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。     

水稻同源三倍体(149-B)×二倍体F2代稳定群体的验证及分析

14 9 B是由水稻多胚苗SAR 2中筛选出来的自然发生的同源多倍体 ,体细胞鉴定为三倍体 (2n =36 )。以14 9 B做母本与水稻恢复系蜀恢 36 3(R36 3)杂交 ,在杂交F1代中发现有非整倍体和二倍体个体产生 ,其中部分二倍体的自交后代在田间农艺性状表现稳定。对这个稳定F2群体进行微卫星验证 ,结果表明 :F1和F2 群体 4 0个单株的扩增带型整齐一致 ,在各个SSR多态位点只出现一条同父或同母带 ,丢失了来自父本或母本的等位位点 ,说明该F2 群体确系由杂交得来的一个早代稳定群体。     

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     

从农艺性状和分子标记鉴定一个水稻三倍体x二倍体F2群体的遗传稳 …

一自然发生的三倍体水稻材料与二倍体杂交,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和途径发生机制进行了探讨．     

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。     

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。     

Bt水稻中crylAb基因的遗传分析

用PCR、GUS染色和Western点杂交技术检测了Bt水稻杂交后代群体,在394株GUS阳性株中,有392株表达Bt蛋白,协同表达株率达99.49%。由此表明,在杂交后代中报告基因gus和目的基因crylAb紧密连锁遗传与表达。GUS组织染色和Southern杂交检测表明Bt水稻中的crylAb基因呈单位点显性基因遗传,且在有性世代中能稳定传递,还发现,在BC1、BC1F2和粳粳交F2群体中crylAb基因呈单位点显性基因遗传,而在籼粳交F2群体中偏离3：1分离。     

多倍体水稻三系选育初报

普通二倍体（2n)水稻,通过人工诱导染色 体加倍（4n),可形成同源四倍体,与二倍体比 较,形态上一般表现为巨大性：茎秆粗壮、叶色 深而厚,颖花、花粉粒和谷粒都显著增大。但分 孽力减弱,发育延迟,结实率大幅度下降,穗粒 数减少,半饱米增多,米质变劣。因此,四倍体 水稻原种都难以在生产上直接利用。但它普遍 而显著的大粒特性,受到了育种工作者的重视。 一些研究单位,通过四倍体水平上的杂交选育, 对多倍体水稻的一些缺点,在不同程度上得到 了改进。但多倍体育种,也和普通二倍体水稻 一样,对于普遍存在于杂种一代的杂交优势、优 良性状的综合与统一,很难在杂种后代中稳定 地保持下来,这是当前水稻多倍体育种遇到的 主要困难。     

普通小麦7B染色体两类低拷贝专化DNA序列的特性

研究表明 ,多倍体小麦基因组中存在一类低拷贝、染色体专化的DNA序列 ,其在多倍体形成时常表现出不稳定性。这类序列被认为在异源多倍体的建立和稳定中起着关键作用。为进一步研究这一问题 ,对通过染色体显微切割从普通小麦 (TriticumaestivumL .)中分离的 5个 7B染色体专化DNA序列的特性进行了研究。以这些序列为探针对大量的多倍体小麦和它们的二倍体祖先物种进行了Southern杂交分析。结果表明 ,这些序列可被分为两种类型 :其中的 4个序列与所有的多倍体物种均杂交 ,但是在二倍体水平上 ,它们却只与和多倍体小麦B基因组紧密相关的物种杂交 ,这说明这些序列是在二倍体物种分化以后产生的 ,然后垂直传递给多倍体 ;其中的 1个序列与所有的二倍体及多倍体物种均杂交 ,暗示在多倍体形成后这些序列从A和D基因组中消除了。用这一序列分别与一个人工合成的六倍体和四倍体小麦进行Southern杂交的结果表明 ,序列消除是一个迅速的事件而且很可能与这些序列的甲基化状态有关。认为这些低拷贝的染色体专化序列对于多倍体形成后部分同源染色体之间的进一步分化起着重要作用。     

普通小麦7B染色体两类低拷贝专化DNA序列的特性

研究表明, 多倍体小麦基因组中存在一类低拷贝、染色体专化的DNA序列, 其在多倍体形成时常表现出不稳定性.这类序列被认为在异源多倍体的建立和稳定中起着关键作用.为进一步研究这一问题, 对通过染色体显微切割从普通小麦( Triticum aestivum L.)中分离的5个7B染色体专化DNA序列的特性进行了研究.以这些序列为探针对大量的多倍体小麦和它们的二倍体祖先物种进行了Southern杂交分析.结果表明, 这些序列可被分为两种类型:其中的4个序列与所有的多倍体物种均杂交, 但是在二倍体水平上, 它们却只与和多倍体小麦B基因组紧密相关的物种杂交, 这说明这些序列是在二倍体物种分化以后产生的,然后垂直传递给多倍体; 其中的1个序列与所有的二倍体及多倍体物种均杂交, 暗示在多倍体形成后这些序列从A和D基因组中消除了. 用这一序列分别与一个人工合成的六倍体和四倍体小麦进行Southern杂交的结果表明, 序列消除是一个迅速的事件而且很可能与这些序列的甲基化状态有关. 认为这些低拷贝的染色体专化序列对于多倍体形成后部分同源染色体之间的进一步分化起着重要作用.     

两个具多倍体减数分裂稳定性的多倍体水稻品系的选育

多倍体化是植物进化的主要途径之一, 主要的粮棉油作物大都是多倍体, 它们在倍性增加的同时, 带来产量成倍增长. 在自然进化启示下, “利用远缘杂交和多倍体双重优势选育超级稻”是一个新途径. 但结实率低是一个制约多倍体水稻育种发展的瓶颈问题. 根据蔡得田等人提出的育种战略, 把研究重点放在类Ph基因材料选育上. 通过几年的籼粳杂交和回交选择与检测, 选育出2个具有多倍体减数分裂稳定性(polyploid meiosis stability, PMeS)的多倍体水稻品系PMeS-1, PMeS-2. 其选育过程包括亲本选择、杂交或复合杂交、连续回交、染色体加倍、多倍体鉴定、结实性选择、自交稳定成品系等7个步骤. 多倍体减数分裂稳定性的特性则通过减数分裂行为观察和高结实性杂交测定来确定. PMeS-1和PMeS-2都为粳型品系. 它们具有3个显著特点: 一是自身结实率较高, 超过65%; 二是与许多籼稻、粳稻多倍体品种杂交产生结实率高(>70%)、优势强的杂交后代; 三是表现出减数分裂稳定性, 即花粉母细胞减数分裂前期主要以二价体和四价体配对, 极少出现高价体、单价体和三价体, 中期很少出现落后染色体, 后期和末期未见微核. 而对照品系Dure-4X花粉母细胞减数分裂表现异常, 前期较高频率出现高价体、单价体和三价 体, 中期高频率出现落后染色体, 后期和末期有微核出现. 本研究建立了一种多倍体水稻选育的基本体系, PMeS品系选育方法与一般二倍体品系比较有三点不同, 即染色体加倍、多倍体检测 和高结实性检验. 利用PMeS品系基本上解决了多倍体水稻结实率低这个长期困扰多倍体水稻育种的难题, 为广大育种学家利用这种基因材料选育多倍体水稻新品种提供了良好的条件.     

远缘杂交形成的二倍体鱼和多倍体鱼生殖细胞染色体研究

本文采用性腺染色体制片及组织学切片方法,系统地研究了不同发育时期的鲫鲤杂交第二代(F2) (2n=100)、异源四倍体鲫鲤(4n=200)、三倍体鲫鱼(3n=150))、雌核发育二倍体鲫鲤第二代(G2)(2n=100)及鲤鱼(Cypninus carpio L)(2n=100)(对照组)生殖细胞的染色体特征.研究结果表明,对照组中鲤鱼精原细胞染色体数与体细胞染色体数一致,为二倍体精原细胞(2n=100),而远缘杂交形成的二倍体鱼和多倍体鱼的生殖细胞中则观察到明显的染色体数加倍现象,其中,鲫鲤杂交第二代(F2)精巢生殖细胞染色体数加倍现象特别丰富,占检测的染色体分裂相的21.6%,为其产生不减半的二倍体配子提供了直接的细胞学证据,同时也说明远缘杂交是导致生殖细胞染色体数加倍的一个重要因素.该研究在探讨多倍体鱼的发生及鱼类遗传育种方面具有重要意义.     

利用人工杂交方法研究转基因对植物遗传多样性的影响

如何分析转基因对植物遗传多样性的影响一直以来是一个难题。提出了一种所谓“人工杂交”的分析方法 ,即利用具有相同遗传背景的转基因及其野生型植物群体 ,分别与一组具有代表性的遗传对象进行有性杂交 ,通过考察它们后代主要性状分离变异状况来评估转基因导入对群体遗传性状的多样性的影响。作为一个实例 ,选用了由转基因水稻及其野生型组成的 3对不同遗传群体 ,分别与 7个具有代表性 (如不同亚种、不同品种类型等 )的水稻品种进行杂交 ,获得 15对杂交组合 ,经杂种 F1 自交获得 F2 种子 ,通过观测 F2 分离世代的主要性状分离状况 ,比较和统计转基因水稻群体及其野生型群体后代的性状分离程度。结果表明 ,提出的“人工杂交”技术路线是可行的 ,为全面和深入开展相关研究开辟了一个新途径。同时根据本研究利用这 3对转基因水稻及其野生型群体的研究结果表明 ,在一些性状上转入的外源基因可以显著地增加种群内的遗传变异而在另外一些性状上却显著地减少了种群内的遗传变异 ,但尚不能得出或支持转基因植物可能对遗传多样性产生负面效应的结论。     

水稻抗草品种选育研究初报

利用PI312777抗草稻种材料,与本单位优质稻核心种质及其衍生系统材料广泛杂交配组,创建一批以PI312777衍生系统为主的新型育种材料。建立水稻抗草育种圃,重点针对抗草特性和综合农艺性状,通过田间抑草效应筛选,培育水稻抗草苗头株系,在稳定世代(F4代以上)应用以水稻特征次生物质为标记评价水稻品种(系)化感潜力的方法,辅助选育水稻抗草新品种(系)。初步提出适合华南稻区的以田间筛选和评价为主,以特征次生物质标记评价水稻品种(系)化感潜力的方法为辅,田间与实验室相结合,操作性强、简便有效的水稻抗草育种方法。     

玉米pepc基因在杂交转育的转基因水稻后代中的传递和表达特征

在合肥、海南两地以高光效转玉米pepc基因水稻为父本,与培矮64S、2302S、2304S、2306S、5129、02428、皖粳97和双九A等8个受体杂交,转育转pepc基因水稻新种质材料。至2002年已转育成一批转pepc基因水稻品系,对这些材料世代跟踪研究显示：(1)玉米pepc基因以一个显性基因稳定传递给后代,符合孟德尔分离规律,自交F2呈3：1分离,BC1为1：1分离;(2)玉米pepc基因在杂交转育的转基因水稻中高水平表达,与受体亲本相比,PEPC活性提高3.7～17．4倍,表达水平与受体亲本和转基因拷贝数有关,来源相同的世代间有相似的表达水平,但同一世代不同个体间表达水平有差异,这可能与其位置效应、拷贝数和环境条件有关;(3)杂交后代结实率不高,容易产生异交结实导致转基因材料混杂分离。采取抗生素催芽初筛、PCR分析抽检、PEPC活性测定和田间表型观测的转玉米pepc基因水稻选育筛选体系,辅之以受体为轮回亲本适当回交可有效地控制。利用该途径已育成3个稳定的高表达的转玉米pepc基因水稻品系H1596、H1597和Y1470,说明通过常规杂交转育的方法,可以培育实用的稳定高表达的转玉米pepc基因水稻品种。     

一份新型水稻极度分蘖突变体的遗传分析及分子标记定位

在三系杂交水稻保持系绵香1B（M1B）和一个雄性不育材料GMS-1的杂交后代中发现一株极度分蘖突变体（命名为ext．M1B）,其分蘖数为121。对ext-M1B与5个正常分蘖水稻品种杂交F1和F2代的遗传分析表明,ext-M1B的极度分蘖特性受一对隐性核基因控制。以2480B／ext-M1B的F2代作定位群体,用分子标记将ext-M1B的突变基因定位于水稻第6染色体短臂,该基因与微卫星标记RM197、RM584和RM225的遗传距离分别为3．8cM、5．1cM和5．2cM,认为ext-M1B突变基因是一个新的水稻极度分蘖基因,暂命名为ext-M1B（t）。     

墨兰‘绿墨素’×大花蕙兰‘世界和平’F1代多倍体诱导初报

该研究以墨兰‘绿墨素’(Cymbidium sinense‘Lv mosu’)和大花蕙兰‘世界和平’(Cymbidium hybridum‘Shijieheping’)杂交兰F1代原球茎为材料,采用浸泡法研究不同浓度秋水仙素和不同处理时间诱导植株加倍的效果。结果表明:0.03%秋水仙素处理72 h,诱导变异率为36%,死亡率为36%,诱导效果最佳;多倍体植株与二倍体植株相比,表现为植株根部木质化加剧,植株矮壮,叶色深绿,叶片变厚、变宽,叶面粗糙,少部分有双叶脉、叶尖开裂、叶片扭曲,生长缓慢等;且多倍体植株气孔大,气孔密度减小;经流式细胞仪分析,二倍体墨兰×大花蕙兰F1代植株的荧光通道值为88,多倍体植株荧光通道值是176,多倍体植株为四倍体。该研究结果为培育兰花新品种奠定了基础。     

谷子三体系列的建立

以谷子（Ｓｅｔａｒｉａ ｉｔａｌｉｃａ （Ｌ．） Ｂｅａｕｖ．）四倍体为母本、二倍体为父本杂交。在２１００ 个杂交后代中得到５ 株三倍体。对三倍体植株授以二倍体花粉,将收获的种子播种后,从所培育的植株中获得９ 种三体共２８３ 株。其中８ 种具有明显的形态特征,只有三体Ⅳ植株形态与二倍体非常相似     

水稻同源三倍体与二倍体杂交的细胞胚胎学观察(简报)

水稻同源三倍体与二倍体之间的杂交曾有过报道,渡边等发现三倍体自交表现为完全不结实,若授以正常的二倍体花粉,结实率为 13．5％。Sen在籼型品种T1242自然产生的三倍体与二倍体的杂交后代中,得到了三体、双三体和四体等。另外,Watanabe、Hu、Ramanujam、胡兆华和Qu等也进行过研究,但都是对其中出现的非整倍体进行研究,对于出现的二倍体, 未有详细的报道。     

油菜半矮秆新种质10D130株高主基因+多基因遗传模型分析

株高是油菜重要的株型改良性状之一。油菜株高对提高油菜的产量、抗倒伏能力和机械收获都有非常重要的作用。本文利用株高性状差异较大的半矮杆新种质10D130和常规品种中双11进行杂交,构建6世代遗传分析群体（P1、F1、P2、B1、B2、F2）,以主基因＋多基因混合遗传模型对该组合株高进行遗传分析。结果表明：10D130?中双11号组合株高受到1对加性-显性-上位性主基因 加性-显性-上位性多基因控制（D模型）。其中,株高性状加性效应值为-8.58,显性效应值为7.44.在B1、B2和F2 3个分离世代群体中主基因遗传率分别为23.52％、0.91%和17.81%,多基因遗传率分别为30.05％、68.05%和39.35%。10D130半矮杆遗传分析揭示在该材料的运用上不仅要考虑主基因的作用、还要考虑多基因与环境对株高性状的影响。