陆海BC_4F_3和BC_4F_(3:4)代换系纤维产量与品质的表型评价

对陆海BC4F3和BC4F3:4代换系群体的纤维产量与品质的表型性状进行初步评价分析,结果表明,群体代换系各性状平均值与轮回亲本中棉所45相近,但群体内部个体间仍存在丰富的遗传变异,其中不乏超越中棉所45的材料。从中筛选20个纤维品质突出单株(株行),2年的上半部平均长度高于30.00 mm,断裂比强度高于31.0 c N/tex,表现较好的一致性和稳定性,为进一步棉花纤维品质育种提供了选择材料。     

大豆蛋白质含量的遗传变异及其与主要农艺性状的相关性分析

摘要：以综合性状优良的黄淮海区主栽大豆品种中黄13为轮回亲本,从大豆微核心种质中选择蛋白质含量显著低于或高于轮回亲本的中黄20、东山69、迟黄豆-1和泰兴牛毛黄乙等4个品种作为供体亲本,比较分析了4个组合的RP、DP、F2、BC1F2和BC2F2蛋白质含量的遗传变异及其与主要农艺性状的相关性,结果表明,双亲蛋白质含量高有利于提高其杂交、回交后代的蛋白质平均含量及超轮回亲本个体比例;F2、BC1F2和BC2F2群体蛋白质含量的变异系数依次降低,BC2F2的蛋白质平均含量及其变异系数接近于轮回亲本;蛋白质含量在F2群体内呈正态分布,在双亲蛋白质含量高的组合中,其BC1F2群体呈偏态分布,但在BC2F2群体恢复了正态分布,稳定较快;供体亲本与其杂交2代、回交1代和回交2代在蛋白质含量、脂肪含量、株高、单株荚数、单株粒数、百粒重等性状上呈显著或极显著相关。     

利用棉花优质渐渗系进行纤维品质性状和衣分的QTL定位

纤维品质和衣分是棉花育种改良的主要目标性状。为充分挖掘与纤维品质和衣分相关的优异基因资源,利用海岛棉优异纤维渐渗系Sealand(Se)和高产抗逆的陆地棉品种鲁棉研37号(L37)为亲本,构建了包含372个单株的F2群体,进行遗传图谱的构建和QTL定位的研究。从9628对引物中筛选到320对在亲本中具有多态的标记,多态率约为3.32%;连锁分析表明(LOD=6.5),有248个标记位点进入连锁群,分布在26条染色体上,覆盖区间为2347.63 cM,约占棉花基因组的52.76%,平均每条染色体9.54个标记,标记间平均间距为9.50 cM;利用F2群体的棉花纤维品质和衣分数据,共定位到20个与纤维品质性状和衣分相关的QTLs,其中纤维上半部平均长度和整齐度指数各2个,断裂比强度5个,马克隆值和伸长率各4个,衣分3个,贡献率为3.50%～16.82%;与纤维上半部平均长度、断裂比强度和伸长率相关的11个QTLs,增效基因均来自亲本Se,与马克隆值、整齐度指数和衣分相关的9个QTLs,增效基因均来自亲本L37。在D6染色体上鉴定到一个含有纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的QTL簇,该区间包含有148个基因,通过GO富集分析和KEGG富集分析,并结合TM-1的转录组数据,获得了3个可能与纤维发育相关的基因:Gh_D06G0039、Gh_D06G0142和Gh_D06G0145。本研究为棉花纤维品质和衣分性状QTL的精细定位及相关候选基因的筛选奠定了基础。     

一个水稻长芒基因AWN-2的定位与克隆

本研究在以广西普通野生稻DP30为供体,籼稻品种9311为受体构建的染色体片段代换系中,筛选鉴定出1份稳定遗传的具有长芒表型的染色体片段代换系。利用该代换系与轮回亲本9311构建了BC5F2分离群体,对控制长芒表型的基因进行了遗传分析,发现该群体中长芒与短芒的单株分离比符合3:1的比例,表明该长芒性状受一对显性核基因控制。采用图位克隆法,将目的基因精细定位于水稻第4染色体分子标记M7和M8之间的12.14 kb范围内,该区域只有一个候选基因即LOC_Os04g43840,测序分析发现与栽培稻日本晴、9311相比,CSSL5的LOC_Os04g43840基因在5'UTR区有29个碱基的缺失和2个碱基的置换,因此,推测LOC_Os04g43840可能为该长芒候选基因。     

转基因抗虫棉农艺性状和纤维品质的遗传多样性

本研究以国内育成和国外引进的52份转基因抗虫棉品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,调查农艺性状、测定纤维品质,基于农艺性状和纤维品质分析供试品种(系)的遗传多样性.结果表明:在9个农艺性状中,烂铃数的变异系数最大,其次为产量、有效铃数和第一果枝节位高度,变异系数最小的是衣分和果枝数.转基因抗虫棉品种纤维长度基本能够满足纺织工业需求,2.5%跨长主要集中在28～30mm;纤维比强度平均值为27.1cN/tex,变幅为23.0～31.6cN/tex;马克隆值的平均值为4.8,变幅为4.0～5.6.成对品种的欧氏距离变化在1.53～13.31之间,平均值为4.79,单一品种欧氏距离的平均值分布在3.62～10.51之间,表明不同品种之间具有一定的差异.采用离差平方和法对欧氏距离进行聚类,可以将供试品种明显地划分为2类,一类为中熟品种,另一类为早熟品种.     

水稻回交世代中两个抗纹枯病主效数量基因的鉴定与标记辅助选择

对水稻品种特青与Lemont杂交组合的F2 单株无性系群体,进行 2年有重复的抗水稻纹枯病QTLs定位,在特青的第 9号染色体和Lemont的第 11号染色体上分别定位到了 1个主效抗纹枯病QTL,各自命名为qSB 9和qSB 11。从该F2 定位群体中,根据位点双侧标记带型,选取 2个位点均为感病等位基因纯合的 2个单株作为双感亲本,均为抗病等位基因纯合的 1个单株作为双抗亲本,分别与轮回亲本特青和Lemont进行回交。标记辅助选择始于BC2F1 及以后的各回交世代,并于BC2F1 和BC4F1 世代进行了病原菌人工接种鉴定。鉴定结果表明,qSB 9和qSB 11确实存在于原定位区间,各等位基因也在回交过程中被成功选择。BC3F2 采用秧田期大群体标记检测,从中选取符合要求的单株,分别混合得到特青背景下的双感纯合系, Lemont背景下的双感、双抗纯合系,将这些纯合系连同轮回亲本同时种植于扬州大学农学院试验田和江苏里下河农科所试验田, 2次重复,随机区组设计,进行接种实验。结果表明: 1 )相同背景下的不同纯合系间在发病程度上存在极显著的差异,不同纯合系的病情严重程度依次为:Lemont双感系>特青双感系>Lemont>特青 >Lemont双抗系; 2 )2个位点上的抗性等位基因qSB 9和qSB 11单独存在时,分别可减轻病级 1 2级左右,同时存在时可减轻病级 2级左右;     

紧穗野生稻（O．eichingeriA．Peter）控制红色果皮基因的定位

将绿色果皮的紧穗野生稻与白色果皮的栽培稻(Oryza sativa L.)中花九号杂交,在以中花九号为轮回亲本的回交后代中分离出具有红色果皮的种子,自交后获得BC4F3分离群体,经卡平方测验,红、白子粒单株比例符合3∶1分离比例,初步确定该红色果皮性状来自于紧穗野生稻的单片段代换系且受一对显性基因控制.利用123对SSR引物对其中1个分离群体的115个隐性单株进行基因定位,将该基因初步定位于第7染色体短臂上的RM1253和RM8262标记之间,其遗传距离分别是2.61cM和3.48cM,初步命名为Rf.     

普通野生稻中增产相关QTL的发掘

普通野生稻(Oryza Rufipogon)是重要的遗传资源,发掘其优良等位基因将对水稻遗传改良产生重要影响。文章从以珍汕97为轮回亲本,普通野生稻为供体的BC2F1群体中选择一个与珍汕97表型明显不同的单株BC2F1-15,经过连续自交获得回交重组自交系BC2F5群体。均匀分布于12条染色体的126个多态性SSR(Simplesequence repeats)标记基因型分析,发现BC2F1-15单株在30%的标记位点为杂合基因型;利用该群体共检测到4个抽穗期、3个株高、4个每穗颖花数、2个千粒重和1个单株产量QTL。在第7染色体RM481-RM2区间,检测到抽穗期、每穗颖花数和产量QTL,野生稻等位基因表现增效作用;其他3个每穗颖花数QTL位点,野生稻等位基因也均具有增效作用。结果表明野生稻携带有增产相关的等位基因,这些有利等位基因无疑是水稻遗传改良可资利用的新资源。     

利用置换系检测棉花第16染色体的产量、纤维品质QTLs

陆地棉(Gossypium hirsutum L.)和海岛棉(Gossypium barbadense L.)是两个栽培四倍体棉种.前者产量高、适应性广,后者纤维品质优良.置换了海岛棉一对染色体的陆地棉置换系是研究海陆杂种此对染色体上基因互作的优异材料.在对第16染色体的置换系(简称Sub 16)进行遗传评价的基础上,利用(TM-1×Sub 16)F2∶3家系对位于第16染色体上的重要农艺性状进行遗传分析,发现第16染色体上有铃重、衣分、衣指、纤维长度、第一果枝节位的QTLs 各2个,纤维伸长率、开花天数的QTL各 1个,没有检测到子指、纤维强度、麦克隆值的QTL.在构建第16染色体的RAPD、SSR分子标记连锁图基础上,利用分子标记对相应重要农艺性状进行区间作图,检测到铃重、开花天数、纤维长度、纤维伸长率的QTL各1个,在F2∶3株系群体中能解释的表型变异分别为15.2%、12.1%、19.7%和11.7%;检测到2个衣指QTLs,在F2∶3株系群体中能解释的表型变异分别为11.6%和41.9%;检测到3个衣分QTLs,在F2∶3株系群体中能解释的表型变异分别为8.7%、9.6%和29.2%.单标记检测到铃重、开花天数的QTL各1个,在F2∶3株系群体中能解释的表型变异分别为1.60%和4.63%.证明了第16染色体与铃重、衣分、衣指、纤维长度、纤维伸长率、开花天数等性状的关系.     

利用高代回交和分子标记辅助选择建立水稻单片段代换系

以水稻品种华梗籼74为受体,以6个水稻品种为供体．通过高代回交和微卫星标记辅助选择相结合的方法,建立了水稻的一个单片段代换系群体。该群体Fh86个单片段代换系组成,其中52个在BC3F2中获得,34个在BC3F3中获得。每个单片段代换系只含有来自一个供体的一个染色体代换片段,而遗传背景与华粳籼74相同。这些单片段代换系的代换片段分布于水稻的12条染色体,代换片段的长度为1．5～56．3cM,平均长度为23．0cM。全部代换片段在水稻基因组上的覆盖率为57．1％。     

云南稻核心种质BC1F2代形态性状的遗传变异

在昆明孕穗期平均温度18.1℃的自然低温下,以云南当家品种滇屯502和合系35作轮回亲本,以548份云南稻核心种质为供体亲本配制的杂种BC1F2(458份)为材料,按籼粳、稻作区进行云南稻核心种质杂种后代形态性状遗传变异研究。结果表明:(1)杂种BC1F2具有丰富的形态多样性,结实率、实粒数、秕粒数、穗颈长等形态性状都表现出较大的变异,平均多样性指数也较高。(2)籼粳间、稻作区间单一性状变异趋势基本一致,但多样性指数存在一定差异。     

小麦和无融合生殖披碱草杂交后代(BC2F2)的无融合生殖及胚胎发育过程中的异常现象研究

对小麦（Triticum aestivum）和无融合生殖披碱草（Elymus rectisetus）的染色体数目为42的杂种后代（BC2F2）单株进行了RAPD检测和胚胎学研究,RAPD检测结果表明：染色体数目为42条的BC2F2单株的遗传组成与普通小麦的遗传组成十分接近,但是在部分单株中出现了披碱草的特异带。由此可以推测,经过回交和自交后小麦草的部分染色体片段已经整合进了小麦的染色体。在部分BC2F2单株胚胎学切片中发现了较高比例的（5%左右）双孢原、早发胚以及多胚囊等无融合生殖现象,直接表明了无融合生殖基因转移。由于基因整合的多样性。无融合生殖基因在有些单株中并没有充分表达,从而造成了某些单株胚胎发育的异常。     

一个控制水稻籽粒长度主效基因--Lk-4(t)的BC2F2群体定位及其遗传效应分析

水稻籽粒大小和形状是影响稻米外观品质和产量的重要影响因素,对控制这些性状基因的定位和克隆有助于弄清籽粒大小基因的表达模式和相应的代谢系统,最终实现该性状的自由调控。运用SSR和CAPs标记对来源于蜀恢527//蜀恢527／小粒回交组合BC2F2群体800隐性长粒单株进行分析,定位了一个控制水稻籽粒长短的基因,Lk-4（t）。对F2和BC2F2群体籽粒大小形状和千粒重的遗传分析表明,回交能将大部分对目的基因效应具有干扰修饰作用的微效基因多态性除去,从而有利于对目的基因型的准确鉴定;在F2和BC2F2群体中只发现两类籽粒长短表现型,即短粒和长粒,并且二者分离比例符合3：1的典型一对等位基因分离比例。这说明群体中籽粒长短变异是受一对基因控制。通过对BC2F2群体中隐性（长粒）单株进行分子标记分析,将这个控制籽粒长短的主效基因定位在3个CAPs标记,P1-EcoRV,P2-SacⅠ和P3-MboⅠ附近。连锁分析表明,Lk-4（t）位于水稻第3染色体着丝粒附近,离标记P1-EcoRⅤ和P2-SacⅠ分别有0．90cM和0．50cM的距离。     

小麦和无融合生殖披碱草杂交后代（BC2F2）的无融合生殖及胚胎发育过程中的异常现象研究

对小麦（Triticum aestivum）和无融合生殖披碱草（Elymus rectisetus）的染 色体数目为42的杂种后代（BC2F2）单株进行了RAPD检测和胚胎学研究。RAPD检测结果表明：染色体数目为42条的BC2F2单株的遗传组成与普通小麦的遗传组成十分接近,但是在部分单株中出现了披碱草的特异带。由此可以推测,经过回交和自交后小麦草的部分染色体片段已经整合进了小麦的染色体。在部分BC2F2单株胚胎学切片中发现了较高比例的（5%左右）双孢原、早发胚以及多胚囊等无融合生殖现象,直接表明了无融合生殖基因转移。由于基因整合的多样性,无融合生殖基因在有些单株中并没有充分表达,从而造成了某些单株胚胎发育的异常。     

应用主基因-多基因混合模型研究昆明小白谷孕穗期耐冷性的遗传

以耐寒的昆明小白谷与农艺性状好但不耐寒的十和田杂交并以十和田为轮回亲本回交培育的耐寒的近等基因系(NIL)不同单株(BC4F6)与轮回亲本杂交再自交的4个F2代群体,2003年在海拔为2150m用冷泉水(18℃～19℃)灌溉的阿子营乡种植,利用主基因-多基因混合遗传模型分析了4个F2代群体的耐冷基因效应,结果表明4个组合中耐冷基因是受一对主效基因控制,其主效基因的遗传率为59.10%～81.04%.     

籼粳交组合培矮64S/ 日本晴F2、F3 及F6 代主要农艺性状分析

采用方差分析和相关分析等方法对籼粳交组合培矮64S/日本晴F2、F3及 F6代分蘖数、有效分蘖数和株高等7个主要农艺性状进行了研究。结果表明, 7个农艺性状在双亲之间均存在显著或极显著差异, 亲本在不同年份和不同地点表现出较大差异, 株高表现变异系数较大, 分别为14.4%和22.8%。各性状在3个世代中除了F2分蘖率、F3齐穗期和F6株高, 其余各性状均呈连续变异, 分布频率大致接近正态分布, 同时存在双向超亲分离现象。各性状不同世代相关系数有一定的变化, 但不改变其方向。这些结果可以为水稻数量性状基因座分析提供有价值的信息, 也可为水稻遗传改良提供理论依据; 本文还对选用测序水稻品种为亲本构建群体进行农艺性状研究的意义进行了讨论。     

彩色棉种质资源农艺性状和纤维品质鉴定与分析

基于农艺性状和纤维品质对61份彩色棉种质材料进行鉴定分析,结果表明：材料间衣分、2．5％跨长、马克隆值呈极显著差异,整齐度、伸长率、比强度和单株铃数存在显著差异,株高、果枝数、单铃重差异不显著;供试材料纤维品质较差,除中国农业科学院棉花研究所选育的棕125、棕絮1号等材料外,大部分种质系2．5％跨长、比强度等指标不能满足纺织工业的需求,但仍有31份种质系单一性状较优,如棕2—63（IAA）、棕3-944等。采用类平均法对供试材料进行聚类分析,61份材料聚为7个类群,供试材料表现型性状相似较低,尤其部分基础彩色棉遗传材料与其他材料相似性极低,单独构成一类,如皱缩红鸡角叶棕絮、hunan绿等。综合分析表明,供试材料农艺性状和纤维品质较差,遗传多样性较丰富。     

基于玉米导入系群体的3个农艺性状QTL分析

通过回交育种程序结合SSR标记构建以玉米自交系农系531为受体亲本、10个具有不同农艺性状的自交系为供体的染色体片段导入系群体,在该群体BC3F3世代,利用GGT32图示基因型软件和Windows QTL IciMapping v1.0对导入片段进行检测、并结合田间调查对控制玉米穗位高、穗上叶夹角和株高的QTL进行分析.研究表明,导入系群体的创建在遗传结构上改良了农系531穗位偏高、穗上叶夹角偏大的不足,并得到基本符合育种目标的改良株系.通过QTL分析,在具有相同性状改良的单株上,分别检测到4个包含穗位高、4个包含穗上叶夹角和6个包含株高QTL的共同的导入染色体片段.     

香菇沪香F2菌株重要农艺性状在F2和F3代中的遗传规律

以香菇菌株“沪香F2”及其自交优良F2代菌株“申香1504”为实验材料,收集孢子单核体,对其交配型进行鉴定,然后通过单孢自交的方法,构建F2和F3代群体,并对孢子单核体、F2、F3代群体各阶段培养、出菇情况以及重要农艺性状进行详细统计分析,研究各性状表型分化的情况及遗传规律。结果表明：2个亲本所获得的孢子单核体中A₂B₁交配型比例均为最高,根据孢子单核体交配型数量分别设计了1 028和972个F2和F3代自交配对组合。在2个群体中,配对阶段,分别有15.47%和23.56%的配对组合由于菌丝生长缓慢无法获得后代双核体菌株,且F3代显著高于F2代;生产种培养阶段,出现不良性状的菌株数量分别为7.78%和9.57%;菌棒培养阶段,出现不良性状的菌株数量分别为41.05%和49.28%,且F3代退化菌株比例显著高于F2代,不转色菌株比例显著低于F2代;出菇阶段,分别有3.11%和4.32%的菌株不现蕾,分别有13.04%和4.32%的菌株出畸形菇,分别有19.55%和8.95%的菌株能出正常菇,且F2代出正常菇的菌株比例显著高于F3代。“沪香F2”和“申香1504”分别有26个和8个孢子单核体,多次配对获得的杂交子,出正常菇的概率达50%以上。2个群体的平均单棒产量、平均单棒菇数、平均单菇重表现出明显的分化现象,且两个群体之间均存在极显著性差异。与F2代相比,F3代的产量分布、菇数分布表现出偏分离现象,平均单棒产量低于F2代43.84%,平均单棒菇数低于F2代56.77%。香菇“沪香F2”菌株在F3代中的培养、出菇情况以及农艺性状整体表现劣于F2代,且在F2代中获得表现优于亲本的高产品种,在F3代中获得大朵型品种,对香菇优良菌株选育具有重要的指导作用。     

甘蔗野生种割手密远缘杂交后代品质性状的遗传研究

利用甘蔗品种Co419与野生种割手密云南75-1-2远缘杂交,ROC25与远缘杂交后代云野02-356进行回交,分别获得F1和BC1群体;利用R软件,分析了2个群体全部真实性后代品质性状的遗传表现.结果表明,杂交后代品质性状广义遗传力高,正态分布特性明显,品质性状间显著正相关;F1含糖量和纤维含量高于商业亲本,但甘蔗蔗糖分、蔗汁糖分、蔗汁锤度和简纯度等性状劣于商业亲本;BC1除含糖量高于双亲外,其他性状介于双亲之间,但主要性状均优于F1,后代性状恢复快.