陆地棉新型核雄性不育系21A的初步研究

利用辐射诱变和回交育种成功培育出21A雄性不育系,经遗传分析和等位性测验发现,该不育性受1对隐性基因控制,它与国内发现的msc1、msc2、msc3、msc74个陆地棉隐性不育基因彼此是非等位基因;采用NCⅡ遗传交配设计,用21A不育系作母本,5个常规棉品种作父本,配制杂交组合,对10个组合的F1产量和品质性状的竞争优势和配合力进行分析,结果表明,该不育系杂种优势明显,一般配合力高,易于筛选优良的杂交组合,在生产优质杂交种方面具有很大的利用价值。     

分子标记辅助选择改良水稻不育系臻达A及其杂交种的稻瘟病抗性

水稻抗稻瘟病基因Pi25是一个遗传传递能力强的广谱抗性基因。本研究以携带抗稻瘟病基因Pi25的BL27为抗源供体,与优质、配合力强、感稻瘟病的水稻保持系臻达B为受体亲本进行杂交、回交创制水稻抗病保持系新种质,再与臻达A测交和回交进行不育系转育,结合分子标记辅助选择和农艺性状筛选,获得3个抗性基因纯合、农艺性状和开花习性均与臻达A相似的改良不育系株系。利用福建省近年来致病性代表的22个稻瘟病菌株对3个改良不育系及其15个杂交种进行抗性鉴定,3个改良不育系的抗性频率为95.45%~100%,15个杂交种的抗性频率均达75%以上,而原始对照臻达A及其杂交种的抗性频率仅为54.55%和40.91%~63.64%。自然病圃诱发鉴定表明,3个改良不育系的叶瘟和穗颈瘟均为0级,表现高抗,而对照臻达A的叶瘟为5级,穗颈瘟为7级,表现感病;15个杂交种均表现良好的稻瘟病抗性。进一步分析比较15个杂交种的产量、农艺性状和稻米品质表现,结果表明臻达A-Pi25-3改良不育系的综合性状表现最优,继续回交转育,于2015年育成了稻瘟病抗性强、配合力好、群体整齐和性状稳定的不育系,命名为157A。研究表明,抗稻瘟病基因Pi25不仅在水稻不育系臻达A的遗传背景下的抗性表达完全,且在不同水稻恢复系测交种的背景下同样表现出较高水平的抗性,说明抗性基因Pi25对不育系稻瘟病改良的效果明显。创制的新不育系157A的稻瘟病抗性显著提高,还基本保留了原来不育系高配合力等优良特性,为选育高产、优质、抗病杂交稻新品种提供了不育系新种质。     

新疆陆地棉组成型表达海岛棉脂质转移酶基因GbLTP1和GbLTP3特性研究

根据LTPs基因保守序列从海岛棉品种新海21中克隆两个脂质转移酶基因GbLTP1和GbLTP3。构建组成型表达载体pCAMBIA2301-GbLTP1和pCAMBIA2301-GbLTP3两个植物表达载体转化陆地棉。通过卡那霉素筛选、PCR和RT-PCR检测,获得转GbLTP1基因棉花和转GbLTP3基因棉花各两个株系。利用SPSS18.0分析转基因后代抗病性、农艺性状和经济性状影响。结果显示,通过将GbLTP3与GbLTP1基因导入新疆陆地棉,棉花抗黄、枯萎病抗性和纤维品质相对于受体显著提高,特别是纤维长度和整齐度达到极显著水平(P<0.05)。外源基因GbLTP3与GbLTP1基因导入不会影响棉花农艺性状、产量性状。     

玉米对生基因转育对主要农艺性状影响的研究

本研究利用对生基因转育获得的对生与互生近等基因系及其杂交组合,分析了对生基因转育对玉米主要农艺性状的影响。结果表明对生自交系的产量性状一般低于互生自交系;对生系的油脂和淀粉含量高于互生系,而在蛋白质、赖氨酸和色氨酸含量上两者差异不明显;对生基因转育对玉米产量和品质性状间的相关性无不良影响。因此,对生基因的转育不影响玉米的产量和品质性状的同步改良。     

黄欧系玉米育种应用探索与分析

优良种质资源的创制是优良品种选育的重要基础,目前我国宜机械化粒收的玉米育种材料较为缺乏,将国外优良早熟种质导入中国骨干种质有助于创制宜机械化粒收新种质。本研究以欧洲早熟种质与中国黄旅种质杂交后代选育的258份黄欧系与测验种京MC01和郑58组配的测交组合为材料,在春夏播玉米鉴定试验中,通过对测交组合产量和收获时籽粒含水量表现分析,探讨遗传改良效果。结果表明:(1)黄欧系与京MC01测交组合在收获时籽粒含水量和产量方面表现优于郑58;(2)不同遗传背景黄欧系与京MC01的测交组合表现差异较大:在春播和夏播玉米区,黄早四和京2416类黄欧系收获时籽粒含水量较低,产量较高,昌7-2类黄欧系籽粒含水量较高,但产量突出;(3)导入不同比例欧洲早熟种质黄欧系的测配效果存在明显差异,导入25%比例的黄欧系目标性状表现较好,测交组合在保持较高产量水平情况下,呈现出早熟、籽粒脱水速度快等宜机械化粒收性状。研究结果将为玉米主产区特别是夏播区新型宜机械化粒收育种材料的创制及应用提供可鉴思路及实践路径。     

新型抗除草剂棉花不育系Yu98-8A1的培育及鉴定

通过连续回交,将抗除草剂基因EPSPS-G6转育花粉败育彻底（无微量花粉,不育度达100%）的棉花单基因隐性控制的核不育系Yu98-8A,进而培育成抗除草剂核不育系Yu98-8A1。对该转育不育系花冠表型测量观察表明,与同质系正常可育株比较,不育株花冠较小, 不育株子房直径略大于可育株,花柱长和花柱外露长度均明显高于同质系正常可育株,花柱头外露为其最显著的表型特征;显微观察显示,不育系Yu98-8A1小孢子败育主要是在四分体形成后的小孢子发育期。小孢子败育特征表现为花粉粒无内含物、无刺突产生,最后解体、退化。PCR分子鉴定表明,抗除草剂基因EPSPS-G6转育入Yu98-8A1,除草剂抗性试验表明,该转育不育系可抗质量百分比浓度达0.3%的草甘膦。该抗除草剂核不育系的培育在棉花杂种优势利用方面有重大利用价值。     

绿豆创新种质的芽用特性分析

绿豆芽富含维生素、膳食纤维等营养物质,培育绿豆芽专用新品种可有效提高芽菜品质及生产效益。前期基于绿豆核心种质资源的芽用特性评价,创制出早熟矮生、高产广适的新种质35份,本研究对这35份绿豆新种质进行了芽长、芽粗、芽豆比等性状初步评估。结果表明,不同种质的芽长变异范围最大,为5.56～7.42 cm,变异系数为13.36%;芽粗变异范围为2.41～3.24 mm,变异系数为13.00%;芽豆比变异范围为8.12～10.36,变异系数为3.60%。相关分析显示芽豆比与芽粗（R=0.817）呈极显著正相关,与百粒重（R=-0.583）、芽长（R=-0.137）则呈一定的负相关。芽重与芽长、芽粗、百粒重的回归方程也表明,芽粗对芽重的贡献远大于芽长和百粒重,是芽用品种筛选的首选性状。基于芽用性状分析,分别筛选出适宜细长型豆芽的新种质21XJ54-1、21BJ育95、21XJ54-2及适宜粗壮型豆芽的新种质21BJ育96、21XJ56-1、21DT46、中绿27等。对不同产地中绿27的发芽试验表明,生态环境也影响芽长和芽粗。其中河北丰宁生产的中绿27芽豆比最高（10.27）,其次是河南新乡（9.9...     

胞质雄性不育系冀2658A细胞质对陆地棉主要性状的影响

利用棉花(Gossypium hirsutum)雄性不育不仅可以培育优质的杂交种,还能提高棉花制种效率并降低制种成本。该研究以冀2658系及其同核异质不育系冀2658A为母本,以6个恢复系为父本配制12个杂交组合。利用F1代研究棉花细胞质对棉花农艺性状、抗病性、种子中粗脂肪和粗蛋白含量、纤维品质及产量性状的影响。结果表明,冀2658A的细胞质主要影响棉花杂交种F1代的产量相关性状、黄萎病抗性及棉籽粗脂肪含量等,表现为衣分显著降低(比对照组低1.61%),黄萎病抗性增强(黄萎病指数比对照组低18.29%),棉籽中的粗脂肪含量降低(比对照组低2.88%)。该研究初步探讨了胞质不育型细胞质对陆地棉主要性状的影响,为陆地棉胞质雄性不育系的利用提供了理论参考。     

青花菜雄性不育系选育研究初报

以具有细胞质雄性不育基因的青花菜不育材料CMS94008为不育源,通过杂交和连续回交的方法选育出不育性稳定、经济性状良好的一批青花菜胞质雄性不育系,并以CMS92100、CMS93-2、CMS9905、CMS95234等不育材料及其转育父本为代表,对不育系的主要特征及农艺性状进行系统的观察鉴定。     

南瓜属黄色果皮性状的种间转育及遗传分析

采用种间杂交的方法向中国南瓜及印度南瓜中转育了仅在美洲南瓜中存在的黄色果皮性状基因。研究了黄色果皮性状的种间遗传规律,发现黄色果皮性状在种间杂种后代中的分离比例符合孟德尔遗传规律。通过比较黄色果皮基因在南瓜属3个种中的遗传表现,发现该基因的性状表达受到种、亲本果形、亲本皮色等多重因素共同作用而具有复杂的遗传表现。通过种间杂交,可将美洲南瓜特有的黄色果皮性状转育到中国南瓜及印度南瓜中,创制黄色果皮新型种质资源。     

棉花育种行业创新与进展

对2017年国内外棉花遗传育种领域取得的重要研究进展进行了概括性评述。棉花基因芯片技术得到了广泛应用,一批重要产量、品质性状基因获得定位和克隆。棉花全基因组关联分析(GWAS)取得重大突破,陆地棉高密度遗传图谱构建取得重大进展,棉花芽黄、纤维品质性状基因的精细定位及克隆取得较大进展,在棉花转基因新方法、转基因抗虫、抗除草剂新材料等方面进展显著。文中并进一步结合我国棉花发展现状、未来趋势与所面临的机遇,提出了我国棉花发展应采取的一些对策。     

“黄欧”系列玉米自交系宜机械粒收特征特性研究

黄旅群种质是我国重要的地方种质,具有较强的生态适应性。20世纪80、90年代以来我国育种家对黄改群和旅大红骨群种质进行了大量创新研究工作,通过相互改良,聚积了丰富的有利基因,通过导入外源种质,拓宽了遗传基础,为品种更新换代做出了突出贡献。机械粒收是未来我国玉米生产的重要方向,黄旅群种质急需提升籽粒脱水速度、成熟后抗倒伏(折)和抗茎腐病等农艺性状以适应机械化粒收,而在黄旅群种质内部缺少这些关键性状基因。本研究利用欧洲早熟种质硬粒种质UH004F和欧洲早熟Iodent种质UH004M改良黄旅群种质的机收特性,通过系谱法和回交转育法获得宜机械粒收黄旅群后代系,称之为"黄欧系"。通过对其农艺性状的观察研究,发现:(1)抽雄日数、吐丝日数和生育期缩短,表现出良好的早熟性;开花散粉至吐丝日数(ASI)增大;株高有增加趋势;穗位高有降低趋势;雄穗主支长有增加趋势;雄穗分支数在6～9个之间,与原有黄旅系相比互有增减;茎粗变细;穗位上节间长有增加趋势;田间倒伏(折)率大幅度降低,抗倒伏(折)能力进一步提高;穗长有增加趋势;穗行数略有减少的趋势;穗粗和轴粗均有下降趋势,其中轴粗下降趋势更加明显;籽粒长度有增加的趋势;在百粒重方面,除昌7-2后代系外,黄旅系后代系均有所降低;穗粒重有降低趋势;出籽率有增加趋势;籽粒含水量明显降低;(2)导入25%和50%比例的UH004F和UH004M的黄欧系在大多数性状上都有一定的变化趋势,主要表现在抽雄吐丝和生育期提早、ASI值增大、株高增高、穗位降低、雄穗主支长变长、雄穗分支数增加、茎粗变细、穗位上节间长拉长、抗倒伏(折)能力提高、穗长增加、穗行数减少、穗粗和轴粗降低、百粒重和穗粒重降低、收获时籽粒含水量降低等趋势。上述大多数性状都是在导入50%比例的欧洲早熟硬粒种质UH004F的变化趋势进一步增强。本研究表明,欧洲早熟种质含有适合创新改良黄旅群种质在机械粒收性状方面的优良等位基因,利用欧洲早熟种质改良黄旅群种质在宜机械粒收农艺性状的效果明显,可为后续大规模"黄欧系"的选育和应用提供理论指导。     

对生玉米产量性状的杂种优势和配合力分析

本文利用对生基因转育获得的对生与互生自交系及其杂交组合,研究了对生性状对产量性状杂种优势和配合力的遗传效应的影响。结果表明:对生玉米同互生玉米一样具有普遍的杂种优势,在产量性状上F1对生株优势互×互组合大于对×对组合和对×互(互×对)组合;对生性状的转育对产量性状的一般配合力有降低效应,而含有对生基因的互生玉米具有较高的一般配合力效应,因此,在对生玉米育种中可以利用含有不同对生基因的互生自交系作亲本来组配杂交组合(互×互),从而获得较高的制种产量和高产的对生杂交种。     

一个新的小麦黄化突变体的遗传研究

摘要: 通过对冬小麦“西农1718” 自然黄化突变体多年连续自交、与突变亲本回交以及与其他基因型进行正反交, 研究突变性状的遗传规律。观察统计发现, 突变体中金黄株发育至抽穗－开花期前后死亡, 黄-绿株自交后代表现为1金黄株︰2黄-绿株︰1绿株, 绿株自交后代不再分离; 黄-绿株与突变亲本回交及与其他基因型正反交, 后代均表现为1黄-绿株︰1绿株。遗传分析表明, 该小麦黄化突变体是由一对核基因控制的不完全显性遗传, 其中, 金黄株是纯合体(au/au), 表现为致死, 黄-绿株为杂合体(Au/au), 绿株为纯合体(Au/Au)。     

世界转基因棉推广种植情况

１　转基因棉的主要手段１．１　农杆菌携带Ｂｔ基因８０年代初，棉花外源基因的转育主要是农杆菌携带法，这种方法主要受限于遗传特殊性。比如，利用这种方法的成功率主要限于美国的Ｃｏｋｅｒ棉和澳大利亚的Ｓｉｏｋｒａ品种类型。在这两个类型的品种中，Ｓｉｏｋｒａ更容易长出愈伤组织。通过回交，再转入其它品种中，一般是回交３～４次，即可获得理想的商用转基因品种。目前生产上推广的转基因品种的表现证明，回交到第三代时，基因转育的成功率在９４％。１．２　质粒加速转育８０年代应用。这种直接将分生组织转育的转育法可以避免先…     

棉花资源收集、保存、评价与利用现状及未来

截至2010年12月,国家棉花种质中期库共保存棉花种质8868份,保存数量居世界第4位,其中陆地棉7362份、陆地棉野生种系350份、海岛棉633份、亚洲棉433份、草棉18份、野生种32份。共编目8503份,上交数据信息系统7527份,入长期库合格7298份,未能入长期库保存种质2194份。完善了繁殖更新技术,繁殖更新种质6550份,2001-2010年,共向704人次提供11507份棉花种质,年均1150份。2007-2010年对330份优异种质在河南安阳、江苏南京、新疆库车进行了精准鉴定,并进行了优异种质展示。近十年,创造了不同基因源且具有优质、专用、多抗、高产、高效等多个重要性状的优异基因聚合的新种质32份,并分别对12份棉花优异种质,从形态学、系谱和分子标记等方面进行了基因源和利用价值的分析,并定位相关基因。用简单重复序列(SSR)、EST-SSR、AFLP等分子标记,结合一种新方法"十进制数字串条形码",构建了优异种质特有的"分子身份证"。     

抗赤霉病小麦地方品种黄方柱和海盐种EMS突变体的变异分析

突变体对增加小麦资源的遗传多样性,克隆和解析重要农艺、产量和抗性相关基因具有重要的意义。本研究以高抗赤霉病小麦品种黄方柱(HFZ)及其11个甲磺酸乙酯(EMS)诱导的纯合突变体(F2~F12,Mu4),以及海盐种(HYZ)及其12个EMS纯合突变体(Y2~Y13,Mu4)为材料,在扬花期利用单花滴注鉴定赤霉病扩展抗性,灌浆期测定了分蘖数、株高、旗叶长、旗叶宽、叶绿素含量,收获后测定千粒重、粒长、粒宽、每穗小穗数和每穗粒数共计11个性状。每一个突变体至少在一个性状上与野生型存在显著差异。黄方柱突变系F6、F9和F12以及海盐种突变系Y6、Y7和Y9病小穗率均显著高于相应野生型,达中感或高感水平,因此,这6个突变体是研究赤霉病扩展抗性的理想材料。此外,海盐种突变体株高、千粒重、每穗粒数和粒宽均低于或显著低于野生型。对野生型和突变体采用了基于最小组内平方和距离的动态聚类分析方法,综合评价了野生型与突变体以及突变体相互之间的相似情况。株高等农艺性状显著优于野生型但赤霉病抗性与野生型类似的突变体(如F2、F7、Y2、Y3、Y4、Y8、Y10和Y12)可为农艺性状的遗传研究和抗赤育种亲本选配提供重要的资源。     

亚洲棉同源四倍体与陆地棉杂交和回交后代育性遗传的研究

为培育棉花细胞质雄性不育系,从1973年起用陆地棉与人工加倍获得的中棉同源四倍体杂交,以杂种(F_1)为母本,连续用陆地棉作为轮迴亲本回交,1979年获得F_1及四次回交后代,以此为材料研究F_1及其回交后代的育性遗传。中棉同源四倍体雄性全不育,用陆地棉花粉授粉可以成铃,成铃率显著高于中棉二倍体×陆地棉。中棉同源四倍体×陆地棉的F_1雌性高度不育,雄性完全不育;BC_1F_1雌雄配子育性更低于F_1;BC_2F_1雌配子育性迅速恢复,雄配子仍不育;BC_3F_1和BC_4F_1雌配子育性继续提高,雄配子育性发生分离,由BC_2F_1不育株所产生的BC_3F_1群体中,雄性不育株率为17.5％,由BC_3F_1不育株所产生的BC_4F_1群体雄性不育株率达66.6％。对F_1及回交各世代花粉粒形态和生活力作了鉴定,同时对F_1及回交各世代的花粉母细胞减数分裂行为进行了观察。     

利用回交法与Wx基因分子标记辅助选择培育糯性小麦

以中国春糯性位点全套近等基因系为研究材料,对小麦Wx基因的6个STS标记和1个CAPS标记进行了筛选。改良PCR扩增条件以及产物检测方式后,从这些标记中筛选出3个标记,包括鉴定Wx-A1、Wx-D1位点的2个共显性STS标记和Wx-B1位点的1个显性STS标记,用于本研究中糯性小麦的分子标记辅助育种。在育种过程中,首先配制全糯材料“98Y1441”与推广品种“川育12”的杂交组合,采用籽粒碘染法从其F2种子中选择全糯基因型个体与回交亲本川育12杂交,如此反复自交、回交,历经数代异地加代繁殖得到BC5F2代回交改良群体。利用上述3个分子标记从该群体中筛选出了8种Wx基因型,经卡方检验,其分离比符合3对基因的分离比例,其中基因型为aabbdd的植株有2株,直链淀粉含量分别为1.81%和0.82%,为全糯小麦;基因型为AAbbdd, aabbDD的部分糯性植株各有1株,直链淀粉含量分别为15.24%和17.57%。研究中获得的BC5 F2代群体的农艺性状接近回交亲本,并明显优于全糯材料“98Y1441”,表明采用回交法与Wx基因分子标记辅助选择相结合,有助于培育高产、优质的全糯和部分糯小麦。     

甜玉米EMS突变体资源共享库的构建及初步鉴定

优异的种质资源是培育丰产、优质农作物新品种的基础和首要条件,创制甜玉米突变体材料对优良甜玉米新品种选育和玉米分子育种研究具有重要的意义。本研究中,采用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变剂对甜玉米自交系华甜选H-16-2-2-3的花粉进行诱变及人工授粉,构建甜玉米EMS诱变突变体资源库。通过田间筛选与表型考察,共获得影响生育期、散粉抽丝间隔期、植株叶夹角、叶片大小、雄穗姿态、雄性育性、植株高、穗位高、穗行数、子粒顶端颜色、子粒大小、子粒皱缩程度等重要农艺性状的M_2代突变体材料24363份。对其中2000份M_2代突变体进行田间初步表型筛选,并借助高通量测序分析对部分单隐性核基因突变引起的突变体进行基因定位分析。在上述工作基础上,提出构建国内甜玉米种质资源共享库,为甜玉米育种及基因功能研究提供宝贵的试验材料和基因资源,促进甜玉米育种相关资源的共享。