高种子活力是决定后期植株优良形态建立和作物高产的基础。为明确甘蓝型油菜种子活力的遗传规律,本研究选用两个发芽势差异较大的甘蓝型油菜中双11号和R11配制杂交组合,构建了包含280个株系的甘蓝型油菜DH群体。利用建立的室内种子萌发...高种子活力是决定后期植株优良形态建立和作物高产的基础。为明确甘蓝型油菜种子活力的遗传规律,本研究选用两个发芽势差异较大的甘蓝型油菜中双11号和R11配制杂交组合,构建了包含280个株系的甘蓝型油菜DH群体。利用建立的室内种子萌发检测系统,对4个种子活力评价指标,包含萌发曲线下面积(area under the germination curve AUC)、平均发芽时间(mean germination time MGT)、发芽率达到50%所用的时间(time taken for 50%seeds to germinate,T50)、发芽率从16%至84%所用的时间(time between 16%and 84%germination,U8416),采用主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析方法对种子活力评价指标进行遗传分析。结果表明,萌发曲线下面积受3对主基因+9对微效多基因控制,决定该性状的基因间存在着重叠作用,主基因的遗传率达74.88%,受环境影响较小;平均发芽时间和T50均受2对主基因+微效多基因控制,微效基因的数目分别为13和14对,主基因的遗传率分别为64.20%和64.53%,受环境影响偏大;U8416受4对主基因+8对微效多基因的控制,4对主基因的加性效应均表现为正效应,且决定该性状的基因间存在着互补作用,表明当这些基因同时存在时,基因的加性效应可以增强。主基因遗传率高达87.57%,表明主基因的遗传效应明显,受环境影响较小。研究表明,决定种子活力水平各萌发性状均是由主基因+多基因调控,并且各萌发性状的基因间均表现互作效应,为了使互作的基因间有更多的重组机会,在低世代的选择强度均不宜太大。展开更多
基因编辑技术可以实现对目标基因高效准确的修饰,为植物遗传改良开辟了新途径。霉菌抗性位点(Mildew resistance locus O,MLO)基因是植物对白粉病菌防御的主效负向调节因子,突变后能增强植物对白粉病的抗性,但在油菜中是否具有同样的功...基因编辑技术可以实现对目标基因高效准确的修饰,为植物遗传改良开辟了新途径。霉菌抗性位点(Mildew resistance locus O,MLO)基因是植物对白粉病菌防御的主效负向调节因子,突变后能增强植物对白粉病的抗性,但在油菜中是否具有同样的功能尚未见报道。为解析该基因在油菜抗病中的功能,本研究通过分析油菜接种核盘菌后基因的表达情况发现,BnMLO6基因受核盘菌诱导表达;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了一份BnMLO6基因6个同源拷贝同时突变的材料mlo6-212。遗传分析表明,CRISPR/Cas9引起的BnMLO6基因突变能够稳定遗传;mlo6-212突变体在田间和温室条件下都表现出明显的白粉病抗性;在接种核盘菌24 h后,病斑面积显著低于野生型,减小19.5%;BnMLO6基因突变能激发叶片胼胝质的自发堆积,增强接菌后乙烯和茉莉酸抗病信号。因此,BnMLO6基因可能参与了多条抗病信号路径,负向调控油菜对白粉病和菌核病的抗性。研究结果不仅为BnMLO6基因协同调控油菜多种病原菌抗性的研究提供了参考,也为油菜抗病性遗传改良提供了抗性资源和技术支撑。展开更多
Pod shatter resistance of rapeseed is of great importance for modem farming practice. In order to determine the combining ability of elite inbred lines and the breeding potential of rapeseed hybrids in terms of pod sh...Pod shatter resistance of rapeseed is of great importance for modem farming practice. In order to determine the combining ability of elite inbred lines and the breeding potential of rapeseed hybrids in terms of pod shatter resistance, analysis of a 6×6 incomplete diallel cross was conducted at two locations. Results showed that a significant variation existed among breeding lines and their F1 hybrids for pod shatter resistant index （SRI）, pod length and width. Pod shatter resistance was significantly positively correlated with pod length. The general combining ability （GCA） effects （GCA=l.58） played a more important role than specific combining ability （SCA） effects （SCA=0.20） for pod shatter trait. The elite lines R1, 1019B and 1055B displayed significant positive GCA effects for pod shatter resistance. Four crosses （1019B×R1, 1015B×R1, 6098B×R1, and 8908B×R1） with high mean performance and positive SCA effects were recommended for developing new hybrids for mechanical harvest in the middle reaches of the Yangtze River.展开更多
文摘高种子活力是决定后期植株优良形态建立和作物高产的基础。为明确甘蓝型油菜种子活力的遗传规律,本研究选用两个发芽势差异较大的甘蓝型油菜中双11号和R11配制杂交组合,构建了包含280个株系的甘蓝型油菜DH群体。利用建立的室内种子萌发检测系统,对4个种子活力评价指标,包含萌发曲线下面积(area under the germination curve AUC)、平均发芽时间(mean germination time MGT)、发芽率达到50%所用的时间(time taken for 50%seeds to germinate,T50)、发芽率从16%至84%所用的时间(time between 16%and 84%germination,U8416),采用主基因+多基因混合遗传模型及偏度和峰度分析方法对种子活力评价指标进行遗传分析。结果表明,萌发曲线下面积受3对主基因+9对微效多基因控制,决定该性状的基因间存在着重叠作用,主基因的遗传率达74.88%,受环境影响较小;平均发芽时间和T50均受2对主基因+微效多基因控制,微效基因的数目分别为13和14对,主基因的遗传率分别为64.20%和64.53%,受环境影响偏大;U8416受4对主基因+8对微效多基因的控制,4对主基因的加性效应均表现为正效应,且决定该性状的基因间存在着互补作用,表明当这些基因同时存在时,基因的加性效应可以增强。主基因遗传率高达87.57%,表明主基因的遗传效应明显,受环境影响较小。研究表明,决定种子活力水平各萌发性状均是由主基因+多基因调控,并且各萌发性状的基因间均表现互作效应,为了使互作的基因间有更多的重组机会,在低世代的选择强度均不宜太大。
文摘基因编辑技术可以实现对目标基因高效准确的修饰,为植物遗传改良开辟了新途径。霉菌抗性位点(Mildew resistance locus O,MLO)基因是植物对白粉病菌防御的主效负向调节因子,突变后能增强植物对白粉病的抗性,但在油菜中是否具有同样的功能尚未见报道。为解析该基因在油菜抗病中的功能,本研究通过分析油菜接种核盘菌后基因的表达情况发现,BnMLO6基因受核盘菌诱导表达;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了一份BnMLO6基因6个同源拷贝同时突变的材料mlo6-212。遗传分析表明,CRISPR/Cas9引起的BnMLO6基因突变能够稳定遗传;mlo6-212突变体在田间和温室条件下都表现出明显的白粉病抗性;在接种核盘菌24 h后,病斑面积显著低于野生型,减小19.5%;BnMLO6基因突变能激发叶片胼胝质的自发堆积,增强接菌后乙烯和茉莉酸抗病信号。因此,BnMLO6基因可能参与了多条抗病信号路径,负向调控油菜对白粉病和菌核病的抗性。研究结果不仅为BnMLO6基因协同调控油菜多种病原菌抗性的研究提供了参考,也为油菜抗病性遗传改良提供了抗性资源和技术支撑。
基金supported by the National Basic Research Program of China (973 Program, 2011CB109302)the National High-Tech R&D Program of China (863 Program,2011AA10A104)the earmarked fund for China Agriculture Research System (CARS-13)
文摘Pod shatter resistance of rapeseed is of great importance for modem farming practice. In order to determine the combining ability of elite inbred lines and the breeding potential of rapeseed hybrids in terms of pod shatter resistance, analysis of a 6×6 incomplete diallel cross was conducted at two locations. Results showed that a significant variation existed among breeding lines and their F1 hybrids for pod shatter resistant index （SRI）, pod length and width. Pod shatter resistance was significantly positively correlated with pod length. The general combining ability （GCA） effects （GCA=l.58） played a more important role than specific combining ability （SCA） effects （SCA=0.20） for pod shatter trait. The elite lines R1, 1019B and 1055B displayed significant positive GCA effects for pod shatter resistance. Four crosses （1019B×R1, 1015B×R1, 6098B×R1, and 8908B×R1） with high mean performance and positive SCA effects were recommended for developing new hybrids for mechanical harvest in the middle reaches of the Yangtze River.
