大白菜细胞核复等位雄性不育基因定位

以大白菜不育材料"939A"为母本,携带恢复基因的材料YDQ56A为父本构建隐性雄性不育F1S4分离群体,利用混合分组分析法(BSA)对不育基因初定位;同时以"939A"为母本,携带保持基因的材料yellow sason为父本构建显性雄性不育F2分离群体,对不育基因进行精细定位。结果在F1S4群体中获得与不育基因连锁的标记2个,A08_1900和Br ID111035,与不育基因分别相距8.8c M和2.5c M,物理距离为804.1kb;F2群体中不育单株与可育单株分离比符合3∶1,不育基因表现为显性。通过标记验证,F2和F1S4两个群体定位结果一致,均位于A08染色体末端,通过新标记的筛选获得不育基因两侧紧密连锁的标记Br19470306和Br19675586,与不育基因分别相距1.6c M和2.4c M,物理距离205.28kb,其中包含58个基因。该结果为大白菜雄性不育系的利用以及转育奠定了基础。     

基于SRAP分子标记的冰草遗传连锁图谱构建

构建高密度遗传连锁图谱是冰草抗性、品质、产量等重要性状QTL精细定位及标记辅助育种研究的基础。该试验以四倍体杂交冰草F2群体的202个分离单株及其亲本为材料,利用SRAP分子标记技术和Join Map 4.0作图软件对冰草的遗传连锁图谱进行了构建。结果表明:(1)共筛选出22对多态性好、标记位点清晰稳定的SRAP适宜引物,对冰草杂种F2分离单株的基因组DNA进行PCR扩增,共获得510个SRAP多态性标记位点,其比率占88.2%。(2)偏分离分析表明,偏分离标记比率仅为14.12%,符合遗传作图的要求。(3)成功构建了冰草的SRAP分子标记遗传连锁图谱,该图谱有14个连锁群、510个标记,连锁群间长度范围86.4～179.0cM,覆盖基因组总长度1 912.9cM,标记间平均间距3.75cM,为高密度遗传图谱。     

三色堇与角堇种间遗传连锁图谱构建

该研究以二倍体三色堇和角堇为亲本杂交产生的66株F₂代分离群体为作图群体,采用SRAP标记技术进行基因分型,利用JoinMap4.0软件构建了首张三色堇与角堇的种间遗传连锁图谱。结果表明:(1)从256对SRAP引物组合中筛选获得50对多态性好、标记位点清晰且稳定的引物组合。(2)通过对三色堇F₂代群体的PCR扩增,共获得118个SRAP多态性标记位点,其中偏分离标记率为24.6%,符合遗传作图需要。(3)成功构建了三色堇和角堇的种间分子遗传连锁图谱,该图谱有15个连锁群,67个SRAP标记,连锁群长度范围1.6～52.2 cM,覆盖基因组总长度327.9 cM,标记间平均图距为4.9 cM。研究结果为三色堇和角堇高密度遗传图谱构建和重要性状的基因定位及分子标记辅助选择育种奠定了基础。     

甘蓝Ogura胞质雄性不育基因的SRAP标记

本研究以甘蓝Oguar胞质雄性不育系CMS451及其保持系为材料,优化甘蓝SRAP体系,并用SRAP标记分析了Oguar胞质不育基因。结果表明:总反应体积为25μL,含有Mg Cl2,2.5 mmol/L;primer,0.2μmol/L;DNA,45ng;NTPs,0.4 mmol/Ld;1.5 U Taq DNA聚合酶,2.5μL10×buffer,其余用dd H2O填充;这个体系适合甘蓝的SRAP标记。利用92对SRAP组合引物和优化的SRAP体系,发现Me6Em8扩增出稳定的特异条带,特其大小在250-500bp之间,对其进行单株验证,用Jionmap ver3.0分析计算出此条带与不育基因的遗传距离为22.548c M。     

与“全红”瓯江彩鲤体色相关的SRAP及SCAR分子标记

利用相关序列扩增多态性(Sequence Related Amplified Polymorphism,SRAP)技术分析"全红"和"粉玉"瓯江彩鲤,筛选与瓯江彩鲤体色相关的分子遗传标记。从88个SRAP引物组合筛选出的12个引物组合共获得扩增条带104个,并筛选出1个SRAP特异扩增带,即"全红"瓯江彩鲤家系SR2,7173 bp带。该条SRAP特异扩增条带经回收、克隆和测序,并将测序结果进行BLAST分析,发现该片段在GenBank中与斑马鱼的POl多蛋白基因和尿红素基因有较高的同源性。根据序列信息分别设计了4对正、反向引物(22—26 bp)。用4对引物分别在"全红"瓯江彩鲤F2和"粉玉"瓯江彩鲤F2群体中进行PCR扩增,仅发现SC-3(154 bp)能够在"全红"瓯江彩鲤群体中特异扩增,而且在"粉玉"瓯江彩鲤F2群体中未出现此扩增带。采用大样本对该SC-3标记进行验证,结果发现,在"全红"瓯江彩鲤群体中呈现阳性,而在"粉玉"瓯江彩鲤群体中为阴性,可以区分这两种群体。因此SC-3标记可以作为"全红"瓯江彩鲤群体一个重要的分子遗传特征指标,为进一步进行分子标记辅助育种奠定了基础。     

水稻籼粳亚种间杂种低温花粉不育的QTL分析

为探明籼粳杂种低温花粉不育的遗传基础,以籼稻品种3037和粳型广亲和品种02428的F2分离群体进行了低温花粉不育的遗传分析。推迟播种后,F2群体各单株孕穗期的日平均温度为21～23℃,调查了F2群体各单株的花粉育性。利用108对SSR引物构建了包含157个F2单株,覆盖12条染色体的分子标记连锁图谱。该连锁图的总长度为1857．8cM,标记间平均距离为16．26cM,标记较均匀地分布在12条染色体上。采用区间作图法对F2群体花粉不育进行QTL分析,共检测到2个低温花粉不育QTLS,即qLTSPS2和qLTSPS5,分别位于第2、5染色体,其加性效应分别为0．021、0．045,显性效应分别为-0．246、-0．251,显性度分别为11．7和4．8,具有超显性效应．超显性是QTL作用的主要方式,这2个位点杂合基因型在低温环境下具有降低花粉育性的作用,分别解释表型变异的15．6％、11．9％。另外,两因素的方差分析表明这两个QTL之间不存在互作。     

甘蓝型油菜温敏不育系417S育性遗传及RAPD分析

通过对新选育的甘蓝型油菜高温敏感生态型不育系417S与30份中外品种(系)进行测交、杂交和回交,研究其温敏不育性的遗传特点.结果表明:(1)30份品种(系)可不同程度的恢复417S的育性,其中24个品种(系)可完全恢复417S育性,占所配组合的80.0%;5个品种(系)可高度恢复417S的不育性,占所配组合的17.2%.(2)自然条件下同一组合正反交F2群体育性分离结果不同,人工控温条件下不同组合F2分离群体中可育与不育呈现15∶1分离,回交群体中出现3∶1分离,表明417S温敏不育性受细胞质和2对隐性重叠核基因共同控制.(3)以417S与1521C构成的回交一代群体为试材,采用分离群体分组分析法(BSA法)对回交一代群体构成的不育集团和可育集团筛选育性基因的RAPD标记,从247个供试引物中筛选出2个引物BA392(5′-AGTCACTCCC-3′)、S113(5′-GACGCCACAC-3′)在不育群体和可育群体间扩增出多态性产物.经进一步对F2分离群体的单株检测,引物BA392扩增出了得到重复验证和可靠的多态性扩增产物,其产生的特异条带BA392-400bp与417S温敏雄性不育的恢复基因连锁,遗传图距为6.0cM,可作为417S温敏不育恢复基因的连锁标记.     

甘蓝型油菜千粒重性状的QTL初步定位研究

千粒重是油菜重要的产量相关性状之一,构建油菜遗传连锁图谱是研究其产量性状基因的前提。本研究利用小孢子培养技术,选育出了甘蓝型油菜大粒品系(G-42)和小粒品系(7-9)的纯合DH系DH-G-42和DH-7-9,其千粒重分别为6.24 g和2.42 g,二者比值达2.58。以DH-G-42为母本、DH-7-9为父本,构建了含190个单株的F2遗传作图群体,利用SSR和SRAP标记技术绘制遗传连锁图谱,该图谱共包含20个连锁群,涉及128个SSR标记和100个SRAP标记,图谱总长1546.6cM,标记间平均图距为6.78cM。本研究共检测到3个与千粒重性状相关的QTL,分别位于A9和C1连锁群,其中qSW-A9-1和qSW-A9-2贡献率分别达到10.98%和27.45%,均可视为控制粒重的主效QTL。本研究为后续进行油菜千粒重性状QTL的精细定位分析、分子标记辅助选择育种及新基因的克隆等奠定了基础。     

甘蓝型油菜花瓣缺失基因的图谱定位

在无花瓣品系APT02和正常有花瓣品种中双4号构建的的F2分离群体中,运用AFLP和SRAP两种标记技术对甘蓝型油菜花瓣缺失基因进行分子标记和图谱定位。在两亲本间筛选20对AFLP引物和170对SRAP 引物,进一步通过BSA法筛选,获得了与甘蓝型油菜花瓣缺失基因WHB连锁的1个SRAP标记e8m3_4（600bp）和1个AFLP标记E3247_15（150bp）,标记与基因WHB之间的遗传距离分别为5 cM和13.5cM;构建了一个甘蓝型油菜(Brassica napus.L )的分子标记遗传连锁图谱,该图谱共包含213个AFLP标记、56个SRAP标记和1个形态标记,分布于17个主要连锁群、两个三联体和4个连锁对中,遗传图距总长2487.1cM,标记间平均距离为10.09 cM。通过图谱定位,控制花瓣缺失性状的基因WHB被定位到第4连锁群(LG4)上。     

菠菜性别相关SRAP分子标记的筛选及分析

菠菜(2n=2x=12)是研究雌雄异株植物性别分化的一种理想材料。本研究利用SRAP (sequence re-lated amplified polymorphism)分子标记方法,采用256对引物组合对菠菜雌、雄基因池进行筛选,后利用聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳进行检测。结果表明,经过对256对引物组合进行筛选,其中20对引物组合扩增效果较好,共获得47个雌性特异片段和29个雄性特异片段,其多态性达到19.9%;在这20对引物组合中,引物对em11+me14、em10+me10经琼脂糖凝胶电泳验证扩增效果最好,可以扩增出菠菜雄、雌稳定的分子标记。本研究获得的性别特异标记可以用于菠菜幼苗期性别鉴定,同时为菠菜性别相关基因的克隆奠定了基础。     

甜瓜抗白粉病基因SRAP分子标记筛选

以感白粉病甜瓜A120和抗白粉病甜瓜A119为亲本构建F2代分离群体,采用BSA和SRAP相结合的方法筛选与甜瓜抗白粉病基因相连锁的分子标记.结果显示,294条SRAP引物中有6条引物在抗病与感病池间表现出多态性;对8个高抗和8个高感单株进行扩增,引物me46em51和me3em6分别在高感单株中扩增出210 bp和205 bp的多态性条带,而高抗单株无此扩增带,与抗病、感病池结果一致.采用JoinMap3.0软件进行连锁分析,两标记与抗白粉病基因的连锁距离分别为18.2 cM和23.4 cM,初步推测本实验中甜瓜白粉病抗性为隐性多基因控制.     

用微卫星标记定位太空诱变玉米核不育基因

用姊妹交多代的太空诱变玉米雄性不育材料RP3195(A)×S37(自交系)的两个不同果穗的F2代群体作为育性调查和基因定位群体,这两个果穗的F2代群体分别为138株和247株。用326对微卫星引物进行差异筛选,其中有56对引物出现多态性,然后用56对引物对F2代群体进行分析,结果表明引物bnlg197和umc1012与不育基因连锁,其中在F2代群体的不同果穗中引物bnlg197与不育基因之间的遗传距离分别为7cM和14.5cM,标记umc1012在F2代群体(138株)中与不育基因之间的遗传距离为28.5cM,据此将该核不育基因定位在3L染色体上。     

葡萄雄性不育基因的初步定位

为了对葡萄雄性不育基因进行定位研究,以可育葡萄‘魏可’(Vitis vinifera L.)为亲本构建的自交群体88株为试验材料,运用分离群体分组混合分析法(bulked segregant analysis,BSA),构建了可育株和不育株基因池,结合SSR技术对葡萄雄性不育基因进行定位研究和生物信息学分析。该研究筛选到2个与葡萄雄性不育基因连锁的SSR标记VVMD34和VVIB23,且位于该基因两侧,遗传距离分别为3.5cM和1.9cM。2个标记间物理距离为1 134kb,在该区域总共预测到了111个候选基因。该研究对葡萄雄性不育基因的精细定位及分子标记辅助育种奠定了良好的基础。     

桃花粉育性与花药颜色的关系及其SSR分子标记

以李属桃亚属的637份桃品种种质和栽培种瑞光19×Summergrand杂交的138株F1群体为试材,对桃花粉育性与花药颜色的关系及其SSR分子标记进行研究。结果表明:在所有品种中,橘红花药最多,占总份数的91.2%,其中绝大部分花粉可育;橘黄和黄色花药的种质数量次之;白色和浅褐花药的种质最少,且均表现为花粉不稔;整体表现为红色和黄色花药与花粉可育具有较强的正相关性。本试验从122对SSR引物中筛选出2对与花粉育性性状连锁的标记CPDCT013和CP-SCT012,根据这2个标记参考整合参考图谱的位置,将控制花粉育性的基因定位在桃第6条染色体上端。对已经报道的2个桃花粉育性标记CPPCT004和NNJ-I以及第6条连锁群的其他SSR位点在花粉育性不同的24个品种上验证,结果表明只有UDP96-001(125bp)可以用于桃花粉育性的分子标记辅助育种。     

黄瓜果瘤的遗传及SSR 标记

通过对以荷兰温室无瘤黄瓜(Cucumis sativus )品种Z1和Z3为母本(tutu), 有瘤黄瓜品系东农129为父本(TuTu)的杂交后代F1和F2的统计分析, 结果表明: 在F1代, 2个组合果实都有果瘤, 有果瘤为显性; F2代果实有瘤与无瘤呈现分离, 其比例分别是2.92:1和2.95:1, 表明Tu基因是独立遗传的, 即有瘤(Tu)对无瘤(tu)为显性。为了获得与黄瓜果瘤基因连锁的SSR(simple sequence repeat)标记, 从129×Z3 F2群体中选取有瘤、无瘤单株的DNA各10个, 构建有瘤、无瘤近等基因池。用86对SSR引物在亲本及DNA混合池之间进行筛选, 并对F2群体的75个单株进行验证。筛选得到了5对与果瘤相关的SSR引物, 经MAPMAKER/EXP version 3.0b软件分析, 其中CSWGATT01B、CSWGATT01C、CSCT335和CSWGATT01A四个标记位于同一连锁群上, Tu基因位于这4个标记构建的连锁群中, 具体位置为CSWGATT01C-Tu-CSCT335, 距离两侧标记的遗传距离分别为20.0 cM和14.1 cM。     

草鱼种质相关SRAP及SCAR的分子标记

采用相关序列扩增多态性(Sequence-realted Amplified Polymorphism, SRAP)技术分析野生草鱼和家养草鱼,筛选与草鱼种质退化相关的分子遗传标记.共进行88对引物组合的检测, 产生标记数目共计905个.依据标记在群体中出现的频率和变化规律,共筛选出2 1个可能与种质相关的特异性标记,对这些特异性标记进行测序并将测序结果进行BLAST分析 .发现测得片段中有8个片段在GenBank中找到同源性较高的序列,而其他片段与数据库中序列的相似性较低.根据序列信息分别设计了3对引物.用这3对引物分别对草鱼三个群体进行 PCR扩增,分别产生了SCAR1(308 bp)、SCAR2(66 bp)、SCAR3(114 bp)3个扩增带.采用大样本对这3个标记进行验证,发现其中SCAR1在家养群体中呈现阳性,在野生群体中为阴性,可区分出这两种群体.以SCAR3为引物在174条家养群体中得到目的片段,在26个家养群体没有扩增出条带,分布频率为87%;在100个野生群体中有6个个体检测到该条带,分布频率为6%.以SCAR2为引物在野生群体中完全扩增出目的条带,淡水中心群体中有7条扩增到条带,前洲群体中没有扩增出条带,标记在家养种群中的分布频率为96.50%.因此SCAR1可作为草鱼家养群体的一个重要的分子遗传特征指标,为进一步进行分子标记辅助育种奠定了基础 [动物学报 54(3):475-481,2008].     

黄瓜果瘤的遗传及SSR标记

通过对以荷兰温室无瘤黄瓜(Cucumis sativus)品种Z1和Z3为母本(tutu),有瘤黄瓜品系东农129为父本(TuTu)的杂交后代F1和F2的统计分析,结果表明:在F1代,2个组合果实都有果瘤,有果瘤为显性;F2代果实有瘤与无瘤呈现分离,其比例分别是2．92:1和2．95:1,表明Tu基因是独立遗传的,即有瘤(Tu)对无瘤(tu)为显性。为了获得与黄瓜果瘤基因连锁的SSR(simple sequence repeat)标记,从129×Z3 F2群体中选取有瘤、无瘤单株的DNA各10个,构建有瘤、无瘤近等基因池。用86对SSR引物在亲本及DNA混合池之间进行筛选,并对F2群体的75个单株进行验证。筛选得到了5对与果瘤相关的SSR引物,经MAPMAKER／EXP version 3．Ob软件分析,其中CSWGATT01B、CSWGATT01C、CSCT335和CSWGATT01A四个标记位于同一连锁群上,Tu基因位于这4个标记构建的连锁群中,具体位置为CSWGATT01C-Tu-CSCT335,距离两侧标记的遗传距离分别为20．0 cM和14．1 cM。     

萝卜细胞质雄性不育恢复基因的RAPD标记

以萝卜恢复系9802和不育系9802A配制杂交组合,并以174株个体组成的F2分离群体作为恢复基因的标记群体.以分离群体的不育株和可育株分别建立不育池和恢复池,利用100个RAPD引物对两池间的多态性进行研究.分析表明引物OPC6在两池间扩增出稳定的多态性差异.经连锁分析,证明标记OPC61900与萝卜细胞质雄性不育恢复基因连锁,遗传距离为11.6cM(Centimorgan).这个标记可应用于对育性恢复基因的标记辅助选择.     

两个育性相关基因在BNS和YS小麦温敏雄性不育系中的表达差异分析

为研究雄性不育相关基因TA1和TA2在BNS和YS小麦温敏雄性不育系732A花粉发育时期的表达特点,探讨这2个育性相关基因与温敏雄性不育小麦育性转换的联系,本研究利用荧光实时定量PCR方法,在BNS和YS型不育系732A花药发育四分体期、单核期、二核期和三核期定量检测基因TA1和TA2的mRNA表达水平。结果表明:(1)在732A和BNS花粉发育四分体时期至二核期,基因TA1相对表达量上调,在三核期相对表达量下降;(2)基因TA2相对表达量在BNS花粉发育的四分体时期至二核期逐渐下降,三核期上升;在732A花粉发育4个时期中的相对表达量变化刚好相反;(3)在BNS和732A花粉发育二核期,基因TA1和TA2均表现极值,推测二核期可能为BNS和YS型小麦温敏雄性不育系花粉发育最敏感时期;(4)在不育系BNS和732A花粉发育过程中,基因TA1的相对表达量变化幅度比TA2的高。推测TA1对不育系BNS和732A花粉败育影响程度强于TA2;(5)基因TA1和TA2相对表达量在BNS的花粉发育时期表达趋势相反,推测其对BNS花粉败育影响表现为拮抗作用,且2个基因不连锁;在732A花粉发育时期表达趋势相同,推测其对不育系732A花粉败育影响表现为协同作用。     

水稻籼粳杂种生殖障碍的基因定位分析

籼稻(Oryza sativa L.ssp.indica)与粳稻(O.sativa ssp.japonica)杂交优势明显但存在生殖隔离。生殖障碍主要表现为胚囊败育、花粉败育、开花时花药不开裂和雌雄异熟。应用具有137个标记位点的籼、粳杂交(“窄叶青8号”/“京系17”)F_1花药培养获得的127个双单倍体(DH)群体构建的RFLP图谱,对控制籼、粳杂种小穗败育的基因座位进行了定位研究。结果在第1、3、4、5、6、7、8、12染色体上检测到10个基因座位,其中第3、12染色体上的2个不育基因位点stj-3和stj-12与同一杂交组合F_2分离群体中发现的异常分离热点处于相同的染色体区段。Ssj-6的基因加性效应为负值,有增加籼、粳亲和性的作用;其余的不育基因座位皆有增加籼、粳杂种不育性的作用。