辣椒花药颜色突变体Caya表型特征分析及遗传定位

以通过EMS诱变筛选得到的黄色花药辣椒突变体Caya为材料,以野生型樟树港辣椒ST–8为对照,测定花药中花青素及类黄酮的含量,进行花粉活力鉴定,发现突变体Caya花药中花青素含量显著降低,类黄酮含量和花粉活力与ST–8的无显著变化。以ST–8和Caya进行正反交,得到F1群体,F1自交构建F2群体,F1和Caya回交构建BC1群体,调查各群体的紫色花药和黄色花药植株数量,分析花药颜色的遗传规律,发现黄色花药受1对隐性核基因控制;采用BSA–Seq技术对控制花药颜色的基因进行定位,将候选区域锁定在2号染色体142Mbp至157Mbp;设计9对SNP标记对F2分离群体进行基因分型,进一步缩小候选区间,最终将目的基因定位于147 461 604 bp至150 376 942 bp,在候选区间内筛选到2个与花青素合成密切相关的基因,登录号为Capana02g002586、Capana02g002763。

玉米雄穗颜色的QTL分析

雄穗是玉米的重要生殖器官,不同品种间玉米的雄穗外观差异明显。对玉米雄穗的颜色进行遗传分析和QTL定位,筛选与雄穗颜色紧密连锁的分子标记,可以作为玉米的品种保护和品种鉴别的有用工具。同时,紫色雄穗中花色苷类色素含量较高,与玉米雄穗的抗虫性密切相关。本研究利用一个黑玉米自交系SDM为共同父本,分别与白玉米自交系木6和黄玉米自交系Mo17杂交,构建2个相关F2∶3群体,分别命名为MuS(木6×SDM)和MoS(Mo17×SDM),在云南和重庆两个不同的环境中种植,对玉米花药颜色(COAn)和花药护颖颜色(COCa)2个性状进行QTL定位。结果表明:玉米花药和花药护颖的颜色均为数量性状,受主效基因和微效基因共同控制。2个群体在2个环境中共检测到7个与花药颜色相关的QTL,位于第2、3、6和10染色体上,其中位于第10染色体标记区间umc1196a-IDP8526内的QTL在重庆和云南同时表达,对表型的贡献率分别为23.17%和19.98%;2个群体在2个环境中共检测到9个与花药护颖颜色相关的QTL,位于第3、6、9和10染色体上,其中3个QTL为环境钝感QTL(在2个环境中均表达,且至少在1个环境中贡献率大于10%),分别位于第6染色体标记区间umc1979-umc1796、mmc0523-umc2006内和第10染色体标记区间umc1196a-umc2043内,对表型的贡献率为10.69%～59.30%。2个群体检测到的主效QTL的位置和效应高度一致,且控制花药颜色和花药护颖颜色2个性状的主效QTL有连锁分布的现象,主要表现在bins 6.04处的标记mmc0523和bins 10.04处的标记IDP8526附近。位于第6和第10染色体上的在不同环境和遗传背景下稳定的QTL可以作为进一步精细定位的靶位点,也可以为玉米雄穗颜色的分子标记辅助选择提供有价值的参考。

杧果花瓣与花药色彩的数字化描述

对40个杧果品种(系)的花瓣和花药颜色进行数字化描述,即采用Photoshop CS3软件对试材图像进行处理,分别提取花瓣和花药颜色典型色域的CMYK模式参数,通过C、M、Y、K的百分比值确定其颜色。结果表明,用C、M、Y、K的百分比值能较准确科学地表现杧果花瓣和花药的色彩,可以反映品种(系)间差异。通过UPGMA聚类分析,将花瓣和花药颜色分别分成7个类群和4个类群。本研究为种质色彩描述与新品种选育指标提供新的数字化方法。

桃花粉育性与花药颜色的关系及其SSR分子标记

以李属桃亚属的637份桃品种种质和栽培种瑞光19×Summergrand杂交的138株F1群体为试材,对桃花粉育性与花药颜色的关系及其SSR分子标记进行研究。结果表明:在所有品种中,橘红花药最多,占总份数的91.2%,其中绝大部分花粉可育;橘黄和黄色花药的种质数量次之;白色和浅褐花药的种质最少,且均表现为花粉不稔;整体表现为红色和黄色花药与花粉可育具有较强的正相关性。本试验从122对SSR引物中筛选出2对与花粉育性性状连锁的标记CPDCT013和CP-SCT012,根据这2个标记参考整合参考图谱的位置,将控制花粉育性的基因定位在桃第6条染色体上端。对已经报道的2个桃花粉育性标记CPPCT004和NNJ-I以及第6条连锁群的其他SSR位点在花粉育性不同的24个品种上验证,结果表明只有UDP96-001(125bp)可以用于桃花粉育性的分子标记辅助育种。

彩色甜椒花药培养若干影响因子的研究

利用硝酸银、ATP钠盐、NAA、KT进行了四因素三水平正交试验,材料为彩色甜椒品种7160的花药。结果表明,硝酸银是影响彩色甜椒花药培养胚状体诱导率的最主要因素,在其浓度为1.0mg/L时胚状体诱导率最高;ATP钠盐为次主要因素,在其浓度为100.0mg/L时效果最好。KT比NAA对胚状体诱导率的影响大;KT浓度1.0或1.5mg/L时较好。

玉米自交系Lx9801变异株与Lx9801的性状表现差异分析

对笔者发现的一个Lx9801变异株进行考查。结果表明:Lx9801变异株与Lx9801的差异主要表现在叶鞘、花丝、花药的颜色方面,这些性状可能由同一基因控制;它们在株高、穗位高及单株产量等重要性状上没有明显差别,相互间也没有明显杂种优势;SSR标记分析显示,两个材料的差异与生产上自交系郑58内部差异率相似。表明花青素显色这类性状对产量影响的作用有限。

谷子花药颜色基因Siac1的精细定位

为从分子水平上揭示谷子花药颜色性状的遗传基础,以‘E1005’为母本,‘品资39号’为父本构建F2分离群体,利用集团分离分析法(BSA)结合隐性群体分析法(RCA),对谷子花药颜色基因Siac1进行精细定位。遗传分析表明,F2植株黄色花药与白色花药分离比例符合3:1的孟德尔分离规律,表明白色花药性状由一对隐性核基因控制。利用SSR和SV标记将Siac1初定位于第VI染色体上标记GSA07025和GSA07037之间约282 kb的区间内。进一步利用根据亲本重测序结果新开发的InDel标记,最终将Siac1精细定位于标记MRI579和MRI583之间约94.7 kb区段内。生物信息学分析表明,该区间共有10个开放阅读框,初步推测Seita.6G227100、Seita.6G227200、Seita.6G227300和Seita.6G227900为花药颜色性状的候选基因。本研究为克隆Siac1基因、解析花药颜色发育机制奠定了一定基础。

通泉草属3种植物柱头触敏性与花部特征之间的关系

选取3种具有不同传粉环境及花部结构差异明显的通泉草属(Mazus)植物,即毛果通泉草(M.spicatus Vaniot)、长蔓通泉草(M.longipes Bonati)和弹刀子菜(M.stachydifolius(Turcz.)Maxim.),观测其柱头触敏性行为,测量有关花部性状,对它们之间的相关性进行比较分析。结果显示,在相同强度的刺激下,毛果通泉草的柱头最为迟钝(闭合时间最长),弹刀子菜最为敏感,而长蔓通泉草介于两者之间。此外,柱头触敏性最强的弹刀子菜比柱头触敏性相对较弱的长蔓通泉草和毛果通泉草具有更深的花色、更大的单花展示、更长的药柱距以及更大的花粉胚珠比。研究结果表明通泉草属植物柱头触敏性的进化与花部特征密切相关,它们共同影响传粉过程中对传粉者的吸引、花粉落置、传递效率以及植物交配系统的构成式样。

基于玉米DH系分离群体叶鞘、花丝、花药与穗轴颜色性状的遗传分析

针对绿色叶鞘、绿色花丝、绿色花药和白轴自交系B20为母本,紫色叶鞘、红色花丝、紫色花药和红轴DH系D752为父本的杂交F1,利用诱导系进行杂交诱导,对单倍体进行自然加倍,对获得的DH系分离群体的各种颜色性状DH系数量进行了卡方分析。结果表明,紫色叶鞘与红色花丝基因连锁,绿色叶鞘与绿色花丝基因连锁,重组率为11.61%;花药色和穗轴色各为1对基因独立遗传,紫色花药为显性,绿色花药为隐性;绿色叶鞘制约红色花丝基因的显性表达,绿色花丝制约紫色花药基因的显性表达。

鸢尾属5种植物的花粉活力及柱头可授性研究

目的:为提高鸢尾属植物的繁殖效率。方法:用醋酸洋红法测定了白花马蔺、马蔺、四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾5种植物的花粉活力,用联苯胺-过氧化氢法测定其柱头可授性,同时观测了花药颜色变化和柱头颜色变化。结果:①5种植物在开花后4 h花粉活力最高;②白花马蔺、四川鸢尾、薄叶鸢尾和锐果鸢尾在开花后4 h柱头可授性最强,马蔺在开花后2 h柱头可授性最强;③花药颜色能反映花粉有无活力,但不能反映花粉活力的高低;④柱头颜色变化不能完全正确反映柱头可授性的有无和强弱。结论:5种植物最佳授粉时间为12:00-14:00。