大豆苗期耐淹性的遗传与QTL分析

涝害是世界上许多国家的重大自然灾害。耐涝性可分为耐湿(渍)性和耐淹性。以科丰1号(高度耐淹)×南农1138-2(不耐淹)衍生的RIL群体(NJRIKY)为材料, 以盆栽全淹条件下的存活率为耐淹性指标, 采用主基因+多基因混合遗传模型分离分析法进行遗传分析, 并利用WinQTL Cartographer Version 2.5程序的复合区间作图法(CIM)及多区间作图法(MIM)进行QTL定位。结果表明, 两次试验的耐淹性均存在超亲变异, 试验间、家系间以及试验与家系互作间的差异均极显著; NJRIKY大豆群体的耐淹性为3对等加性主基因遗传模型, 主基因遗传率为42.40%; 在QTL分析中, 用CIM和MIM共同检测到3个耐淹QTL, 分别位于A1、D1a和G连锁群上的Satt648~K418_2V、Satt531~A941V、Satt038~Satt275 (B53B~Satt038)区间, 表型贡献率为4.4%~7.6%。分离分析与QTL定位的结果相对一致, 可相互印证。     

空间条件诱发水稻突变体

为探索空间条件对水稻干种子的诱变作用，对晚香糯ＺＲ９纯系的单株种子经高空气球和返回式卫星搭载处理后在地面种植，对筛选出已稳定遗传的矮秆、早熟糯稻突变系航育１号和矮秆、中熟粳稻突变系香粳１０号进行了遗传学和分子生物学分析。研究结果表明，２个突变系的矮生性均受１对ｓｄ１基因控制。运用５０个随机引物对原种ＺＲ９和２个突变系进行多态性研究，ＺＲ９与航育１号之间的多态性为６．４６％，与香粳１０号为４．０５％     

中国野生大豆与栽培大豆等位酶、RFLP和RAPD标记的遗传多样性与演化趋势分析

选用来自全国各地野生大豆和栽培大豆地方品种中有代表性的材料,分析其在等位酶、细胞器DNA RFLP和细胞核DNA RAPD标记位点上的群体遗传表现。结果表明：野生大豆在上述标记位点上的综合遗传多样性水平高于栽培大豆,二者的综合遗传丰富度和遗传离散度分别为180（95.2%）和154(81.5%)及0.2891和0.2091。野生大豆与栽培大豆群体在所分析的大多数位点上等位基因的分布频率差异明显,其中差异较大的标记位点有Idh1、Aph、Idh2和Dia（等位酶）;cpⅠ、cpⅢ、mtⅣa和mtⅣb（细胞器DNA RFLP）;OPAP4-8,OPAP5-1,OPAP9-8和OPAP20-8（细胞核DNA RAPD）。这些标记位点可作为进化的标记性状,以研究大豆的起源和演化问题。     

根癌农杆菌介导苜蓿遗传转化体系的建立

以建立的苜蓿高频再生体系为基础，利用GUS染色组织分析法，研究了影响根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens Conn)LBA4404菌株介导的苜蓿（Medicago sativa L)遗传转化的若干因素，建立了苜蓿快速有效的遗传转化体系，获得了转BADH基因植株。苜蓿的不同基因型、附加乙酰丁香酮的浓度、预培养与否、菌液浓度、共培养时间和卡那霉素浓度等对转化频率都有一定影响。最高转化频率可达43.3％，抗性植株经PCR和PCR-Southern blot检测表明，目的基因已整合进苜蓿基因组中。     

高等植物非生物胁迫适应的分子生理机制

在综述高等植物非生物胁迫适应的分子生理机制、转基因改良及其局限的基础上,对今后植物抗性生理研究及分子改良研究中方法论创新以及新技术的综合应用进行了探讨。     

逆境下转BADH基因小麦甜菜碱醛脱氢酶活性表达与甜菜碱积累

对盐、旱逆境下转BADH基因小麦品系99T6的生长发育、甜菜碱醛脱氢酶活性及甜菜碱积累等进行了研究分析,结果表明,转BADH基因株系在盐逆境下具有明显的生长优势,耐盐能力达到100mmol/L;电导率和质膜相对透性表明转基因株系抗膜损伤能力增强;甜菜碱醛脱氢酶活性的增强和甜菜碱积累的增加,说明转基因株系的盐旱逆境抗性是通过甜菜碱积累这一长期、持久的方式解除渗透胁迫,而不是通过脯氨酸积累这种临时的应急反应;以甜菜碱作为靶标性状采用基因工程方法提高植物盐旱耐性是可行的.     

RTM-GWAS方法应用于大豆RIL群体百粒重QTL检测的功效

【目的】为全面解析大豆重组自交系群体中调控百粒重性状的QTL体系,将限制性两阶段多位点全基因组关联分析方法(RTM-GWAS)和不同定位方法进行比较、优选,为后续候选基因体系探索及分子标记辅助育种设计提供依据。【方法】利用以科丰1号和南农1138-2为亲本衍生的重组自交系群体NJRIKY的427个家系,通过由全基因组39 353个SNP构建的3 683个SNPLDB标记及3个环境下的百粒重表型数据,选用复合区间作图法(CIM)、基于混合线性模型的全基因组关联分析方法(MLM-GWAS)和RTM-GWAS 3种方法检测百粒重QTL,通过QTL数目和总的表型变异解释率比较检测功效,挑选最佳定位结果进行NJRIKY群体中的百粒重遗传体系解析。通过候选基因体系的功能注释,挖掘调控大豆百粒重的生物学途径。【结果】科丰1号与南农1138-2的百粒重差异较大,多环境平均数分别为9.0和17.9 g,遗传变异系数为12.4%,遗传率为85.4%,适用于百粒重性状的遗传解析。比较3种方法定位结果表明RTM-GWAS方法表现最佳,检测QTL数目最多(57个),解释表型变异最多(70.78%)。而CIM仅检...     

大豆抗倒伏性的评价指标及其QTL分析

倒伏性的鉴定通常采用倒伏程度分级法, 但其表现依赖于田间实时环境, 分级较粗放。育种实践需要一种不依赖于实时环境的倒伏潜势评价方法。本研究利用表型差异大的32个大豆品种和1个重组自交系(RIL)群体NJRIKY, 研究了鲜重力矩(株高×鲜重, PF)、干重力矩(株高×干重, PD)、单位抗折力鲜重力矩(株高×鲜重/抗折力, PFS)和单位抗折力干重力矩(株高×干重/抗折力, PDS)等4种倒伏性评价指标与倒伏程度的关系, 从中遴选出PF与倒伏程度的相关系数高、物理意义明确、测度简便、环境稳定性高, 与倒伏程度共同QTL多, 综合表现最优, 反映了倒伏势。在A2、C2、D2和G连锁群上, 共检测到7个倒伏程度相关的QTL, 分别解释表型变异的6%~12%, 2年未检测到相同的QTL; 在B1、C2和O连锁群共检测到7个倒伏势有关的QTL, 分别解释表型变异的5%~12%, 其中qPFC2-2, 2年均能稳定表达, 贡献值较大; 倒伏程度和倒伏势共有的QTL区间有GMKF059a~satt319和satt286~A63_1T两个; 抗倒伏性等位基因来自亲本科丰1号。     

盐胁迫下转甜菜碱醛脱氢酶基因水稻幼苗耐盐生理的研究

在NaCl浓度0，3．0，5．0，7．0g／L下，对转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因水稻的两个品系51—22，52—7及其受体亲本中花8号进行幼苗耐盐性试验。结果表明：转BADH基因水稻比其受体亲本耐盐性强，在高NaCl浓度(5．0，7．0g／L)胁迫下，甜菜碱醛脱氢酶基因可以提高盐胁迫下水稻幼苗过氧化氢酶(CAT)活性，提高根系活力和叶绿素含量，稳定细胞膜的透性，降低植株体内Na^ 的积累，从而减轻幼苗受盐害的程度。盐胁迫下水稻幼苗的CAT活性、SNa^ ／K^ 、叶Na^ ／K^ 、叶绿素含量是影响幼苗生长的主要生理指标。     

根癌农杆菌介导的1─磷酸甘露醇脱氢酶基因转化百脉根的研究

本文以百脉根子叶外植体为受体材料，通过根癌农杆菌介导的方法，导入外源目的基因1－磷酸甘露醇脱氨酶（mtlD）基因和npt－Ⅱ基因，建立了转化系统，获得转基因植株，转化频率为9．7％．转化处理的外植体再生植株的茎段在含卡那霉素的分化培养基上膨大，再生成苗和植株。抗性植株的形态正常，移入盆栽后生长良好。PCR扩增与扩增产物的Southern杂交证明外源基因已整合到百脉根基因组上。