玉米对青枯病抗性遗传规律的研究

作者在玉米对青枯病抗性鉴定的基础上,选用6个抗性不同的自交系,按完全双列杂交设计,进行了玉米对肿囊腐霉菌(Pythium inflatum Matthews )青枯病的抗性遗传研究。首次证明:玉米对肿囊腐霉菌青枯病的遗传方式因自交系而异, 有的自交系具数量性状遗传特点,有的则具质量性状遗传特点。属数量性状遗传的自交系,其抗性主要是受加性基因控制。 Abstract:Based on the identification of resistance,six inbreds with defferent degrees of resistance were used in the inheritance experiment dexigned by a complete diallel cross.Genetic study on maize resistance to Pythium inflatum Matthews was carried out.The results showed for the first time that different maize inbreds may have different genetic patterns in resistance to Pythium inflatum Matthews.Some inbreds showed characteristics of quantitative inheritance,while some inbreds showed characteristics of qualitative inheritance.Resistance based on quantitative inheritance was mainly controlled by additive genes.     

影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素

以我国玉米骨干自交系9046,齐319,414,Mo17的幼胚为材料,在已经建立的农杆菌介导的玉米幼胚转化体系的基础上,研究了影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素,建立了优化的玉米优良自交系的遗传转化体系。研究结果表明,1．0—2．0mm的玉米幼胚是最适宜的转化受体;在感染液和共培养基中都加入乙酰丁香酮(200μmol／L)和抗坏血酸(50mg／L),能显著提高农杆菌对玉米的侵染能力;而感染前将幼胚高渗透压预处理未能提高转化率;延迟筛选有利于提高抗性愈伤组织的存活率。应用优化后的转化体系,获得了这4个玉米优良自交系的转基因植株,PCR阳性植株率为1．71％-4．09％。转化植株叶片总DNA的PCR和Southern杂交分析表明,T-DNA上的外源基因已经整合进了玉米基因组,并且在大多数转基因植株(71．4％)中为单位点插入。这一体系的建立,为进一步将有用基因导入玉米优良自交系奠定了基础。     

影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素

以我国玉米骨干自交系9046,齐319,414,Mo17的幼胚为材料,在已经建立的农杆菌介导的玉米幼胚转化体系的基础上,研究了影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素,建立了优化的玉米优良自交系的遗传转化体系.研究结果表明,1.0-2.0mm的玉米幼胚是最适宜的转化受体;在感染液和共培养基中都加入乙酰丁香酮(200μmol/L)和抗坏血酸(50mg/L),能显著提高农杆菌对玉米的侵染能力;而感染前将幼胚高渗透压预处理未能提高转化率;延迟筛选有利于提高抗性愈伤组织的存活率.应用优化后的转化体系,获得了这4个玉米优良自交系的转基因植株,PCR阳性植株率为1.71%-4.09%.转化植株叶片总DNA的PCR和Southern杂交分析表明,T-DNA上的外源基因已经整合进了玉米基因组,并且在大多数转基因植株(71.4%)中为单位点插入.这一体系的建立,为进一步将有用基因导入玉米优良自交系奠定了基础.     

玉米大斑病抗性遗传的研究进展

由于大斑病生理小种的变异,致使原来抗大斑病的玉米品种丧失抗性,对玉米生产造成严重危害,至今已经发现大斑病菌生理小种5个。玉米对大斑病的抗性可分为多基因控制的数量性状和显性单基因控制的质量性状,前者涉及玉米的10条染色体;后者包括t1、Ht2、Ht3、HtN等基因。本文对大斑病生理小种变化,玉米大斑病抗性单基因（Ht）的来源、遗传特点、染色体定位以及数量抗性基因的QTL分析等研究进展作了综述。 Abstract:As the rapid variation and mutation of the races of Exserohilum turcicum (Helminthosporium turcicum),maize varieties lost their resistance to northern corn leaf blight (NCLB) disease caused by new races of E.Turcicum.This brought the disaster in maize production.Up to now 5 races have been found.The maize resistance to E.turcicum can be divided into quantitative and qualitative resistance,the former is associated with 10 chromosomes in maize,and the later includes genes of t1、Ht2、Ht3 and HtN.The race variation of E.turcicum,the original gene resources and genetic characteristics of each Ht monogenic resistance,the chromosome location of t1、Ht2、HtN genes,and the QTL analysis of quantitative resistant genes for E.turcicum in maize were reviewed in this paper.     

美国玉米自交系对4种病原茎腐病的抗性鉴定及遗传多样性分析

对外引玉米种质进行抗病鉴定是对其充分利用并选育抗病品种的基础和前提。本研究于2017-2018年连续2年采用人工接种技术评价了149个美国自交系对分别由禾谷镰孢(Fusarium graminearum)、拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(Fusarium proliferatum)和芒孢腐霉(Pythium aristosporum)4种病原菌引起的茎腐病的抗性表现,并选择30个抗性较好的与6个骨干自交系进行遗传多样性分析。结果表明,149个美国自交系中,对禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢和芒孢腐霉表现中抗及以上抗性的自交系分别有62个、44个、41个和54个,其中对4种茎腐病全部表现高抗的自交系有23个,全部表现中抗及以上抗性的自交系有32个,对3种镰孢菌茎腐病全部表现高抗的自交系有27个;所有供试材料中,88个自交系对4种茎腐病的抗性表现一致,61个自交系对4种茎腐病的抗性存在差异;共筛选出20条多态性引物,每个引物可检测出5～11个等位基因,平均等位变异数为7.7个,聚类分析将36个材料划分为6个类群,其中2FACC、J8608、黄早四分别被单独聚为一类,剩余自交系被划分为3个类群,分别包含自交系个数为26、5和2,第Ⅰ类群又分为3个亚群。本研究结果明确了外引美国自交系对不同病原菌引起的玉米茎腐病的抗性差异,为抗病育种中抗源的选择提供参考。     

玉米自交系K10白色叶鞘遗传机理研究

玉米白色叶鞘是重要的遗传研究材料。本研究以玉米白色叶鞘自交系K10为研究材料,对白色叶鞘性状进行了遗传机理初探和基因初步定位。以白色叶鞘自交系K10与多个自交系进行正反交,F1均表现为绿色叶鞘,表明该白色叶鞘性状与细胞质遗传无关,由隐性核基因控制。而F2分离比例均不符合孟德尔遗传分离定律,证明该性状受多基因控制。在拔节期利用透射电镜对F2分离群体中白色叶鞘和绿色叶鞘植株的叶绿体超微结构观察发现,白色叶鞘细胞中完整的叶绿体结构较少,且大多数没有类囊体片层及基粒。绿色叶鞘植株和白鞘植株叶片中叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量并不存在显著差异,而K10白色叶鞘中三者含量均低于正常植株叶鞘。利用SSR分子标记技术对白色叶鞘性状进行初步定位,共定位到2个基因位点,分别位于第8(qws8)和第9(qws9)染色体。     

南斯拉夫玉米自交系改良我国优良杂交种的遗传潜势研究

以9个引进南斯拉夫玉米自交系为母本、11个分属于不同优势类群的8个优良杂交种的亲本自交系为父本,组配107个杂交组合,采用Dudley方法分析了利用南斯拉夫自交系改良我国优良杂交种产量的遗传潜势、利用方法及改良的主要穗粒性状。结果表明,引进自交系具有较高的间接利用价值,9801、9802、9803、9805、9807、9808、9809可以分别通过改良不同亲本自交系的不同穗粒性状提高各杂交种的产量水平。具体改良效果还有待通过进一步的育种实践予以印证。     

40份玉米自交系的ISSR遗传多样性分析

利用ISSR分子标记技术对40份玉米自交系进行亲缘关系分析。从59条ISSR引物中筛选出10条重复性高、多态性好的引物,分别对全部供试材料进行扩增,共扩出90条清晰谱带,其中多态性条带81条,多态性比率为90.00%,表明供试材料基因组DNA的多态性较高。用 NTSYSpc-2.10软件中的 UPGMA进行聚类分析,40份玉米自交系的遗传相似系数变化范围在0.65~1.00之间,在此基础上构建聚类分析树状图,揭示了玉米各自交系间的亲缘关系。本研究为今后分子水平上玉米优良自交系的改良与选育提供了一定的参考依据。     

120份欧美玉米自交系的遗传多样性分析

为了拓宽黄淮海区玉米自交系的遗传基础,加快欧美优异种质的融入与利用,本研究利用SSR分子标记对120份来自美国和塞尔维亚及2份中国的玉米自交系进行遗传多样性和聚类分析。结果表明:29个多态性SSR标记共检测到115个等位位点,平均3.97个,位点多态性信息指数(PIC)平均为0.50,较好地揭示了自交系间的遗传多样性;观测杂合度(Ho)仅为0.03,表明参试自交系遗传稳定、纯合度高;美国SS、美国NSS、塞尔维亚和中国骨干自交系4个群之间相比,美国NSS群的等位位点数(3.55)、Shannon信息指数(0.93)最高,而塞尔维亚群的有效等位位点数(2.37)最高,表明美国NSS和塞尔维亚自交系群比其他两个群遗传多样性高;4个自交系群间的遗传距离介于0.1403~0.4695之间,美国NSS群与美国SS群、塞尔维亚群之间较小(0.1419,0.1403),与中国骨干自交系群之间最大(0.4695),4个群的遗传一致度介于0.6253~0.8691之间,美国NSS群与美国SS、塞尔维亚两个群之间的遗传一致度较高,表明美国与塞尔维亚自交系之间基因交流频繁,亲缘关系较近;聚类分析将122份玉米自交系分为9大主要类群,美国SS种质、NSS种质自交系被明显的区分开,并且SS种质被分为2个主要类群(Ⅰ和Ⅸ),NSS种质被分为6个主要类群(Ⅱ-Ⅶ),来自塞尔维亚的材料分散在美国NSS种质类群。本研究结果为来自欧美的自交系在玉米育种中合理利用提供可靠依据。     

大豆花叶病的抗性遗传──Ⅰ．几个引用抗原对东北大豆花叶病毒二号株系的抗性遗传

本文通过１２个（抗×感）杂交组合Ｆ＿１、Ｆ＿２、回交ＣＦ１和基因等位性测交组合Ｆ＿１、Ｆ＿２群体对东北大豆花叶病毒２号株系抗性的分析,明确了４个引用抗原的抗性水平及应用价值。鲁豆４和跃进４抗原的抗性为两对具有抑制作用的显性基因控制,抗、感分离比例为１３：３;徐豆２和辽８１－５０１７抗原的抗性为两对显性互补基因控制,抗、感分离比例为９：７,但在其杂交后代中易出现大量顶枯株。等位性测验表明：吉林２１和跃进４、鲁豆４的抗病基因不在同一座位,并且独立遗传。跃进４和鲁豆４抗原有亲缘关系。     

44份玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性鉴定

在2016年和2017年分别对44份不同来源的在自然发病条件下对穗腐病表现为抗病或感病的玉米自交系,分别人工接种拟轮枝镰孢和禾谷镰孢,对其抗性进行了鉴定。结果表明,塘四平头群的自交系发病最重,旅大红骨群的自交系发病最轻,瑞德群的自交系之间抗性差异较大。玉米自交系吉V203、承351和丹598对拟轮枝镰孢和禾谷镰孢均表现为高抗,而PHTD5和掖81162对两种致病菌均表现为高感。44份自交系在不同年份的抗性评级存在一定的差异,说明玉米穗腐病的发病受环境因素影响较大,也在一定程度上说明玉米穗腐病抗性遗传的复杂性。高抗和高感的玉米自交系在不同年份发病稳定,而中等抗性水平的自交系在不同年份的发病程度存在差异,受环境因素影响较大。本研究结果将为玉米穗腐病的抗性遗传改良提供一定的参考依据。     

EMS对三个玉米自交系的诱变效应分析

EMS诱变玉米花粉是玉米化学诱变的主要技术。该研究以生产上3个常用的玉米自交系K305、21-ES、R08为材料,对其花粉用不同浓度的EMS诱变处理,探讨其EMS诱变的最佳浓度范围,明确其诱变效应。结果表明：3个自交系经过不同浓度的EMS诱变后,其结实率随着浓度的增大表现出减小的趋势,从其半致死剂量来看,EMS诱变花粉的适宜浓度范围自交系K305和R08均为0.67~1.0 mL?L-1,21-ES在1.67 mL?L-1附近。 M1代不同性状其变异幅度和变异系数与对照相比主要表现出增大的趋势,其不同性状的生物学效应在材料间表现不一致,表明性状在不同材料间对EMS的敏感性不一样,生育期表现为21-ES>K305>R08;主要株型性状表现为R08>21-ES>K305;主要雄穗性状K305和21-ES比R08敏感;主要果穗性状表现为21-ES>K305>R08。 M2代整体表现为变异谱扩大,其株高、穗位高和叶面积以及主要果穗性状的变异表现复杂,主要雄穗性状中除K305的M2株系雄穗分枝数呈双向变异外,其余M2株系整体偏向于雄穗变短,雄穗分枝数减小。该研究结果为后续研究和应用打下了基础。     

应用A-PAGE技术研究玉米自交系资源种子蛋白的遗传多样性

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术对260份玉米自交系种质资源的种子储藏蛋白进行检测,分析了这组种质在蛋白水平上的遗传多样性。结果表明,在供试自交系中,种子盐溶和酸溶蛋白电泳谱带均显示出较高的多态性,并存在一致性。其中盐溶蛋白电泳谱带数目多于酸溶蛋白,且95%为多态性谱带,表明盐溶蛋白在供试自交系资源中具有丰富的多样性。利用盐溶蛋白多态性完成的聚类分析结果和自交系系谱及杂种优势群之间没有明显的对应关系,表明储藏蛋白A-PAGE方法对于大规模玉米种质资源的遗传多样性分析和类群划分可能存在局限性。     

骨干玉米自交系丹598遗传再生体系的建立

目的:以玉米骨干自交系丹598的幼胚为外植体,诱导愈伤组织建立遗传再生体系。方法:探讨胚龄、培养基种类、2,4-D浓度对愈伤组织诱导的影响。结果:在授粉后16～18 d,2,4-D浓度为2.0 mg/L时诱导最佳;设置N6、NB、改良NB、MS、MB等5种培养基,筛选出改良NB培养基为最佳诱导培养基;分化培养基中添加1 mg/L激动素、0.5 mg/L 6-卞基嘌呤和0.5 mg/L萘乙酸能促进绿苗分化和根系生长。结论:建立了玉米自交系丹598的优良再生体系,为以后的基因转化工作打下了良好基础。     

基于荧光SSR标记的玉米自交系遗传结构解析

利用多重SSR-PCR荧光标记检测技术,对本单位自育和引进的259份玉米自交系进行遗传多样性和亲缘关系分析,并以11个归属于不同杂种优势群的代表自交系为参照进行群体结构分析。结果显示,50对SSR引物共检测到214个等位基因变异,基因多态性指数的平均值为0.50,每个SSR标记的多态性信息量(PIC)平均值为0.44。用UPGMA方法将270份自交系划分成3大类群,进一步进行数值化杂种优势群分析,以明确所用种质资源的杂优类群利用方向,为玉米自交系的有效利用和品种的选育提供依据。     

基因枪介导甘蔗遗传转化几个影响因素的研究

用基因枪GJ1000介导将Bt基因转入甘蔗嫩叶、Ⅰ型愈伤组织和Ⅱ型愈伤组织。结果表明,用Ⅱ型愈伤组织作为受体最用利于转化;气体压力、轰击距离、轰击次数和真空度对转化效率有不同程度的影响。条件优化后,得到了大量的抗性愈伤组织和一些抗性植株,转化率分别为34.9％和3.36％。     

灰布支黑豆对大豆孢囊线虫(Heteroderaglycines)14号小种的抗性遗传

大豆孢囊线虫（Ｈｅｔｅｒｏｄｅｒａ ｇｌｙｃｉｎｅｓ）是危害大豆生产的世界性病害。山西省兴县“灰布支黑豆”是对目前我国鉴定的所有流行小种表现出免疫或高抗的重要抗源。利用目前国际通用的一套鉴别寄主和小种划分标准,通过人工接种的方法,确定了１４号是北京马连洼中国农业科学院植物保护研究所实验站土壤中大豆孢囊线虫群体的主导小种。用敏感的栽培品种“冀豆７号”作母本,与灰布支黑豆杂交,采用人工接种的方法,对后代群体进行大豆孢囊线虫１４号小种的抗性鉴定。Ｆ１的２个单株都表现出抗性。随机取２个单株的Ｆ２代群体,分别测定每个群体的１１６和７８个单株。每个群体都表现出４３抗：２１感的分离比例,支持兴县灰布支黑豆对大豆孢囊线虫１４号小种的抗性是由３对基因控制、一对隐性基因对两对显性基因的上位和两对显性基因互补作用的遗传假设。随机取Ｆ３代的３０个株系,每个株系随机测定１０～１５个单株。１９抗：３８分离：７感的株系间分离比确认上述的遗传假设是正确的。     

ISSR分子标记技术在分析玉米自交系遗传关系研究中的适用性

利用ISSR分子标记技术对59份玉米自交系和1份大刍草材料进行遗传多样性分析.21对ISSR引物共扩增出475条不同位置的带,平均22.6条;多态性带469条,平均22.3条,百分率高达98.7%;不同引物的多态性信息指数(PIC)在0.84～0.94之间.60份材料的遗传相似系数在0.23～0.48之间.经聚类分析,可将这些材料分成两大组,共9个亚组,并且在一定程度上与血缘和系谱是一致的,也存在一些例外.结果表明,ISSR标记尽管可以用于进行遗传多样性分析,但并不是最好的分子标记类型.综合考虑不同的分子标记类型的优缺点,认为ISSR标记在遗传研究较少的作物上应用潜力较大.     

玉米自交系幼胚培养能力与遗传关系研究(简报)

玉米幼胚培养获得的胚性愈伤组织具有较强的长期继代能力和再生植株能力,常被用于构建转基因受体系统。然而基因型是制约玉米组织培养植株再生的重要因素之一,不同玉米基因型的幼胚培养能力关系到其遗传转化研究的结果[1]。     

桑树对花叶病抗性遗传规律的研究

用7个母本、5个父本品种,按NCII杂交设计,进行桑树对花叶病抗性的遗传分析。首次证明：桑树对花叶病的抗性具有数量遗传特点,符合加性－显性模型,主要受加性基因控制,广义遗传力和狭义遗传力中等,一般配合力显示绝对优势,具有超显性现象。母本品种含有比父本品种更多的显性基因。 Abstract　Seven maternal and five paternal varieties of mulberry were used in inheritance experiment by NCII mating design. Genetic study of mulberry resistance to the mosaic disease was carried out. The results showed for the first time that mulberry resistance to the mosaic disease showed charateristics of quantitative inheritance, it tallied with the model of additive-dominance, it was mainly controlled by additive genes. Broad heritability and narrow heritality were moderate. The general combining ability showed absolute superiority. The resistance showed overdominant phenomenon. The maternal variety had more the dominance gene than paternal.