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摘要:利用同源克隆方法,在芥菜型油菜中克隆了DFR基因。在DNA和cDNA中扩增的DFR基因大小分别为1612bp和1214bp。该基因含有5个内含子,开放阅读框为1158bp,预计编码385个氨基酸,预测分子量为42886.0Da,推测的等电点为5.54。DFR基因在芥菜型油菜紫叶芥和黑籽近等基因系的叶片、胚和种皮中都表达,在四川黄籽中只在叶片和胚中表达。DFR基因在四川黄籽种皮中不表达,导致种皮中花色素和原花色素不能合成,从而种皮透明,形成黄籽,因此DFR基因是油菜种皮颜色形成途径中一个关键基因。本研究为利用该基因与种子、种皮特异启动子构建反义表达载体或RNAi载体,阐明油菜种皮颜色形成的分子机理和创造黄籽油菜新种质奠定了基础。
摘要:豆卷叶螟是我国南方大豆的主要食叶性害虫之一,危害严重。本文在观察豆卷叶螟田间发生情况及其在大豆上特殊的卷叶危害特征基础上,以虫包数、卷叶率、子粒产量为抗性(危害)指标,应用3个抗感杂交组合[科丰1号×南农1138-2(NJRIKY)、皖82-178×通山薄皮黄豆甲(NJRIWT)和苏88-M21×新沂小黑豆(NJRISX)]衍生的重组自交系群体,在田间自然虫源条件下于2004-2006年对大豆抗豆卷叶螟的植株反应进行了抗性鉴定。各类指标在各群体均表现有相当大的遗传变异和遗传率,其中卷叶率指标比其他2类指标遗传变异和遗传率相对较大,年度间更稳定且与产量的负相关更明显,因而提出9月上旬卷叶率为鉴定大豆对豆卷叶螟抗性的最佳指标。对NJRIKY、NJRIWT和NJRISX3个群体抗性遗传分离分析的结果一致表明,大豆对豆卷叶螟抗性符合2对主基因+多基因的混合遗传模型,主基因遗传率分别为51.0%、80.5%和56.3%,多基因遗传率分别为39.1%、11.4%和29.1%。2对主基因的作用方式表现组合间有差异。在此基础上对群体各家系的主基因基因型作了归类,可供家系抗性选择参考。
摘要:成熟期穗发芽是一种世界性灾害,严重影响小麦品质和产量。本试验利用已报道的4个与穗发芽抗性相关的标记,即STS标记MST101、STMS标记wmc104、QTL位点Xgwm155与Vp1B3,结合穗发芽率分析,对95份中国小麦地方品种和历史品种的穗发芽抗性进行筛选,旨在从中筛选出抗穗发芽品种,并对这4个分子标记的有效性进行比较,筛选出可用于种质资源筛选和分子标记辅助育种的高效分子标记。结果表明,Vp1B3和Xgwm155与穗发芽抗性相关,而MST101和wmc104与穗发芽抗性无关。比较而言,Vp1B3更能有效地用于筛选穗发芽抗性品种,但将Vp1B3和Xgwm155结合起来筛选抗穗发芽小麦品种,会提高选择效率。
摘要:以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料,以其基本数据、特征数据和评价数据为信息,采用分层分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法,构建了由576份资源组成的花生核心种质,占基础收集品的9.01%。除出仁率外,核心种质与基础收集品种间的其他14个性状平均值和多样性指数差异均不明显,表明本研究建立的核心种质是有效的。与ICRISAT花生微核心种质的比较,中国花生资源在龙生型和珍珠豆型方面具有优势,叶片长、叶片宽、种子长、种子宽的遗传多样性丰富;而ICRISAT花生资源在多粒型和普通型方面具有优势,且植株高度和总分枝数的遗传多样性比中国花生资源丰富。
摘要:V-ATPase在植物应对非生物胁迫中起着十分重要的作用,对其关键亚基基因的克隆及分析有助于阐释其在逆境下的调节及响应机制。本文利用RACE技术从玉米自交系CN165花期水分胁迫下的总RNA中克隆出液泡ATP酶亚基A基因,命名为ZmVHA-A。该基因cDNA全长2414bp,含5'-UTR(293bp)、3'-UTR(257bp)及编码区(1863bp),编码620个氨基酸。序列比对及结构域预测结果表明,ZmVHA-A基因编码的氨基酸序列与亲缘关系比较接近的禾本科作物如水稻、小麦和大麦的氨基酸序列同源性分别达92.7%、89.8%和89.8%,且在编码蛋白的氨基酸序列上有两个与核苷酸的磷酸基团相互作用的保守结构域“GAFGCGKT”和“PSVNWLISYS”,可见该亚基是相对保守的。Northern杂交分析结果表明,ZmVHA-A基因在花丝中被水分胁迫诱导表达且在苗期对盐胁迫、冷处理和ABA处理具有不同的表达响应方式,因此认为VHA-A基因是一个比较保守的功能亚基,并且通过转录表达调节参与了V-ATPase对逆境胁迫的适应。
摘要:为选育优质甜菜新品种,指导种质资源引进和利用,为进行分子标记辅助选择育种提供科学依据,采用SRAP和SSR两种分子标记方法相结合,对甜菜单胚雄性不育系及保持系等49份材料进行遗传多样性分析。利用4个表型差异显著的甜菜品系对SRAP的64对引物组合及SSR的11对引物组合进行扩增,分别筛选出有效引物组合11对和9对。SRAP的11对引物组合共产生199条扩增带,其中有86条多态性带,多态性带的比率平均为43.7%。SSR的9对引物共产生35条扩增带,多态性比率为100%。全部材料的平均遗传距离为0.3860,平均遗传相似系数为0.6795,大约30%的材料遗传距离或遗传相似系数具显著或极显著差异。遗传相似系数平均值比较,多胚四倍体品系0.7264〉单胚杂交组合0.7243〉国外品种0.7060〉多胚二倍体品系0.6908〉单胚品系0.6837。在遗传距离0.20处,将49个甜菜材料划分为A、B、C、D4个类群,D类群又分为4个亚类,较好地显示了甜菜材料丰富的遗传多样性。表明不同甜菜品种具有相当高的异质性,国外与国内材料的遗传基础存在一定差异,但生产应用的甜菜品种间存在亲缘关系较近、遗传基础较窄的倾向。
摘要:选用来自我国春播麦区高、中、低3种筋力类型的9个品种,于2003和2004年分别种植在内蒙古6个代表性地点,研究了不同品种在年份和地点间籽粒硬度、蛋白质含量、和面仪参数和淀粉糊化特性等主要品质性状的变化规律。结果表明,所测品质性状受基因型和地点效应的影响均达极显著水平,除籽粒蛋白质含量外,其他品质性状受基因型和地点互作效应的影响达显著或极显著水平。强筋类品种的蛋白质含量、灰分含量、沉降值、和面时间、耐揉性和峰值黏度均较高,出粉率和稀游值中等。中筋类品种出粉率、和面时间和耐揉性较高,灰分含量、峰值黏度和稀獬值较低。弱筋类品种的灰分含量、峰值黏度和稀獬值较高,籽粒硬度、蛋白质含量、出粉率、沉降值、和面时间、耐揉性低。所有品种品质性状在地点间存在较大差异,乌海市灰分含量、和面时间和耐揉性高,籽粒硬度、沉降值、峰值黏度和稀獬值较低。杭锦后旗出粉率高,蛋白含量和沉降值较低,其他性状表现中等。呼和浩特市籽粒硬度、蛋白含量、面粉灰分、沉降值、和面时间和耐揉性高,出粉率、峰值黏度和稀獬值低。赤峰市多数性状表现中等。通辽市籽粒硬度、蛋白质含量、峰值黏度、稀獬值和耐揉性较高,其他性状表现中等。额尔古纳市蛋白含量和沉降值较高,和面时间和耐揉性低。初步认为强筋和中筋类品种较适于种植在呼和浩特市与乌海市,不适于种植在额尔古纳市;2个弱筋类品种在6个地点均不太适宜种植。
摘要:应用RAPD、SSR和SRAP技术,对甘蓝型油菜低芥酸品系APL01与高芥酸品系M083杂交组合的BC1F1群体进行检测,获得251个分子标记,构建了19个连锁群组成的分子标记遗传图谱;应用WinQTLCart2.0对油菜主要脂肪酸组成进行QTL扫描,获得与棕榈酸含量相关的QTL5个,分别位于N3、N8、N10和N13连锁群,其中效应值较大的主效QTL qPA8-1和qPA13分别可解释棕榈酸含量表型变异的11.31%和14.47%。获得与硬脂酸含量相关的QTL3个,分别位于N1、N8和N16连锁群,其中效应值较大的主效QTL qST16可解释硬脂酸含量表型变异的12.22%。获得与油酸含量相关的QTL2个,位于N8和N13连锁群,均为主效QTL,其中qOL8位于N8连锁群的m11e37b-A0226Ba267区间,可解释油酸含量表型变异的11.73%,qOL13位于N13连锁群的m18e46-m20e25a区间,可解释表型变异的27.14%。获得与亚油酸含量相关的QTL3个,其中主效QTL qL18-1位于N8连锁群,可解释亚油酸含量表型变异的13.25%。获得与亚麻酸含量相关的QTL3个,效应值均较小,属微效QTL。获得与廿碳烯酸含量相关的QTL4个,分别位于N8、N13和N15连锁群,其中主效QTLqE18-1、qE18-2和qE113分别可解释廿碳烯酸含量表型变异的12.20%、10.22%和11.14%。获得与芥酸含量相关的QTL2个,位于N8和N13连锁群,均为主效QTL,其中qER8位于N8连锁群的m11e37b-A0226Ba267区间,可解释芥酸含量表型变异的16.74%;qER13位于N13连锁群的A0301Bb398-m18e46区间,可解释芥酸含量表型变异的31.32%。在N8连锁群的分子标记m11e27b附近及N13连锁群的分子标记m18e46附近存在多个主要脂肪酸的主效QTL,这些标记可用于油菜脂肪酸改良的分子标记辅助选择。
摘要:本研究以典型籼粳交(春江06/台中本地1号)的F1代花培加倍的DH群体为材料,系统考察了DH群体及其双亲在4个灌浆期不同阶段顶三叶的叶绿素含量,通过QTL作图分析,共检测到7个与叶绿素含量相关的QTL,分别分布在第4、6和8染色体上。其中,倒3叶的QTL主要在灌浆早期表达,到灌浆后期则逐渐被倒2叶和剑叶所代替。在灌浆的前2个阶段检测到的4个QTL的总贡献率较大,表明在灌浆前期叶绿素含量较高;而在第3个阶段检测到了3个QTL,在第4个阶段则只检测2个QTL,贡献率均小于初期的总贡献率,表明随着灌浆的进程,叶绿素含量逐渐减少。其中qCHL2、qCHL4-1、qCHL4-2、qCHL8-1和qCHL8-2主要是在灌浆中前期对叶绿素含量起作用。而qCHL66-1和qCHL6-2两个QTL分别在后期的剑叶检测到,表明与剑叶“持绿”特性或抗衰老关系密切。
摘要:以176个家系组成的苏88-M21×新沂小黑豆重组自交系群体NJRISX为材料,通过MAPMAKER3.0构建了包含131个SSR标记、24个连锁群的遗传图谱,覆盖大豆基因组2044.6cM,标记平均间距15.6cM;经2005和2006两年试验,所获数据按主基因加多基因混合遗传模型分析干豆腐、湿豆腐和干豆乳得率的遗传机制;应用软件win QTL Cartographer Version2.5复合区间作图法(CIM)和多区间作图法(MIM)检测QTL。结果显示,在A2连锁群的Satt424-Sat_162区间检测到控制干豆腐和干豆乳得率的主效QTL各1个,qODT-A2-1可以解释15.7%-28.2%的表型变异,qODS-A2-1可以解释30.0%-34.8%的表型变异。检测到湿豆腐得率2个主效QTL,qOWT-A2-1位于A2连锁群的Satt424-Sat_162区间,可以解释20.7%-30.7%的表型变异,qOWT-L位于L连锁群的Satt481-Sat_397区间,可以解释19.0%-27.4%的表型变异。分离分析结果表明,干豆腐和干豆乳得率均属于1对主基因加多基因遗传,湿豆腐得率属于2对非连锁主基因加多基因遗传模型。上述QTL定位结果与分离分析所获的主基因数、贡献率及其和多基因的相对贡献可以相互验证,建议育种中要兼顾主基因和多基因的利用。
摘要:以苎麻[Boehmeria nivea(Linn.)Gaud.]栽培种湘苎3号为材料,通过简并引物RT-PCR结合RACE技术首次成功克隆苎麻纤维素合成酶基因BnCesA1 5’端450bp序列以外的全部cDNA序列,序列长3276bp,编码一段938个氨基酸的蛋白质。经基因比对及蛋白质结构分析确证是苎麻纤维素合成酶基因。半定量RT-PCR分析显示:BnCesA1在苎麻根、茎、叶和芽组织中均有表达,其表达量为茎〉叶〉芽〉根,相对表达量依次为0.791、0.381、0.319和0.183。从其表达模式可以推测该基因同时参与了苎麻细胞初生和次生细胞壁纤维素的合成。
摘要:以抗白粉病的波斯小麦-小伞山羊草双二倍体Am9为母本,与高感白粉病的普通小麦品种陕160杂交,并用陕160回交一次,从其后代中选育的普通小麦种质N9628-2对陕西省关中地区白粉病流行小种关中4号表现免疫。为了明确N9628-2所携带抗性基因的遗传方式及与抗性基因连锁的分子标记,对该种质的抗白粉病基因进行了遗传分析和SSR标记分析。用高感白粉病品种陕160、陕优225与N9628-2杂交,F1代对白粉病均表现高抗,F2代抗感分离比例均符合3:1,表明N9628-2的白粉病抗性由1对显性基因控制。通过208对SSR引物对陕160×N9628-2 F2代抗感分离群体的142个单株的检测,发现位于6A上的SSR位点Xwmc553和Xwmc684在双亲和抗、感池间有特异性,并与抗性基因连锁,遗传距离分别是10.99和7.43cM,表明抗病基因可能位于6A染色体上。用中国春部分第6同源群的缺体-四体系和双端体系进行验证,进一步将抗性基因定位在6AS。用连锁的SSR标记和相关亲本分析表明,该抗病基因可能来源于小伞山羊草Y39,它不同于已有抗白粉病基因,可能是一个新基因。
摘要:构建染色体BAC文库对于简化拥有庞大基因组植物的测序、物理作图和基因克隆具有重要意义。分选染色体的鉴定是整个文库构建过程的关键环节之一。本文在前人研究的基础上,分别采用荧光原位杂交(FISH)、原位PCR(C-PRINS)和PCR方法,对分选的6VS、3B和7BL染色体(臂)进行了鉴定。结果表明,这3种方法都能对流式分选染色体进行有效鉴定,其中PCR法速度最快、重复性好,但结果不具可视性、也不能鉴定分选纯度;而FISH法重复性好、结果具有可视性、能够鉴定分选纯度,但操作程序复杂耗时,受探针特异性的限制;C-PRINS法则综合了上述两种方法的优点,是最具潜力的鉴定方法,如果与液体原位杂交相结合,有可能为解决染色体分选问题开辟新的途径,但也存在重复性差、杂交信号不稳定的缺点。
摘要:玉米、小麦、水稻及豆类籽粒中的植酸,通常被看作抗营养因子,所以培育低植酸作物具有重要的应用价值。本试验通过对20份玉米自交系的无机磷含量分析,发现齐319的无机磷含量接近0.93μg mg^-1,远高于一般材料(0.15μg mg^-1)。进一步分析表明,其植酸磷含量为1.31μg mg^-1,与意大利Nielsen实验室2003年报道的玉米低植酸突变体lpa24/lpa2411植酸磷含量(1.20μg mg^-1)接近,显著低于Lpa241/Lpa241野生型和常规的玉米自交系(〉2.8μg mg^-1)。对齐319低植酸性状的初步遗传分析表明,其控制基因呈隐性遗传并可能与/pa241/lpa241基因等位,但与lpa241/lpa241突变体中肌醇-3-磷酸合成酶(MIPS)蛋白表达量下降不同,齐319的MIPS蛋白质表达量显著增加,暗示二者的低植酸性状都与MIPS的异常表达有关,但二者的控制机理不同。
摘要:水稻的白叶枯病和稻瘟病是水稻的两大主要病害,通过分子标记辅助选择与传统的杂交、自交相结合的方法,将抗稻瘟病的Pi9(t)基因和抗白叶枯病的Xa21及Xa23基因聚合到同一株系中,经多代大田或/和温室接菌鉴定、室内标记选择和田间农艺性状的筛选,获得了4个三基因聚合且农艺性状优良的株系L17-L20。用不同国家和地区的20个稻瘟病小种、中国流行的7个白叶枯病菌系c1-c7以及安徽省流行的白叶枯病菌系进行大田或,和温室抗病性鉴定,结果显示,株系L17-L20对20个稻瘟病小种均表现出抗性,抗性水平与Pi9(t)基因的供体亲本75-1-127相当,抗谱相同;对白叶枯病的抗性和抗谱与Xa23基因相似,不论在苗期还是在成株期均抗白叶枯病。与Xa21、Xa23基因的供体亲本M12和CBB23相比,成株期的抗性水平有所增强。利用多重PCR技术,在同一PCR反应中可同时选择Pig(t)和Xa21基因,提高了PCR选择效率。
摘要:采用裂区试验设计,以喷药时期为主区,喷药剂量为副区,探讨了用SQ-1诱导产生的雄性不育率、杂交率及自然授粉结实率3项指标评价应用效果。结果表明,喷药时期、喷药剂量及时期与剂量一级互作显著或极显著影响不育率和杂交率。在雌雄蕊原基分化期,喷药剂量为4.0和5.0kg hm^-2时诱导雄性不育率、杂交率都在95%以上;花粉粒分化形成初期,喷药剂量为5.0kg hm^-2时诱导雄性不育率和杂交率都在95%以上。喷药时期对自然授粉结实率影响不显著,剂量及时期与剂量一级互作影响显著,自然授粉结实率随着剂量的增加呈降低趋势。SQ-1用于糜子的最佳时期为雌雄蕊原基分化期,最适剂量4.0kg hm^-2。
摘要:以旱A-3(HA-3,抗旱性品种)和武运粳7号(WY-7,干旱敏感品种)为材料,在减数分裂期(抽穗前15-2d)进行充分灌溉(ww)和土壤水分胁迫(ws)处理。结果表明,WS处理显著降低叶片水势,但穗水势没有变化。WS处理的颖花不孕率,WY-7较ww增加58.5%-50.9%,HA-3仅较ww增加12.6%-12.8%。颖花中的玉米素+玉米素核苷、吲哚-3-乙酸和赤霉素(GA1+GA4)浓度在ww与WS处理间以及在两品种间无显著差异。WS显著增加颖花中脱落酸(ABA)、乙烯和1-氨基环丙烷-1-羧酸浓度。wY-7乙烯的增加超过ABA的增加,而HA-3乙烯与ABA增加量大致相等。在减数分裂早期对WS稻穗施用氨基-乙氧基乙烯基甘氨酸(乙烯合成抑制剂)和ABA,颖花的不孕率显著降低;施用乙烯利(乙烯释放促进物质)和氟草酮(ABA合成抑制物质),结果则相反。上述结果说明,在减数分裂期遭受水分胁迫,内源ABA和乙烯的相互拮抗作用调控颖花的育性,较高ABA与乙烯的比值是水稻适应水分逆境的一个生理特征。
摘要:选用氮素利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻基因型,研究水稻氮素积累、转移特性的差异及其与氮素利用效率的相互关系。结果表明,有效分蘖临界叶龄(N-n)、抽穗和成熟期,氮高效类型水稻的氮素积累量极显著高于氮低效类型,而拔节期差异不明显。水稻氮素的阶段性积累量,除(N-n)至拔节阶段,氮高效类型水稻极显著低于氮低效类型外,其余各阶段氮高效类型水稻的氮积累量均极显著高于氮低效类型。水稻氮素的阶段性积累率,移栽至(N-n)和(N-n)至拔节阶段氮低效类型水稻显著大于氮高效类型,而在拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段则表现出相反的趋势。抽穗前的氮素转移量和转移率,氮高效类型水稻显著或极显著大于氮低效类型,而抽穗前氮对籽粒的贡献率,氮高效类型极显著低于氮低效类型。氮高效类型水稻具有在(N-n)前氮素适度积累,(N-n)后至抽穗阶段,氮素的有效积累高而无效积累弱的特点。因此至抽穗期,氮高效类型水稻的氮素积累量大于氮低效类型,具有较高的氮素转移量和转移率。但由于氮高效类型水稻在抽穗以后仍具有较强的氮素积累能力,因此其抽穗前氮对籽粒的贡献率相对低于氮低效类型。