大白菜抗根肿病DH系的创制与鉴定

为了快速获得纯合稳定的抗根肿病大白菜DH系,为大白菜抗根肿病育种提供基础材料,以5个大白菜抗根肿病基因型为试材进行游离小孢子培养,并结合分子标记、形态观察和根肿菌人工接种对获得的小孢子再生植株进行了表型和抗性鉴定。结果表明,5个基因型均诱导出胚,出胚率变异在0.02~1.72个胚/蕾,3个基因型20aCR12、21aCR6、21aCR12获得再生植株,再生植株率分别为27.09%,1.45%,26.07%。抗性标记鉴定表明,与CRa、CRb^(kato)连锁的分子标记在获得的50个小孢子再生植株均扩增出了抗性条带。表型调查表明,50个小孢子株系生殖期基生叶片形状、颜色、抽薹早晚、育性等差异很大,自交获得的29个DH系营养期株型、叶片性状及结球性状表现出多样性。抗性接种表明,11份DH系对根肿菌4号和1号生理小种侵染病情指数均小于33.33,表现为抗病或耐病,其中2种菌侵染病情指数均小于5.0的高抗DH系有3份,分别为20aCR12-23、20aCR12-29和21aCR12-39。研究表明,单倍体培养结合分子标记辅助鉴定可快速获得纯合的抗根肿病DH系。

25S rDNA和5S rDNA在大白菜中期染色体上的FISH定位

【目的】确定rDNA在中国大白菜基因组中的位点数目和分布位置,并建立识别大白菜不同染色体的特异标记。【方法】用荧光原位杂交技术对25S rDNA和5S rDNA在大白菜有丝分裂中期染色体进行了定位研究。【结果】在大白菜中期染色体上,分别检出了5对25S rDNA杂交信号和3对5S rDNA杂交信号。对应于大白菜中期染色体形态图,确定5对25S rDNA信号分别分布在大白菜1号染色体长臂(1L)的近末端,2号染色体长臂(2L)的近中部,3号和4号染色体长臂(3L、4L)的近着丝点处和10号染色体的随体上,信号强度为10号>2号>3号和4号>1号;而5S rDNA的3对信号分别位于2号染色体的长臂(2L)和9号、10号染色体的短臂(9S、10S)。【结论】在分子水平上为大白菜部分染色体提供了识别标记。

二倍体和四倍体结球甘蓝减数分裂观察

观察了二倍体和同源四倍体结球甘蓝花粉母细胞减数分裂过程。结果表明:与二倍体相比,同源四倍体终变期染色体构型复杂,有四价体、三价体、二价体和单价体出现;中期Ⅰ及中期Ⅱ有个别染色体游离于赤道板外;后期Ⅰ出现落后染色体、提前解离的姊妹染色单体及染色体的不均衡分离;后期Ⅱ每极染色体数目变化较大;花粉的整齐度和生活力明显降低;讨论了造成四倍体结球甘蓝花粉育性比二倍体低的细胞学原因。

同源四倍体结球甘蓝胚胎发育和结实性研究

利用Flankling荧光染色和石蜡切片技术观察了同源四倍体和二倍体结球甘蓝的授粉受精及胚胎发育过程，探讨了同源四倍体结籽率降低的原因。结果表明：四倍体结球甘蓝自交授粉后部分胚囊能够正常受精和胚胎发育，最终形成正常的种子；但与二倍体相比，四倍体雌蕊柱头上花粉萌发量相对较少，进入花粉管的胚珠数和完成受精的胚珠率明显降低；胚胎发育进程一般晚2～3d；胚乳发育无明显的细胞化阶段。因此认为导致结球甘蓝四倍体结籽率降低的主要原因是四倍体花粉在其柱头上的萌发率和胚囊正常受精率都较低所致。

植物非整倍体及其在遗传研究上的应用

植物单体、三体、缺失体等非整倍体是遗传研究和染色体工程育种的重要基础材料 ,在基因及分子标记的物理定位、确定连锁群与染色体的对应关系上具有不可替代的作用。随着分子标记技术的不断进步 ,创建和研究新的系列非整倍体工具材料对促进基因及分子标记的染色体定位 。

芸薹属作物分子遗传连锁图谱应用研究进展

从芸薹属作物分子遗传连锁图谱的研究现状出发,综述了分子遗传连锁图谱在芸薹属作物重要农艺性状基因定位和辅助育种、比较作图、基因组结构和起源进化等方面的最新应用进展,对今后的研究方向提出了建议。

菜薹部分初级三体的选育与细胞学鉴定

将菜薹同源三倍体与二倍体相互杂交 ,获得了大量杂交种子。其中 3x× 2x的结籽率为 34.78% ,2x× 3x的结籽率为 2 6 .17%。经染色体数目检查 ,杂交子代植株绝大多数为非整倍体 ,其中三体植株占 33.3% (3x× 2x)和4 0 .70 % (2x× 3x)。经细胞学鉴定和核型分析 ,从三体植株中初步鉴定出三体 3、三体 7、三体 8和三体 9等 4种初级三体。

大白菜—甘蓝异附加系的获得与鉴定

异附加系是利用外源基因进行品种改良和基因组研究的重要材料。以大白菜—甘蓝异源三倍体(AAC)与二倍体大白菜(AA)回交一代BC1为材料,经过细胞学鉴定,从中筛选出大白菜—甘蓝7号单体附加系CO-7-1和9号单体附加系CO-9-2。在CO-7-1、CO-9-2自交后代中外源染色体出现频率分别为35·3%、20·0%。从CO-7-1的自交后代中分离鉴定出二体异附加系CO-7-1D的比率为11·8%。该异附加系的获得,为分析大白菜和甘蓝的亲缘关系,进一步获得大白菜和结球甘蓝易位系、代换系提供了基础材料。

大白菜和结球甘蓝基因组原位杂交及核型分析

为研究A、C基因组间的亲缘关系和识别不同染色体,分别以大白菜(AA)和结球甘蓝(BB)的基因组总DNA为探针,与大白菜和结球甘蓝的中期染色体杂交。结果表明,两种基因组总DNA在大白菜20条染色体和结球甘蓝18条染色体上都有杂交信号,但信号图型有明显差异。大白菜基因组总DNA在大白菜和结球甘蓝染色体上的杂交信号几乎都只集中于近着丝粒区和核仁组织区,但在大白菜染色体上的分布区域略大;结球甘蓝基因组总DNA在其染色体上的杂交信号分散布满其全长,但在着丝粒区和核仁组织区显示增强的信号带,而在大白菜中期染色体上则主要集中于着丝粒和近着丝粒区,且强度弱于大白菜基因组总DNA为探针的杂交信号。基于大白菜基因组DNA的GISH信号对大白菜和结球甘蓝的核型进行了分析。该研究结果为鉴别其种间杂种及其染色体的组成和同源关系提供了分子细胞学依据。

大白菜雄性核不育基因的染色体定位及AFLP分子标记筛选

【目的】基因定位是遗传研究的重点内容,也是育种工作的重要基础。本研究以大白菜雄性不育两用系‘大阳AB系’和大白菜系列初级三体为材料,对决定大白菜雄性不育性的核基因(ms)进行染色体定位和分子标记筛选,旨在为其分子克隆和遗传利用奠定基础。【方法】基因的染色体定位采用初级三体遗传分析和χ2测验法,分子标记采用AFLP分析方法。【结果】大白菜‘大阳AB系’的雄性不育系(msms)×大白菜系列初级三体(Tri-1、Tri-2、Tri-3、Tri-4、Tri-5、Tri-6、Tri-7、Tri-8、Tri-9)的9个杂交组合中,F1均为可育株;从F1选出三体植株进行自交和测交,其自交子代(F2)和测交子代(Tc)中可育株与不育株的分离比例,只有Tri-4表现为15.5﹕1(F2)和3.24﹕1(Tc)、不符合孟德尔的单基因遗传分离比例(3﹕1和1﹕1),其它三体在2.60﹕1～3.76﹕1(F2)和0.81﹕1～1.48﹕1(Tc)、均符合孟德尔的单基因遗传分离比例(3﹕1和1﹕1),这表明该雄性不育性的遗传与Tri-4的遗传表现一致,即确定该雄性不育性的基因位于大白菜4号染色体上。基于染色体和染色单体分离的三体遗传分析表明,该雄性不育基因位于4号染色体的近着丝点区域,通过对124个AFLP引物组合的筛选,初步获得了一个与雄性核不育基因位点连锁的AFLP标记E34M49(398bp),遗传距离约为1.2cM。【结论】利用初级三体遗传分析首次将大白菜雄性核不育基因定位在第4号染色体上。

硝酸钾渗调对茄子种子发芽特性影响

对茄子种子进行硝酸钾渗调处理 ,经二元二次回归正交旋转组合试验结果统计分析表明 ,最佳渗调条件为 :渗调浓度 3 .64 3 %～ 3 .985 % ,渗调时间 2 1 .65 5～ 2 2 .95 4h。在该条件下明显提高茄子种子的发芽率、发芽势、发芽指数和发芽的整齐度。其中在提高种子发芽势的作用上 ,渗调时间的效应大于渗调浓度的效应 ;在缩短种子T80 -T2 0的天数上 ,渗调浓度的效应大于渗调时间的效应。

不同渗调剂对茄子种子的渗调效应研究

茄子种子用不同浓度的聚乙烯醇、水杨酸、硝酸钙、硝酸钾、琼脂药剂处理后 ,种子的发芽活力明显提高 ,在对各发芽指标的影响上 ,以种子发芽势最为明显 ,平均提高 114.8% ;各渗调剂的处理效果以硝酸钾最好 ;

EMS处理对大白菜种子萌发及主要生化指标的影响

为了探讨大白菜诱变育种的新方式,研究了不同浓度EMS 处理对大白菜种子萌发、幼苗生长及其主要生化指标的影响.结果表明：在0～1.0% 浓度范围内,随着EMS 浓度的增加,大白菜种子的发芽势、发芽率逐渐降低,幼苗根尖和叶缘褐化程度逐渐加剧,成活率下降,种子浸出液电导率以及种子和幼苗的MDA 含量均逐渐增加;EMS 对种子及幼苗SOD、POD 活性影响表现为低浓度促进,高浓度抑制.适宜大白菜种子诱变处理的EMS 浓度范围为0.4%～0.6%.

结球甘蓝叶色(紫/绿)的遗传分析和基因定位

【目的】明确结球甘蓝叶色(紫/绿)的遗传方式及其基因所位于的染色体。【方法】以普通结球甘蓝‘9601’及其系列初级三体为母本分别与紫甘蓝‘紫阳’杂交;结合形态学观察和染色体数目鉴定从各F1群体中选出三体(2n+1)植株进行测交;采用双体和三体遗传分析及χ2测验法对叶色基因进行染色体定位。【结果】双体遗传分析表明,结球甘蓝‘9601’和‘紫阳’的叶色(紫/绿)受2对独立遗传基因控制,紫红色对绿色为显性并表现加性效应;三体遗传分析显示,控制其叶色的两对基因分别位于3号和8号染色体上。【结论】结球甘蓝‘9601’和‘紫阳’的叶色(紫/绿)受2对独立遗传的基因控制并表现加性效应,两基因分别位于3和8号染色体。

甘蓝异倍体间杂交获得三倍体和非整倍体的研究

通过二、四倍体间杂交 ,获得了甘蓝同源三倍体 (2n =3x =2 7) ,其中 4x× 2x的结籽率为 3 .61 % ,2x× 4x的为 0 .57%。用三倍体再与二倍体亲本杂交 ,3x× 2x的结籽率为 1 0 .46 % ,2x× 3x的结籽率为 0 .83 %。在二、三倍体间的杂交子代中非整倍体均占绝大多数 ,其中 3x× 2x的非整倍体率为 85 .2 9% ,2x× 3x的为 75 .90 %。非整倍体类型均以 2n +1的居多 。

耐低氮茄子基因型的筛选

在正常供氮和低氮胁迫条件下,比较了10个茄子不同基因型的果实产量、地上部生物量和氮素吸收总量的变化。结果显示,与正常供氮相比,在低氮胁迫条件下,供试基因型的果实产量、地上部生物量和氮素吸收总量均有下降,但不同基因型下降幅度不同。在低氮胁迫条件下,06-991的果实产量、地上部生物量和氮素吸收总量的相对指数均显著高于其他基因型,是一个理想的耐低氮茄子基因型。

茄子雄性不育系花粉败育的细胞学观察

以种间杂交创建的茄子雄性不育系为试材,采用形态学和细胞学观察对其花药形态、败育发生时期和机理进行了研究。结果表明:根据花药形态茄子雄性不育系材料可被划分为退化型、瓣化型和中间型3种类型;前期Ⅰ是3类不育系雄性败育发生的关键时期,绒毡层结构与功能异常可能是导致3类材料雄性败育的共性原因,减数分裂异常为败育的中间过程。花药瓣化类型不育材料在败育时期上表现出多样性,多糖类营养物质转运受阻也可能是其发生雄性败育的原因之一。

二倍体大白菜与四倍体结球甘蓝杂种的获得及其SSR鉴定与GISH分析

为创制结球甘蓝-大白菜异附加系、异代换系、易位系,利用二倍体大白菜(AA,2n=20)为母本与四倍体结球甘蓝(CCCC,2n=36)杂交,通过胚挽救获得了异源三倍体杂交种(ACC,2n=28);利用SSR对杂交种进行鉴定,6株F1均能扩增出父本的特征带,表明这6株是真杂交种。异源三倍体基因组原位杂交结果表明,未加封阻时,大白菜与结球甘蓝染色体均有较强的杂交信号;当加入适当比例的封阻时,来自大白菜和结球甘蓝染色体上的杂交信号强弱有明显差别;封阻过度时,大白菜与结球甘蓝染色体的杂交信号都十分微弱。说明大白菜与结球甘蓝基因组具有较高的同源性。

芸薹属作物EST-SNP的发掘与分析

芸薹属作物是十字花科中重要的蔬菜和油用作物,经济价值和食用价值比较高。本研究通过生物信息学手段,从3个芸薹属物种EST序列中获得了大量的SNP和Indel资源,对SNP与EST的数量及拼接结果之间的关系、SNP碱基置换的偏好性、Indel碱基数量与发生频率之间的关系进行了分析。分析结果对深入研究芸薹属基因组特点具有一定的参考价值,为进一步通过试验验证预测的SNP位点、开发该作物高通量SNP分子标记奠定了基础。

不结球白菜品种基于SSR标记的群体结构分析

为了研究不结球白菜内部的群体结构,从全国搜集了78份广泛种植的蔬菜用不结球白菜品种,使用SSR标记对其进行多态性分析,并利用Structure 2.1软件统计分析标记数据划分群体结构。结果表明,初筛出的21对多态性SSR标记覆盖了白菜10个连锁群,在78份材料中扩增共产生了56个等位基因变异,平均每个SSR标记产生的等位基因数目为2.7个。Structure分析表明,所选的不结球白菜可分为4个亚类群,S1和S2亚类群主要集中了来自于南北方各省份的49份普通白菜,苗用大白菜主要分布在S3和S4亚类群,乌塌菜主要分布在S1和S4亚类群,菜心的遗传背景比较复杂;材料的类群划分与地理来源的关系在S2亚类群表现的较为明显。结果表明,不结球白菜内部存在着明显的群体结构,为合理利用现有的种质资源指导育种和进行新基因的挖掘奠定了基础。