一个水稻类病变黄叶突变体的鉴定和精细定位

从15 000多个水稻转基因株系中发现了一个类病变黄叶突变体。该突变体最显著的特征为叶片由下而上依次黄化,同时出现类似病原体感染的病斑。根据突变体表型,将该突变体命名为syl1(spotted and yellow leaves 1)。遗传学分析表明,该突变性状受1对隐性核基因控制。PCR检测和潮霉素抗性分析显示,该突变表型不是由T-DNA插入引起的。为了克隆该基因,将此突变体和籼稻品种龙特甫杂交获得F2和F3定位群体,利用网上公布的SSR标记首先将突变基因定位在第12染色体短臂端分子标记RM7619附近。随后利用日本晴和9311序列的差异,在该区域新设计了9对InDel分子标记,进一步将syl1基因定位在BAC克隆OSJNBa0002O20内分子标记WL32与WL35之间约102kb的区域。为进一步克隆syl1基因奠定了基础。

水稻黄叶标记不育系黄玉A的选育

黄玉A是浙江大学原子核农业科学研究所用γ射线诱变Ⅱ-32B干种子,经筛选和回交转育而成的黄叶标记籼型不育系。黄玉A自出苗后第1片叶起,叶片就显示黄化特征,黄叶性状在整个生育期间表达稳定。与Ⅱ-32A相比,黄玉A的不育度、抗病性和开花习性较为接近,但柱头总外露率和双外露率明显较低,植株生长势较弱,然而,用黄玉A所配组合不仅优势明显,而且表现出明显的早熟效用。该不育系于2005年9月通过浙江省科技成果鉴定,所配组合黄优C23等在区试中表现出色,显示了良好的应用前景。

一个水稻黄绿叶突变体ygl10的遗传分析和基因定位

以籼稻93-11为背景的水稻突变体中发现一个黄绿叶突变体(yellow-green leaf,ygl10)。形态分析表明,与野生型93-11相比,ygl10突变体株高、穗长降低,结实率下降。叶绿素含量测定表明,ygl10突变体中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均极显著降低,其中叶绿素b降幅最大,只有野生型的2%。叶绿体超微结构观察表明,突变体中类囊体和基粒片层数量明显减少。遗传分析结果表明,该黄绿叶突变体由一隐性核基因控制。进一步利用分子标记将ygl10定位在水稻第10染色体约380kb的区段内。对该区段内存在的ORF进行序列分析,发现编码叶绿素a氧化酶(chlorophyll a oxygenase)基因(OsCAO1)的第9个外显子存在5个碱基缺失,从而导致提前出现终止密码子,推测CAO1即为ygl10的候选基因。

高抗番茄黄化曲叶病毒病番茄新品种浙粉702的选育

高抗黄化曲叶病毒病番茄新品种浙粉702是以自育株系材料T7969F2-19-1-1-3为母本、T4078F2-3-3-3为父本,结合分子标记辅助技术选育的杂交一代粉红大果型番茄品种。母本T7969F2-19-1-1-3系从以色列引进的耐贮运番茄品种NEMOTAMMI(F1)与抗叶霉病粉红株系材料T9179杂交分离后代中,经连续9代单株选择而成。父本T4078F2-3-3-3系从荷兰引进的抗TYLCVD番茄品种奇诺亚(F1)与粉红株系材料T9178杂交分离后代中,经连续8代单株选择而成。该品种2011年通过浙江省非主要农作物认定委员会认定。通过对浙粉702的农艺学、产量、品质和抗病等性状鉴定,结果表明:浙粉702品质优良,早熟,丰产,高抗番茄黄化曲叶病毒病和枯萎病,抗叶霉病和番茄花叶病毒病,适合我国喜食粉果地区种植,平均产量可达73.83 t/hm2。

水稻白穗突变体wp4的鉴定与基因精细定位

水稻开花灌浆期,内外颖呈绿色,含光合色素,为阐释非叶片组织叶绿体发育的分子机制,本文对EMS诱变获得的新型白穗突变体wp4进行了研究。抽穗灌浆期,wp4的穗轴呈绿色,内外颖呈乳白色;内外颖叶绿体发育不健全,无类囊体结构,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量极显著降低。此外,wp4全生育期叶片呈淡黄色,叶绿体内基质片层较少且排列松散;与野生型相比,wp4的叶绿素a含量显著降低,叶绿素b和类胡萝卜素含量虽略低,但差异未达到显著水平。农艺性状分析发现,与野生型相比,wp4的有效穗和结实率略有增加,其他性状则略有降低,但变化均未达到显著差异水平。遗传分析表明wp4受一对隐性核基因调控,利用1200株西农1A/wp4的F2隐性群体,最终将WP4精细定位在第8染色体约79 kb的物理范围内,根据水稻基因组注释计划,该区间包含14个基因,这为WP4的功能和作用机制研究奠定了基础,也为水稻标记性状育种提供了新的资源。

番茄抗黄化曲叶病育种研究进展

番茄黄化曲叶病是一种毁灭性病害,该病是世界许多地区番茄生产的重要限制因素。该病害在田间由烟粉虱传播,由于不同地区的番茄黄化曲叶病毒变异较大,这使番茄抗番茄黄化曲叶病育种进展很慢。本文从番茄黄化曲叶病毒的检测与防治、番茄抗源材料的筛选与抗性鉴定、抗番茄黄化曲叶病基因及其分子标记等几个方面论述了目前国内外的研究现状,并就存在的问题及未来研究方向进行了讨论。

番茄抗病基因Ty-1的CAPS标记及检测

为了获得番茄抗病基因Ty-1的分子标记,利用特异引物对3份抗病纯合材料(基因型Ty-1/Ty-1)和3份感病纯合材料(基因型ty-1/ty-1)进行PCR扩增,抗病、感病材料均产生400bp的PCR扩增片段,感病和杂合抗病材料的酶切产物存在RsaⅠ酶切位点,酶切后分别产生了350、50bp以及400、350、50bp的片段,而抗病纯合材料的扩增产物无此酶切位点,酶切后仍为400bp的片段。该标记能够区分抗病材料、感病材料及杂合抗病材料,是与番茄黄化曲叶病毒病抗病基因Ty-1紧密连锁的共显性标记。利用该标记对33份番茄F1进行检测,有20份材料含有抗病基因Ty-1,13份材料不含抗病基因Ty-1。利用该标记对国内的24份番茄自交系进行检测,24份材料均不含抗病基因Ty-1。经反复验证,结果准确可靠,该标记可以用于对番茄抗病基因Ty-1的筛选鉴定。

粳稻淡黄绿叶标记不育系选育初报

对杂交稻亲本进行遗传标记,以便在发生杂交稻亲本相互混杂,或发生机械混杂,或发生其它人为因素混杂时能轻易地根据亲本的标记性状进行去杂,以保证杂交种的高纯度,基于该项考虑,我们利用辐射育种材料中出现的淡黄绿叶水稻突变体,来选育带有该特殊标记的粳稻三系不育系和保持系,进而利用它来研制可供生产应用的杂粳组合,我们选用的淡黄绿叶水稻突变体其叶色自苗期至成熟期始终呈淡黄绿色,与正常水稻的绿色极易区分,用它与正常水稻杂交,其F1代苗呈正常绿色,F2代苗中绿色与淡黄绿叶苗的比例接近于3∶1,绿色表现为显性,淡黄绿叶色为隐性,而且很可能是受一对隐性基因控制。

一个新的水稻叶绿素缺失黄叶突变体遗传分析及其基因定位

粳稻品种"嘉花1号"经60Coγ射线辐照后,在其后代中筛选到一个黄叶的突变体(yl6),经过表型分析,发现该突变体幼苗期不论在低温(20℃)还是在高温(32℃)培养条件下,与野生型相比叶色均呈现出淡黄色,表明其为一温度不敏感突变体。光合色素含量测定结果显示,yl6突变体的黄叶突变性状主要是由叶绿素含量下降所导致。电镜结果显示,yl6突变体内叶绿素合成受阻且叶绿体的正常发育受到影响。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因(yl6)所控制。利用该突变体与籼稻"培矮64S"杂交产生的F2、F3群体中分离出的608个突变体型单株作为定位群体,结合SSR和CAPS分子标记将yl6基因定位在水稻第6染色体短臂上的CAPS1和RM2353分子标记之间,其物理距离约为271kb,目前该区域内没有发现与水稻叶绿素合成/叶绿体发育相关已知功能基因。本研究结果可为yl6基因的克隆和功能分析奠定了基础。

粳稻淡黄绿叶标记不育系选育及其应用

利用辐射育种材料中出现的淡黄绿叶水稻突变体选育带有该特殊标记的粳稻三系不育系和保持系,进而利用它来研制可供生产应用的杂粳组合。选用的淡黄绿叶水稻突变体其叶色自苗期至成熟期始终呈淡黄绿色,与正常水稻的绿色极易区分,用它与正常水稻杂交,其F1代苗呈正常绿色,F2代苗中绿色与淡黄绿叶苗的比例接近3∶1,绿色表现为显性,淡黄绿叶色为隐性,而且很可能是受一对隐性基因控制。

基于番茄抗黄化曲叶病毒病基因Ty-5CAPS的SNP标记开发

为了促进SNP技术在番茄抗黄化曲叶病毒病育种中的应用,探讨了将番茄Ty-5 CAPS标记转换成SNP标记进行检测的可行性。首先对Ty-5的CAPS标记Sl NAC1的扩增产物进行测序,设计多对引物,以感病自交系9179和抗病自交系07-025为材料进行PCR,筛选出只在抗病自交系中能扩增出特异条带的SNP引物,将这对引物作为SNP标记;然后,用SNP标记对番茄材料进行分析,验证标记的可行性。结果表明,利用番茄Ty-5 CAPS标记转化的SNP标记,可直接用于番茄抗黄化曲叶病毒病的分子标记辅助选择育种。

番茄黄化曲叶病毒病抗病基因TY-1的PCR检测

利用特异引物对3份抗病纯合材料(基因型Ty-1/Ty-1)和4份感病纯合材料(基因型ty-1/ty-1)进行PCR扩增,抗、感材料均产生398bp的PCR扩增片段,抗病和杂合抗病材料的酶切产物存在Taq I酶切位点,酶切后分别产生了303和98bp以及398、303和98bp的片段,而纯合感病材料的扩增产物无此酶切位点,酶切后仍为398bp的片段。该标记能够区分抗病材料、感病材料及抗病杂合材料,是与番茄黄化曲叶病毒病抗病基因Ty-1紧密连锁的共显性标记。利用该标记对13份番茄杂交种进行检测,有8份杂交种含有Ty-1抗病基因,3份材料不含Ty-1抗病基因。利用这条标记对国内的13份番茄自交系进行检测,13份材料均不含Ty-1抗病基因。

番茄种质抗黄化曲叶病毒病Ty-1基因的分子标记分析与田间抗病评价

利用SNP分子标记对12份番茄种质的Ty-1基因连锁标记进行检测,同时采用田间鉴定方法,综合评价番茄种质资源的对番茄黄化曲叶病毒病的抗病性。结果表明FQSH1、FQSH4、FQSH5、FQSH10、FQSH11和FQSH25为纯合抗病资源(基因型Ty-1/Ty-1),田间表现为抗番茄黄化曲叶病毒病;FQZJ6和FQSH34为杂合抗病资源(基因型Ty-1/ty-1),田间表现为抗番茄黄化曲叶病毒病。野生2、FQZJ4、FQZJ9和野生3为感病纯合资源(基因型ty-1/ty-1),其中FQZJ4田间表现为抗病,其他为感病。分子标记分析结果与田间鉴定结果基本一致。

番茄黄化卷叶病毒病抗病基因Ty-1的CAPS标记建立

本研究旨在筛选获得与番茄黄化卷叶病毒抗病基因Ty-1紧密连锁的分子标记,为番茄抗病育种提供技术支撑。根据与抗病基因Ty-1紧密连锁的RFLP标记序列设计特异引物,以抗病杂合体(Ty-1/ty-1)、抗病纯合体(Ty-1/Ty-1)和感病纯合体(ty-1/ty-1)材料提取的DNA为模板,进行PCR扩增,而后经不同的核酸内切酶酶切处理,筛选获得与Ty-1基因紧密连锁的CAPS标记。结果显示从4个标记中筛选获得了2个稳定可靠的CAPS标记,即TG97和Mi23。TG97标记在抗病杂合体产生398bp、303bp和95bp3个特异片段,抗病纯合体产生303bp和95bp2个特异片段,感病纯合体产生398bp1个特异片段。Mi23标记在抗病杂合体产生402bp和354bp2个特异片段,抗病纯合体产生402bp1个特异片段,感病纯合体产生354bp1个特异片段。研究结果表明TG97和Mi23这2个CAPS标记均为共显性标记,可用于番茄抗病育种的辅助选择中。

番茄抗黄化曲叶病毒病杂交后代比较

[目的]筛选黄化曲叶病毒病抗性高的番茄杂交子1代。[方法]通过番茄杂种子1代的栽培,观测各组合的田间生长情况,对各组合果实营养品质指标进行测定和分析,采用分子标记等方法对其黄化曲叶病毒病抗性进行鉴定。[结果]杂交子1代TW002和TW008果实品质较优,在加工、运输、贮藏方面具有优势;与TW002相比,TW008的果实商品率更高、营养品质更好。黄化曲叶病毒病抗性基因检测结果表明,Ty-1中TW001、TW004、TW008和TW010为抗病材料,而TW003、TW005、TW006、TW009为杂合材料,TW002、TW007为感病材料;Ty-2中均为感病材料;Ty-3中TW001、TW002、TW004、TW007、TW009为抗病杂合材料,TW003、TW005、TW006、TW008和TW010为感病纯合材料。[结论]该研究可为抗黄化曲叶病毒病番茄材料的选育提供理论依据。

番茄叶色黄化突变体的遗传分析及SSR分子标记

在番茄普通栽培品种中蔬4号06884中发现能稳定遗传的叶色黄化突变体06883,该突变体新出叶最初为绿色,四叶一心时第一片真叶开始转黄,果实转色慢,硬度大耐贮藏。通过该突变体和栽培品种中蔬4号的正反交试验的遗传分析证明,该突变材料的叶片黄化性状由1对隐性主效核基因控制,该性状可以用来作为指示性状鉴定杂种纯度。应用SSR分子标记技术对该突变基因进行初步定位,经连锁分析表明,该基因与LEaat006、LEtat002和Tom196-197连锁,与它们的连锁距离分别为8.9、16.3和18.7cM。

分子标记辅助构建甜瓜CmGLK近等基因系

黄绿叶色突变体是研究叶绿体发育和光合能力的重要材料,前期精细定位到一个控制叶色的CmGLK基因。为了更好地研究其功能,以黑皮甜瓜自交系HB42为轮回亲本,黄绿叶色突变体M68为供体亲本;利用与黄绿叶色共分离的cmglk-dCAPS1标记为前景选择标记,及163对在亲本间多态性好、染色体上分布相对均匀的SSR标记为背景选择标记,构建了HB42遗传背景下的cmglk近等基因系,并对其表型进行分析。结果显示,在回交两代后的入选群体平均背景回复率超过非选择条件下的理论值,BC1F1和BC2F1世代最高背景回复率单株分别为81.63%、93.98%。背景回复率最高的3个BC2F2代cmglk纯系植株的表型显示其叶色表型均为黄绿色,成熟期果实大小和含糖量与野生型相比也显著下降。

番茄抗TYLCV分子标记辅助聚合育种

为了培育对TYLCV(Tomato yellow leaf curl virus)抗性稳定持久、园艺性状优良的番茄品种,以分别含有Ty-1、Ty-2、Ty-3的3个抗源材料‘TY52’‘CLN2777A’‘R1164’为供体亲本,2个园艺性状优良的不含抗病基因的育种材料‘TMX255-1’‘TMX255-5’为受体亲本,通过杂交和多代回交自交,同时利用分子标记辅助选择技术、苗期接种技术和农艺性状观察对后代进行筛选,将Ty-1与Ty-2导入并聚合到‘TMX255-1’,Ty-1与Ty-3导入并聚合到‘TMX255-5’,最终获得2份聚合了不同抗病基因的株系,分别命名为‘TY1-2’‘TY1-3’,并对其进行了抗性评价,结果显示,2份株系对TYLCV整个生育期在田间都表现抗病,且园艺性状优良稳定,可以作为自交系应用于抗病育种中。

与抗TYLCV基因连锁的AFLP标记筛选及CAPS标记的转化

为加快番茄黄化曲叶病抗病品种培育进程,阻止该病蔓延,以抗病亲本CLN2777A和感病亲本TMXA48-4-0及其F2分离群体为材料,应用分子标记辅助选择技术进行抗TYLCV(番茄黄化曲叶病毒)基因连锁标记的筛选。通过对亲本及F2分离群体进行TYLCV接种,发现F2代抗感病分离比率接近3∶1,抗性受单个显性基因控制。用512对MseⅠ/PstⅠ引物组合对亲本及F2代抗感基因池进行AFLP分析,最终引物组合P15M28在亲本及抗感组间表现多态性,回收并克隆测序,片段大小为106 bp,重新设计引物,将其成功转化为CAPS(酶切扩增多态性序列)标记,命名为P15M28,遗传距离为6.7 cM。P15M28标记可以应用于标记辅助选择育种。

黄瓜黄绿叶突变性状的遗传分析

在深绿叶的“地串”黄瓜品种单株自交后代群体中，分离出性状稳定的黄绿叶突变株系。遗传分析表明，突变株系的黄绿叶性状受一对隐性核基因控制。该性状在幼苗期表现，突变株能正常生存、繁殖，是一种可利用的形态标记。控制此性状的基因符号暂定名为yg1。