利用海岛棉渐渗系改良陆地棉纤维品质

棉花是世界上种植最广泛的纤维作物,随着人们生活水平的提高和棉纺织工业的发展,对棉花的纤维品质提出了更高的要求.本研究利用渐渗系ZP171为亲本,该材料以陆地棉中棉所8号为遗传背景携带了纤维品质优异的海岛棉Pima90-53片段,构建遗传群体并选育优异种质材料.基于群体在多环境下的纤维品质鉴定结果,发现纤维长度和比强度与...     

利用EST-SSR分子标记检测鹅掌楸种间渐渗杂交

引进物种常与本土近缘种间发生杂交而导致基因渐渗,进而影响本地种的遗传系统。鹅掌楸(Liriodendron chinense)为我国濒危树种之一,鹅掌楸种间杂交可配性高,近10年来随着北美鹅掌楸(L.tulipifera)的大量引种及杂交鹅掌楸的繁殖推广,鹅掌楸种间发生基因渐渗的可能性大大增加。本文以5个包含鹅掌楸、北美鹅掌楸、杂交鹅掌楸的人工混交林为实验群体,每个群体包含19–130个成年个体及60–117个自然更新小苗或半同胞子代,利用EST-SSR(simple sequence repeat based on expressed sequence tag)分子标记对各子代群体进行亲本分析,探究鹅掌楸种间自然交配方式以检测鹅掌楸种间渐渗杂交;同时,以亲子群体等位基因频率的回归系数作为渐渗系数,定量分析鹅掌楸属种间基因渐渗。结果表明:在研究的5个鹅掌楸混生群体中,均检测到种间渐渗杂交,且渐渗杂交的方向与效应大小在不同群体间有差异。研究还发现,各树种基因渐渗程度与其种群个体数有关,种群个体数越多,其渐渗能力越强。据此,我们还探讨了鹅掌楸种质资源保护策略。     

陆地棉优质纤维渐渗系中外源遗传组分的鉴定与分析

鲁原343是一个渐渗了海岛棉优质纤维基因的陆地棉种质,对其渐渗的优质纤维片段进行鉴定,对利用优质纤维渐渗系改良陆地棉品种的纤维品质具有重要意义。本研究以综合性状优良的转基因抗虫棉鲁棉研22号与鲁原343杂交构建作图群体,利用317对SSR引物对鲁原343和鲁棉研22号进行多态性分析,有24对引物表现多态。利用这些引物进一步和TM-1、优质纤维渐渗片段的供体Ash imoun i作比较,初步鉴定出10个SSR位点与海岛棉渐渗有关。利用这些标记分析(鲁棉研22×鲁原343)F2群体的标记基因型和纤维品质性状的关系,6个标记与纤维品质显著相关,涉及到4条染色体。其中与伸长率相关的标记BNL2986(R2=5.87%)和与长度、细度相关的标记NAU751(R2=6.62%,6.01%)同位于16号染色体的连锁群LG1上,标记间距离为17.7 cM;与纤维成熟度相关的标记BNL3590(R2=8.62%)和与成熟度、伸长率相关的标记BNL3971(R2=15.0%,9.79%)位于2号染色体的连锁群LG3上,标记间距离为4.5 cM;与纤维强度相关的标记BNL3279(R2=8.12%)和与细度相关的标记BNL827(R2=13.94%)分别位于LGD02和25号染色体上。     

小果油茶与普通油茶居群遗传结构及种间杂交渐渗

利用11对SSR引物对5个同域分布的小果油茶和普通油茶居群进行了遗传多样性、居群遗传结构,以及种间杂交渐渗的研究.结果表明:两物种的共有等位基因数为57个,占总数的96.6％;在普通油茶中仅检测到2个特异等位基因,而在小果油茶中没有检测到特异等位基因,但两物种的等位基因频率存在一定的差别.两物种的遗传多样性均较高.在物种和居群层次上,两物种的多态信息含量的变化幅度均为0.25 ～0.50,属于中度多态性.同域分布的两物种间的平均遗传分化系数为0.057,明显低于物种内异域居群间的遗传分化系数的平均值(小果油茶0.332,普通油茶0.201),也低于木本被子植物种内居群间平均水平(0.102).5个同域分布物种间基因流的平均值为10.072,明显高于物种内异域间基因流的平均值(小果油茶1.006,普通油茶1.990).UPGMA聚类结果显示,小果油茶和普通油茶之间的亲缘关系非常接近,明显存在着因杂交而产生的基因渐渗.小果油茶或许是普通油茶的一个变种.     

东乡野生稻耐冷渐渗系的细胞学观察及SSR分析

以前期鉴定筛选的2个东乡野生稻强耐冷渐渗系(IL5243和IL5335)为试材,研究其减数分裂时期的染色体行为特征及外源基因的渗入分子证据。结果表明:(1)IL5243和IL5335中正常减数分裂的花粉母细胞分别达89.93%和90.22%,最终形成正常的成熟花粉粒,花粉离体萌发率分别为(83.03±2.82)%和(81.96±1.73)%,与受体亲本无显著性差异。(2)在减数分裂I中,2个耐冷渐渗系均观察到低频率异常染色体行为,如单价体、"8"字型二价体、多价体,以及后期I有少数花粉母细胞(3.95%～5.15%)存在落后染色体等,表明其染色体组之间发生了交换和重组;在粗线期,2个强耐冷渐渗系均观察到较高频率(IL5243和IL5335分别为27.0%和38.9%)的双核仁,而其双亲都是单核仁。(3)SSR标记和Structure分析进一步证实了栽培稻和野生稻染色体组间发生了交换重组,东乡野生稻部分DNA片段已渗入到强耐冷渐渗系中,这为水稻耐冷基因的挖掘与利用奠定了重要基础。     

六盘山地区石鸡和大石鸡间的渐渗杂交

在六盘山地区发现鹑类的两种鸟类石鸡和大石鸡进行杂交,本实验采用PCR和RFLP的方法,分析了六盘山西侧20个大石鸡和东侧36个石鸡的mtDNA基因,发现宁夏海原5个和甘肃庄浪8个的大石鸡具有石鸡的基因型,说明这可能是雌性石鸡与雄性大石鸡杂交的结果,在六盘山东侧石鸡种群中没有发现大石鸡的基因型,其基因是从石鸡到大石鸡的单向流动。杂交后代的形态与大石鸡相似且体型比双亲都大。这种渐渗杂交可能是杂交个体与雄性大石鸡回交的结果。根据分子钟推测,这种不对称的基因流动,可能是由于冰期隔离后次级相遇形成的。杂交种可与雄性大石鸡回交。虽然还需要加大样本量来进一步研究这种不对称基因流动,但是持续的渐渗杂交会导致大石鸡基因的灭绝     

中华猕猴桃和美味猕猴桃自然居群遗传结构及其种间杂交渐渗

 利用9对SSR引物对中华猕猴桃（Actinidia chinensis）和美味猕猴桃（A. deliciosa）两近缘种的5个同域分布复合体和各自1个非同域分布居群进行了遗传多样性、居群遗传结构的分析以及种间杂交渐渗的探讨。结果表明：1）两物种共有等位基因比例高达81.13%,物种特有等位基因较少（中华猕猴桃：13.27%,美味猕猴桃：5.61%）,但共享等位基因表型频率在两近缘种间存在差异,而且与各同域复合体中两物种样本的交错程度或间距存在关联;2）两种猕猴桃均具有极高遗传多样性,美味猕猴桃的遗传多样性（H_o＝0 .749, PIC＝0.818）都略高于中华猕猴桃（H_o＝0.686,PIC＝0.799）;3）两猕 猴桃物种均具有较低的Nei’s居群遗传分化度,但AMOVA分析结果揭示种内异域居群间（F_ST=0.091 5）和同域复合体种间（F_ST=0.111 5）均存在一定程度的遗传分化;中华猕猴桃居群遗传分化（G_ST=0.086; F_ST=0.212 1）高于美味猕猴桃（G_ST= 0.080;F_ST=0.142 0）;4）同域分布复合体两物种间的遗传分化（G_ST=0.020）低于物种内异域居群间的遗传分化（中华猕猴桃：G_ST=0.086; 美味猕猴桃：G_ST=0.080）,同域复合体物种间的基因流（N_m＝7.89 -29.75）远远高于 同种异域居群间（中华猕猴桃：N_m =2.663; 美味猕猴桃：N_m=2.880）; 5）居群UPGMA聚类揭示在同一地域的居群优先聚类,个体聚类结果显示多数个体聚在各自居群组内,但各地理居群并不按地理距离的远近聚类,这与Mantel相关性检测所揭示的居群间遗传距离与地理距离没有显著性相关的结果一致。进一步分析表明两种猕猴桃的遗传多样性和居群遗传结构不仅受其广域分布、远交、晚期分化等生活史特性的影响,同时还与猕猴桃的染色体基数高 (x=29)、倍性复杂和种间杂交等因素密切相关,其中两种猕猴桃的共享祖先多态性和同域分布种间杂交基因渗透对两猕猴桃的居群遗传结构产生了重要影响。     

利用Solanum pennellii LA0716渐渗系群体初步定位番茄果实硬度QTL

硬度是番茄仅次于风味的品质决定因子。利用来自番茄野生资源S.pennellii LA0716的渐渗系(IL,introgression line)群体,采用穿刺法测定完全红熟期番茄的果实硬度。结果表明,番茄果实果肩、中部和果蒂3个部位的硬度极显著正相关。根据渐渗系遗传图谱,对影响果实硬度的位点进行了初步定位,共检测到5个可明显提高番茄果实硬度的QTL(q F-p-1、q F-p-2、q F-p-3、q F-p-4与q F-p-11),分别位于第1、2、3、4和11号染色体上,其中q F-p-4贡献率最大;2个可显著降低果实硬度的QTL(q S-p-4和q S-p-10),分别位于第4和10号染色体上,其中q S-p-10效应最大。通过比较分析发现,本研究定位的多数QTL与前人在番茄野生种定位的影响硬度的QTL同位,说明番茄硬度在遗传和进化上可能具有一定的保守性。研究结果为番茄硬度QTL的精细定位、克隆及遗传改良奠定了一定基础。     

氮离子注入棉花花粉诱发农艺性状变异的研究

Ｎ＋注入陆地棉和海岛棉的成熟花粉用于自交和远缘杂交,结果表明：离子注入花粉,在Ｍ１代就可表出现较高频率的有益突变,在Ｍ１相对成苗率和花粉育性为５０％时,花粉辐照Ｍ２突变率是种子辐照的１．６倍,用Ｎ＋离子注入陆地棉和海岛棉花粉进行正反远缘杂交,Ｆ２Ｍ２农艺性状表现出偏母遗传且后代遗传稳定加快,并观察到父本某些性状的转移。离子注入花粉适宜的剂量范围为２×１０１５—１０×１０１５Ｎ＋／ｃｍ２。     

离子注入加速棉花陆海杂种农艺性状遗传稳定性的研究

利用３０ＫｅＶ的Ｎ＾＋离子束注入陆地棉和海岛棉的花粉及杂交Ｆ１种子,分析了杂种后代农艺性状遗传稳定性的变化。结果表明：Ｎ＾＋离子辐照能显著地加速杂种后代的遗传稳定性,Ｆ４Ｍ４代性状稳定度可达９０％左右。Ｆ１种子辐照后代农艺性状多偏向陆地棉,而且花粉辐照杂交后代农艺性状表现出偏母遗传。同时以＾６０Ｃｏγ射线效应为对照,初步探讨了Ｎ＾＋离主入加速遗传稳定的机制。     

18个彩色棉品系的SSR指纹分析

本研究利用SSR技术建立了18个彩色棉品系的DNA指纹图谱,在110对SSR引物中筛选到10对扩增效果较好的引物,应用其中的4对构建了18个彩色棉的分子检索模式图。同时用这10对引物对18个彩色棉进行了聚类分析,对它们的亲缘关系作了初步探讨。     

抗白粉病小麦-中间偃麦草种质的选育和SSR鉴定

在从抗白粉痛小麦砷间偃麦草异附加系Ⅱ-1—1与含杀3C配子染色体的农林26杂交井自交的后代中,通过人工接种鉴定,选出4个抗白粉病种质03012、04060、04112、04146。细胞学鉴定表明,4个种质的染色体数目均为2n=42条。花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ多形成二价体。03012／烟农15杂种F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ细胞中平均形成2个单价体,可能为异代换系。04060／烟农15、04112／烟农15和04146／烟农15的F1中均出现一定数量的单价体和多价体,可能为易位系。利用SSR标记鉴定表明,引物WMC327是含中间偃麦草抗白粉病基因所在染色体的特异标记;03012可能是一个2D染色体的异代换系。     

7个马铃薯新品系的主要农艺性状与营养品质及其细胞学和SSR分析

为了明确从3个马铃薯杂交组合F1代分离群体中选育出的7个马铃薯新品系(NMS-A42、NMS-A187、NMS-A217、NMS-B53、NMS-B107、NMS-B327和NMS-C92)的主要农艺性状、分子和细胞遗传学差异,并为进一步新品种的育成登记与推广提供依据。该试验以5个亲本材料为对照,对7个新品系块茎的单株产量、商品薯率、营养品质、熟性、花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体配对行为、花粉育性及SSR指纹特征等进行比较分析。结果表明:(1)NMS-A42的干物质和淀粉含量(24.15%和18.72%)显著高于其他6个品系,为全粉加工型新品系;NMS-B107为高花青素含量(319.49mg/kg)新品系;NMS-B327花青素含量(100.22mg/kg)较高,为彩薯新品系;其余4个新品系均为鲜食型。(2)NMS-B327为中早熟型品系,NMS-C92为晚熟型品系,其余5个新品系均为中熟型。(3)各品系平均单株产量和商品薯率变幅分别为1.02~1.84kg和81.10%~94.36%,且品系NMSB327均为最高;可育花粉率变幅为48.82%~87.69%,且以NMS-A42最低,NMS-B107最高。(4)7个新品系的染色体配对构型分别为:6.57Ⅰ+9.66Ⅱ+5.06Ⅲ+1.74Ⅳ、5.38Ⅰ+8.98Ⅱ+4.63Ⅲ+2.69Ⅳ、4.05Ⅰ+15.54Ⅱ+2.12Ⅲ+1.63Ⅳ、4.55Ⅰ+12.12Ⅱ+2.39Ⅲ+3.01Ⅳ、1.93Ⅰ+11.52Ⅱ+2.0Ⅲ+4.26Ⅳ、4.37Ⅰ+9.97Ⅱ+3.19Ⅲ+3.53Ⅳ和6.08Ⅰ+7.6Ⅱ+3.4Ⅲ+4.13Ⅳ。(5)从55对SSR引物中选出条带清晰、多态性丰富、重复性好的3对特异性引物(S25、S118和S153),PCR扩增建立了能清晰识别7个新品系和其亲本材料的SSR指纹图。研究发现,7个马铃薯优良新品系的块茎芽眼浅、薯形美观、结薯集中整齐,其熟性、产量、商品薯率和营养品质等性状表现各有特点,具有较高的应用价值。     

3个马铃薯杂种优良株系的核型及SSR分析

为明确‘费乌瑞它’ב陇薯3号’杂种F1优良无性株系A1和A3及‘费乌瑞它’×J07-6杂种F1优良无性株系C2在染色体及DNA水平上的遗传差异,利用根尖染色体制片技术和SSR分子标记技术,对这3个优良株系的核型及SSR指纹特征进行分析。结果表明:(1)株系A1、A3和C2均为四倍体(2n=4x=48),其核型类型分别为2B、1B和1A;株系A1和A3核型公式均为2n=4x=48=36m+12sm,C2核型公式为2n=4x=48=48m。(2)利用筛选出的10对SSR适宜引物PCR扩增得到50个多态性位点,多态性位点百分率为79.37%。(3)建立了3个马铃薯杂种优良株系及其亲本的SSR指纹图,并以遗传距离(GD值)0.45为基准,将6个材料分为3类:母本‘费乌瑞它’、株系A1和父本‘陇薯3号’聚为一类,株系A3和C2聚为另一类,父本J07-6单独列为一类。     

我国陆地棉基础种质遗传多样性的SSR分子标记分析

利用398对BNL、JESPR、TMB等SSR引物,对不同亲本来源、不同选育时期、不同种植生态区的43份陆地棉基础种质进行了遗传多样性的SSR分子标记分析。扩增产物用8％的非变性聚丙烯酰胺凝胶检测,银染观察并照相。遗传多样性带型分析按位点多态信息量（PIC）,Shannon-weaver多样性指数（H^＋）等方法,利用NTSYSpc2．1软件计算品种间的遗传相似系数（Jaccard系数）,并用类平均法（UPGMA）进行聚类。结果表明所选择多态性引物分布在棉花基因组的第3、4、5、8、9、10、16、18、20、23号等染色体上,36对多态性引物在基础种质中扩增等位基因130个,其中多态性等位基因占80％,每个引物扩增等位基因2～8个,平均3．6个,PIC为0．278～0．865,平均0．62,基因型多样性（H^＋）为0．451～2．039,平均1．102,基础种质问SSR遗传相似系数平均为0．610,变幅为0．409～0．865,这说明所选基础种质基因组水平的多样性较丰富,变化范围大、代表性强。按品种不同选育时期来讲,第一、二、三期基础种质的SSR分子标记平均遗传相似系数分别是0．587、0．630、0．630,说明现代基础种质比早期基础种质在基因组水平的差异呈下降的趋势,可能是由于育种者偏重于使用优质高产性状的亲本品种,致使我国棉花的育种基础逐渐变窄。不同棉区基础种质SSR标记性状差异大,北部特早熟棉区基础种质间的SSR标记的多样性大于黄河、长江棉区,主要原因是长江、黄河棉区的育种过分强调高产、优质品种选育,品种间的差异变小;基础种质中的国内品种SSR相似系数（0．624）比引进品种（0.85）高,说明国内品种在遗传多样性上目前还没有超越国外品种。总之,我国棉花现代基础种质比早期基础种质的遗传多样性呈下降的趋势,黄河、长江主产棉区基础种质的遗传多样性还没有超过国外基础种质,品种间的遗传背景较为狭窄,还必须采用多种途径丰富我国棉花种质资源的遗传多样性。     

19个茶树杂交新品系主要性状比较及其遗传多样性分析

为探讨茶树（Camellia sinensis）种质资源的遗传背景,加快新品种选育进程,对19份区试茶树新品系的农艺性状进行观测,结合SSR标记进行遗传多样性分析。结果表明,新品系1001 （‘春绿2号’）、1017、46-6为特早生种,萌发期比对照‘福鼎大白’早10 d以上;除1001是小乔木外,其余品系均为灌木;新品系叶形多为长椭圆形,1017品系为近圆形,1011与1012品系为近椭圆形。利用48对SSR引物对19个茶树新品系进行扩增,共扩增出231个等位基因（Na）,每对引物平均扩增出4.8个;多态性信息含量（PIC）为0.14~0.85,平均0.55,PIC超过平均值（0.55）的有28对引物,占引物总数的58.33%。聚类分析表明,在遗传距离为0.32时,29份种质资源可分为4类,第一类有1009、‘黄玫瑰’、‘黄旦’和‘黄观音’等4个,第二类有1011、1008、1014等16个,第三类有‘福鼎大白’、‘福云6号’、1017、1019、1015等5个;第四类有1001与‘早春毫’。这为茶树新品种的选育提供了种质资源。     

利用SSR分子标记进行海岛棉遗传多样性研究

利用SSR分子标记,对20世纪50年代我国引入海岛棉以来培育的45个国内品种(系)及8个国外品种的遗传多样性进行研究.通过256对SSR引物的筛选,选择24对扩增效果好的引物对53个海岛棉种质资源进行遗传多样性的检测分析,共检测出106个等位位点,每对引物等位位点数在2～8之间,平均为4.4.其中多态性等位基因变异97个,占91.5%.位点多态性信息含量平均为0.688,最高为0.848,最低为0.245.利用NTSYSpc2.1软件,分别计算农艺经济性状的欧氏距离(Euclid)和分子标记数据的Jaccard系数矩阵,采用UPGMA法对所选材料进行聚类分析.结果表明,两个树状聚类图基本吻合,53个品种被分为两大类,与系谱来源一致.实验证明SSR分子标记在鉴别品种和品种遗传多样性研究方面具有重要作用.     

利用SRAP和SSR分子标记检测分析29份棉花种质遗传完整性

利用SRAP和SSR分子标记检测29份棉花种质遗传完整性。结果表明,无论每一份不同更新发芽率水平繁殖后代的种质之间,还是每一份不同繁殖世代数种质之间,其等位基因频率差异不显著,也没有检测到稀有等位基因缺失的情况。本试验表明不同更新发芽率水平和繁殖世代数差异没有对棉花这种常异花授粉作物种质遗传完整性变化产生影响。     

92份棉花资源遗传多样性的SSR分析

选用均匀分布于棉花全基因组的132个SSR标记,对精选的92个棉花品种(系)进行分析,结果表明,共扩增出494个多态性条带,每个引物平均3.69个.等位基因变异的多态性信息含量(PIC)在0.010 0～0.871 4之间,平均为0.546 6.采用NTSYS-pc软件计算品种对间的相似系数, 92个品种之间的成对相似系数平均为0.729 2±0.135 0,变幅在0.411 8～0.957 5之间,其中陆地棉种内48.94%的品种对相似系数≤0.800 0,海岛棉种内50.91%的品种对相似系数≤0.800 0,表明此自然群体的遗传基础较为宽泛.根据Jaccard's相似系数所得的UPGMA聚类图和系谱追溯的结果显示,此群体中品种的选育过程复杂,血统来源多样,存在较高程度的遗传多样性.     

不同来源大豆同名品种"满仓金"表现型及SSR标记的异同性分析

以国家种质库中保存的不同来源的大豆同名品种满仓金及与其有亲缘关系的种质共28份为实验材料,时其SSR分子标记及农艺性状进行比较分析,目的是检测种质库中保存的同名品种之间的差异程度,为大豆种质资源的保存、研究与利用以及构建大豆棱心种质提供理论依据。研究结果表明,在28份种质23个SSR位点共检测出151个等位变异,利用其中的5个位点可将28份种质区分开。通过对SSR数据及农艺性状的分析比较,发现利用两种不同类型数据对材料进行分析,既有相同的趋势又存在差异,将不同类型数据结合起来使用能比较全面地阐明品种之间的遗传关系。根据结果推测,全国统一编号分别为ZDD00078、ZDD00924的满仓金与黄宝珠和金元有密切的血缘关系,其他不同来源的满仓金之间差异较大,无遗传一致性,也具有保存价值。