利用InDel分子标记辅助选育辣椒抗黄瓜花叶病毒病种质

黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)是危害中国辣椒生产的第一大病毒,创制抗性育种材料、培育抗性品种是防治CMV最有效的方法。以高抗CMV材料PBC688为母本,与感病甜椒材料G29为父本杂交,通过连续自交获得F6代自交系。利用与抗性基因qCmr2.1紧密连锁的3个InDel分子标记,结合人工接种鉴定和农艺性状调查对109个株系进行筛选。分子标记鉴定结果显示,携带纯合抗性片段的株系有28个,携带纯合感病片段的株系有65个,携带杂合片段的株系有16个,杂合率为14.7%。农艺性状调查结果显示,大部分携带qCmr2.1基因的自交系果实较小,首花节位高,花期和成熟期显著晚于感病材料G29。筛选到1份高抗CMV且农艺性状优良的育种材料H6-223,人工接种鉴定结果显示,21个纯合抗病型对CMV表现为高抗、抗;在14个纯合感病型中,13个株系表现为感病,1个株系表现为中抗;9个杂合型株系的抗病性出现分离,表现为抗、中抗;3个在分子标记间出现重组的自交系中,H6-223表现为高抗,另外2个表现为中抗。由研究结果可以看出,3个InDel分子标记可以辅助创制辣椒抗CMV种质,创制的高抗CMV且农艺性状优良的种质H6-223可进一步用于辣椒抗CMV育种。

分子标记辅助选育聚合烟草花叶病毒属病毒抗性基因(L^4)及马铃薯Y病毒抗性基因(Pvr4)的甜椒自交系

烟草花叶病毒属(Tobamovirus)病毒是危害我国辣椒生产最重要的病毒之一,其中辣椒轻斑驳病毒(PMMoV)近些年来危害日趋严重。L系列等位基因(L^1、L^2、L^3、L^4)是抗烟草花叶病毒属的主要抗性基因。为了提高辣椒品种烟草花叶病毒属病毒和马铃薯Y病毒(PVY)抗性,本试验分别以CM334(抗PVY,含Pvr4基因)和引进材料200375(抗PMMoV,含L~4基因)为抗源,以甜椒自交系83-163(中抗疫病和CMV)为回交亲本,进行多代回交并自交,利用分子标记辅助选择结合苗期抗病性鉴定、形态选择,最终选育获得了聚合烟草花叶病毒属病毒抗性基因L^4和马铃薯Y病毒抗性基因Pvr4的早熟、大果型甜椒自交系PT83-163(中抗疫病和CMV,携带抗病基因Pvr4和L^4),经人工接种鉴定表现抗病,其他园艺性状与自交系83-163相当。

分子标记辅助选育抗稻白叶枯病的低温敏核不育系3178S

本研究以IRBB21为Xa21基因供体,籼型低温敏不育系399S为低温核不育系基因供体,采用杂交和回交方法,逐代用分子标记检测手段,导入广谱抗白叶枯病基因Xa21和低温敏核不育系基因,聚合双亲的有利性状,育成抗白叶枯病的籼型低温敏核不育系3178S,其抗性达到了IRBB21的抗性水平,且保持了399S稳定的育性和双亲的优良经济性状。

分子标记辅助选育含有抗稻瘟病基因和软米基因两系不育系水稻新品系

以“浦软粳S”为转育亲本,利用分子标记辅助常规育种技术成功培育出含有Pi 9,Pita,Pib和Pigm稻瘟病抗性基因及软米基因(Wx^mq),同时表现柱头外露率高的两系不育系水稻新品系“2179S”.“2179S”不育系茎秆粗壮,矮杆大穗,株高为63.8 cm,柱头外露率平均为60%.研究结果为今后培育具有稻瘟病抗性的优质两系杂交水稻新组合提供不育系亲本.

利用分子标记辅助选育优质香软水稻新品系“上师大22号”及试种

为培育适合上海市及其周边地区种植的优质香软水稻,以优质水稻“银香38”为母本,以抗稻瘟病水稻品系“13-2”为父本,进行杂交获得了F_(1)种子;再以抗倒性较强的“武运29185”香稻为母本,与F_(1)植株进行复交,然后多代自交,期间利用香味基因和抗稻瘟病基因分子标记辅助筛选,成功培育出优质香软水稻“上师大22号”.试种结果显示:“上师大22号”水稻全生育期比目前上海市主栽常规水稻“秀水134”短12 d,接近“银香38”水稻;“上师大22号”亩产量分别比“秀水134”和“银香38”增加2.84%和3.96%;“上师大22号”稻瘟病抗性及抗倒性都比“银香38”明显提高.“上师大22号”水稻新品系的成功培育,为上海市进一步推广优质稻品种奠定了基础.

利用分子标记辅助选育香软型保持系“SH101B”、不育系“SH101A”及配组分析

为了给三系杂交稻新品种选育提供优良亲本,以“嘉花1号”水稻为转育亲本,与香型软米水稻杂交,再与“嘉花1号”水稻多代回交及自交,结合分子标记辅助选育香软型水稻新品系“SH101B”.“嘉花1号”与“SH101B”水稻主要农艺性状和产量性状差异都不显著(p>0.05).“SH101B”稻米直链淀粉含量(质量分数)为10.0%,明显低于“嘉花1号”水稻(15.2%).又将“SH101B”与三系不育系水稻杂交和回交,转育获得香软型三系不育系“SH101A”,再与籼型恢复系“T201”进行配组,并对后代农艺性状、产量和稻米品质进行分析.结果显示,“SH101A×T201”组合稻米直链淀粉含量为12.8%,每亩产量达到848.1 kg(12726.4 kg·hm^-2).

应用分子标记辅助选育粳稻香型软米新品系研究

香型软米具有特殊的芳香,饭粒质地柔软、香软甜糯、爽口舒适、冷后不变硬且不回生,备受消费者欢迎。香型软米新品种选育已成为水稻育种中最重要的研究目标,基于贵州省粳稻区特殊的气候生态条件,利用含香味基因Badh2的育种中间材料DHX611(母本),与含软米低直链淀粉基因Wx-mq的南粳9108(父本)进行杂交,采用田间选择和分子标记辅助选择相结合,选育出了粳稻香型软米新品系。经初步鉴定,该新品种表现良好,为下一步的开发利用奠定了基础,也丰富了贵州粳稻香型软米的育种实践。

SCAR标记对水稻苯达松敏感致死基因的辅助选育

利用与苯达松敏感致死基因 (ben )紧密连锁的 SCAR标记 ,对田间以农林 8号 m为 ben基因供体转育的后代进行了 PCR检测。利用该标记不仅能鉴别出转育的材料是否含有 ben基因 ,而且能区别它是含 ben基因的纯合体还是杂合体 ,从而有效地指导田间选育 。

高通量分子标记技术辅助回交选育高油酸花生新种质

以山东大花生鲁花14号(LH14)为母本、高油酸花生开农176(KN176)为父本配置杂交组合,再以LH14为轮回亲本历经4次回交获得BC4F1,期间用Taq Man探针标记技术辅助杂种AhFAD2B基因型选择;BC4F1经连续自交、田间筛选并辅助KASP分子标记鉴别后代籽粒AhFAD2B基因的基因型,获得基因型aabb的BC4F5株系10个,它们分别来源于BC4F1代7个单株。分析这10个株系产量及品质性状,结果显示各株系结果集中,单株平均荚果数、果型与母本LH14相似,油酸含量为68.67%~77.93%;其中7个株系的百果重、饱果率和6个株系的百仁重分别比对照LH14提高0.02%~16.05%、4.55%~12.31%和0.05%~9.41%。综合各株系田间表现及籽粒品质指标,最终选择油酸含量高于70%的7个BC4F5代株系进行DUS测试、品种区试和生产试验。Taq Man探针标记与KASP标记结合应用于高油酸品种选育过程中,大大减少了田间选择的工作量,提高了回交选育高油酸花生的效率。

甘蓝型油菜隐性核不育系20118A的育性遗传及分子标记辅助选择

以20118A不育系和临保系与20个油菜品种(系)杂交测交后代为材料,采用经典遗传学和分子标记辅助选择方法,验证该不育系统遗传控制体系及等位基因分布频率;探索利用连锁共显性标记筛选两型系和临保系基因型的高效性和准确率。研究表明,6个品种(系)与20118A测交产生的F2世代,所有组合可育株∶不育株均符合3∶1或13∶3分离规律,而与20118A-TAM杂交产生的6个F2中1个呈13∶3分离,其余均为全可育,育性符合1对隐性不育基因和1对隐性上位抑制基因互作控制的遗传模式。进而采取反向验证方法,从1059个F2分离单株中,用新开发的Bnms3/Bnrf连锁共显性标记跟踪选择,直接获得临保系(ms3ms3rfrf)、纯合不育株(ms3ms3RfRf)和两型系可育株(Ms3ms3RfRf)70、69和135株,经测交或互交验证,准确率均达95%以上。根据20个测交品种的后代分离,BnRf位点上只出现Rf和rf两个等位基因,推测第3个等位基因存在的频率很低,基本可以根据两基因各2对等位基因互作原理开展分子标记辅助育种。

SCAR标记辅助的大白菜雄性不育系定向转育

以含有不育基因Ms的大白菜核不育杂交一代、回交一代和可育株自交一代为检测群体,利用与不育基因Ms紧密连锁的5个SCAR标记对群体进行标记的适用性检测并对可育株的基因型进行鉴定。结果表明,标记syau-scr02和syau-scr03仅扩增出没有差异的弱带;syau-scr04和syau-scr05在可育池和不育池中均能扩增出目的片段,多态性消失;只有标记syau-scr01在09H12群体中具有明显的多态性,其重组交换率为2.97%,遗传距离为2.15 cM,表明其可用于后期的标记辅助选择。经标记检测初步推断,全可育杂一代09H9和09H10材料的育性分离后代中可育单株的基因型为MfSMS,4份育性1∶1分离材料的分离后代中可育株的基因型为msms。以此为根据设计新的转育方案,以期在后续试验中得到新核不育系、乙型两用系和甲型两用系,并通过与标记syau-scr01相结合筛选与可育基因msms或MsfMsf相连锁的新标记。

分子标记辅助绥芬河珠星三块鱼提纯复壮

为了对珠星三块鱼(Tribolodon hakonensis)的种质提纯,本研究采用表型、mtDNA条形码及种质特异性核DNA分子标记鉴定相结合的三重选择技术,挑选纯正的珠星三块鱼野生原种繁育子代F_(1),并对子代种质进行鉴定。两种分子标记检测结果显示,F_(1)个体COI单倍型和种质特异性mitfa基因型与亲本均一致,表明提纯工作成功。池塘生长对比显示,提纯F_(1)饲养至28月龄时,体重显著高于未提纯子代,表明提纯F_(1)具有良好的生长性状。综上,本研究采用“表型+基因型”相结合的辅助选育技术,有助于加快珠星三块鱼的种质提纯进程,为绥芬河珠星三块鱼的增殖放流、种质资源的可持续利用提供种源保障。

大豆CMS-RN型不育系育性恢复基因GmRf1的初步鉴定及其分子标记开发

在大豆杂种优势利用中,主要基于三系法进行杂交大豆品种选育。恢复系作为杂交种的父本,其所含的育性恢复(Rf,restorer-of-fertility)基因起决定作用。前期对大豆RN型细胞质雄性不育恢复系的育性恢复基因GmRf1进行了精细定位。本研究在此基础上,对GmRf1定位区间内的候选基因进行功能注释、亚细胞定位预测、序列比对和差异表达分析,明确了Glyma.16G161900基因在恢复系JLR230中所编码的1个576个氨基酸的PPR(Pentatricopeptide repeats)蛋白为GmRf1。进一步对含有GmRf1的对照材料Williams82与母本不育系JLCMS204A进行测交及F_(1)植株花粉育性鉴定,验证了GmRf1可以恢复CMS-RN型不育系育性。最后利用GmRf1在亲本间存在的单核苷酸突变位点,开发了功能性分子标记Rf1-dCAPS-2和Rf1-dCAPS-3。上述研究将为今后通过分子标记筛选或辅助选育含GmRf1基因型材料,以及通过基因工程手段创制新型恢复系奠定了理论和技术基础。

青虾生长性状相关的微卫星标记筛选

青虾,学名日本沼虾（Macrobrachium nipponense）,又称河虾。属于甲壳纲（Crustacea）,十足目（Decapoda）,长臂虾科（Palaemonidae）,沼虾属（Macrobrachium）。

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系的选育

为了获得甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)高含油量双低品质恢复系,以Ougra-CMS不育胞质杂交种Oug-F1(S(Rfrf))为不育基因和恢复基因供体,高含油量双低亲本D89-44(N(rfrf)为受体,通过杂交、多代回交以及最后自交对恢复基因进行了定向转育。在F1代和每一回交世代中,首先以不育基因特异引物P2和恢复基因特异引物P5在苗期进行辅助选择,对选出的S(Rfrf)基因型单株在最大花蕾长度为1～2mm和临开花期分别喷施7mg/L和5mg/L的化学杂交剂SX-1各一次,诱导其完全生理型雄性不育,并与受体系回交。经过连续4代回交选择后得到S(Rfrf)植株并自交,把恢复基因(Rf)定向导入高含油量轮回亲本中。结果表明,应用化学杂交剂SX-1可诱导S(Rfrf)基因型植株产生完全的雄性不育性,同时,通过优化分子标记辅助选择体系,建立了高效、快速跟踪甘蓝型油菜萝卜细胞质不育恢复基因的方法,提高了杂交效率;获得了与受体亲本农艺性状一致、品质性状接近一致且含有萝卜细胞质不育恢复基因的恢复系S(RfRf),暂命名为D89-44-Rf,从而为甘蓝型油菜超高含油量杂种的选育奠定了基础。

基因Dx5+Dy10的分子标记选择对后代产量分布的影响

对利用分子标记筛选出两个组合的不同世代不同基因Dx5+Dy10构成类型随机群体的产量分布进行了研究,结果表明,在杂交后代和回交后代中,单株、株行或株系在上下代和同一世代不同基因组成类型之间的产量分布特性基本一致;同一组合相同世代不同基因类型之间的随机群体平均产量非常接近,无显著差异.早代目标基因分子标记选育不会改变当代和后代产量的分布;能否在品质性状筛选同时获得产量潜力较高的材料,关键在于能否从优质后代群体中选择出丰产潜力较高的材料;同时也与亲本产量潜力的高低密切相关.在改良高产小麦品种品质性状中,回交法比杂交法更有利.

分子标记技术在杂交小麦研究中的应用

杂交小麦的研究相对于水稻、玉米等作物来说仍处于初级阶段,生物技术的出现对杂交小麦的研究起了很大的推动作用,尤其是分子标记技术的迅速发展,更是为杂交小麦的研究提供了巨大的潜力。分子标记技术依靠提供准确、稳定可靠的DNA水平的遗传标记,在杂交小麦育种研究中已用于构建遗传图谱、标定和定位恢复基因和育性相关基因、探寻杂种优势的机理和细胞质雄性不育(CMS)机理及分子标记辅助选育等方面,为杂交小麦的研究提供了理论基础。本文针对小麦杂种优势利用研究的现状,综述了分子标记技术在各方面的应用进展,提出了目前存在的问题,并讨论了分子标记技术在杂交小麦研究中的应用前景。

不同选育方法对北京油鸡趾数性状育种效果的影响

为研究不同选育方法对北京油鸡趾数性状的育种效果,选择两个北京油鸡群体,分别对应五趾性状的分子选育和表型选育,同时以随机选育的保种群作为对照,比较了三个群体趾数类型的差异。结果发现,分子选育和表型选育,全群中双侧五趾个体比例分别达到92.59%和81.77%,比随机选育提升了13.99%和3.17%,分子选育的育种效果更明显。分子选育群中双侧多趾类型占全群比例累计达到了95.20%,极显著高于其它两个群体(P<0.01);并且在双侧多趾类型中,双侧五趾个体占比提高(P<0.01),而单五单六和双侧六趾个体的占比显著降低(P<0.05)。结果表明,鸡2号染色体rs80659072位点作为北京油鸡五趾性状遗传标记进行应用,育种效果显著。相比表型选育而言,分子选育可快速提升双侧五趾类型的比例,有助于降低六趾个体比例,提升趾数的一致性。

“牙鲆抗病优良品系选育方法”获国家发明专利授权

10月初，由中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林研究员等发明的“牙鲆抗病优良品系选育方法”获国家发明专利授权，专利号：ZL2010101288520。该发明综合采用群体选育、人工感染、种内杂交、家系选育、分子标记辅助选育、人工雌核发育和近交等多种生物技术，以牙鲆为材料建立了海水鱼类抗病优良品系选育方法，培育出抗鳗弧菌感染能力明显提高的牙鲆优良品系，养殖存活率提高20％以上，生长率提高20％以上。

甜菜主要病害抗性育种研究进展

褐斑病、根腐病、丛根病是甜菜的主要病害,严重影响甜菜的产量与品质。本文综述了近10年来国内外3种主要甜菜病害的抗病育种研究进展,分析了我国甜菜抗病遗传育种存在的问题,建议今后我国的甜菜抗病育种要以丰产、高糖、兼抗为目标,拓宽遗传基础,丰富我国甜菜抗病种质资源;建立高效的分子标记辅助选育(MAS)体系,加强甜菜抗病基因工程研究,加快甜菜抗病育种进程。