大豆杂种产量的主-微位点组遗传分析

选用来源于中国黄淮和美国的熟期组II~IV的8个大豆品种,按Griffing方法II设计,配成36个双列杂交组合(28个杂种组合+8个亲本)于2003-2005年进行田间试验。应用基于数量性状主基因+多基因遗传模型的主-微位点组分析法,解析8个大豆亲本产量的主、微位点组遗传构成及其效应,估计主、微位点组对产量杂种优势的贡献。结果表明,8个大豆亲本间产量由6个主位点组加微位点组控制,主位点组、微位点组分别解释表型变异的75.98%和10.81%。6个主位点组加性效应(a_J)分别为140.10、259.65、1.95、151.35、–32.70和45.00 kg hm^–2,显性效应(d_J)分别为177.15、314.25、105.75、75.90、242.85和171.00 kg hm^–2。杂种遗传构成包括主位点组杂合显性效应、主位点组纯合加性效应、微位点组杂合显性效应和微位点组纯合加性效应4部分,相对重要性依次递减,以显性效应为主,加性效应为辅。亲本间主、微位点组及其遗传效应的解析阐释了各杂种组合的遗传特点,还提供了进一步挖掘遗传潜力进行优势改良的基础。     

甘蓝型油菜与播娘蒿原生质体融合杂种后代的遗传研究

甘蓝型油菜(2n=38)与播娘蒿(2n=28)原生质体融合杂种F₁连续自交3代,获得F₂、F₃和F₄后代。用细胞学和SSR分子标记方法,分析杂种后代的染色体数目变异、减数分裂行为以及播娘蒿遗传成分的保留情况。结果表明在F₂、F₃和F₄代中,根尖细胞染色体平均数分别为38.47±3.17、37.65±3.23和36.66±2.95,随着自交世代增加呈减少趋势;在杂种后代减数分裂中,观察到染色体桥、染色体落后、染色体周期不同步、不均等分离等现象;杂种后代F₂、F₃和F₄代中检测到播娘蒿特征条带的平均频率分别为9.62%、2.99%和0.31%,呈减少趋势。因此要实现播娘蒿种质向油菜渗入应该重视F₂世代的选择。     

油菜新品种——南农油1号

南农油1号是南京农业大学农学院选育的甘蓝型油菜双低中熟半冬性常规品种。2006年－2009年参加了江苏省油菜区域试验和生产试验，表现为高产、优质、多抗的特点，适合机械化生产，适官种植区域为江苏省油菜主产区。2009年通过江苏审定（审定编号：苏审油200903）。     

棉花生育期的主位点组遗传分析

【目的】品种早熟性是高产、稳产的基础,对早熟陆地棉亲本及其组合进行有利、不利位点基因型分析,为早熟陆地棉育种提供理论依据。【方法】以来源不同的6个陆地棉品种为亲本,采用半双列杂交配制组合,应用作物数量性状主位点组分析方法,估计亲本遗传组分及杂种F1熟性性状的有利及不利主位点组。【结果】在以611波、金字棉为遗传背景的早熟亲本新陆早8、10号中,生育期主位点组基因型主要表现为++,明显缩短各生育阶段的天数;早熟性相关性状的遗传以加性效应为主,加性效应值依次为生育期花铃期苗期蕾期。在中熟亲本荆8891中,++及——主位点组基因型的加性效应同等重要。晚熟亲本宁早1号、苏棉12和TM-1几乎所有++及——主位点组基因型均是不利的,表现为各生育阶段的延长。在苗期、蕾期、花铃期、全生育期等主位点组的效应中,J=16位点组加性效应值大于其它位点组,表明该位点组的存在能明显缩短生育期。杂种F1熟性的表现不仅受杂合位点的影响,也受纯合位点的影响,杂种生育阶段的长短主要取决于主位点组的杂合性。【结论】棉花早熟性相关性状中,主位点组加性效应均大于显性效应。蕾期、花铃期主位点组加性效应对早熟性起主导作用。     

双列杂交设计的主-微位点组遗传分析方法研究

数量性状遗传研究通常以双亲本杂交后代为对象,而作物育种中常涉及多个具有优良性状的亲本作为有利基因的供体,因此有必要研究多个材料间的遗传关系,以便从中选择最佳亲本组合,这对杂种品种选育尤其重要。本研究在以往位点组分析方法的基础上,将其扩展为主基因＋多基因遗传模型框架下双列杂交设计的主－微位点组遗传分析方法,将微位点组从原来的剩余部分中分离出来。该方法针对双列杂交设计的主位点组和微位点组及其与环境互作的统计遗传模型提出了主位点组检测与效应估计和微位点组效应估计的逐步选入回归法;因模拟实验发现逐步选入回归法的F测验有偏,提出了F测验的调整方法。利用模拟方法评估了遗传率、主位点组个数、增效基因型频率、主位点组间相似性和微基因效应等因素与方法功效的关系。然后通过模拟实验数据和油菜实际试验数据的分析验证了所提方法的应用效果。本研究建立的双列杂交设计的主－微位点组遗传分析方法为杂种品种的亲本选配提供了方法和理论依据。     

播娘蒿蛋白酶抑制剂基因DsTI2转化油菜的研究

通过播娘蒿角果的cDNA文库克隆测序,得到1个蛋白酶抑制剂基因序列,命名为DsTI2.该基因编码一个含有100个氨基酸残基肽链,含有保守活性位点环"CAPRIFPSFC".利用农杆菌介导,将DsTI2导入甘蓝型油菜品系NJ5424中.PCR和RT-PCR检测证明外源基因已导入到油菜基因组中,且能正常表达.酶活性分析表明,转基因油菜叶片蛋白酶抑制剂对胰蛋白酶和糜蛋白酶的抑制活性明显高于对照.初步抗虫实验表明,喂食转基因油菜叶片的菜青虫幼虫生长缓慢、死亡率升高.     

限制性两阶段多位点全基因组关联分析法在遗传育种中的应用

全基因组关联分析(genome-wide association studies,GWAS)通过建立全基因组高密度分子标记以检测基因型与表型间的关联性,已成为动植物数量性状遗传解析的主要方法。然而,以往GWAS方法只注重于个别主要QTL的检测,而且使用仅有2个等位变异的SNP标记不能检测自然群体中广泛存在的复等位变异,一定程度限制了GWAS的应用。限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法(RTM-GWAS)首先根据全基因组高密度SNP标记间的连锁不平衡程度,将多个相邻且紧密连锁的SNP标记组成为具有复等位变异(单倍型)的连锁不平衡区段(SNPLDB)标记。其次,RTM-GWAS使用由SNPLDB标记计算的遗传相似系数矩阵作为群体结构偏差的通用估计,并提取该矩阵的特征向量作为模型协变量以降低由群体结构偏差导致的假阳性。最后,利用具有复等位变异的SNPLDB标记与建立的多位点复等位变异模型,RTM-GWAS将性状遗传率作为QTL表型变异解释率的上限,通过两阶段分析策略高效地进行全基因组QTL及其复等位变异的检测,并最终构建多QTL遗传模型。该法还可以基于性状小区观测值,建立QTL与环境互作多...     

甘蓝型油菜杂种优势及其与亲本配合力和亲本系数间的关系

用１４个亲本所配制的９１个杂交组合进行产量比较试验,分析组合的产量优势,及其与亲本的配合力和亲本系数的关系,结果表明：油菜杂交种的产量优势普遍存在,４９．５％组合的超亲优势达到了显著水平,配合力、亲本系数与杂种产量和杂种优势间均存在极显著的相关,杂种组合选配时应考虑配合力和亲缘关系。６个最高产杂种组合的分析表明,杂交种亲本的亲缘关系较远、配合力较高,则产量优势明显。这６个组合的亲本中均含有中国亲本。