辣椒果实性状主基因+多基因遗传分析

以果实性状差异较大的一年生辣椒材料C.annuum B9431(P1)和灌木辣椒材料C.frutescens H108(P2)为亲本,构建4世代群体(P1、P2、F1、F2),应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法对辣椒6个果实性状进行遗传分析,为辣椒果实性状QTL定位及分子标记辅助育种研究奠定理论基础。结果表明:6个果实性状均符合2对主基因+多基因遗传模型。其中,单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数和果肉厚度5个性状均符合E-0模型,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型;果柄长度最佳遗传模型为E-5,即2对完全显性主基因+加性-显性多基因模型。单果重量、果实纵径、果实横径、果形指数、果肉厚度和果柄长度主基因遗传率分别为87.64%、37.67%、82.46%、94.82%、83.33%和40.00%,多基因遗传率分别为7.50%、54.56%、10.53%、0.27%、12.96%和37.78%。     

辣椒开花期的主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基困混合遗传模型对早熟辣椒‘E100’与‘L101’杂交组合多个世代群体开花期进行了联合分析.结果表明:开花期由两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因的控制;主基因遗传率在B1、B2和F2世代分别为55.27%、53.83%和76.05%;B1、B2和F2世代多基因遗传率分别为34.13%、42.78%和16.94%.     

雌雄同株黄瓜单性结实性主基因+多基因混合遗传分析

以雌雄同株黄瓜强单性结实自交系'6457'和非单性结实自交系'6426'为亲本,建立了5世代联合群体(P1、P2、F1、F2、F2∶3),采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对群体的单性结实性进行多世代联合分析.结果表明:雌雄同株黄瓜单性结实性表现为不完全显性遗传,符合D-2遗传模型,受1对加性主基因+加性-显性多基因控制.主基因加性效应值为14.7,多基因加性效应值为20.9,多基因显性效应值为25.8.F2的遗传率为56.6%,F2∶3的遗传率为48.7%.因此,对雌雄同株黄瓜单性结实性的遗传改良,可选择强单性结实性材料,通过杂交、回交转移主基因,达到选育强单性结实性材料目的.     

亚洲棉纤维品质和产量性状的主基因与多基因遗传分析

利用亚洲棉农家品种中长纤维、高强度的江陵中棉和短纤维、低强度的浙江萧山绿树构建的F2：3家系,利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法,对主要纤维品质和产量性状进行4世代联合分析,得到有关纤维品质和产量性状的最适遗传模型。除伸长率之外,长度、马克隆值、比强度、整齐度、短纤维指数均没有检测到主基因;产量性状中铃重和单株铃数最适遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性多基因混合遗传模型（E-1）,衣分的最适遗传模型为两对主基因的加性模型（B-3）,子指的最适遗传模型为无主基因的加性-显性-上位性多基因模型（C）,单株皮棉产量的最适遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性一上位性多基因混合遗传模型（E）。利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法对亚洲棉纤维品质和产量性状进行遗传分析,有助于阐明棉花品质和产量性状的遗传规律。     

纯系间数量性状主基因差异的遗传分析

将Ｅｌｓｔｏｎ模型应用于存在主基因差异的系间杂交的分离世代分析,提出利用似然函数分析数量性状的尺度效应、主基因分离比例以及主基因效应和微基因效应的方法,并应用于水稻遗传实验,结果表明,半矮秆籼稻品种南京１１号带有的隐性矮秆主基因,效应大约为４０－５６ｃｍ,微基因效应以加性为主,且主、微型基因存在显著互作,但互作和微基因效应均远小于基因效应。     

陆地棉主要纤维品质性状的基因效应估测

本文采用世代平均数遗传分析方法,沿用了加性-显性、加性-显性-上位性和环境(二种)×基因型三种模型,对陆地棉主要纤维品质性状中的长度、细度、强度和断裂长度的基因效应、年份效应以及年份×基因型互作进行了估测。经过三年的实验,选用三个杂交组合,每一组合含有P_1、p_2、F_1、F_2、B_1和B_2六个群体的资料。结果表明,四个纤维品质性状的遗传受加性、显性、上位性作用的共同控制,但在不同年份或不同的组合里,显性作用和上位性作用的变化较大;年份效应对品质性状的遗传也有较大影响,其影响方式主要以年份×基因型互作的形式表现。     

转新型双抗虫基因棉花的遗传分析

首次用含合成的BtCrylAc活性杀虫蛋白嵌合基因及慈菇蛋白酶抑制剂B(API-B)基因表达框的双抗虫基因植物表达载体,通过土壤根癌杆菌介导转化棉花品种冀合321,获得一批抗虫的转化再生棉花植株。利用叶片涂抹卡那霉素、叶片离体养虫和PCR扩增等检测方法对6个不同转双抗虫基因株系的抗虫性进行遗传分析。结果显示,转化株系自交的T1抗虫性状遗传较为复杂;农杆菌介导获得的转基因抗虫棉在早期世代不易选到纯合系,但是随着对抗虫性状进行单向选择,到T4和T5就能获得抗虫纯合系。利用抗虫性稳定的转化后代材料和转化受体进行田间杂交,发现F2抗虫性分离完全符合一对或两对显性基因的分离规律,并证明了DR248和DR193两个材料为外源基因双拷贝插入。转化株系的Southern杂交也证明了上述结果。     

花生种子含油量的遗传分析

花生是重要的油料作物,对花生种子含油量进行遗传分析具有重要意义.本研究以高油花生新品种SPI056(P1)和低油花生新品种花育17(P2)及其杂交组合的F1、F2群体为材料,应用P1、P2、F1和F2 4个世代的数量性状主基因+多基因混合遗传模型联合分离分析方法,对种子含油量进行了遗传分析.结果表明:花生种子含油量由两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因共同控制,主基因遗传率为72 55%.     

烟草白粉病抗性基因的遗传分析

以烟草抗白粉病品种台烟7号为母本,感病品种NC89为父本,构建6个世代的群体,利用主基因 多基因混合遗传模型的分离分析方法,研究烟草白粉病的抗性遗传规律。结果表明,烟草白粉病抗性的遗传是由两对加性-显性-上位性主基因 加性-显性-上位性多基因（E-0模型）控制的。B1、B2和F2世代主基因的遗传率分别为88.05%、32.62%、84.43%,主基因遗传率很大,说明可以在抗病育种早期进行选择;B1、F2世代多基因遗传率均为0.00%,说明烟草白粉病的发生受一定环境影响。     

大白菜抽薹性状的主基因＋多基因遗传分析

以大白菜易抽薹自交系06S1703和耐抽薹自交系06J32形成的P1、P2、F1、F2、B1和B2等6个世代为材料,应用主基因+多基因多世代联合分析方法,对大白菜抽薹性状进行了研究.结果表明,大白菜的抽薹性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,其中2对主基因的加性效应值分别为-3.575 8和-13.619,显性效应值分别为-3.755 2和-2.257 7.B1、B2和F2世代的主基因遗传率分别为87.95%、95.13%和96.25%,只在B1群体中检测到多基因效应,遗传率仅为1.39%,说明大白菜的抽薹性是以主基因遗传为主,可以进行早期选择.     

棉花优异纤维品质性状的双列杂交分析

利用5个具有不同纤维品质性状的品种(系)配制完全双列杂交组合20个,通过亲本和F1的2年随机区组试验,结果为除纤维整齐度受环境等因素影响较大,其余性状主要受遗传因素控制;在与环境的互作中,纤维强度和长度的互作效应小,麦克隆值的加性和母体效应及伸长率的显性效应与环境的互作较大,均达到了显著水平;遗传主效中,所有的研究性状不存在母体效应,以加性为主;强度与长度加性遗传率高,分别占77．6％和73．2％;麦克隆值的加性效应占45．2％,显性效应所占的比例在纤维性状中最高,为11．5％。纤维品质性状的群体平均优势仅麦克隆值的较高(3．2％),达到了显著水平,其余性状的优势仅为-0．4％-0．7％。纤维品质性状的遗传结果与杂种优势一致。在杂种优势利用时,可以通过双亲平均值的高低来预测F1的纤维品质表现。纤维强度、长度和细度的加性遗传率高,这些性状均可以早代选择。     

两个棉花Rac蛋白基因的克隆与表达分析

为研究棉花纤维起始和伸长的分子机理,在棉花纤维EST序列分析的基础上,从棉花纤维中扩增并克隆了2个棉花Rac蛋白的cDNA基因,分别命名为GhRacA和GhRacB。GhRacA cDNA长959bp,推测的编码蛋白包含211个氨基酸。GhRacB cDNA长920bp,编码195个氨基酸的蛋白。GhRacA和GhRacB蛋白均含有GTP／GDP结合和激活区域、Effector区和碱性氨基酸区。GhRacB的C末端有保守的异戊烯基化位点CSIL,而GhRacA没有明显的异戊烯基化位点。序列比较分析表明,GhRacA和GhRacB是2个新的棉花Rac蛋白。RT-PCR分析表明,GhRacA和GhRacB在根、下胚轴、茎、叶和纤维中都有表达,但均在棉花纤维起始和伸长时期有优势表达,推测2个基因在棉花纤维的早期发育中可能有重要的功能。     

棉花LIM结构域基因(GhLIM1)的克隆和表达分析

LIM结构域蛋白是一个重要的发育调控因子,参与基因转录,细胞骨架建成和信号传导等许多发育调控过程,胞质骨架是形成和稳定细胞形态以及传递物质,能量和信息的重要成分。为研究棉花纤维细胞发育过程中胞质骨架的形成和作用机理,通过棉花纤维EST序列整合,从陆地棉徐州142胚珠（含纤维）中扩增并克隆出棉花LIM结构域基因的编码区段。该棉花LIM结构域基因（GhL1M1)长848bp,包含一个570bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列（189个氨基酸）与拟南芥,烟草和向日葵的LIM结构域蛋白有极高的同源性,而且两个LIM结构域完整,RT-PCR和Northerm杂交分析表明,该基因（GhL1M1）在陆地棉的根,茎尖,上胚轴,叶片,花蕾,花药,胚珠和不同发育时期的陆地棉纤维（4DPA、12DPA、18DPA）以及海岛棉纤维（18DPA）和中棉纤维（12DPA）中均有表达,但GhL1M1基因在茎尖,纤维和有纤维的胚珠中表达量更高,因此GhL1M1基因应与棉花纤维发育有密切关系。     

棉花体细胞增殖和胚胎发生中的细胞程序性死亡

棉花组织培养中愈伤组织褐化可能与细胞程序性死亡(PCD)有关.对棉花组培中不同时期的愈伤组织DNA进行琼脂糖电泳,观察到:仅在第一次愈伤组织继代后10 d左右和愈伤组织第一次继代到分化培养基中培养10 d左右,愈伤组织的DNA产生了180 bp左右的片断或其整数倍片断大小的DNA带,呈DNA梯(DNA ladder)状电泳,说明在这两个时期PCD达到了高峰.在这两次PCD高峰后1周均出现愈伤组织大规模的褐化死亡.显微镜观察到第一次PCD发生高峰的愈伤组织存在许多管状、内含物少的细胞,这些细胞分布在愈伤组织的边缘和内部;第二次PCD发生高峰观察到体细胞胚胎分化、PCD细胞的木栓化和水渍化.对体细胞胚胎分化时期的原生质体进行荧光染色(DAPI),荧光显微镜下观察到发生细胞程序性死亡的细胞核浓缩、染色质凝聚、结块、边缘化和形成PCD小体.     

一个陆地棉bZIP蛋白cDNA的克隆及表达分析

利用PCR筛选方法从陆地棉纤维cDNA文库中筛选到一个全长cDNA序列,命名为GhbZIP。其编码产物长度为645个氨基酸残基,序列中含有两个未知功能的保守区域DUF630和DUF632,而DUF632区中有一个类似碱性亮氨酸拉链基元;此外氨基酸序列中还存在一个富脯氨酸区和一个富苯丙氨酸区,因此该蛋白具有植物碱性亮氨酸拉链蛋白的结构特征。亲水性分析表明,GhbZIP为一个典型的膜蛋白。GhbZIP基因主要是在开花3d之后在胚珠和纤维细胞中表达,这表明该基因可能与棉纤维伸长过程中的基因表达调控有关。     

陆地棉核不育株扦插繁殖与宿生保持及杂种优势利用

利用广西南宁冬季无霜冻的气候特点,对陆地棉(Gossypium hirsutum L.)洞A细胞核雄性不育扦插株与宿生株及其杂交一代进行比较研究.结果表明:(1)1 a生扦插株开花较早,茎粗、主茎节间长度、铃重、子指4个性状显著好于实生株,但扦插株的种子产量显著低于实生株,其原因是果枝扦插形成的僵苗占扦插株的23.04%,而且扦插株全为不育株,实生株中则有50%左右的可育株;(2)2 a生扦插株性状与实生株无显著差异;(3)由扦插繁殖的不育株和种子繁殖的不育株配制的杂交F1代的产量与纤维品质无显著差异.因此认为,扦插繁殖陆地棉核不育株用于多年杂交制种是可行的,选择营养枝扦插是陆地棉核不育株扦插繁殖需要注意的关键问题. 宿生株及其杂交一代进行比较研究.结果表明:(1)1 a生扦插株开花较早,茎粗、主茎节间长度、铃重、子指4个性状显著好于实生株,但扦插株的种子产量显著低于实生株,其原因是果枝扦插形成的僵苗占扦插株的23.04%,而且扦插株全为不育株,实生株中则有50%左右的可育株;(2)2 a生扦插株性状与实生株无显著差异;(3)由扦插繁殖的不育株和种子繁殖的不育株配制的杂交F1代的产量与纤维品质无显著差异.因此认 ,扦插繁殖陆地棉核不育株用于多年杂交制种是可行的,选择营养枝扦插是陆地棉核不育株扦插繁殖需     

一种新型的棉花体细胞胚胎发生的快速诱导法

用异常苗的茎段和叶片进行培养,可快速高效诱导获得棉花体细胞胚胎发生,激素组膈及其浓度配比影响异常苗的直接胚胎发生,在附加有０．１ｍｇ／Ｌ ＩＡＡ和０．１ｍｇ／ＬＺＴ的改良ＭＳ培养基上,异常苗不仅体细胞胚胎发生率高,而且形成的体细胞胚数目多,用异常苗作外植体获得胚性愈伤组织仅需要时间１０ｄ,获得成熟胚需要２０－３０ｄ,获得再生植株需要６０ｄ,大大短于常规方法获得胚性愈伤组织、体细胞胚和再生植株的时间     

陆地棉抗病基因同源序列的克隆与分析

根据已知抗病基因NBS保守区的P-loop和GLPL区设计一对简并引物F1/R1,以7个抗黄萎病陆地棉品种和2个感黄萎病品种的基因组DNA为模板进行PCR扩增.在9个品种中均扩增出500 bp左右的条带.对目的条带进行回收,连接、转化克隆得到350个阳性克隆,进行测序.在8个棉花品种中克隆到74条具有完整开放读码框的棉花RGAs序列.这74条序列共有64种不同的基因型,有10条与其他品种中的RGAs序列相同.用MEGA软件对8个棉花品种的74条RGA序列以及12个已知的抗病基因的NBS区域进行聚类分析,可分为4类;4类RGAs之间的相似性较低,各类之内的RGAs虽然来自不同品种,氨基酸序列的相似度却非常高.推测各大类中相似性较高的序列分别属于同一个基因家族,从位点上说可能处于同一个基因簇.     

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。     

Rapid in-vitro plant regeneration of cotton (Gossypium hirsutum L.)

A rapid, clonal propagation procedure has been developed to regenerate mature cotton (Gossypium hirsutum L.) plants from pre-existing meristems that were excised from in-vitro-grown tissues. This plant regeneration procedure was applicable to diverse cotton germplasms and required specific concentrations of 6-benzylaminopurine (BA) depending on the origin of the meristems. All shoots regenerated directly without a callus phase. Screening BA concentrations (0.0–10.0 μm) demonstrated that shoot meristems (apices), secondary leaf nodes, primary leaf nodes, and cotyledonary nodes derived from in-vitro-grown 28-day-old seedlings (Paymaster HS26) varied in their ability to form elongated shoots depending on the level of BA. Indicative of a germplasm-independent procedure, a BA concentration screen (0.0, 0.3, 1.0 μm) demonstrated that explants with pre-existing meristems, excised from diverse germlines, were also able to form elongated shoots at 0.3 μm BA. In most cases, elongated shoots derived from this procedure were rooted by a two-step process: an in-vitro maturation step (Murashige and Skoog medium-activated charcoal) followed by planting into soil after basal application of Rootone. This BA plant regeneration procedure was rapid, reproducible, and highly efficient for Stoneville 7A, Paymaster HS26, and other high-fiber-yielding germlines. Regenerated plants were phenotypically normal and all of the mature plants regenerated to date have initiated flowers and set viable R₁ seeds. Received: 15 March 1997 / Revision received: 28 August 1997 / Accepted: 5 September 1997