图和定位分析.定位到高油QTL 1个,与satt160连锁,遗传距离为26.0cM,贡献率为23.20%,位于大豆公共遗传图谱的F连锁群.利用该引物在24份大豆材料中进行高油材料检测和筛选,在15份高油材料中筛选到11份,检出率达到73.33%.结果说明satt160具有一定的检测通用性,可以利用它对高油大豆材料进行分子标记辅助选择.     

大豆胞囊线虫病3号生理小种抗性QTL定位的研究

利用感大豆胞囊线虫病品种合丰25与抗病品种抗线2号杂交获210个F2代群体,利用150对SSR引物,并采用Windows QTL Cartographer V2.1复合区间法对抗大豆胞囊线虫病的基因进行定位。结果表明:其中有多态性SSR标记为67个,占44.67%;以LOD值大于2.0作为QTL存在的阈值,检测到2个抗大豆胞囊线虫3号生理小种基因相关的QTL:Qscn-1(Satt163~Satt309),Qscn-2(Sat440~Satt148),分别定位在MLG G和MLG I上,且遗传贡献率分别为10.1%和7.6%,与SSR标记Satt309和Satt148的遗传距离分别为7.2 cM和5.6 cM。     

甜菜离子注入诱变高糖性状的QTL分析

利用离子注入诱变突变体高糖材料S10与中糖F104构建高糖F2群体,通过800条RAPD,20对SSR引物的筛选及F2群体63个单株田间性状的调查,运用Mapmaker/expversion3.0和QTL2.0软件进行高糖性状QTL分析,获得了包含16个标记位点的7个连锁群,覆盖甜菜染色体总长度的418.9cM,确定了3个与甜菜高糖性状相关的QTL位点。     

利用重组近交系群体检测花生青枯病抗性SSR标记

用抗青枯病花生品种远杂9102与感病品种Chico杂交，从F2起用单粒传法构建了花生重组近交系群体（RIL）F6和F7。采用354对SSR引物对重组近交系F6群体的基因组DNA鉴定，获得多态性标记45个。结合重组近交系群体F6和F7青枯病抗性鉴定结果，应用相关软件统计分析，构建了栽培种花生部分遗传连锁图。图谱总长度为603.9cM，含29个标记（28个SSR标记和1个表型标记）的8个连锁群，还有17个独立的SSR标记；获得了与青枯病抗性相关的SSR标记2个（7G02和PM137），位于该图谱的第1连锁群上，与青枯病抗性基因间的遗传距离为10.9cM和13.8cM，并且位于抗性基因的两侧，两标记间的距离为23.7cM。     

大豆高蛋白基因分子标记及其在大豆育种中的应用

选用高蛋白大豆黑农35和高油大豆黑农45作为亲本杂交获得F2分离群体,进行大豆高蛋白基因SSR分子标记。共筛选覆盖大豆全基因组的251对SSR引物,其中40对SSR引物在亲本间具有多态性,用这40对SSR引物分别对F2分离群体进行扩增,用Mapmaker Exp3．0和Mapmaker QTL1．1软件进行作图和定位分析。定位得到高蛋白QTL 1个,与satt532连锁,遗传距离为0．2cM,贡献率为32．7％,位于大豆公共遗传图谱的D1a＋Q连锁群。利用该引物在不同大豆材料中进行高蛋白材料检测和筛选,在56份高蛋白材料中筛选到47份,检出率达到83．93％。说明引物satt532具有一定的检测通用性,可以利用它筛选高蛋白大豆材料。     

栽培稻与普通野生稻BC2F2群体产量相关性状的QTL分析

以广陆矮4号(Oryza sativa ssp. indica)为母本及轮回亲本,普通野生稻（Oryza rufipogon）为父本,分单株连续回交2次,构建BC2F2群体。首先用241对具有双亲多态性的SSR标记对BC2F1单株进行代换片段分析,在此基础上,根据BC2F1的表型选产量较优的单株自交获得BC2F2群体,用代换片段上具有双亲杂合型基因型的24对SSR标记进行QTL定位。在所选的BC2F1单株上,共检测到分布于7条染色体上的20个野生稻的代换片段,平均每条染色体上有2.86个;代换片段长度最小为0.55 cM,最大为33.00 cM,平均长度为12.36 cM,总覆盖长度为247.20 cM,覆盖率为16.21%。利用BC2F2群体对14个产量相关性状进行QTL定位,共检测到控制8个性状的20个QTL。对性状表型值起增效作用的有11个,占总检出数的55%。控制产量相关性状的QTL存在簇状分布现象,这与表型相关分析结果相符合。     

大豆蛋白质含量的QTL定位

以高蛋白的大豆品种齐黄26和低蛋白的滑皮豆为亲本,杂交获得含170个单株的F2代分离群体,采用SSR分子标记技术,构建了一张包括18个连锁群的分子连锁图谱,覆盖大豆基因组长度1 035.6 cM,标记间平均距离为16.44 cM。利用复合区间作图法,对在济南和冠县衍生出的F2∶3群体的蛋白质含量的进行QTL分析。结果表明:济南试验点定位到3个与蛋白质含量有关的QTL,分布于D2、E和K连锁群上,分别可解释14%、11%和2%的变异;冠县试验点定位到1个与蛋白质含量有关的QTL,位于E连锁群上,可解释3%的变异。通过遗传作图找到3个与所定位的QTL相连锁的SSR标记,这些标记可为大豆分子标记辅助育种提供参考。     

华南型黄瓜全雌基因的AFLP连锁标记开发及定位分析

以华南型全雌黄瓜B36为母本,弱雌黄瓜S6为父本,构建F2群体,利用AFLP分子标记技术对64对引物在F2群体上进行筛选,结果发现1条AFLP分子标记与全雌性状紧密连锁,且该连锁标记在F2代群体中呈3∶1质量性状分离.经生物学软件JoinMapV3.0分析显示,该标记与全雌基因的遗传距离为4.9 cM.此外,生物信息学分析表明,该标记位于黄瓜基因组第6号染色体末端.同时,在CsACS1G基因的远启动子区域设计1对引物,分别在B36和S6的F2代群体中进行PCR检测,结果显示,扩增片段与全雌性状无连锁关系.说明华南型全雌黄瓜B36的全雌性状受控于1个新的全雌基因.     

甜菜抗丛根病种质创新与分子生物技术

甜菜坏死黄脉病毒（BNYVV）及其新变异株P型和IV-A型仍对甜菜生产造成重大损失。选育抗病品种是防治该病的唯一有效措施。用ELISA和实时定量逆转录PCR技术测定BNYVV和P．betae可对杂交后代分离群体或转基因后代中的抗病个体进行选择。AFLP、KAPD和PCR等分子标记的建立可对抗病基因位点Rz1（Holly）、Rz2（WB42）、Rz3（WB41）和Rz4（C50,R22）进行辅助选择。在分离植物抗病基因方面,已获得含Rz1的BAC克隆和候选基因。转基因甜菜含重复倒置的BNYVV复制酶基因、RNA-2转运蛋白P15突变基因或CP基因显著提高了抗病性。国际合作可有效地利用资源,加快抗病种质创新。     

Marker-assisted Breeding for Disease Resistance in Potato

Sub-project 5 of BIOEXPLOIT aims to design durable disease resistance through marker-assisted breeding by converting existing markers for high-throughput application, developing and validating high-throughput marker technologies and pyramiding major R genes and/or quantitative trait loci into elite material. Activities include (1) the fine mapping of the quantitative trait locus PiXspg which accounts for a large proportion of the variation in late blight resistance, (2) converting SNP-based markers and an AFLP marker to easy-to-use-markers, (3) testing of progenies with combined sources of late blight resistance for presence of R genes and agronomic features, (4) backcrossing new sources of resistance to S. tuberosum and molecular screening of breeding materials with marker GP94 linked with gene Rpi-phu1 conferring late blight resistance, (5) evaluating potato clones with enhanced resistance against Phytophthora infestans under field conditions of Toluca (México), and (6) developing populations and marker-assisted breeding for disease resistance.     

分子标记辅助选择改良三系杂交稻恢复系R225稻瘟病抗性

稻瘟病是水稻的主要病害,培育抗稻瘟病品种是防治稻瘟病的有效途径。本研究通过分子标记辅助选择与杂交育种相结合的方式,将稻瘟病抗性基因Pi1、Pi2和Pi9导入到三系杂交稻恢复系R225。对BC3F3代材料进行苗期和成熟期稻瘟病抗性鉴定,携带1个或2个抗性基因的目标株系抗性达到中抗以上水平,稻瘟病抗性显著高于各自的轮回亲本。SSR标记分析表明,改良株系的遗传背景回复率达到86.1%~95.3%。通过标记辅助选择获得的改良材料为三系杂交稻恢复系的培育提供了稻瘟病抗性亲本。     

不同基因型玉米萌芽期的抗旱性研究

对4个玉米杂交种辽单24、丹413、沈丹16、沈农87进行了萌芽期的抗旱性研究。结果表明水分胁迫降低了杂交种的发芽势和发芽率,阻碍了胚根和胚芽的生长,也降低了叶片的蒸腾速率和光合速率。但不同杂交种在抗旱性上存在明显差异,在水分胁迫下,抗旱性强的杂交种仍然保持较高的发芽势和发芽率。水分胁迫下,玉米种子的吸水速率减小,但吸水速率与抗旱性间相关性不明显。各品种在20%PEG水分胁迫处理下的萌动吸水伤害率间差异明显,可以作为一个抗旱鉴定指标。研究表明,利用室内高渗溶液萌发法通过对玉米萌芽期抗旱性高度相关的性状的测定得出的萌芽期抗旱性鉴定结果与田间直接鉴定的结果基本相符,说明室内高渗溶液萌发法是鉴定玉米萌芽期抗旱性的一种快速、简便、准确的方法。     

携有抗白叶枯病新基因Xa23水稻近等基因系的构建及应用

 1993～1998年,构建了携有抗稻白叶枯病新基因Xa23的近等基因系,命名为CBB23。以全生育期高度感病并具有改良株型的籼稻品种JG30为轮回亲本，与携有Xa23的抗性供体H-4杂交，JG30/H-4的F1通过回交、自交直至B5F4，各世代均用与目标基因Xa23相对应的专化小种菌系P6人工接种鉴定，同步进行株型和农艺性状选择，直至抗性稳定和农艺性状类似其轮回亲本。比较了CBB23 (携Xa23) 和IRBB21 (携Xa21) 对20个菌系包括10个菲律宾小种、3个日本小种和7个中国病原型代表菌系的抗谱，Xa23抗所有20 个菌系； Xa21 抗19个菌系，对菲律宾10号小种则高度感病。用近等基因系CBB23构建了JG30/CBB23组合的F2分离群体，通过SSR标记筛选，初步将Xa23定位于水稻第11染色体。进一步筛选出3个与Xa23更紧密连锁的AFLP标记。其中的APKj23与Xa23之间的图距约为1.0 cM。并报道了在抗病育种中已有效的应用了携有Xa23的近等基因系 CBB23。     

PEG胁迫下85份引进柱花草种子的萌发特性

为探究不同柱花草的抗旱性强弱,构建柱花草资源抗旱评价体系,以85份引进柱花草为试验材料,分别测定0（CK）、10%和20%质量浓度的PEG-6000渗透液胁迫下萌发期的相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对胚轴长、萌发抗旱指数共5项指标,分析不同干旱胁迫对柱花草种子萌发的影响,并结合隶属函数法综合评价柱花草抗旱性能。结果表明：低浓度的PEG对柱花草种子的萌发有一定促进作用,高浓度PEG降低了柱花草种子的相对发芽势和相对发芽率,阻碍了胚芽和胚根的生长,种间表现出较大差异。其中抗旱型材料为头状柱花草CIAT 2250、大头柱花草CIAT 2113和CIAT 1942、蔓性柱花草CIAT 10182,不耐旱材料有墨西哥柱花草CIAT 1590、卡尔奇柱花草CIAT 1616和CIAT 1624。本研究结果为引进柱花草资源抗旱性评价、抗旱品种选育及其机理研究提供了理论依据。     

大豆抗食心虫性的遗传及抗虫育种方法研究——Ⅱ.开花期和成熟期与虫食率的关系

以一个营养生长期长的有限型大豆品系通交83—932与营养生长期短的无限型品系公交8324—19和亚有限型品种吉林27号杂交获得开花期和生育期广泛分离的F_2群体,在虫害大发生的条件下靠自然害虫群体在田间鉴定了亲本,F_1和F_2代的抗虫性,研究了开花期和成熟期对大豆抗虫性表现的影响。结果表明,三个组合F_2代单株的虫食率与开花期和成熟期均呈极显著负相关。开花期和虫食率间的关系较复杂,受多种因素的影响,可以用多项式曲线拟合。对一组正反交组合的研究表明,用营养生长期长的材料做母本时,F_2代低虫食率单株的频率显著高于其反交组合。在抗虫筛选中,按成熟期严格分组,在组内进行抗虫性选择有助于减少生育期的干拢,提高准确性。     

Resistance to late blight in foliage (Phytophthora infestans) of potatoes assessed as true seedlings and as adult plants in the glasshouse

Summary True seedlings from crosses designed to produce progenies having high levels of field resistance to late blight (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary) were scored in lots of 25 in a glasshouse. The results agreed with assessments subsequently obtained from plants grown from tubers from the same progenies when screened as individual whole plants in the glasshouse. The resistance of seedlings of both resistant and susceptible progenies was assessed by inoculating them 3–8 weeks after sowing. All were highly susceptible when inoculated at 3 weeks but resistance increased from 3 to 6 weeks and differed little between 6 and 8 weeks. The seedling test appears to provide a valid screen for resistance at an early stage in a breeding programme.     

聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系，【方法】分别以抗褐飞虱材料B5（携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15）及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本，以骨干恢复系福恢676为轮回亲本，应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法，并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15 和qsI-4的恢复系材料3份，携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。     

聚合白背飞虱和褐飞虱抗性基因创制杂交水稻恢复系

【目的】为了创制兼抗白背飞虱和褐飞虱的水稻恢复系,【方法】分别以抗褐飞虱材料B5(携带褐飞虱抗性基因Bph14和Bph15)及携带白背飞虱抗性位点qsI-4的籼型恢复系福恢7011为供体亲本,以骨干恢复系福恢676为轮回亲本,应用低世代分离群体田间表型结合单株鉴定与高世代稳定株系室内筛选和分子标记辅助选择相结合的方法,并对抗虫株系及其测交后代进行考查和农艺性状分析。【结果】选育出聚合Bph14、Bph15和qsI-4的恢复系材料3份,携带2个抗虫基因的恢复系材料3份。其中6份恢复系的褐飞虱抗性鉴定结果均表现中抗以上。通过抗性鉴定和杂交后代农艺性状分析筛选出具有生产应用潜力的恢复系材料2份。【结论】为褐飞虱和白背飞虱抗性聚合新种质的创制和应用提供了基础材料。