从农艺性状和分子标记鉴定一个水稻三倍体×二倍体F_2群体的遗传稳定性

一自然发生的三倍体水稻(OryzasativaL.)材料(SAR_3)与二倍体(生47)杂交,在F2代获得了一个稳定群体。群体形态表现、农艺性状分析和微卫星标记三个方面的研究表明:该杂交F2群体确系两个亲本的杂交后代,在杂交后有重组发生并迅速纯合,因而在形态上和遗传上呈现稳定性。对水稻中出现的这种早代稳定现象的利用途径和发生机制进行了探讨     

水稻早世代稳定718群体的获得及分析

水稻早世代稳定现象是近年来发现的一种特殊现象,其中多个早世代稳定群体是在利用来自水稻双胚苗中的多倍体与不同二倍体材料杂交得到的。本实验利用一自然突变的多倍体,与二倍体水稻太平369杂交,F1代大部分为非整倍体,其中5株为二倍体,收取这5株二倍体上的种子,种下得到F2群体且定名为718群体。该群体田间观察整齐一致,经过对田间调查数据和微卫星结果的分析,表明该群体为一早世代稳定群体。     

百合‘Siberia’בManissa’种间杂交后代的染色体核型分析

以东方百合杂种系(Oriental hybrids group)品种‘Siberia’为母本,OT杂种系(interspecific hybrids betweenOriental and Longiflorum/OT group)品种‘Manissa’为父本杂交获得种间杂交F1代,对亲本及F1代株系的染色体数目和形态特征进行了分析。结果显示,母本东方百合‘Siberia’为二倍体即24条染色体,而父本‘Manissa’是高度杂合后代,为三倍体即36条染色体。杂交F1代的8个株系中有6个株系为二倍体即24条染色体,有2个株系为非整倍体,染色体条数分别为25和26条。母本‘Siberia’的核型为4m(1SAT)+10st(1SAT)+10t,父本‘Manis-sa’的核型为3m+18st(1SAT)+15t(1SAT),均属3B型。杂种F1代核型出现了多种类型,其中株系a、b、h为3B型,株系c、d、e、f为3A型,株系g为4B型。与亲本染色体形态相比,F1代株系出现了随体及端部着丝点染色体较多等染色体形态结构特征,而亲本没有这些特征。从染色体的形态、随体来看,子代为真杂种,在遗传上均偏向于母本。     

不同倍性鱼的血细胞和精子DNA含量比较

我们以前的研究表明, 以红鲫 (2n=100) 为母本及湘江野鲤 (2n=100) 为父本的杂交后代的F1-F2 为二倍体 (2n= 100)。在二倍体 F2 个体中, 存在能分别产生二倍体卵子和二倍体精子的雌、雄个体, 二倍体卵子和二倍体精子结合, 形成了两性可育的四倍体鱼 (F3)。目前四倍体鲫鲤已连续繁殖了 12 代 (F3-F14), 形成了一个遗传性状稳定的四倍体鱼群体 (4n= 200) (Liu et al.,2001; 孙远东等, 2003)。雌性四倍体鲫鲤产生的二倍体卵子经紫外线照射的散鳞镜鲤精子激活后,无须染色体加倍处理, 可发育为全雌性二倍体雌核发育后代 (G1) (2n=10…     

''土佐文旦''胚囊发育及其子代体细胞染色体的观察研究

选取母本‘土佐文旦’不同时期的花蕾及文旦杂交F1子代3~5 mm长的幼叶,采用石蜡制片法及柑橘染色体制片技术,观察不同时期母本子房结构及杂交F1子代体细胞染色体数目。结果显示:(1)追踪到母本大孢子的发生及不同时期胚囊的发育特征,获得了杂交F1子代清晰可靠、分散良好的体细胞染色体图像,母本石蜡切片观察结果为进一步确定2n雌配子的最佳诱导期提供依据;(2)杂交F1子代体细胞染色体观察结果表明,杂交F1子代中既有正常的二倍体也有三倍体,为进一步原位杂交技术及确认2n配子类型和可能的遗传效应奠定了基础。     

早世代稳定水稻的ISSR标记

2个早世代稳定亲本与4个普通水稻杂交,F2代出现了8个早世代稳定株系。遗传分析表明,稳定株系出现时杂交F1群体分离,同一组合的F2群体中既出现农艺性状整齐一致的稳定株系,又出现按孟德尔分离的株系。利用26个ISSR引物对F2稳定株系进行分子标记,结果表明稳定株系出现4种类型的标记带型：母本带型出现,父本带消失;父本带型出现,母本带消失;由双亲的部分标记带组合而成;双亲标记带型消失,而出现新的标记带型。没有出现由双亲标记带组合而成标记带型。ISSR引物900标记的2000bp标记带可以将稳定株系与普通水稻材料划分为两类群。     

水稻早世代稳定718群体的获得及分析

水稻早世代稳定现象是近年来发现的一种特殊现象,其中多个早世代稳定群体是在利用来自水稻双胚苗中的多倍体与不同二倍体材料杂交得到的。本实验利用一自然突变的多倍体,与二倍体水稻太平369杂交,F_1代大部分为非整倍体,其中5株为二倍体,收取这5株二倍体上的种子,种下得到 F_2群体且定名为718群体。该群体田间观察整齐一致,经过对田间调查数据和微卫星结果的分析,表明该群体为一早世代稳定群体。     

送春与多花兰种间杂交后代的ISSR分析

该文使用简单重复序列间( ISSR)分子标记,对送春与多花兰种间杂交后代进行了研究。结果表明：从80个ISSR引物中筛选出14个扩增效果稳定的ISSR引物,对两亲本和59个F1代个体进行了ISSR扩增,得到107个扩增位点,扩增的片段大小位于90~2100 bp之间,平均每个引物扩增7.64条条带,得到11种类型的带。 ISSR标记在送春×多花兰的F1代中表现出一定的多态性,分离频率为44.86％,分离位点有83.33％符合孟德尔1︰1或3︰1的分离规律,产生偏孟德尔分离的位点占12.50％,余下的4.17％属于特殊分离带型。可能导致后代变异的位点为偏孟德尔分离的6条带、缺失的8条带或新生成的2条带。聚类图中父本和母本与F1代个体间的遗传距离较远,59个杂交后代先聚集成一组,再同母本相聚为一组,最后才同父本聚在一起,59个杂种均偏母本型。送春与多花兰的杂交后代在植株形态、染色体、遗传物质方面都具备双亲特点,61个个体间的ISSR分子量标记结果和植株形态学特征都说明,59个F1代杂种包含送春和多花兰的遗传特性是真杂种;F1代杂种既有双亲的互补特征带,又有双亲的重组片断即产生新的特异带,这说明送春与多花兰的杂交后代具有遗传变异的特点。该研究结果可以有效地对杂交后代进行定向选择,为兰花的杂交育种提供了分子依据。     

水稻早世代稳定相关的SSR标记

以具有早世代稳定特性的9个水稻品系和7个栽培稻进行杂交得到130个杂交组合。发现在同一个组合的F2群体中除出现孟德尔式分离株系外还出现性状整齐一致的稳定株系,在F2群体中出现了32个不同农艺性状的稳定株系。SSR标记结果表明：稳定株系F2与其F1单株的标记一致,都是纯合的,且双亲的标记在后代都有出现,双亲的标记位点在后代的染色体上同时出现,说明稳定株系为真杂种;分离株系F2与其F1单株SSR标记均为杂合;大部分稳定株系在RM276、RM258、RM248、RM1这4个标记位点都较高频率地出现非父母带型。推测出现变异的配子激活杂种合子体细胞减数分裂,合子经过减数分裂后,4个单倍体细胞经过胚胎发育选择,其中一个细胞染色体加倍而发育为纯合的二倍体植株。     

一个新的水稻花器官数目突变体fon(t)的鉴定及分析

水稻花器官数目突变体 fon(t)是在单倍体与二倍体的杂交 F2代发现的,经过多代种植,已稳定遗传。以 fon(t)为父本,以日本晴、93?11 和 R527 为母本配制杂交组合进行遗传分析,根据 F2代表型及χ2测验结果表明,该突变体的性状是由单隐性基因控制的。因为对花器官数目突变体曾有报道如 fon1、fon2 和 fon3,所以该突变体暂定名为 fon(t)。该突变体导致内外稃开裂,花器官外露;雄蕊和雌蕊的数目均增多,雄蕊一般 6~9 枚,雌蕊 1~2 枚;浆片同源转化为类内稃的结构;个别的花器官中还出现花丝上伸出类柱头的结构,浆片上部同源转化为类柱头或者类雄蕊的结构。研究结果表明,fon(t)基因可能影响水稻第三、四轮花器官的数目以及第二轮浆片的发育。     

利用回交法与Wx基因分子标记辅助选择培育糯性小麦

以中国春糯性位点全套近等基因系为研究材料,对小麦Wx基因的6个STS标记和1个CAPS标记进行了筛选。改良PCR扩增条件以及产物检测方式后,从这些标记中筛选出3个标记,包括鉴定Wx-A1、Wx-D1位点的2个共显性STS标记和Wx-B1位点的1个显性STS标记,用于本研究中糯性小麦的分子标记辅助育种。在育种过程中,首先配制全糯材料“98Y1441”与推广品种“川育12”的杂交组合,采用籽粒碘染法从其F2种子中选择全糯基因型个体与回交亲本川育12杂交,如此反复自交、回交,历经数代异地加代繁殖得到BC5F2代回交改良群体。利用上述3个分子标记从该群体中筛选出了8种Wx基因型,经卡方检验,其分离比符合3对基因的分离比例,其中基因型为aabbdd的植株有2株,直链淀粉含量分别为1.81%和0.82%,为全糯小麦;基因型为AAbbdd, aabbDD的部分糯性植株各有1株,直链淀粉含量分别为15.24%和17.57%。研究中获得的BC5 F2代群体的农艺性状接近回交亲本,并明显优于全糯材料“98Y1441”,表明采用回交法与Wx基因分子标记辅助选择相结合,有助于培育高产、优质的全糯和部分糯小麦。     

长蓝猪QTL定位资源群建立及其遗传分析

利用高度选育的8头瘦肉型长白猪为父本,16头中国优良地方品种蓝塘猪为母本,采用远交系杂交的F2代设计方法,建立包括8头F1公猪、40头F1母猪和232头F2个体的猪资源群体。资源群体的遗传分析表明,所测定的32个性状都有一定的变异,主要经济性状的变异系数都在10％以上。进一步的方差组分估计表明,主要经济性状的加性遗传方差较大。在所测定6号染色体连锁群的22个微卫星DNA标记中,12个表现有多态性,全群平均杂合度为0.53,多态信息含量为0.46,能较好地为QTL检测提供信息。因此,F2代有较好的分离状态,有可能利用该资源群体检测到较多的QTL。     

中国对虾抗WSSV及其它经济性状的QTL定位初步研究

以中国对虾抗WSSV选育群体第四代雌虾和野生中国对虾雄虾为亲本,采用人工精荚移植方式产生F1代家系,家系内个体姊妹交获得R家系材料,42尾R家系个体采用口饲法进行WSSV（White Spot Syndrome Virus）攻毒实验,获得个体抗WSSV及其它相关数据。构建了中国对虾的AFLP（Amphfied Fragment Length Polymorphism）分子标记遗传连锁图谱。利用MAPMAKER／QTL1．1软件进行了中国对虾体长、全长、体重及抗WSSV性状的QTL（Quantitative TraitsLoci）定位分析,首次实现了中国对虾重要经济性状的QTL定位。在LOD值大于2．0的条件下,共检测到和体长相关的QTL位点1个,与全长相关的QTL位点2个,与体重相关的QTL位点2个,与抗WSSV性状相关的位点2个,分别位于3个连锁群上,位点变异解释率从26．6％-66．9％不等。在其中的1个连锁群上检测到了体重、全长和抗WSSV性状相关的三个QTL位点,1个连锁群上检测到了体重和抗WSSV性状相关的两个QTL位点,1个连锁群上检测到了全长和体长相关的两个QTL位点。表明在中国对虾在此生长阶段,抗WSSV性状和个体大小存在一定程度的正相关关系[动物学报54（6）：1075-1081,2008]。     

基于F-2群体的藏鸡羽色、胫色性状的遗传分析

采用白来航、寿光鸡分别与藏鸡进行正反交交配,F1代进行自群交配产生F2群体,观察F1和F2代中羽色、胫色的表现和分离比例。结果表明,白来航鸡的白羽和寿光鸡的黑羽对藏鸡麻羽的遗传方式是完全显性遗传;麻羽是由两个或两个以上的等位基因决定的,只有同时存在这两个或两个以上的等位基因,才可能表现出麻羽来;决定胫色性状的Id/id基因为伴性遗传,隐性基因id在纯合子时有个逐步表达的过程;本研究证实了所用白来航公鸡胫色性状的基因型为显性纯合子。     

甘蓝花药培养胚状体诱导形成影响因子研究

用甘蓝F1、F2和自交系S33个世代6种基因型材料进行甘蓝花药培养诱导胚状体形成影响因子研究。结果显示:(1)高浓度蔗糖对甘蓝胚状体形成具有显著的诱导作用,6%蔗糖浓度是甘蓝花药培养的最适浓度,其胚状体的诱导率最高达12.2%;(2)材料基因型是影响花药培养的主要因素,F2和F1代材料胚状体诱导效果好,且胚状体诱导率F2代(F2P192和F2P194)18.9%比F1代(F1S17和F1S13)17.1%较高,但差异不显著,自交系S3代材料很难诱导出胚状体;(3)B5培养基比MS培养基更适合甘蓝花药胚状体的诱导培养。结果表明,甘蓝F2代是其花药诱导培养胚状体的最佳基因型材料,B5 2.0 mg/L 2,4-D 2.0 mg/L KT 6%Suc是甘蓝花药诱导培养胚状体的最适培养基。     

Genetic mapping of folate QTLs using a segregated population in maizeFA

As essential B vitamin for humans, folates accumulation in edible parts of crops, such as maize kernels, is of great importance for human health. But its breeding is always limited by the prohibitive cost of folate profiling. The molecular breeding is a more executable and efficient way for folate fortification, but is limited by the molecular knowledge of folate regulation. Here we report the genetic mapping of folate quantitative trait loci(QTLs) using a segregated population crossed by two maize lines, one high in folate(GEMS31) and the other low in folate(DAN3130). Two folate QTLs on chromosome 5 were obtained by the combination of F_2 whole-exome sequencing and F_3 kernel-folate profiling. These two QTLs had been confirmed by bulk segregant analysis using F_6 pooled DNA and F_7 kernel-folate profiling, and were overlapped with QTLs identified by another segregated population. These two QTLs contributed 41.6% of phenotypic variation of 5-formyltetrahydrofolate, the most abundant storage form among folate derivatives in dry maize grains, in the GEMS31 DAN3130 population.Their fine mapping and functional analysis will reveal details of folate metabolism, and provide a basis for marker-assisted breeding aimed at the enrichment of folates in maize kernels.     

水稻半矮生基因sd－1的遗传性状表现──Ⅳ．半矮生性与大粒性的结合

为克服水稻半矮生基因ｓｄ－１减小粒重的副作用,培育了半矮生粳稻型大粒品种。本研究用具有大粒基因ｌｋ－ｆ的高秆品种房吉和具有半矮生基因ｓｄ－１系统ＳＣ－ＴＮ１的杂种进行了鉴定分析。结果表明,选育的半矮生系统的千位重均较ＳＣ－ＴＮ１有所提高,并出现了千粒重３０克以上的系统。亲子代的相关分析表明,粒长间有高度的正相关。充分说明,ｓｄ－１的半矮生性和大粒性的结合是可能的。因此指出,通过选择适当的大粒种质资源与ｓｄ－１基因组合,使半矮生性的抗倒伏和大粒的丰产性一体化,可以培育成丰产性更高的粳稻品种。     

作物杂种后代基因型值和杂种优势的预测方法

本文提出了利用作物亲本和F_1预测杂种后代基因型值和杂种优势的统计分析方法.该方法运用加性-显性遗传模型,分析双列杂交试验资料,用MINQUE(1)法估算方差分量以及预测遗传效应值.由加性和显性效应预测值可进一步预测F_1,F_2,BC_1,BC_2,等不同世代的基因型值,在预测F_1群体平均优势和群体超亲优势的基础上,可以推导出其它各世代的杂种优势.提出了预测杂种后代保持超亲优势世代数的简单公式,根据杂交组合F_1群体平均优势和双亲相对遗传差异,便可预测该组合能在生产上直接利用的世代数.以棉花六个品种完全双列杂交试验资料为例,分析了各组合F_1和F_2的基因型值、超亲优势和保持5％超亲优势的世代数.     

斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯不同抗性水平与解毒代谢酶的关系

为探讨斜纹夜蛾Spodoptera litura (Fabricius)对氯氟氰菊酯抗性水平与解毒代谢酶之间的关系, 以泰安郊区对氯氟氰菊酯抗性为543.7倍的斜纹夜蛾田间种群为材料, 研究了药剂汰选与否的抗性动态及不同抗性水平的解毒代谢酶活性变化。结果表明: 室内继代饲养至第30代, 不接触任何药剂的抗性下降至102.3倍, 用氯氟氰菊酯汰选28代后, 抗性上升到3 049.3倍, 而在药剂汰选至第14代, 抗性已至2 593.8倍时, 停止用氯氟氰菊酯汰选, 到第30代的抗性又降至786.3倍。表明斜纹夜蛾抗氯氟氰菊酯田间种群, 在无药剂选择压力时抗性水平会显著下降, 继续给予药剂汰选会使抗性水平显著上升。检测斜纹夜蛾田间种群5龄幼虫中肠酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性, 发现与敏感种群有显著性差异, 而多功能氧化酶O-脱甲基活性与敏感种群的差异不明显; 给予氯氟氰菊酯药剂汰选, 酯酶、谷胱甘肽S 转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基3种酶的活性均呈显著增加趋势; 停止用氯氟氰菊酯汰选后, 3种酶的活性又呈显著下降趋势; 不接触任何药剂, 随着饲养世代数的增加, 其酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性也呈下降趋势。结果提示斜纹夜蛾幼虫酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶O-脱甲基活性的提高是斜纹夜蛾对氯氟氰菊酯抗性上升的重要原因。     

微卫星DNA监控大鼠近交系的培育

采用微卫星DNA技术来监控大鼠仔代基因状况,选择性地进行交配繁殖,使基因快速纯合,缩短培育新的近交系动物周期。利用PCR扩增30个微卫星DNA位点对封闭群SD和Wistar大鼠交配繁殖的仔代鼠进行微卫星DNA多态性分析,仔代中与母代SD大鼠相似系数高的与中的进行定向交配繁殖。F2代大鼠均为杂合多态的位点,没有纯合位点;到F9代时基因纯合位点达27个,纯合基因位点率为90%。每代相似系数具有不断上升的趋势,上升率为6-20%。采用皮肤移植方法验证了F9代大鼠间无排斥。建立了一种新的快速培育近交系动物的方法。