陆地棉产量性状QTLs的分子标记及定位

用我国的高产栽培品种泗棉3号和美国栽培品种TM-1为材料,构建F₂和F_2∶3作图群体,应用301对SSR引物和1040个RAPD引物,对产量性状QTLs进行了分子标记筛选,结果共筛选出了37对SSR多态性引物和10个RAPD多态性引物的49个位点,鉴定出了控制产量性状变异的主效QTLs。定位于第9染色体的连锁群,分别具有控制铃重、衣分和籽指的主效QTLs,铃重的2个QTLs分别解释F_2∶3群体表型变异的18.2%和21.0%;在F₂群体检测到的1个衣分QTL解释表型变异的25%,另一个衣分QTL在F₂群体和F_2∶3群体都检测到,解释F₂群体衣分的24.9%的表型变异,解释F_2∶3群体衣分的5.9%的表型变异;在F_2∶3群体铃重的一个QTL的同一位置同时检测到一个籽指QTL,它解释15.6%的表型变异,是一因多效或是紧密连锁的两个QTLs,有待进一步研究。本研究标记的产量性状主效QTLs可用于棉花产量性状的标记辅助选择。     

基于Windows的核酸序列分析软件的开发

随着基因组计划的发展和基因分离技术的不断提高,大量的DNA序列需要进行分析以获得有用的生物学信息。然而当前开发的大多数序列分析软件或者使用功能比较单一,或者价格比较昂贵,不能很好的满足日常工作的需要。利用流行的Visual Basic语言进行核酸序列分析软件的开发,编制的BioXM软件能够满足包括翻译、ORF查找、序列联配、酶切位点分析、引物辅助设计、序列排列格式化、序列格式转换、载体序列去除等需要,达到了满意的应用效果。     

一个陆地棉羧基末端蛋白酶cDNA的克隆及其表达分析

利用PCR筛选方法从陆地棉纤维cDNA文库中分离出1个基因序列,命名为ChCtp。该cDNA全长1917bp,编码1个含473个氨基酸残基的多肽。GhCtp蛋白与拟南芥和水稻中的一类羧基末端蛋白酶具有较高的同源性,在GhCtp的N-末端有1个精氨酸富集区,而C-末端有1个Pfam数据库中编号为DUF239的高度保守区域;该蛋白的N-末端还存在1个在拟南芥和水稻羧基蛋白酶中所缺乏的ATP/GTP结合区A序列。亲水性分析表明,GhCtp为1个可能的跨膜蛋白。从表达特征来看,GhCtp不属于纤维细胞特异表达或优势表达基因,并且它在棉花不同组织中或不同纤维发育时期的表达强度均很低。     

萝卜CMS不育系与保持系小孢子发生的细胞学研究

研究了萝卜胞质雄性不育系A2、A4及其相应保持系B2、B4的小孢子发生与花药壁发育的细胞学特征.结果表明,不育系A2的绒毡层细胞在四分体时期出现异常,小液泡增多,至单核期汇合形成大液泡,绒毡层细胞异常膨大;小孢子外壁染色浅,细胞壁受到破坏,最后与绒毡层一同降解.不育系A4在减数分裂期即表现出异常,绒毡层异常肥大;花药发育后期,小孢子外壁亦染色较浅;绒毡层细胞融合形成细胞团块侵入药室挤压小孢子,两者一同降解.     

利用CSSLs群体研究稻米粒型QTL的表达稳定性

利用Asominori×IR2 4的染色体片段置换系 (CSSLs)群体 ,对稻米粒长、粒宽和长宽比进行连续两年及 4个地点的QTL表达稳定性分析。结果表明 :3个性状“两年四点”的表现型都为连续分布 ,均存在超亲遗传类型 ;共检测到 13个粒型相关QTL ,其中在 8个环境中都能被重复检测到的QTL有 6个 ,即影响粒长的 qGL 3、控制粒宽的qGW 5a和 qGW 5b以及共同作用于长宽比的qLWR 3、qLWR 5a和 qLWR 5b。这 6个QTL对应置换系的相应性状与背景亲本Asominori的表现型差异在 8个环境中都达到极显著水平 (P <0 0 0 1) ,且同一QTL对应置换系相应性状的表现型在不同环境间呈显著正相关 (r≥ 0 75 ,r0 0 5=0 6 6 6 ) ,说明这 6个QTL表达稳定性较高。由于 qGL 3和 qLWR 3均位于R19 C16 77标记区间 ,qGW 5a和 qLWR 5a位于C2 6 3标记附近 ,qGW 5b和 qLWR 5b被定位在R5 6 9标记附近 ,因此R19、C16 77、C2 6 3和R5 6 9这 4个RFLP标记对优良水稻外观品质的标记辅助选择 (MAS)育种有着重要作用     

水稻低温发芽力QTL定位和遗传分析

以Kinmaze(粳稻)／DV85(籼稻)的重组自交系F10世代群体检测了影响水稻低温发芽力性状的数量性状基因座(QTL)。通过测定不同时期的低温发芽率,确定了15℃低温、第10d为检测低温发芽率的最适处理温度和时间,该条件下能够充分检测到品种的差异和分离群体的变异。通过设置对照,证明所检测的低温发芽率不受休眠及二次休眠的影响。15℃低温、第10d时,Kinmaze的发芽率达35％,DV85的发芽率只有7％,两亲本之间存在明显差异,该群体81个家系的低温发芽率变幅在0％～99％之间。QTL分析结果检测到5个与低温发芽力相关的基因座,分别位于第2、6、7、11和12染色体上。位于第2、6和11染色体上的qLTG-2、qLTG-6和qLTG-11贡献率分别为27．1％、17．1％和15．0％,对低温发芽力性状的增效基因来自DV85;位于第7、12染色体上qLTG-7和qLTG-12的贡献率分别为22．9％和8．8％,增效基因来自Kinmaze。其中,qLTG-6和qLTG-11在染色体上的位置与已报道的有关低温发芽力QTL位置相似,而qLTG-2、qLTG-7和qLTG-12为新检测的低温发芽力基因座。上位性分析结果显示,第3与第5染色体上存在影响低温发芽力的互作位点,其互作可以提高低温发芽力,而第7染色体上的两位点之间的互作降低了低温发芽力。     

植物减数分裂染色体配对与染色体组分析的研究进展

简要介绍了植物减数分裂染色体配对研究。综述了减数分裂染色体配对研究在鉴定异源易位系、确定多倍体物种类型、分析物种间亲缘关系和物种的染色体组来源及探讨杂种不育的细胞遗传学机制等诸多方面的应用进展。分析了影响染色体配对的主要因素, 如配对控制体系、遗传背景和外界环境条件等,并展望了染色体配对研究与其他技术结合在染色体组分析中的应用前景。     

弱光条件下甜瓜属种间杂交新种的某些光合特性

甜瓜属种间杂交新种Cucumis hytivus Chen & Kirkbride的光补偿点为11.25 μE*m-2 *s-1,低于以往报道的耐弱光品种长春密刺.弱光处理2周后,新种的叶绿素a和叶绿素b含量增加,叶绿素a/b的值大幅度降低,形态学耐弱光隶属值高达0.946,说明杂交新种耐弱光能力很强.     

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.     

水稻F2不育和抽穗期QTL分析

对台中65（粳稻）/Bhadua（籼稻）杂交F2代群体构建了RFLP连锁图谱,含94个分布较为均匀的标记。对F2小穗不育性状进行单点分析和区间分析的结果基本一致：有两个F2小穗不育QTL座位分别位于染色体1的XNpb113～XNpb346之间和染色体8的G187～XNpb397之间,而且该两个QTL均为新检测出的座位;检测出5个抽穗期TQL,其中3个座位在单点分析和区间分析中的结果一致,分别位于染色体1的XNpb113～XNpb346,染色体4的C891～C335,染色体的8的C166～C1121,另外,染色体6的XNpb27为单点分析结果,染色体10的R716～C405为区间分析结果。由于染色体1上的F2不育QTL和抽穗期QTL重叠,该QTL座位是由于遗传效应所至还是由于环境因素（迟抽穗）所至有待构建近等基因系进一步研究。;位于染色体1和10上的抽穗期QTL座位为新检测的座位。对新检测的F2不育和抽穗期QTL座位正在建立相应的近等基因系以精确定位和克隆上述基因。