一个水稻显性高秆突变体的遗传分析和基因定位

从水稻(Oryza sativa L.)的两个半矮秆籼稻品种6442S-7和蜀恢881杂交F2代群体中发现一个高秆突变体D111,其株高和秆长分别比亲本蜀恢881增加63.0%和87.0%。用205个微卫星标记分析D111及其原始亲本6442S-7和蜀恢881之间的基因组DNA多态性,结果未发现D111具有2个原始亲本都没有的新带型,证明D111的确是6442S-7和蜀恢881的杂交后代发生基因突变产生的。将D111分别与蜀恢881、蜀恢527、明恢63、9311、IR68、G46B等6个半矮秆品种和高秆对照品种南京6号杂交,分析F1和F2代株高的遗传行为,结果表明D111的高秆性状由一对显性基因控制,且该基因与南京6号的高秆基因紧密连锁或等位。以蜀恢527/D111 F2群体为定位群体,运用微卫星标记将D111显性高秆突变基因定位于水稻第一染色体长臂,与RM212、RM302和RM472的遗传距离分别是27.7 cM、25.5 cM和6.0 cM,该基因暂命名为LC(t)。认为D111是首例从半矮秆品种自然突变产生的水稻显性高秆突变体,LC(t)为首次定位的水稻显性高秆突变基因。此外,将上述基因定位结果与Causse等(1994)和Temnykh等(2000; 2001)发表的水稻分子连锁图谱进行比较,发现LC(t)基因恰巧位于与水稻“绿色革命基因”sd1相同或十分相近的染色体区域,因此,还就LC(t)基因与sd1基因之间的可能关系进行了讨论。     

一个水稻显性高秆突变体的遗传分析和基因定位

从水稻(Oryza sativa L.)的两个半矮秆籼稻品种6442S-7和蜀恢881杂交F2代群体中发现一个高秆突变体D111,其株高和秆长分别比亲本蜀恢881增加63.0%和87.0%.用205个微卫星标记分析D¨1及其原始亲本6442S-7和蜀恢881之间的基因组DNA多态性,结果未发现D111具有2个原始亲本都没有的新带型,证明D1¨的确是6442S-7和蜀恢881的杂交后代发生基因突变产生的.将D111分别与蜀恢881、蜀恢527、明恢63、9311、IR68、G46B等6个半矮秆品种和高秆对照品种南京6号杂交,分析F1和F2代株高的遗传行为,结果表明D1¨的高秆性状由一对显性基因控制,且该基因与南京6号的高秆基因紧密连锁或等位.以蜀恢527/D111 F2群体为定位群体,运用微卫星标记将D111显性高秆突变基因定位于水稻第一染色体长臂,与RM212、RM302和RM472的遗传距离分别是27.7 cM、25.5 cM和6.0 cM,该基因暂命名为LC(t).认为D111是首例从半矮秆品种自然突变产生的水稻显性高秆突变体,LC(t)为首次定位的水稻显性高秆突变基因.此外,将上述基因定位结果与Causse等(1994)和Temnykh等(2000,2001)发表的水稻分子连锁图谱进行比较,发现LC(t)基因恰巧位于与水稻"绿色革命基因"sd1相同或十分相近的染色体区域,因此,还就LC(t)基因与sd1基因之间的可能关系进行了讨论.     

辽宁省水稻品种品质性状及亲缘关系变化分析

为了解辽宁省水稻品种品质性状及亲缘关系的演变情况,对1991-2015年审定的257份水稻品种进行品质性状分析,并通过亲缘系数、系谱分析了解品种间的亲缘关系和骨干亲本的应用。结果表明,25年来辽宁省水稻品种随着时间的推进表现出子粒变长、变宽,垩白度减少,透明度、直链淀粉含量、胶稠度下降的趋势。总体上随着时间的推进,品种品质性状的相似度和优质率逐步提高。但由于品质性状在不同年份的变异程度有所不同,品质性状的综合表现差异依然较大。随着时间的推进,水稻品种间亲缘系数表现出先下降后上升的特点,每个亲本直接育成品种数呈现出上升趋势。257份水稻品种共形成22个骨干亲本,利用的骨干亲本也越来越集中,丰锦、辽粳5号、辽粳326、辽粳454、辽粳294、辽星1号是辽宁省水稻育种中重要的优质骨干亲本。今后辽宁省水稻优质品种选育过程中应在利用现有骨干亲本的基础上,拓宽品种遗传基础,将外观品质、加工品质的优化作为品质改良的主要方向。     

一个水稻矮秆突变体的遗传分析及基因定位

水稻（Oryza sativa）是我国重要的粮食作物之一。水稻矮秆材料的引入掀起了第1次＂绿色革命＂。但近年来,在水稻育种中矮生基因遗传单一的问题越来越突出,已经严重影响到水稻产量的持续提高。利用60Co-γ射线辐照籼稻亲本材料M804获得了一个性状能够稳定遗传的矮秆突变体MU101。对该矮秆突变体和台粳16号杂交获得的F2代的遗传分析表明,该矮秆性状受1对隐性单基因控制,并暂命名为ds1。利用已有的SSR分子标记将DS1基因定位在水稻第5号染色体上,通过扩大群体和开发新的Indel标记,进一步将DS1基因定位在2个Indel标记之间,两者间的物理距离大约为384kb。该研究为DS1基因的克隆及其在生产中的应用奠定了基础。     

基于SRAP标记分析的姜花属杂交育种的亲本选择

姜花属杂交育种的亲本选择中,除了考虑性状搭配之外,还应考虑该属的自交不亲和性带来的生殖障碍。本文通过分析姜花属20个种的22份材料和6个园艺品种的亲缘关系,探讨了亲缘关系与杂交结实率之间的关系,结果表明亲本材料的相似系数在0.4～0.6时结实率最高。结合实际育种工作,提出了姜花属亲本搭配的方法,首先从性状上进行搭配,包括苞片排列方式、香气和颜色等;另外考虑到其生殖特性,在选出的亲本过于远缘或过于近缘时,我们都必须考虑引入桥梁亲本,以集合更多的优良性状。     

我国早籼稻矮生性基因源的表型表现和遗传传递的研究

引言 有关水稻矮生性的遗传研究,以Parnell等(1922)为最早,明峰(1925)对赤毛品种的三个矮秆突变体夷、大黑和小大黑进行过较详尽的遗传分析,提出高秆对矮秆是显性,三种突变体是由两对互补基因相互作用形成的。由于这类突变体遗传方式的复杂性和经济性状不理想,始终未能在育种上应用。     

甘蓝型油菜EMS诱变矮秆突变体分析

本研究分析了甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone, EMS)诱变甘蓝型油菜矮秆突变体Bnd2 (Brassica napus dwarf 2)的农艺性状、矮秆性状遗传特性以及对不同植物激素的响应。农艺性状分析结果显示:成熟期Bnd2株高、有效分枝高度、伸长节数、节间距、主花序有效长度显著低于诱变亲本2B。矮秆性状遗传分析结果显示:回交F_1代株高偏向亲本2B,表现为高秆, F_2群体高秆与矮秆的分离比符合3∶1的分离规律,表明Bnd2矮秆性状受单个隐性基因控制。不同植物激素处理结果显示:Bnd2幼苗下胚轴比2B要短,但Bnd2幼苗下胚轴对赤霉素(gibberellin, GA)的响应减弱,对油菜素甾醇(brassinosteroid, BR)的响应增强,且BR处理可恢复Bnd2幼苗的下胚轴表型,推测Bnd2的矮秆性状可能与GA信号和/或BR合成有关,这为后期矮秆基因定位提供了线索。     

水稻矮秆突变体dtl1的分离鉴定及其突变基因的精细定位

文章通过对所构建的水稻突变体库进行大规模筛选,获得一个稳定遗传的矮秆突变体,与野生型日本晴相比,该突变体表现为植株矮化、叶片卷曲、分蘖减少和不育等性状,命名为dtl1(dwarf and twist leaf 1)。dtl1属于nl型矮秆,激素检测表明,矮秆性状与赤霉素和油菜素内酯无关。遗传分析显示,突变性状受单一隐性核基因控制。利用dtl1与籼稻品种Taichung Native 1杂交构建F2群体,将该突变基因DTL1定位于水稻第10染色体长臂2个SSR标记RM25923和RM6673之间约70.4 kb区域内,并与InDel标记Z10-29共分离,在该区域预测有13个候选基因,但未见调控水稻株高相关基因的报道,因此,认为DTL1基因是一个新的控制水稻株高的基因。     

甘蔗品种资源的表型遗传多样性

为了提高甘蔗品种资源的利用效率, 为甘蔗遗传育种亲本的选择、杂交组合配制及核心种质构建提供理论指导, 我们利用17个质量性状和5个数量性状分析了来自13个国家共20个地区的1,160份甘蔗品种资源的遗传变异、遗传结构和遗传距离等。结果表明: 5个数量性状在不同来源地品种群体之间的变异系数值(CV)变化较大, 说明不同来源地品种群体的数量遗传变异有较大差异, 其中来自海南的品种其群体遗传变异最丰富。质量性状的Shannon-Wiener多样性指数表明, 来自美国的品种群体遗传多样性最高, 其次为中国台湾, 第三为澳大利亚, 说明上述3个地区的甘蔗种质创新比较活跃, 在遗传育种中使用了更多表型性状多样化的亲本。不同来源地品种其群体的遗传分化系数(Gst)和基因流(Nm)显示甘蔗品种群体表型性状的遗传变异主要来自来源地内部, 且不同来源地品种群体之间存在较大的基因交流。遗传距离和UPGMA聚类分析结果表明, 各来源地品种群体之间遗传距离在0.0261–0.2945之间, 其中以福建和广东的品种最为相似, 其次为古巴和美国、广西和云南、澳大利亚和菲律宾、江西和四川、巴西和法国, 说明上述地区在杂交亲本的选择上比较相近。鉴于此, 在遗传育种中应加大利用具有丰富遗传多样性的品种材料并尽量避免选择同一组的品种相互杂交, 同时对于与其他来源地品种群体遗传距离较远的墨西哥品种群体在亲本选配时应给予更多关注。     

一个新的水稻矮秆突变体的遗传分析和基因定位

新的水稻矮秆基因的发掘,对深入研究植物株高的调控途径及株型育种有非常重要的作用。我们报道了从日本特早熟粳稻品种Kitaake的组织培养后代获得的一个矮秆突变体dm,该突变体植株细小,紧凑,机械强度降低,结实率下降,籽粒变窄,千粒重降低等。利用分离群体中的矮秆株,最终将目标基因定位在第4染色体长臂末端InDel标记EL-72和L-1之间,物理距离为168 Kb的区间内,该区间内无已报道的水稻矮秆基因,该基因可能是一个尚未被克隆的新的株高决定基因。     

应用混合分布模型研究水稻株高的遗传

用质量－数量性状的混合分布遗传模型对２个水稻矮秆×高秆的Ｆ_２群体（组合１：Ｈ３５９／Ａｃｃ８５１８;组合 ２：Ｈ３５９／Ａｃｃ８５５８）的株高遗传进行了研究．结果表明：１）存在 １对主基因的分离,高秆对矮秆完全显性; ２）这对主基因的效应大小在两个组合中非常相近,说明这对主基因在不同遗传背景中效应稳定,与微基因之间无明显互作,这对于育种应用是有利的;３）两组合中由微基因分离引起的遗传方差大小相近,微基因的平均显性效应皆是减效方向,且数值上也相近,而平均加性效应则皆呈增效方向,但数值上相差很大,说明两组合中发生分离的微基因的数目可能相似,但微基因在双亲间的分布情况却大不相同;４）亲本表型方差（亦即环境方差）与亲本均值呈明显正相关关系,高秆的环境方差要比矮秆大得多,因而在不同主基因型中,微基因的遗传力表现不同,这在育种实践中应引起注意．     

东北春大豆种质资源表型分析及综合评价

种质资源是大豆遗传育种和解析复杂数量性状的基础,通过对种质资源的评价,可指导育种实践中优异互补亲本的选择,提高优异基因交流累加和新品种培育的效率。本研究选用来自东北三省一区1923-2010年间选育的340份春大豆种质资源,通过在牡丹江地区对12个表型性状的2年综合鉴定,评价品种群体遗传变异特点和筛选优异种质资源,结果表明:(1)春大豆种质资源表型变异丰富。除生育期年份间差异不显著外,其他性状品种间和年份间均呈显著的差异,且2年变化趋势相同。有效分枝数变异幅度最大,其次是主茎荚数、单株粒重和株高,这些性状选择潜力较大,品质性状的变异幅度较小,选择潜力有限;(2)表型性状特征频率分布均符合正态分布。受育成单位纬度和育种目标的影响,生育期呈现北早南晚,北部育成品种营养体较小、植株矮小、节数相对较少、脂肪含量较高,南部育成品种营养体较大、植株高大、单株有效节数多且主茎单节最多荚数多,部分品种蛋白质含量相对较高;(3)采用主成分分析方法综合评价表明,吉育71的ZF值最高,综合性状表现最好,表型性状与ZF值相关分析结果显示,生育期、株高、主茎节数、地上部生物产量、收获指数、主茎荚数和主茎单节最多荚数等7个表型性状可作为春大豆种质资源综合评价指标。在大豆育种中应重视利用具有丰富遗传多样性的基因资源,在亲本选配时适当选择综合性状优良、育种性状优势互补的种质。     

小麦体细胞无性系矮秆变异体AS34株高构成和育种潜力探讨

创制和利用矮秆资源对于小麦品种改良具有重要意义。到目前为止,在小麦属中虽然已鉴定了多个矮秆资源,但多数矮秆资源在小麦中的利用价值有限。本研究对利用无性系变异途径获得的小麦矮秆材料AS34及其与模式小麦品种中国春杂交F1、F2材料进行了株高构成和主要农艺性状分析。结果发现,AS34共有4个节间,比其野生型豫麦66少了1个节间,各个节间长度按相似比例缩短,穗下节长度短于第2节长度;F1株高、节间长度指数介于2个亲本之间,节数与AS34相同,穗长、小穗数、穗粒数超过2个亲本;F2株高、穗长、穗粒数、小穗数变异范围广泛,约70%植株株高为60~89 cm,穗长6.0~9.9 cm、穗粒数50~79粒、小穗数20~24个。结果表明,AS34的矮秆变异由多基因控制,表现为数量性状,其矮秆性状对杂交后代穗长、小穗数、穗粒数等主要农艺性状有正向遗传效应,F2选择穗大、粒多、株高适中优良单株的机率较大,具有很好的育种利用价值。     

宁夏不同年代水稻品种的遗传多样性比较

对宁夏不同阶段主栽水稻品种(系)的主要农艺性状比较表明,第1阶段(1950-1962年)宁夏地方品种与第2阶段(1978-1989年)、第3阶段(1990-1999年)、第4阶段(2000-2005年)、第5阶段(2006-2012年)、第6阶段(2010-2013年)育成品种(系)的农艺性状差异显著,说明通过育种手段宁夏水稻品种的主要农艺性状得到了改良;从第2阶段到第6阶段的变化趋势为生育天数变长,有效穗数减少,穗长、穗粒数、单株粒重、单穗粒重、产量等增加,说明产量性状的育种改良从穗数型向穗粒兼顾型或穗重型发展。利用48对SSR引物对76份宁夏不同年代水稻品种(系)进行遗传多样性分析表明,共检测出290个等位基因,每个位点等位基因变幅为3~15个,平均6.04个;稀有等位基因有109个,占等位基因总数的37.59%;多态信息含量(PIC)变异范围为0.1423~0.8783,平均为0.5512;Nei’s基因多样性指数(He)的变幅为0.1492~0.8945,平均为0.6032。RM333、RM297、RM249、RM501和RM206引物表现为较高的等位基因数和稀有等位基因数,认为较适合应用于宁夏水稻品种的遗传多样性检测。分子方差分析(AMOVA)结果表明,6个不同阶段间遗传变异占总体变异的19.27%,各阶段内品种间的遗传变异占总体变异的80.73%。参试水稻UPGMA聚类分析表明,在遗传相似系数(GS)为0.805处可将其划分为5大类群,12个地方品种都被聚为第Ⅰ类群,具有外来引进血缘的8个常规粳稻品种被聚为第Ⅱ类群,5个优质常规粳稻被聚为第Ⅲ类群,第Ⅴ类群包括2个大穗高产品种,49个宁夏常规粳稻选育品种被聚为第Ⅳ类,说明大多数宁夏水稻品种的亲缘关系较近。6个不同阶段品种聚类分析,第1阶段(地方品种)独聚一类,第2、第3、第4阶段与第5、第6阶段育成品种亲缘关系相对较远;表明不同年代宁夏水稻遗传多样性有较大差异,2005年后宁夏水稻品种的遗传多样性趋于变小。宁夏水稻育种中应加强国内外种质资源的引进和利用,深入挖掘宁夏稻区地方品种和杂草稻资源的有利基因,拓宽宁夏水稻品种的遗传基础,以促进宁夏水稻育种的快速发展。     

云南栽培稻种SSR 遗传多样性比较

采用64个SSR标记对96份云南水稻(Oryz a sativa)地方品种和选育品种的遗传多样性进行比较分析。结果发现64个标记都具有多态性, 共检测到741个等位基因, 每个多态性位点检测到的等位基因数为2-29个, 平均11.57个; Nei基因多样性指数(He)范围在0.345(RM321)-0.932(RM1)之间, 平均为0.56。水稻品种的遗传多样性并非按地理位置均匀分布, 而是在相 似系数为0.17的水平上明显分为2个不同类群, 即籼稻类群和粳稻类群, 且籼粳亚种间的SSR多样性差异不明显, 籼稻平均等位基因数(Ap)和Nei基因多样性指数(Ap=10.6, He=0.46)与粳稻品种(Ap=10.7, He=0.48)十分接近, 可能与这些品种间存在一定频率的基因交流有关。糯稻和非糯稻在籼稻群和粳稻群中都有表现, 没有特别的分布规律。云南栽培稻选育品种与地方稻亲缘关系较近, 其遗传基础可能来源于云南水稻地方品种。本研究结果表明, SSR标记能较好地区分云南栽培稻品种, 且云南水稻地方品种遗传多样性丰富, 存在大量的优质性状可供育种实践选择。     

水稻基因组育种芯片及其应用

水稻基因组育种芯片是将大规模基因组测序、水稻功能基因组研究的最新成果与国际最先进的SNP(single nucleotide polymorphism)芯片技术相结合,构建的服务于育种的基因组技术工具。实践表明,水稻基因组育种芯片在种质资源多样性分析、基因鉴定、基因定位、育种材料基因型选择、品种基因指纹检测等方面可发挥重要作用。水稻基因组育种芯片的应用将推动水稻育种的技术革命。     

几个大麦品种的矮秆遗传规律研究

以8个不同来源的高矮秆大麦品种进行7个组合的杂交,研究了它们的矮秆及其有关性状的遗传规律。结果得出,控制大麦矮秆性状基因的遗传有两种类型:一种是一对基因的矮秆遗传,这对基因包括涡型矮秆基因uz,它与密穗基因1c连锁。从国外引进的两个品种和我国西藏的一个品种属于这一类型。另一种是多对基因的矮秆遗传,已确定是2—3对,它们实际     

利用ISSR标记分析福云(半)同胞系茶树品种(系)的遗传多样性和亲缘关系

福鼎大白茶和云南大叶茶是茶树育种中的骨干亲本,利用这两个亲本选育了许多优良的品种(系).本研究利用ISSR标记技术分析了40个福云(半)同胞系茶树品种(系)的遗传变异水平和亲缘关系.14个ISSR引物在供试品种(系)间共扩增出251条谱带,多态性条带的比率为96.4%.引物的PIC值平均为0.94,Rp值平均为29.35,表明引物扩增位点的高多态性和对品种的强辨别能力.40份供试品种(系)的基因多样性指数(H)为0.35,Shannon信息指数(1)为0.52.按母本来源和育种机构对供试品种(系)进行分组分析,结果表明不同品种(系)组间的遗传多样性水平比较接近,遗传变异主要存在于组内品种(系)的个体之间,不同组间基因交流明显.供试品种(系)间的相似系数介于0.52～0.75,根据相似系数矩阵按UPGMA法对40个供试品种(系)进行聚类分析,构建了不同品种(系)间的亲缘关系树状图.福鼎大白茶在树状图中形成单独的分支,在树状图的根基处,其它品种(系)根据遗传距离聚类成不同的类群.来源于同一育种单位的部分茶树品种(系)聚类在同一类群中,但未发现按母本来源区分的独立类群.总之,通过ISSR标记分析,可在基因组水平上进一步了解福云(半)同胞系茶树品种(系)间的遗传变异水平,并进一步明确其亲缘关系,为今后福云(半)同胞系在茶树育种上的有效利用提供依据.     

一个新的水稻小粒矮秆基因的分子标记定位及效应分析

从水稻(Oryza safjva L．)半矮秆品种蜀恢I62中发现一份小粒矮秆突变体“I62d”。对I62d与4个半矮秆品种杂交F1和F2代的遗传分析表明,I62d的矮生性由一对隐性基因控制。以II-32B／162d F2代作定位群体,用分子标记将I62d突变基凶定位丁水稻第3染色体短臂,该基因与微卫星标记RM218和RMI57之间的遗传距离分别为3．5cM和10．0cM。同时,利用近等基因系分析了该基因的表型效应,结果表明它可使株高降为正常高度的1／4左右,籽粒降为正常大小的1／4左右,并使叶片显著缩短、加宽,结实率显著降低。我们认为162d突变基因是一个新的水稻小粒矮秆某因,暂命名为dI62(t）。     

水稻籽粒灌浆速率的分子机制与遗传调控研究进展

水稻(Oryza sativa)的高产优质是我国粮食安全的重要保障, 也是育种家一直追求的目标。水稻籽粒灌浆速率(GFR)是一个重要而复杂的农艺性状, 直接影响籽粒充实度、粒重和米质。目前, 快速灌浆的优良水稻品种缺乏, 可供育种利用的相关优异基因资源有限, 已成为制约水稻产量和品质进一步提高的瓶颈。相对于水稻的其它农艺性状, GFR具有复杂的时空动态和环境可变性, 相关研究长期围绕灌浆过程的生理生化特性和栽培措施展开, 而分子机制和遗传调控研究启动较晚。该文以近年来国内外发现的水稻GFR相关基因为主线, 从糖类代谢和运输相关基因对GFR的影响、转录和翻译调控基因对GFR的调节、粒型和粒重等相关数量性状位点(QTL)对GFR的作用, 以及GFR相关QTL的分析和克隆4个方面, 对GFR分子机制与遗传调控进行综述; 并对GFR的研究策略特别是表型组学相关技术的应用前景进行展望, 以期推动该领域的基础研究和育种应用。