分子标记在油菜杂种优势利用中的研究进展

杂种优势是一种普遍存在的生物学现象, 是提高作物产量的重要途径, 因而受到越来越广泛的重视。分子标记是近年兴起的一种新型的生物技术, 国内外已利用RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR和SRAP等多种分子标记技术对油菜的杂种 优势进行了广泛的研究, 取得了很多有价值的研究成果。本文综述了分子标记在油菜授粉控制系统中关键基因标记、亲本遗传多样性分析、杂种优势群划分、杂种纯度鉴定和杂种优势预测中的研究进展。通过对不同作物间的比较, 探讨了分子标记在油菜杂种优势利用中的研究深度, 并对分子标记在油菜杂种优势预测中应注意的问题进行了讨论。     

甘蓝型油菜秦优10号杂交种纯度鉴定的SSR引物筛选

为了建立一套快速可靠的油菜杂交种纯度的鉴定方法,本文以秦优10号及其亲本、杂种ZZH2为试验材料,对前人开发的2对SSR引物(7号引物, 9号引物)进行了再次筛选.结果显示,7号引物不但能很好地区别出混入杂交种中的亲本,还能将杂交种子的同母异父组合种子从杂交种中分离出来,能够用于鉴别秦优10号杂交种子的真伪;9号引物能区分出杂交种和母本,但不能区分开杂交种和父本.同时,本试验利用人工制成的秦优10号杂交种标准样(纯度为100%)以及7份大田鉴定不同纯度梯度的杂交种子对7号引物鉴定结果的准确性进行了验证,鉴定结果与大田鉴定结果基本一致.本文结果将为鉴定秦优10号杂交种纯度提供更准确的技术资料.     

分子标记在油菜杂种优势利用中的研究进展

杂种优势是一种普遍存在的生物学现象,是提高作物产量的重要途径,因而受到越来越广泛的重视。分子标记是近年兴起的一种新型的生物技术,国内外已利用RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR和SRAP等多种分子标记技术对油菜的杂种优势进行了广泛的研究,取得了很多有价值的研究成果。本文综述了分子标记在油菜授粉控制系统中关键基因标记、亲本遗传多样性分析、杂种优势群划分、杂种纯度鉴定和杂种优势预测中的研究进展。通过对不同作物间的比较,探讨了分子标记在油菜杂种优势利用中的研究深度,并对分子标记在油菜杂种优势预测中应注意的问题进行了讨论。     

用SSR标记鉴定大豆杂交组合F1的方法研究

为建立鉴定大豆杂种的方法,采用亲本间有多态性的3对SSR引物,对148个耐盐与盐敏感大豆品种正反交F1植株进行分子鉴定,结果表明,有81．8％的F1为真杂种,且3对多态性SSR引物检测结果一致;在亲本基因型纯合的情况下,采用1对在亲本间有多态性的SSR引物即可对F1真伪进行准确判断;亲本间分子量差异大的SSR位点可用高浓度琼脂糖电泳进行快速鉴定。利用该方法对2007年参加国家大豆区试的大豆杂交种品系H02—286的50粒种子进行纯度鉴定,进一步验证了SSR标记检测杂种真伪的可行性。     

利用RAPD分析鉴定花椰菜杂种纯度

应用随机扩增多态性DNA(RAPD)分析方法,鉴定花椰菜F1代杂种纯度。筛选出20个10bp随机引物对杂种F1代和父母本基因组DNA进行RAPD分析,共获得扩增片段124条,分子量在0.3-3kb之间,其中2个引物S120和S174可用来鉴定杂种纯度。RAPD分析结果与田间形态鉴定结果基本一致,表明RAPD分析方法适用于花椰菜杂种的纯度鉴定。     

利用气孔保卫细胞周长及叶绿体数目鉴定油菜种间杂种研究

以白菜型冬油菜‘陇油7号’、‘陇油9号’(AA,2n=20),芥菜型油菜‘冬芥’(AABB,2n=36),甘蓝型油菜‘vision'(AACC,2n=38),种间杂种‘陇油7号’ב冬芥’、‘陇油9号’בvision'为试材,对其叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体数目进行统计分析,探讨一种快速鉴定油菜种间杂种的简易方法,并用SSR标记法对气孔保卫细胞周长及叶绿体分界法可靠性进行进一步验证.结果显示:(1)油菜亲本及种间杂种气孔保卫细胞周长在不同叶片间变异程度接近,而同一叶片的气孔保卫细胞周长下部位变异程度较小.(2)不同类型油菜亲本及其种间杂种叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数存在明显的分界线,具体判定分界值为:周长＜58.90 μm为白菜型油菜、周长58.90～75.83 μm为种间杂种F1、周长＞75.83 μm为甘蓝型或芥菜型油菜;叶绿体数10～12个为白菜型油菜、14～16个左右为杂种F1、18～19左右为甘蓝型或芥菜型油菜.(3)随机选择经叶片气孔保卫细胞周长和叶绿体数分界特征值鉴定的油菜种间杂种单株40个,用SSR分子标记法对鉴定结果显示,有37个单株具有杂交种带型为真杂种,两种方法鉴定油菜真杂种的吻合率达97.5％.研究表明,白菜型、甘蓝型、芥菜型油菜及其种间杂种的叶片气孔保卫细胞周长及叶绿体存在特定的分界线值,据此可以方便有效地鉴定油菜种间杂种,即当植株气孔同时满足保卫细胞周长在58.90～75.83 μm、叶绿体数在14～16个左右时,则可判定其为真杂种.     

芥菜型油菜和白菜型油菜种间杂种遗传分析

种间杂交是一种拓宽栽培作物遗传基础和转移优良性状的重要手段,已经广泛地用于作物品质的改良。本研究通过芥菜型油菜（Brassica juncea L.）和白菜型油菜（Brassica rapa L.）种间杂交,将芥菜型油菜的有利性状转移到白菜型油菜中,创造新型白菜型油菜,以改良白菜型油菜的农艺性状、提高抗逆性和拓宽其遗传基础。研究结果表明：以芥菜型油菜作母本、白菜型油菜作父本的杂交组合较易获得杂交种子,杂种F1植株营养生长具有较明显的杂种优势,但花粉完全不育;以白菜型油菜回交获得的BC1植株间表型差异明显,平均花粉可染率为34.8%,介于 0~84%之间,群体自交不亲和;BC1F1和BC2群体变异广泛,出现自交亲和植株和黄籽植株,平均花粉可染率分别为79.7%和79.1%。     

转基因油菜后代的农艺性状表现及其抗虫性研究

以农杆菌介导法转几丁质酶基因和蝎毒蛋白基因的晋4和H165油菜种子为试材.采用PCR检测、农艺性状调查、田间抗虫鉴定等技术,对转基因植株及其后代进行了选育研究.T1、T2和T3代材料的PCR检测结果显示目的基因在转基因植株及其后代中可稳定遗传;抗虫鉴定结果证明转基因油菜植株的抗虫性得到提高,转基因株系的被害率、被害程度明显小于相应对照,转基因株系中菜粉蝶幼虫的存活率低于对照,而且存活虫的发育进程比对照缓慢;农艺性状调查结果证实,转基因手段对油菜植株的角果数、角粒数和千粒重等性状没有太大影响.根据上述结果,在T3代时,筛选得到J5-1、J5-2、H5-1和H11-1四个纯合的转基因油菜株系.     

甘蓝型油菜与白菜型油菜杂交杂种第一代细胞学观察

远缘杂交是油菜育种中的重要途径。在油菜远缘杂交育种工作中,存在的主要问题之一是杂种植株的不育性。对于这个问题的研究,国内外已有一些报道,但从细胞学角度研究其实质还不多。为了更好的利用远缘杂交的办法创造新品种,有必要对该问题进行深入研究。本文对杂种植株花粉母细胞减数分裂的情况和花粉粒发育作了初步观察。     

甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥杂交创制有限花序新种质

远缘杂交是作物遗传改良和种质创新的重要途径。本研究通过甘蓝型油菜(2n=38,AACC)与埃塞俄比亚芥(2n=34,BBCC)的种间杂交获得了形态属于两亲本中间型的杂种F_1,且表现埃塞俄比亚芥的有限花序特性。该杂种具有预期的体细胞染色体数目(2n=36,ABCC),GISH分析显示含有8条B染色体组的染色体;在减数分裂终变期的花粉母细胞中出现多种染色体配对构型,在后期Ⅰ染色体分离多以17∶19分离为主,但在后期Ⅰ及后Ⅱ期均出现大量的落后染色体、染色体桥,导致花粉败育。将该杂种与亲本甘蓝型油菜品种中双11连续回交,获得有限花序的后代材料BC_5F_1,其他形态特征与中双11类似,其体细胞染色体数目恢复至2n=38,减数分裂染色体行为也正常;GISH分析虽检测到少数B染色体组信号,但没有整条的染色体。利用46对B基因组特异引物对有限花序杂种及后代材料进行SSR扩增,发现在杂种F_1及部分BC_5F_1植株中都能检测到B基因组特异带,表明有埃塞俄比亚芥B基因组遗传成分的导入。所创建的有限花序新品系为油菜的遗传改良和选育适于机械化作业的新品种提供新材料。     

油菜和播娘蒿体细胞杂交创造油菜高油双低新种质

在甘蓝型双低油菜品种与播娘蒿原生质体融合杂种的自交后代群体中,实施定向选择和品质鉴定,在F3收获的247株中筛选获得9份含油量大于45%、芥酸含量小于0.5%、硫苷含量小于30μmol/g的高油双低甘蓝型油菜新种质,其中有2份是黄籽高油双低材料,这些材料的F4仍保持高含油量双低性状。在F4群体收获的905株中新选出了15份高含油量双低油菜新种质,其中有5份是黄籽高油双低材料。因此,通过播娘蒿与油菜原生质体融合及其后代选择可以获得高含油量优质油菜新种质。     

杂交小麦'西杂一号'种子纯度鉴定的研究

以杂种小麦新品种‘西杂一号＇及其亲本为试验材料,利用A-PAGE和RAPD技术,对其进行了研究与分析.A-PAGE分析表明,亲本西农Fp-1和西农Mp-1有4条醇溶蛋白差异带,并在‘西杂一号＇中表现出3对互补条带.从128个具有多态性随机引物中筛选出1个扩增带稳定、清晰且为双亲互补型的特征引物.并将这两种方法对‘西杂一号＇种子纯度鉴定的结果与田间鉴定相比较,结果表明两种方法都可以用于杂种小麦杂交种及其亲本种子纯度的鉴定.     

杂交小麦‘西杂一号’种子纯度鉴定的研究

以杂种小麦新品种‘西杂一号’及其亲本为试验材料,利用A-PAGE和RAPD技术,对其进行了研究与分析.A-PAGE分析表明,亲本西农Fp-1和西农Mp-1有4条醇溶蛋白差异带,并在‘西杂一号’中表现出3对互补条带.从128个具有多态性随机引物中筛选出1个扩增带稳定、清晰且为双亲互补型的特征引物.并将这两种方法对‘西杂一号’种子纯度鉴定的结果与田间鉴定相比较,结果表明两种方法都可以用于杂种小麦杂交种及其亲本种子纯度的鉴定.     

分子标记技术在石斛属植物种质资源研究中的应用

介绍了分子标记的主要类型和特点,综述了分子标记在石斛属植物的品种鉴定、药材的地道性、遗传多样性、亲缘关系与分类、杂种纯度鉴定、遗传图谱构建等研究中的应用概况,同时对其应用前景进行展望。     

埃塞俄比亚芥与白菜型、甘蓝型和芥菜型油菜杂种子房培养技术的研究

本文研究了埃芥×白菜型油菜、埃芥×甘蓝型油菜和埃芥×芥菜型油菜杂种子房的离体培养方法。结果表明,三大种间组合授粉子房的适宜离体时间分别在５—１０、７—１２和１０—１７天之间。水解酪蛋白对杂种胚的发育没显示出有利作用,０．２ｍｇ／ＬＢＡ促进了杂种胚的形成。ＭＳ和Ｌ．Ｓ．Ｍ．基本培养基和本培养方法对于埃芥×白菜型油菜和埃芥×甘蓝型油菜杂种子房的离体培养是可行的。     

甘蓝型油菜种子硫代葡萄糖苷含量的QTL定位及候选基因鉴定

【目的】为了解析油菜种子硫代葡萄糖苷性状的重要遗传位点及候选基因,【方法】本研究利用KN DH群体在冬性环境2015-2018连续4年的种子硫苷含量表型和KN 高密度SNP遗传连锁图谱,通过Wincart 2.5软件的符合区间作图法对甘蓝型油菜种子硫代葡萄糖苷含量进行QTL定位和潜在候选基因鉴定。【结果】共鉴定到47个硫苷含量QTL,单个QTL解释表型变异最大是qGC.16YL19-4(19.44%),解释表型变异最小的是qGC.15YL12-5(1.82%)。利用元分析的方法将初步鉴定的47个QTL整合为38个consensus QTL,其中7个consensus QTL(cqGC.A9-5、cqGC.A9-7、cqGC.A9-9、cqGC.C2-9、cqGC.C2-10、cqGC.C9-5和cqGC.C9-6)为环境稳定表达QTL,包括3个硫苷含量主效QTL(cqGC.A9-5、cqGC.C2-10和cqGC.C9-5)。在主效QTLcqGC.A9-5和cqGC.C9-5鉴定到3个候选基因BnaA09g05480D,BnaC09g05620D和BnaC09g05810D,其功能主要涉及了油菜硫苷生物合成途径中吲哚-3-乙醛肟(IAOx)的合成和将2-烷基-苹果酸异构化形成3-烷基-苹果酸酯,以及硫苷的转运与分配。【结论】本研究获得了油菜种子硫苷含量3个主效QTL及3个候选基因,该结果为硫苷含量相关基因的功能机械和优质油菜品种培育提供理论依据。     

曲穗草属天然杂种的鉴定及形成研究

本研究通过形态学、细胞学、系统发育分析等方法对小麦族曲穗草属(Campeiostachys)的两株疑似天然杂种进行鉴定,探究其可能的亲本及杂种形成机制.结果显示:两株天然杂种在形态上与短芒曲穗草(Cam-peiostachys breviaristata(Keng)Y.H.Zhou,H.Q.Zhang et C.R.Y...     

甘蓝型油菜和芥菜型油菜种间杂交研究

甘蓝型油菜与芥菜型油菜杂交研究结果表明,杂交结实力与杂交组合方式以及参与杂交的亲本材料有关,以芥菜型油菜作母本的杂交结实力高于以甘蓝型作母本的组合：芥×甘杂交组合的平均结实数／花为 ２．６４ 粒,而甘×芥杂交组合的平均结实数／花为 ０．１０ 粒。芥甘杂种一代形态特征和生育期介于双亲之间,甘芥杂种一代不表现整齐的中间类型,株间差异明显;总体来看,芥甘杂种一代与双亲回交的结实力（０．４０,０．２１）低于甘芥杂种一代与双亲回交的结实力（３．３０,１．７４）,无论是芥甘杂种一代还是甘芥杂种一代,用甘蓝型油菜作父本回交的结实力高于用芥菜型油菜作父本回交的结实力,但也有个别回交组合出现例外,不表现上述规律。 Ｂ Ｃ１ 代种子当年播种出苗率低（１８．５％ ）,群体株间性状差异明显,生育期极不一致。芥甘杂种一代与甘蓝型油菜亲本第二次回交,其平均结实数／花较回交一代提高 １．０８ 粒, Ｂ Ｃ２ 代种子当年播种出苗率仍较低,但较对应的 Ｂ Ｃ１ 代稍有提高,群体中出现趋回交父本性状但雄性育性彻底退化的植株。芥甘杂种一代自由授粉所得 Ｆ２ 群体是一个变异极为丰富的遗传群体。     

利用SSR标记鉴定西瓜杂交种纯度的研究

以2个西瓜杂交品种(系)的种子黑公子和04-17及其亲本为材料,用SSR标记技术研究杂种与其双亲之间的扩增谱带多态性,以甄别真假杂种.结果发现,所试验的52对SSR引物中有13对引物分别在2个西瓜杂交种和其双亲之间存在扩增条带的多态性,表现为:多数SSR引物对自交系的扩增只出现1条带,但部分引物在某些自交系中扩增出2条带,杂交种条带均为父母本的互补型,很适合做杂交种纯度鉴定.用引物CMCT134b对黑公子和引物CMGA165对04-17进行了各100粒单种子SSR鉴定,所测纯度分别为96%和100%,与田间纯度95.6%和99.7%非常接近,表明SSR标记技术在西瓜杂交种子纯度室内快速检测中的应用前景.     

白菜型油菜品种萌发期的抗旱性鉴定与筛选

秋旱影响我国长江流域油菜的播种和生长。从遗传基础广泛的白菜型油菜资源中筛选抗旱材料,对于培育抗旱油菜品种具有重要意义。以不同浓度的PEG-6000溶液于萌发期对5份不同遗传背景的白菜型油菜进行模拟干旱胁迫处理,并测定种子萌发抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对根长、相对芽长。与对照相比,干旱胁迫下各指标均有显著差异,对各指标进行主成分分析,确定了抗旱性鉴定参数,并确立了白菜型油菜资源抗旱性筛选的工作液为200 g/L的PEG-6000。选用该工作液于萌芽期对203份白菜型油菜资源进行了抗旱筛选,结果表明,模拟干旱胁迫下,大部分材料的抗旱性与对照有显著差异,用隶属函数法和聚类分析对抗旱性鉴定指标进行分析,并对所有供试材料的抗旱性进行了排序,鉴定出了抗旱性最强的PI226505白菜型油菜,其来源为Iran,为油菜下一步抗旱性遗传改良奠定了基础。