分子标记辅助小麦抗白粉病基因Pm21和Pm13聚合育种

为了获得同时具有抗白粉病基因Pm21和Pm13的材料,利用与抗白粉病基因Pm21和Pm13共分离或紧密连锁的分子标记SCAR1400、CINAU161650和SCAR564、BE398268,对分别含Pm21和Pm13的小麦品系杂交F2代进行检测。结果表明,在764个F2代单株中,能同时检测到显性标记SCAR1400和SCAR564的有404株,阳性率为52.9%,经标记CINAU161650和BE398268检测,同时携带纯合Pm21和Pm13的单株有47株,阳性率为6.15%,两个显性抗病基因在F2代群体中的分离比例符合孟德尔独立分配定律。获得的聚合单株可作为小麦抗白粉病育种的亲本资源。     

小麦抗白粉病基因 Pm4的分子标记辅助育种研究

Pm4是我国目前有效的小麦抗白粉病基因之一,该基因对陕西关中当前流行的白粉病菌系关中4号表现高抗。本研究利用与Pm4基因紧密连锁的STS470分子标记对7个小麦品种间的6个杂交组合F3代单株进行分子标记检测并结合田间抗性鉴定筛选出抗病单株14个。对由这14个单株衍生出的64个F5代品系进行分子检测和田间抗性鉴定,发现53个品系表现抗病,占总品系的82.81%,其中51个抗病品系可以检测到与Pm4基因紧密连锁的STS470特异带,占总品系的79.69%。本研究结果表明,STS470是Pm4基因的可靠标记,可有效的用于分子标记辅助育种。     

分子标记辅助选择改良武育粳3号的条纹叶枯病抗性

 在对抗水稻条纹叶枯病品种Dular进行抗性基因定位的基础上,以它为抗性供体亲本,武育粳3号为抗性受体亲本,通过杂交和回交,从BC1F1开始利用与条纹叶枯病抗性QTL qSTV 11b和 qSTV 11c 紧密连锁的4个分子标记进行辅助选择,改良武育粳3号的条纹叶枯病抗性和选育抗病新品种。对检测到抗病基因的回交后代进行主要性状的聚类分析,分别有9个抗病基因纯合的BC3F2单株和31个抗病基因杂合的BC4F1单株与武育粳3号聚为一类。经进一步纯合稳定,有望筛选到抗性得到改良、性状回复到武育粳3号的株系。对18个抗病基因纯合的BC2F3株系进行鉴定,其条纹叶枯病的抗性均达到抗的水平,有5个株系丰产性较武育粳3号有明显提高,其中2个株系外观品质也较武育粳3号有了明显改进,达到国家优质稻谷标准。     

大豆胞囊线虫抗性基因的SSR标记研究

大豆胞囊线虫病是世界大豆产区危害最重的病害之一.本文以高抗大豆胞囊线虫3号生理小种的黑豆品种小粒黑豆为父本,以高感大豆胞囊线虫3号生理小种的品种辽豆10号为母本配制杂交组合.利用分离群体分组分析法(BSA)对辽豆10号×小粒黑豆杂交组合的F2代大豆材料的基因组DNA进行了SSR分析,供试的204对SSR引物有15对具有多态性,从中筛选到一个与大豆胞囊线虫抗性基因相关的分子标记Satt187,其片段大小为172 bp和176 bp,为共显性标记,在F2代分离群体中的分离比为1∶2∶1,呈孟德尔式遗传.应用该标记对辽豆10×小粒黑豆F2代分离群体进行分子标记鉴定和辅助选择,在抗病单株中均检测到标记带Satt187-176 bp的存在,而在感病单株中检测到有Satt187-176 bp和Satt187-172 bp两种标记带或仅有Satt187-172 bp的标记带存在,分析表明该标记具有抗胞囊线虫分子标记辅助选择应用的前景.     

5个抗病基因功能标记在234份番茄材料中的检测

番茄是世界上最重要的蔬菜作物之一,病害的发生和蔓延使番茄生产受到严重影响,培育多抗番茄品种是防治病害最为经济和有效的方法。本研究利用功能标记对234份番茄材料进行Cf-9、Mi-1、I-2、Ph-3和Tm-2^a等5个抗病基因的检测,发现其中含Cf-9的番茄材料为136份,含Mi-1的材料为20份,含I-2的材料为124份,含Ph-3的材料38份,含Tm-2^a的材料为24份。234份番茄材料中,不含这5个抗病基因的材料有29份;含1个抗病基因的材料有106份;含2个抗病基因的材料有70份;含3个抗病基因的材料有23份;含4个抗病基因的材料有6份,分别为11CT387-2M、11CHT164-2、11CT150、11CT271、11CT730和11CT774;同时含这5个抗性基因的番茄材料尚未检测到。该研究结果将为进一步开展多个抗病基因的聚合育种提供参考依据。     

应用剩余杂合体衍生的近等基因系分解水稻产量性状QTL

以杂合区间为RM587-RM402的水稻剩余杂合体（RHL）衍生群体为材料,应用SSR标记检测,筛选到杂合区间分别为RM587-RM225、RM204-RM6119和RM6119-RM402的3个单株,进一步检测其F2群体,分别获得母本纯合型材料10株、父本纯合型材料10株和杂合型材料20株。种植这3套近等基因系材料,考查单株产量及其构成因子每株穗数、每穗实粒数和千粒重。经应用目标区间内等位基因效应分析和交迭重组染色体片段代换系分析,分解出3个控制每穗实粒数的QTL和2个控制单株产量的QTL,这些QTL分别位于物理距离为0.66 ~ 2.49 Mb的区间中,全部表现为加性作用为主,增效等位基因除qNFGP6 1来自父本密阳46外,其余均来自母本珍汕97B。提出了构建新型遗传材料,提高水稻QTL精细定位效率的策略。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta共显性分子标记的建立

 根据抗病基因Pi-ta和感病等位基因pi-ta在DNA序列上的单核苷酸长度多态性（single nucleotide length polymorphisms，简称SNLP）设计了3个特异性引物YL155、YL183和YL200，并分别用蓝色和绿色染料将YL155和YL183进行标记，而YL200不标记。在一个PCR反应中同时加入这3对引物，并应用ABI自动分析仪对PCR产物进行分析，结果发现，抗病基因Pi-ta纯合的样品获得一个峰值为181 bp的图谱，感病等位基因pi-ta纯合的样品获得一个峰值为183 bp的图谱，而抗病基因Pi-ta处于杂合状态的样品出现两个峰。由此建立了水稻抗稻瘟病基因Pi-ta的共显性分子标记。以杂交组合Katy/RU9101001的12个F2单株和15个水稻品种为材料，利用已建立的显性分子标记和稻瘟病菌人工接种试验对共显性标记的正确性进行了验证，结果发现三者的实验结果完全吻合，因此该共显性标记可应用于水稻抗病基因Pi-ta的分子标记辅助选择。     

与甘蓝型油菜隐性核不育rf基因连锁标记的开发

甘蓝型油菜不育系20118A为三隐性上位互作遗传模式,其不育性受两对重叠隐性不育基因(a和b)与一对隐性上位抑制基因(rf)互作控制。rf基因纯合时对a和b基因起抑制作用,使油菜育性恢复,可用于核不育三系法育种。为缩短临保系的育种周期,本文利用一个20118A与其临保系M-6029的BC1分离群体获得了7个与rf连锁的AFLP（扩增片段长度多态性）标记,构建了局部连锁图,图距在3cM～17cM。其中距rf最近（3cM）的标记为EA10MC03。用引物对F3和R3成功地将EA10MC03转化成SCAR(序列特异性扩增区)标记,能区分杂合型Rfrf单株和纯合型RfRf单株,为分子标记辅助选择隐性核不育临保系奠定了基础。     

小麦抗条锈病基因Yr2的SSR标记

为了利用SSR技术寻找与小麦抗务锈病基因Yr2紧密连锁的分子标记,以近等基因系Taichung29*6／HeinesⅦ与感病的背景亲本Taichung29构建F2分离群体,进行了F2单株苗期抗条锈病鉴定。抗性分析表明,近等基因系Taichung29*6／HeinesⅦ中的抗条锈病基因是由单基因控制的。进一步用7B染色体上的45对SSR引物对抗、感亲本及171株F2分离群体进行SSR分析,筛选出一个与小麦抗条锈病基因Yr2紧密连锁的SSR标记WMC364-207 bp／201 bp。通过最大似然法计算,该标记与Yr2基因之间的遗传距离为5.6 cM。     

SCAR 标记对水稻苯达松敏感致死基因的辅助选育

 利用与苯达松敏感致死基因（ben）紧密连锁的SCAR标记，对田间以农林8号m为ben基因供体转育的后代进行了PCR检测。利用该标记不仅能鉴别出转育的材料是否含有ben基因，而且能区别它是含ben基因的纯合体还是杂合体，从而有效地指导田间选育，加速育种进程。     

一种水稻香味基因功能标记的开发

为了提高水稻香味基因的分子标记辅助选择的准确性,根据水稻隐性香型品种与非香型品种的BAD2基因（即香味基因）序列之间存在8 bp碱基缺失,设计出香味基因fgr的InDel功能标记GRFM04。利用该标记对粤丰B（香型）/振丰B（非香型）的F2分离群体和其他16份香稻品种和6份非香稻品种进行检测验证。依据其PCR扩增产物电泳带型,可以准确地区分出香型纯合基因型、非香型纯合基因型和杂合基因型3种带型,且3种带型与其植株或品种相应的香味性状表现完全呈一一对应关系。     

分子标记辅助选择聚合水稻暗胚乳突变基因Wx-mq和抗条纹叶枯病基因Stv-b~i

以江苏高产粳稻品种武运粳7号为母本,具有条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和暗胚乳突变基因Wx-mq的日本粳稻品种关东194作父本配制杂交组合进行聚合育种。利用与Stv-bi基因共分离的SCAR标记及与暗胚乳突变基因Wx-mq紧密连锁的CAPS功能标记对其分离世代进行标记位点的检测,结合田间多代选育、抗性鉴定和籽粒胚乳外观鉴定,将条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和暗胚乳突变基因Wx-mq同时转育到高产品种中,筛选、培育出优质、抗病、高产且农艺性状优良的水稻新品系宁9108。利用与水稻优质及抗病基因紧密连锁的分子标记,不仅初步建立了优质、抗病育种的分子标记辅助选择体系,也为水稻优质、抗病、高产育种提供了一种简单、快捷的选择方法和重要的中间材料。     

大麦染色体特异性EST标记在5H短臂成株期叶锈病抗性基因定位中的应用

为了明确大麦成株叶锈病抗性品种‘Pompadour’抗性基因的性质,以‘WABAR2482×Pompa-dour’的457个F2后代为材料,采用单链构象多态性(SSCP)分析技术,对发掘的SNP-EST分子标记在抗性品种的F2后代中进行分子标记检测。结果表明,457株F2分离群体中328株表现抗病,129株表现感病,卡方检验符合3∶1的分离比例。推断新发现的5HS成株叶锈病抗性基因为主效显性抗性基因。在所筛选的15对大麦5HS染色体EST标记中,共显性SNP标记K05820共检测出109株抗性亲本纯合体、115株感病亲本纯合体和233株杂合体。利用F2代表型分离结果对标记K05820进行验证分析发现,该标记与‘Pompa-dour’5HS染色体成株叶锈病抗性高度相关(r=0.82)。同时,新的定位分析表明,K05820与成株叶锈病抗性基因间的遗传距离为7 cM。这说明共显性EST-SNP标记K05820可以运用于大麦5HS染色体成株叶锈病抗性基因后代杂合体及纯合体的筛选,能够应用于田间抗病材料的初步筛选。     

杂交小麦杂种一代白粉病抗性表现规律的研究

为探讨杂交小麦杂种一代白粉病的抗性表现规律,以陕西不同地区小麦白粉病流行菌种做菌源,通过田间和苗期接种,对9份抗、感白粉病小麦亲本材料和9份大田感病品种及其杂交F1代进行抗病性鉴定,并结合SCAR和SSR分子标记进行了检测.结果表明:(1)以N95175、N9209为亲本的杂交F1含有Pm21基因,苗期和成株期抗病性均很好,与抗病亲本的抗病性表现基本一致,符合显性遗传,其抗病性主要由显性单基因控制.(2)以N9134、N9227A为亲本的杂交F1含有PmAS846基因,成株期抗病性较好,苗期大部分表现抗病;以N9227A为亲本的杂交F1中有40%的杂交组合表现中感,该抗性基因不完全符合单基因显性遗传,其表达在一定程度上受遗传背景及环境的影响.(3)中国春为苗期感病、成株期抗病材料,其与抗病亲本杂交F1代的抗病性接近或略高于抗病亲本;与感病品种杂交F1代的抗病性介于双亲之间.(4)白粉病遗传属于细胞核遗传,正反交F1代苗期抗病性无明显差异,杂交种的抗病性与双亲相关.因此, 在组配小麦强优势杂种组合时应尽量选用抗病的品种作为亲本之一,并考虑慢病性品种的应用.     

芝麻隐性细胞核雄性不育基因的特异SCAR标记

为了开发与芝麻隐性细胞核雄性不育基因连锁且利用简便的标记,以芝麻隐性细胞核雄性不育两用系95ms-5AB为材料,在前期应用AFLP标记进行遗传定位分析的基础上,开发出7个可鉴别该隐性细胞核雄性不育基因的SCAR标记。这些标记在可育池中可扩增出806bp~1 638bp的片段,而在不育池中没有扩增出相应的片段,将这些片段命名为PMC-1~PMC-7,在95ms-5AB的1 184株的大群体中检测到这些标记与不育基因间交换率为0.25%。利用这7个标记对来自95ms-5的4个不同遗传背景的F2不育株和可育株,以及来自2个不同遗传位点的不育系后代进行检测,表明它们可以特异地检测95ms-5不育基因。     

大豆抗花叶病毒SC3株系的分子标记筛选及种质抗性鉴定

为进一步寻找与大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Virus,SMV)流行株系SC3抗病基因(Rsc3)紧密连锁的分子标记,以促进SMV抗病基因挖掘及抗病品种的选育,本研究利用96份品种(系)对SMV抗性位点Rsc3附近新设计的30个SSR标记和50个已知与Rsc3连锁的SSR标记进行初筛,然后采用基因型与表型和血清学鉴定相结合的方法,对288份2016-2019年中国新育成的大豆品种(系)进行了大豆花叶病毒SC3株系的抗性鉴定.结果表明:筛选到1个新开发的SSR标记CH0211,与大豆品种抗性表型选择的符合率为87.8％;进一步利用该标记对288份大豆品种(系)进行检测和分析,结合人工接种表型和血清学联合鉴定,抗病表型与基因型符合率为80.56％.288份大豆品种(系)中共鉴定出158份对SC3表现抗病的大豆品种(系),占参试材料总数的54.86％.鉴定出与抗病品种带型一致的材料144份,PI96983、齐黄34、汾豆104、山宁28等116份品种(系)的抗性表型与抗病分子带型一致.本研究开发和鉴定了1个与Rsc3紧密连锁的分子标记CH0211,该标记可有效用于大豆品种抗SMV SC3的种质资源筛选,加速大豆抗SMV育种进程.     

Xa21基因的分子生物学研究进展

介绍了水稻抗白叶枯病害基因Xa21的分子生物学研究进展。Xa21定位于水稻第11号染色体上，与分子标记RG103，以及PCR产物RAPD248、RAPD818等紧密连锁，利用标记RG103作探针已从细菌人工染色体（BAC）和粘粒文库中克隆出包含Xa21基因位点的9．6kbKPnI片段，该片段包含一个3O75bp的开放阅读框，中间有一个843bp的内含子。Xa21基因产物为一1025个氨基酸的受体蛋白，具有LRR和STK区，结构与Cf-9、NPTO等蛋白相似，其抗病分子机制尚不太清楚。     

杂交小麦强优势组合抗白粉病基因的定向导入与改良研究初报

为创制杂交小麦白粉病抗性定向改良育种新体系,以白粉病抗源材料N95175、N9134为抗病种质,以强优势杂交小麦新品种"西杂一号"和"西杂五号"的亲本为受体,以陕西不同地区小麦白粉病流行混合菌种为菌源,对供试材料亲本、杂种F1代和回交后代材料进行了苗期和成株期抗性鉴定,并利用与抗白粉病基因Pm21共分离的SCAR标记、抗白粉病基因PmAS846紧密连锁的SSR标记作为抗病性定向选择分子标记进行了抗病性鉴定。结果表明,以N95175、N9134为亲本的杂种F1含有Pm21基因或PmAS846基因,苗期和成株期均表现为高抗,与抗病亲本的抗病性表现基本一致,符合杂种优势表现显性假说,其抗病性主要由显性单基因控制。研究同时表明,仅凭借表型鉴定结果盲目性较大,表型鉴定和分子标记鉴定相结合准确率较高。     

太空诱变玉米雄性不育突变体的DNA-AFLP分析

利用AFLP标记及克隆测序技术对太空诱变玉米雄性不育突变体的基因组DNA进行分析,寻找与不育性状紧密连锁的分子标记。在供试的56对引物中,32对引物能够扩增出稳定、清晰的条带,4对引物能够在不育株和可育株之间扩增出多态性条带。通过对多态性片段的回收、克隆测序及序列分析结果表明,不育株特有的条带(Zmd1-302)与玉米基因组的克隆(AC187265)和玉米雄配子cDNA文库中的EST序列(gi33771201)同源性都很高,推测该片段和玉米太空诱变核不育之间的育性差异有关。将具有多态性的AFLP标记转化为SCAR标记,3对SCAR引物在8个不育单株和8个可育单株中均有扩增,通过聚丙烯凝胶电泳未检测到不育和可育之间的长度多态性,序列比对分析发现不育与可育之间存在多个单碱基差异。     

水稻第1染色体短臂粒长和粒宽QTL的精细定位

以第1染色体短臂RM1-RM3746和RM151-RM243区间内呈杂合、背景基本纯合的2个水稻剩余杂合体（RHL）衍生两个F6群体,将控制水稻粒长和粒宽的2个粒形QTL（qGL 1和qGW 1）定位于RM3746-RM243区间内。在此基础上,应用SSR标记检测,从其中1个群体中筛选到杂合区间分别为RM151-RM10404、RM10398-RM5359、RM10435-RM259和RM10381-RM243的4个单株,应用SSR标记进一步检测4套F2群体,从每套F2群体中分别筛选到母本珍汕97B和父本密阳46纯合型材料各10株,自交获得4套近等基因系材料并考查其粒长和粒宽。利用交迭重组染色体片段代换系分析法,将控制粒长和粒宽的QTL （qGL 1和qGW 1）界定于437.5 kb的RM10390-RM1344区间和392.9 kb的RM10376-RM10398区间,增效等位基因均来自母本珍汕97B,表明qGL 1和qGW 1是紧密连锁的不同座位。