‘冬枣’、枝条扭曲及恢复变异的SSR鉴定和枝叶特征

‘冬枣’、枝条扭曲突变及其恢复突变是一套来源清晰的枣枝条扭曲变异材料。采用SSR标记鉴定,并通过形态与解剖结构观察揭示枝条扭曲变异的枝叶特征。37对SSR引物从‘冬枣’、枝条扭曲突变及其恢复直枝突变的基因组DNA扩增出52种带型,但未发现3种材料之间的差异。枝条扭曲突变及其恢复直枝突变的叶横径、叶周长、叶面积、长针刺、短针刺长度均显著小于‘冬枣’。恢复直枝突变的叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织厚度/海绵组织厚度、叶片组织结构紧实度均显著高于‘冬枣’和枝条扭曲突变。‘冬枣’叶片主叶脉厚度及枣吊导管面积、导管直径、导管壁厚度均显著大于枝条扭曲突变及其恢复直枝突变。‘冬枣’、枝条扭曲突变及其恢复直枝突变的遗传背景一致,枝叶性状差异突出,可用于枝条扭曲生长机制研究。

基于自组织映射神经网络的变异体约简方法

针对变异测试中产生大量变异体导致变异测试成本过高的问题,提出一种基于自组织映射神经网络的变异体约简方法。利用弱变异转换法获得变异体杀死矩阵,将其作为变异体的特征数据,使用自组织映射神经网络对变异体聚类,并将相似的变异体放在一类簇中,根据变异体的杀死度从每类簇中选择最难杀死的变异体组成新的变异体集合,从而约简变异体的数量。测试结果表明,所提方法在保证变异测试有效性不受影响的同时可以约简平均80%的变异体,降低了变异测试成本。

基于变异分析和集合进化的测试用例生成方法

变异分析能够辅助生成有效的测试用例集,然而,高昂的测试代价,严重影响了这一技术在实际软件测试中的广泛应用.文中基于弱变异分析,研究求解测试用例生成问题的新方法,以高效地生成具有很高缺陷检测能力的测试用例集.该方法首先利用变异前后的语句,构造变异分支,并将所有变异分支集成到原程序,形成新的被测程序;然后,以测试用例集作为决策变量,根据该测试用例集对变异分支的覆盖信息,构造目标函数,建立新的测试用例生成问题的数学模型;最后,采用集合进化优化方法求解上述模型时,设计具有针对性的适应度函数和进化策略,使得一次求解该模型,生成杀死所有变异体的测试用例.将所提方法应用于13个基准和工业程序的测试,并与传统的遗传算法进行了比较.实验结果表明,所提方法能够高效地生成测试用例,且生成的测试用例具有更高的缺陷检测能力.

大麦多棱分枝穗突变体的遗传分析

为研究大麦多棱分枝突变的遗传 ,对四个杂交组合 (六棱×二棱、多棱分枝×二棱、多棱分枝×六棱和六棱×多棱分枝 )的F1、F2 、和F3 的棱型进行了调查分析。结果表明 ,一对隐性基因 (mm)控制多棱分枝 。

基于统计分析的弱变异测试可执行路径生成

变异测试是一种面向缺陷的软件测试技术,然而高昂的测试代价,影响了其在实际程序测试的应用.Papadakis等人将某一程序的弱变异测试问题,转化为另一程序的变异语句真分支覆盖问题,以期采用已有的分支覆盖方法,生成变异测试数据.但是,上述方法使得转化后程序包含大量的变异分支,增加了分支覆盖测试数据生成的难度.如果采用合适的方法,约简转化后程序中包含的变异分支,并依所属的路径,对约简之后的变异分支分组,那么,将能够利用已有的路径覆盖测试方法,生成高质量的变异测试数据,从而提高弱变异测试的效率.但是,如何基于某一程序和变异体,生成可执行路径,至今缺乏有效的方法.鉴于此,文中通过考察变异语句真分支之间的相关性,提出了一种用于弱变异测试的可执行路径生成方法,使得覆盖这些路径的测试数据,能够杀死所有的变异体.该方法首先考察变异语句真分支之间的占优关系,约简被占优的变异分支,从而减少变异分支的数量;然后,将非被占优的变异分支插入到该程序,转化为另一被测程序,并基于转化之后的程序,考察同一语句形成的多个变异分支的相关性;通过组合相关变异分支,形成新的变异语句真分支;接着,利用被测语句与新变异语句真分支的相关性,生成包含新变异语句真分支和被测语句的可执行子路径;最后,采用统计分析,基于子路径之间的执行关系,构建并约简相关矩阵,将相关的子路径组合,生成一条或多条可执行路径.将所提方法应用于9个基准和工业程序测试中,并与传统方法进行了比较.实验结果表明,所提方法生成了为数较少的可执行路径,且运行时间短;更重要的是,这些可执行路径能够覆盖所有的变异分支.此外,所提方法涉及的样本容量,对生成的可执行路径数有一定的影响,但对程序的运行时间影响较小.

植物分枝发育的调控机制

高等植物的分枝发育决定着植物地上株型系统,与植物生物量和作物产量密切相关。植物分枝发育受环境因素、遗传因素和植物激素多重调控。近年来通过对各种突变体的研究,人们对植物分枝发育调控机制的认识不断深入,克隆到了一系列重要基因。目前对于植物分枝发育调控机制的研究已成为作物分子遗传育种的重要依据。

植物分枝发育的相关基因研究

综述了与腋生分生组织形成与生长相关的基因研究进展,对该领域今后的研究方向提出了展望。

植物分枝发育的遗传控制

植物分枝发育在植物形态建成中具有十分重要的地位,在受遗传决定的同时,也受环境的影响。近来植物分枝发育的研究取得了很大的进展,对分枝的发育控制进行了生理生化及功能基因组学和比较基因组学等方面的研究。在豌豆、拟南芥、矮牵牛、水稻、番茄和玉米中获得到很多与分枝发育相关的突变体,如与腋生分生组织的形成有关的revoluta(rev)、pinhead、monoculm1(moc1)、lateralsuppressor(ls)、blind/torosa等突变体;与腋生分生组织的生长有关的moreaxillarygrowth(max)、ramosus(rms)、decreasedapicaldominance(dad)等突变体;与腋生分生组织的形成和生长都有关的、supershoot/bushy(sps/bus)、teosintebranched1(tb1)等突变体。研究初步表明,分生组织的发育形成是通过激素和转录因子的调控网络相互作用而得到控制,并表明在不同的物种中分枝的发育控制既具有一定的保守性,又具有一定的特异性。

等价变异体的弱变异分析方法

变异测试通过执行变异体评价给定测试用例集的质量。然而,一定比例的等价变异体,不仅增加变异测试成本,也影响测试用例评价结果的准确性。鉴于此,提出基于弱变异分析的方法,以有效检测等价变异体。所提方法将变异前后语句组合为条件语句,以反映杀死变异体的必要性条件,并构造变异分支;将所有变异分支集成到原程序中;通过分析变异分支的可满足性,判定等价变异体。将所提方法用于6个程序的实验,结果表明,所提方法能够有效检测等价变异体。

生殖隔离形成机理的杂合子低适合度分化模型

通过用RR、Rr和rr3种基因型的适合度之比,量化R与r基因在后代中的频率,计算r的频率逐代演变的分岔点,研究随机交配群体中的杂合子适合度低于纯合子适合度的突变基因r在群体中的逐代积累过程。揭示了R与r在遗传中的不相容性;遗传漂变能使r在新群体中有较高的频率,超过分岔点,最终形成生殖隔离;同时生物进化的动力仅有突变、遗传漂变、自然选择这3个条件还不够,还需要有杂合子适合度低于纯合子适合度的突变基因,即原有群体的遗传背景对新突变的排斥作用。

小麦杂种优势群研究 Ⅵ.普通小麦与穗分枝小麦、轮回选择后代材料、西藏半野生小麦和斯卑尔脱小麦早熟诱变系的SSR分子标记遗传差异研究

为分析小麦杂种优势群,采用微卫星(SSR)分子标记对中国北方冬麦区普通小麦(20份)、穗分枝小麦(4份)、轮回选择后代(14份)、西藏半野生小麦(3份)和斯卑尔脱小麦Hubel早熟诱变系(4份)共45份材料的遗传多样性进行了分析。结果表明,所用23个SSR引物在45个材料间共检测出226个等位变异,每个引物检测出5-16个等位变异,平均为9.82个。普通小麦群体与轮回选择后代、穗分枝小麦、西藏半野生小麦和Hubel诱变系间的遗传距离分别为0.7715、0.8145、0.9087和0.9217,均明显高于普通小麦群体内的0.6622;在聚类结果上,普通小麦、穗分枝小麦、轮回选择后代、西藏半野生小麦和Hubel诱变系也被明显地划分为五大不同类群,说明普通小麦群体与穗分枝小麦、轮回选择后代、西藏半野生小麦和Hubel诱变系间存在着较大的遗传差异。其中,轮回选择后代、穗分枝小麦和Hubel诱变系与普通小麦杂交F1代育性正常,且为普通小麦表型,可用作杂交小麦的亲本。西藏半野生小麦成熟时期穗轴自然断落,不利于收获,在用于小麦杂种优势利用时须先进行遗传改良。

一个新的水稻小穗梗弯曲突变体的形态特征及基因定位

稻穗小穗梗的发育与产量有着密切关系。文章利用60Coγ射线辐照籼稻品种"浙农7号",获得一个性状能稳定遗传的小穗梗弯曲突变体bpb1(bent pedicel branch 1),表现为小穗梗弯曲,并伴有小穗梗长度增长、穗长缩短和植株矮化等特点。扫描电镜观察显示,bpb1突变体小穗梗的表皮毛及气孔变小,外表皮细胞和厚壁细胞排列不规则,接近弯曲部位的细胞变小、排列更为紧密。bpb1突变体小穗梗横切面观察表明,小维管束排列结构发生明显变化。遗传分析表明该突变表型受隐性单基因控制。利用bpb1突变体与粳稻品种"浙农大104"杂交构建的F2群体进行基因定位,将bpb1基因定位于水稻第7号染色体长臂SSR标记RM21537和RM21552之间,该区间的物理距离为343 kb,该区域内未发现与水稻小穗梗发育相关的已知基因。文章为bpb1基因的克隆和功能研究奠定了重要基础。

甘蓝型油菜EMS诱变及多分枝和长角突变体分析

油菜是世界上最重要的油料作物之一,同时也是我国食用油和饲用蛋白质的主要来源。采用0.8%甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)溶液处理甘蓝型油菜玻里马胞质雄性不育系(pol cms)的保持系2B种子,从田间M_2诱变群体中筛选获得1 495个变异株,包括叶色、叶型、早花、株高和株型、雄性不育、裂蕾、花瓣形状和颜色、多分枝和长角等变异性状,占M_2诱变群体的7.4%。对多分枝和长角突变材料的农艺性状进行观察和统计分析,结果表明多分枝突变材料平均一次有效分枝比野生型多1.03倍,单株产量增加41.48%;长角突变材料角果长度为野生型的1.69倍,但果粒数无差异,单株产量提高49.66%。研究结果为今后进一步发掘这些突变性状相关基因,并应用于油菜品种改良奠定了基础。

裸大麦突变体Ynbs-1的分枝穗特性及其遗传分析

为了解裸大麦突变体重要种质Ynbs株系的分枝穗特性及其遗传基础,在花后7d,调查了Ynbs-1突变体及其重组自交系(正常六棱穗)等材料的正、反杂交F1植株的穗分枝特性,分析了F2及其F3群体中正常穗与分枝穗植株的分离状况,检测了穗分枝基因连锁SSR标记和小穗轴短毛标记状况。结果表明,Ynbs-1的分枝穗长度、分枝穗数和分枝穗轴节数平均值分别为1.48±0.09cm、23.56±1.52个和1.32±0.63个,均极显著高于RIL。Ynbs-1与RIL-1正、反杂交F1及Ynbs-1(母本)与BDM-8的杂交F1植株均无分枝。Ynbs-1(母本)与RIL-1和BMD-8的杂交F2群体的分枝穗与正常穗植株的个体数之比均符合1∶3,纯合分枝穗、杂合正常穗和纯合正常穗的个体数之比均符合1∶2∶1。Ynbs-1的穗分枝基因与3个SSR标记(HVM40-190bp、Bmag0023-110bp、Bmag0508A-170bp)和小穗轴短毛基因均不连锁。Ynbs-1株系的分枝较多,其穗分枝遗传受1对隐性核基因控制,该基因与穗分枝突变体Prbs、F151和Foma的均不等位。

9个穗分枝裸大麦突变体的穗部特性及其差异分析

穗分枝突变体是大麦穗发育研究的重要种质。利用EMS诱变北青7号的成熟种子,再通过连续7年自交繁殖选育了9个裸大麦穗分枝突变(Ynbs)株系。在不同世代中9个Ynbs株系的穗分枝性状均可稳定遗传,多联穗明显退化,每个主穗着生2~5个分枝穗和10.53±0.53~13.23±0.22个多联穗,每个分枝穗具有1~3个分枝穗轴节,每个多联穗着生10~15个小花。为系统了解Ynbs株系的穗部特性差异,分析了不同材料多联穗数、小花数、结实粒数、结实率、穗茎轴长、穗长、穗轴节数和百粒重的表型差异和偏相关性。结果表明,多联穗数等8个穗部性状在不同材料间均有显著或极显著差异,9个Ynbs株系的多联穗数、结实率和百粒重显著低于诱变亲本,但其小花数极显著高于诱变亲本,多联穗减少、小花增多、结实率和百粒重下降是9个Ynbs株系的共有突变性状;穗分枝性状与多联穗数、结实粒数、结实率、穗长和百粒重5个穗部性状呈极显著偏相关,偏相关系数分别为-0.524、0.584、-0.646、0.418和-0.563。9个Ynbs株系具有穗分枝、多联穗退化、小穗增多等特性,是大麦穗发育等研究的不可替代种质。

一个甜瓜短侧蔓突变体的遗传及相关分析

从西亚甜瓜种质‘PI351131’中发现一个短侧蔓突变单株‘D581-1’,对该突变性状进行遗传分析和相关分析。结果表明,‘D581-1’的侧蔓总长和侧蔓均长分别为‘H465’的13.40%和17.10%,该性状表现稳定,不受季节影响。对‘D581-1’(母本)与普通长侧蔓种质‘H465’(父本)杂交的F_1和F_2代进行遗传分析表明,F_1的性状明显偏向‘H465’,侧蔓总长和侧蔓均长在F_2群体中均呈双峰偏正态分布,说明短侧蔓性状受单个主效基因的调控,倾向隐性单基因遗传。相关分析显示,该性状与株高呈中等相关,与果实鲜质量的相关性较强。

不同穗分枝裸大麦株系中变异性状的表型差异和关联分析

【目的】Ynbs株系是M7代裸大麦穗分枝突变体,其穗分枝等性状可稳定遗传,但未见Ynbs株系变异性状表型差异和关联分析的报道。【方法】以9份Ynbs株系、13份重组自交系、1份诱变亲本、1份Prbs突变体为材料,利用SPSS 19.0软件分析了不同材料间11种农艺性状的表型差异及其相关性。【结果】不同Ynbs株系具有小穗退化、小花数增多和结实率下降等8个变异性状,其小穗数(10.53±0.53~13.23±0.22)和结实率(11.30±3.71)%^(42.40±3.61)%极显著低于诱变亲本和重组自交系(P<0.01),但其小花数(123.00±20.06~193.90±14.48)极显著高于诱变亲本和重组自交系(P<0.01),9份Ynbs株系与其他15份材料间具有明显的遗传分化;在24份大麦材料中穗分枝分别与小穗数、结实粒数或穗茎轴长显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)偏相关,偏相关系数分别为-0.599、0.548、-0.652。【结论】Ynbs株系具有包括穗分枝、小穗退化、小花数增多和结实率下降4个共有特性,其穗分枝分别与小穗退化、小花数增多或结实率下降关联遗传,是大麦穗分枝发育等研究的重要基因资源。

玉米ae基因的研究进展

ae基因是一种胚乳突变基因。玉米ae突变体的表现型为玻璃状、无光泽胚乳。ae基因编码淀粉分枝酶Ⅱb(SBEⅡb)是SBEⅡb的结构基因,ae基因定位在玉米第5条染色体长臂上,在玉米中是单拷贝基因。在ae突变体胚乳中,SBEⅡb的活性缺失,子粒的表观直链淀粉含量增加,同时支链淀粉的α-l,6糖苷键分支点的数量降低。本文对ae基因的结构、功能、特性等作了一个较全面的综述,对其做更深入的研究,以改良淀粉品质。

水稻分枝基因遗传分析

为了研究水稻分枝突变体的遗传规律,将蜀恢527分枝突变杂合体(蜀恢527经化学诱导,M3代稳定而得)分别与正常分枝的泸恢17、R30进行正反交杂交组合,经过田间性状调查与卡方检验,发现F1代分枝突变体为隐性遗传,在F2分离群体中,分枝突变体的遗传规律符合孟德尔的常染色体单基因隐性遗传。因此,可以推断该分枝突变体是由常染色体上的隐性单基因控制。

西瓜短侧枝突变体slb光合特性研究

【目的】探究西瓜短侧枝突变体slb的光合特性,为西瓜短侧枝突变体的利用奠定基础。【方法】以西瓜短侧枝突变体slb和正常长侧枝品系GWAS-38为材料,测定坐果期第10~15节功能叶的光合色素(叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素)含量、光合参数(净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、蒸腾速率(T_(r)))、荧光动力学参数(初始荧光(F_(0))、最大荧光(F_(m))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学效率(F_(v)′/F_(m)′)、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(qP)和电子传递效率(ETR))以及气孔的密度、长度和开度。【结果】与正常长侧枝GWAS-38相比,西瓜短侧枝突变体slb功能叶的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及叶绿素a/叶绿素b、类胡萝卜素/总叶绿素均无显著变化,但类胡萝卜素含量显著降低了9.52%。短侧枝突变体slb功能叶的P_(n)、G_(s)、C_(i)和T r分别较正常长侧枝GWAS-38极显著降低了46.0%,75.0%,18.8%和47.0%。与正常长侧枝GWAS-38相比,短侧枝突变体slb功能叶的F_(0)极显著升高了17.9%,而F_(m)、F_(v)/F_(m)、F_(v)′/F_(m)′、Φ_(PSⅡ)、qP和ETR均无显著差异;气孔密度极显著增加了140.2%,而气孔长度和开度分别极显著下降了32.1%,40.4%。【结论】气孔限制是导致西瓜短侧枝突变体slb光合作用下降的主要因素。