玉米矮秆突变体20F421的表型鉴定及遗传分析

矮秆资源是农作物矮化育种的物质基础,发掘矮秆基因资源对培育矮秆新品种具有重要作用。为了明确^(252)CF裂变快中子辐射诱变玉米自交系KWS49筛选得到的矮秆突变体20F421的遗传特性和矮化机理,以20F421为材料分别与玉米自交系PH6WC、B73、Mo17及KWS49杂交构建F_(1)和F_(2)分离群体,分析矮秆性状的遗传模式,并以(20F421/B73)F_(2)为定位群体,采用混池转录组测序(bulked segregant RNA-seq,BSR-seq)方法初步定位突变基因。结果表明,与KWS49相比,20F421的植株高度为95.2 cm,降低47.89%;穗位高度为23.9 cm,降低64.54%;茎秆节间长度显著缩短、叶片较直立密生,自交结实良好。遗传分析表明,F2分离群体野生型(高秆)与突变型(矮秆)植株性状分离比例符合3∶1,表明该突变体受单个核隐性基因控制;BSR-seq结果将突变基因定位在1号染色体177~255 Mb之间。通过与B73参考基因组进行比对发现,该区间内含有矮秆基因Br2,将20F421与br2突变体杂交进行等位性检测,F_(1)和F_(2)的株高均没有发生性状分离,表现为突变体20F421和br2表型,推测20F421的矮秆突变基因为矮秆基因Br2的等位突变。研究结果为进一步精细定位、克隆突变基因奠定基础,也为解析玉米矮化机理和培育矮秆玉米新品种提供重要基因资源和理论支撑。

抗枯萎病宝岛蕉早花突变体的筛选与鉴定

【目的】筛选鉴定抗枯萎病香蕉品种宝岛蕉的早花突变体,为进一步利用突变体株系选育适应性更广的香蕉新品种提供参考依据。【方法】利用多代组织培养繁育结合田间种植对比试验,依据生育期短、抗病性强、株高矮、株产高和遗传稳定筛选目标,从宝岛蕉早花突变后代中筛选优良株系,以宝岛蕉为对照,按照香蕉种质资源描述规范对优良突变株系的形态特征和生物学特性等进行观察鉴定,测定分析植株球茎生长点部位碳、氮营养累积以及成花相关激素吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZR)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)含量差异,通过ISSR分子标记检测突变体及其野生型之间的遗传变异和亲缘关系。以宝岛蕉和主栽品种(桂蕉6号及巴西蕉)为对照,利用伤根浸菌法进行苗期抗病性鉴定,并在广西和海南开展区域种植试验及田间抗病性鉴定。【结果】筛选获得优良突变株系0523(简称0523),其新植蕉平均株高280.0 cm,假茎基围80.5 cm、中围60.0 cm,较宝岛蕉分别减小14.0%、5.8%和11.8%,新抽总叶片数26~29片;果实营养品质和单株产量与宝岛蕉无显著差异(P>0.05,下同)。0523球茎生长点碳氮比较宝岛蕉显著提高19.0%(P<0.05,下同),GA和IAA含量显著降低24.8%和22.6%,ABA和ZR含量与宝岛蕉相比略有增加,差异不显著。抗病性苗期鉴定结果显示0523为中抗且偏强,抗性水平与宝岛蕉相比略有提高,桂蕉6号为高感。突变株系0523与宝岛蕉的多态性比率为8.8%,遗传相似系数为0.95,二者存在差异。0523在广西和海南各试验点第1、2造蕉平均发病率分别为4.5%和3.5%,较主栽品种降低87.8%和94.1%,各试验点发病率均显著低于主栽品种。0523第1、2造蕉的生育期较宝岛蕉显著缩短,与主栽品种无显著差异。【结论】突变株系0523具有抗枯萎病、早熟、矮化、适应性广等优良性状,可用来培育大面积推广的香蕉新品种,或作为亲本育种材料应用于香蕉育种研究。

大白菜蜡质缺失突变体YW71的遗传及序列变异分析

以大白菜蜡质突变体YW71为对象,研究其亮绿无蜡粉性状的遗传规律和调控基因。通过遗传分析,表明YW71中的亮绿无蜡粉性状由隐性单基因控制。通过等位基因互补实验证明YW71的亮绿性状是BrWAX2等位突变引起的。序列分析表明,在YW71中BrWAX2基因在第3个外显子末端发生了39 bp的缺失,进而引起转录水平的可变剪切和翻译水平的提前终止。表达模式分析表明,BrWAX2基因在YW71茎和叶中表达量显著下降。此外,研究针对39 bp的变异开发并验证了共显性标记BrWAX2-In Del1。研究结果丰富了白菜类蔬菜蜡质突变遗传资源,将为亮绿无蜡粉品种的分子育种提供理论指导和技术支持。

水稻矮秆多分蘖突变体st1的表型特征与遗传分析

分蘖发育相关的水稻突变体是水稻分蘖分子调控机制研究的理想材料。水稻矮秆多分蘖突变体st1之前由辐射诱变获得,通过田间调查突变体st1的主要农艺性状,发现与野生型SIPI的单株有效分蘖数比较,突变体st1的分蘖数显著增加,达到野生型SIPI的3倍以上。将突变体st1与野生型SIPI杂交获得F_(1)代,种植后发现F_(1)代植株的株高和分蘖数均接近野生型SIPI,收获F_(1)代植株上自交的种子即F_(2)代种子,种植后发现存在株高和分蘖数差异显著的2种表型植株,分别有矮秆多分蘖植株和接近野生型SIPI表型的植株。分别统计这2种表型植株在群体中的数量并通过卡方测验检测。结果表明,F_(2)代群体中矮秆多分蘖植株与接近野生型SIPI表型的植株数量比符合1∶3。利用BSA(bulked segregant analysis)测序分析方法定位ST1候选基因,发现有3个主峰,但都没有显著的候选位点。通过qRT-PCR方法检测10个已报道的矮秆多分蘖相关基因在突变体st1中的表达量变化,发现在突变体st1中D53、D3和TE的表达水平都显著下降。

玉米籽粒皱缩突变体sh2019的分子标记初步定位

玉米籽粒作为光合产物的重要贮藏器官,其发育直接影响百粒重和产量。本研究以玉米籽粒皱缩突变体sh2019、野生型玉米自交系Mo17及两者的杂交F_(2)代为材料,进行表型分析、遗传分析和分子标记初步定位。结果表明,突变体sh2019籽粒干瘪,种皮皱缩,百粒重和出苗率均比野生型显著下降,分别下降43.55%和69.56%。遗传分析发现突变体sh2019的籽粒皱缩表型受1对隐性核基因控制。利用F_(2)分离群体借助集团分离分析法进行的分子标记定位结果表明,sh2019基因被定位于玉米3号染色体上约30.18 Mb的物理距离内。本研究结果可为开展sh2019基因的精细定位及分子标记辅助育种奠定基础。

苜蓿抗寒突变体生理生化及性状指标分析

为选育在黑龙江省可越冬的理想紫花苜蓿品种。以‘龙牧806’零磁空间诱变处理后二代群体中获得的lm1609、lm1625、lm1704三个抗寒突变体为实验材料,通过测定发芽指标、越冬率、产量特性指标及根系生理生化指标,进行抗寒性能鉴定。3个突变体发芽指数与对照差异不显著;发芽势、简化活力指数lm1609显著高于lm1625、lm1704,分别为82.05%、469.82(P<0.05);3个突变体的越冬率都显著低于对照组;突变体和对照6月6日起始株高差异不显著,随着植株生长,7月6日和8月6日lm1609、lm1704显著高于lm1625和对照;突变体lm1609、lm1625、lm1704三者鲜草产量差异不显著,但显著高于对照(P<0.05);三个苜蓿突变体植株根系过氧化物酶、超氧化物歧化酶均显著高于对照,并且突变体lm1609 POD、SOD最高,分别达到304.85 OD470/(min·g)、208.41 U/g(P<0.05)。lm1609突变体具有较高的抗寒特性及产量特性,是为理想的抗寒突变体材料。

一株拟南芥宽叶形突变体atscamp的分离鉴定

叶片是主要的光合作用器官,选育利于光合作用的叶片形态已成为重要的育种目标。atscamp是从拟南芥(Arabidopsis thaliana)突变体库(约6000株系)中筛选获得的1株叶片宽大突变体。Tail-PCR分析该突变体为AT1G11180位点的插入,该基因位点编码1个分泌载体膜蛋白(SCAMP)。RT-PCR检测显示,该基因转录表达水平基本为零。进一步研究发现,该突变体叶片的宽度和叶面积极显著大于野生型植株(P<0.01),但是冠幅基本保持不变;同时atscamp突变体叶绿素含量增加,叶绿素最大荧光、PSⅡ潜在光化学效率显著增加(P<0.05);相应地,突变体植株蒸腾系数(Tr)、净光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(WUE)显著增加(P<0.05)。拟南芥AT1G11180基因的时空特异性表达分析显示,该基因仅在叶片中高表达,在其他器官中表达量很低;且随着植物发育成熟,该基因表达量逐渐增加。研究结果表明AtSCAMP基因在叶形发育中发挥着重要作用。

一种绿豆柱头外露突变体的转录组分析

柱头外露作为提高作物异交率、制种纯度和降低制种成本的优良性状,在杂交制种中得到了广泛的利用。绿豆是一种闭花授粉的作物,被报道的柱头外露突变体很少。通过对冀绿7号的化学诱变,发现了1个柱头外露突变体se2,为明确该突变体柱头外露的分子机制,对该突变体及其野生型冀绿7号即将开放的花蕾进行了转录组测序(RNA-seq)分析。根据差异倍数|log2(Fold Change)|≥1,P≤0.05的标准筛选,在se2中共得到572个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中262个DEGs上调,310个DEGs下调。在基因本体(gene ontology,GO)数据库中,差异表达基因显著富集到代谢和生物合成等生物过程,定位在质外体和细胞壁、细胞膜等区域,与结合、氧化还原等分子功能有关。在京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genome,KEGG)数据库中,差异表达基因显著富集在植物激素信号传导、次生代谢物生物合成等通路。功能注释发现许多有关细胞壁合成和代谢、细胞分裂和细胞扩张、植物激素相关的基因,因此推测se2突变体中龙骨瓣的细胞分裂、细胞扩张以及植物激素信号传导过程受到影响,从而导致了柱头外露。本研究为今后探究绿豆柱头外露的分子机制以及该性状在绿豆杂种优势中的利用奠定了基础。

大豆根茎过渡区弯曲突变体M_(rstz)的鉴定与基因定位

植物根茎过渡区(root-stem transition zone,RSTZ)将根和茎相互连接,其发育形态决定了大豆的地上部株型和抗倒伏潜力。本研究通过EMS诱变获得一个RSTZ弯曲或旋转的大豆突变体M_(rstz),其形态特征能够稳定遗传,是探究大豆茎秆发育规律的特异材料。将该突变体和栽培大豆中黄13杂交构建重组自交系群体,对群体中直立和弯曲型后代的RSTZ进行解剖结构比较,发现弯曲型株系比直立型株系的维管形成层较宽、次生木质部细胞层数较多、细胞形状不规则,表明维管组织分化可能是导致RSTZ形态发生差异的重要因素之一。进一步对化学组分测定发现,木质素和粗纤维含量越高越不易弯曲。选取RIL群体中弯曲型和直立型2种极端株系进行BSA-Seq,采用SNP-index和InDel-index关联分析方法鉴定到调控RSTZ形态的关联区域Chr19:43030943~45849854,该区间共含有319个基因。结合生物信息学分析、基因注释信息和表达丰度分析筛选到7个候选基因,分别为Glyma.19G170200、Glyma.19G201500、Glyma.19G187800、Glyma.19G178200、Glyma.19G197000、Glyma.19G179100、Glyma.19G196900。其中,Glyma.19G187800、Glyma.19G178200和Glyma.19G196900在大豆驯化中潜在影响RSTZ形态建成。本研究为解析大豆RSTZ组织形成及其遗传基础提供了材料基础,并为挖掘调控大豆茎秆发育基因提供新的见解。

玉米雄性不育突变体ms20s2的表型鉴定与基因定位

玉米突变体male-sterile 20s2(ms20s2)是在玉米自交系KWS49中发现的一个无花粉型雄性不育突变体。与野生型相比,ms20s2突变体花药细小且颜色偏浅,花药内未观察到花粉。扫描电镜观察表明,与野生型相比,9叶期突变体ms20s2的花药中未观察到正在减数分裂的花粉母细胞;抽雄后突变体花药壁外部角质层形成异常,内部未观察到乌式体结构。观察不同发育阶段花药的石蜡切片发现,在S6-S7时期,与野生型相比,ms20s2突变体花药部分中间层和绒毡层细胞发生异常分裂,导致花药壁萎缩,花粉母细胞无法正常进行减数分裂,最终造成花粉母细胞死亡,产生雄性不育表型。遗传分析表明,突变体ms20s2的雄性不育表型受单个隐性核基因控制。利用玉米10K SNP芯片对F2定位群体进行基因型分析,初步将该突变位点定位在玉米2号染色体长臂上6.21 Mb区段内。进一步精细定位将该区间缩小到了590 kb,区间包含一个已知的蛋白编码基因MS32(Zm00001eb106620)。对MS32基因进行测序分析,在突变体MS32基因4号外显子上发现了一段3166 bp的大片段插入,可能影响了MS32蛋白功能,造成ms20s2的花药发育异常和雄性不育的表型。等位测验结果表明,突变体ms20s2是雄性不育基因MS32的新等位突变体。组织表达分析发现该基因在玉米花药中特异表达,且仅在花药发育的S6和S7时期表达量较高,进一步验证了该基因在玉米花药绒毡层和中间层细胞发育过程中的重要作用。

水稻白化转绿突变体wrg20的鉴定与基因克隆

为探讨水稻叶绿体发育的分子机制,通过对粳稻日本晴进行甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,获得一个稳定遗传的叶色白化突变体wrg20(white turn green 20),并对其进行表型鉴定、基因定位和功能分析。与野生型(WT)相比,该突变体于30℃培养时在三叶期之前完全白化,26℃时突变体白化叶片部分返绿。遗传分析结果表明,该突变性状受单隐性核基因控制。将该突变体与籼稻93-11杂交,构建F2分离群体并进行基因定位,将该基因定位于2号染色体198 kb区间内,通过测序发现LOC_Os02g33610存在由G至A单碱基替换,导致编码的天冬氨酸转化为天冬酰胺,表明该基因可能为OsWRG20的候选基因,与先前所报道的调控叶绿体发育的基因GRY79为等位基因。对该基因进行结构和功能分析,表明OsWRG20可能是调控水稻苗期幼叶生长发育的重要基因。与野生型相比,突变体的叶绿体基因内含子剪接效率降低,由此推断OsWRG20可能通过调控叶绿体RNA的剪接,参与调控水稻苗期叶绿体的发育。本研究结果为苗期水稻叶绿体发育研究提供了新的理论基础。

短波紫外线辐照坛紫菜壳孢子制备色彩突变体的新途径

壳孢子萌发时期是坛紫菜(Pyropia haitanensis)减数分裂发生的时期,壳孢子萌发形成的最初4个细胞呈线性排列,形成减数分裂四分体,且发生遗传重组的四分体细胞可以决定叶状体的发育模式和性状分离。因此,诱变产生色彩突变的嵌合叶状体相比诱变叶状体产生的点状色块,将更易于获得突变细胞。本研究为获得坛紫菜人工色彩嵌合突变体,使用不同剂量(50、100、200、300、400、500和600J/m^(2))的短波紫外线(UV-C,λ=254nm)辐照坛紫菜壳孢子,培养数天后,在壳孢子苗中出现了色彩突变的嵌合叶状体。结果显示,低剂量(50 J/m^(2))的辐射促进壳孢子萌发,而辐照剂量高于100 J/m^(2)则会抑制壳孢子萌发和分裂。辐照剂量在50~400J/m^(2)范围内,色彩突变体出现的频率随辐照剂量的增加而增加,辐照剂量分别为300和400J/m^(2)时,突变率分别达到15.22%和17.18%。其中,出现色彩突变的嵌合叶状体以2色块嵌合体和3色块嵌合体居多,4色块嵌合体最少,但辐照剂量增加至400 J/m^(2)以上时,随着辐照剂量的增加,色彩突变体出现的频率反而下降,表明最适宜的诱变剂量为300或400 J/m^(2)。同时,短波紫外线辐照也使色彩突变嵌合体的长宽比下降,采用生物酶解法从色彩嵌合体中分离出了单色的体细胞萌发体。本研究为坛紫菜人工色彩突变体的制备和诱变育种提供了新途径。

基于BSA-seq的一个苗期黄化转绿突变体基因定位

叶片是植物进行光合作用的重要场所,叶色突变往往制约水稻具有充足的源,研究叶色突变体对选育高光效品种以及进一步解析叶色调控的分子机制均具有重要意义。以育种中间材料苗期叶片黄化转绿突变体gry为对象,对其进行主要农艺性状分析,并对其突变性状进行遗传分析、基因定位。结果显示,该突变体3叶期前植株呈淡黄色至白色,4叶期变绿,除成熟期株高显著高于野生型以外,其他主要农艺性状均无显著差异。通过遗传分析确定该突变体的黄化转绿表型受隐性单基因控制。利用gry突变体与野生型的F_(2)群体构建混池,通过BSA-seq的ΔSNP-index和ED 2种算法进行基因定位,结果显示gry基因被定位在22.23~26.77 Mb区间内。在该区间内开发KASP标记对62个F_(2)黄化转绿单株进行验证与连锁分析,验证gry基因在21.18~25.30 Mb区间内。基于定位区间,结合基因注释数据库与水稻基因变异数据库推测候选基因为LOC_Os03g40020,测序表明该基因在第1768位发生单碱基T缺失,导致编码的氨基酸大量改变而产生功能变化。

大豆类病变皱叶突变体NT301遗传分析和2对基因定位

通过研究类病变突变体,挖掘抗病基因,利用分子设计育种的方法快速培育优良抗病大豆新品种,可减轻化学农药对环境的污染,降低病害的抗药性。本研究以^(60)Coγ诱变获得的类病变皱叶突变体NT301为父本,分别与W82、KF1和KF35进行杂交,构建了F_(2)和F_(2:3)分离群体,通过SSR标记和SNP分析,将目标基因1(rl1)缩小到18号染色体937 kb区间内,包含66个候选基因,将目标基因2(rl2)缩小到8号染色体130 kb区间内,包含15个候选基因。接着,本研究利用基因芯片技术对近等基因系进行了基因表达谱研究,得到了差异表达基因参与的KEGG调控通路。另外对8号染色体的15个候选基因进行半定量与荧光定量RT-PCR表达分析发现,只有基因Glyma.08G332500在突变体NT301与野生型中的差异达到了4倍,推测Glyma.08G332500基因是突变体NT301的候选基因。

水稻黄化早抽穗突变体hz1的基因鉴定及功能分析

【目的】水稻的抽穗期对水稻地域适应性及水稻产量至关重要,对水稻抽穗期基因进行鉴定及功能分析,可以为水稻育种提供优异的基因资源。【方法】通过BSA-seq方法对一个黄化早抽穗突变体hz1(huangzao1)进行基因定位克隆及连锁分析;利用RT-qPCR技术分析目的基因HZ1的表达谱,并用水稻原生质体瞬时转化查明HZ1的亚细胞定位;对突变体的抽穗期、叶绿素含量、过氧化氢含量等生理指标进行测定,详细分析其表型变化。【结果】田间表型观察发现hz1表现早抽穗,长日照(long-day,LD)及短日照(short-day,SD)条件下hz1的抽穗期相同,分别比野生型(wild type,WT)早抽穗43 d和26 d,表明hz1是一个光周期不敏感的突变体。同时hz1表现黄化表型,相比WT,叶绿素含量下降。遗传分析表明hz1由隐性单基因控制,F2混池高通量测序将目的基因定位于水稻第6染色体上17.8 Mb区间内,分析发现该区间内一个T-DNA插入位点LOC_Os06g40080与hz1目标性状完全连锁,LOC_Os06g40080为已知的SE5基因,编码血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO1)。HZ1/SE5在叶片中高表达,在LD及SD条件下具有昼夜节律性表达。亚细胞定位发现HZ1/SE5蛋白定位于叶绿体中。表达调控分析表明HZ1/SE5主要通过调控水稻成花素Hd3a和RFT1的表达来调控水稻的抽穗期;并通过调控叶绿素合成途径相关基因的表达水平影响水稻叶绿素水平变化。【结论】黄化早抽穗突变体hz1由于血红素加氧酶编码基因SE5突变导致其对光周期不敏感,HZ1/SE5基因通过调控水稻成花素基因及叶绿素合成途径相关基因的表达而影响水稻的抽穗期及叶片的黄化。

LEC1等转录因子基因在花生小种子突变体种子发育过程中的表达分析

花生突变体ssm1与其对照亲本鲁花11号(LH11)相比,种子皱缩变小,百仁重、单株生产力和含油量显著降低。为了探究导致该突变体种子变小且含油量降低的原因,本试验研究了种子发育关键转录因子基因LCE1等在突变体ssm1及其对照LH11合子受精及种子发育不同阶段的表达情况。结果表明,AhLEC1在花生未受精子房(DBP0)时期表达量较低,且在ssm1和对照LH11中无明显差异,在受精后的子房(DBP1)和入土10 d(DAP10)和20 d(DAP20)种子中表达量上调,并且在LH11中的表达量极显著高于突变体ssm1;转录因子基因AhFUS3、AhABI3、AhAGL15和AhWRI1在ssm1中表达均有不同程度下调。其中,与脂肪酸合成和糖酵解关系密切的AhWRI1基因在ssm1中的表达量显著下调。因此推测,ssm1中AhLEC1基因的表达量显著下调,影响AhFUS3、AhABI3和AhWRI1等基因的表达,进而导致ssm1种子胚胎发育和油脂积累的异常。

木豆小叶突变体的表型鉴定及遗传分析

叶片是植物体与周围环境之间进行物质交流与能量转化的主要器官,对植株的生长发育起着关键的作用。本研究对前期航空诱变获得的木豆(Cajanuscajan)小叶突变体进行了表型鉴定。结果表明:其叶宽、叶长、叶面积与野生型相比均显著变小(P<0.01),而叶片长宽比显著变大(P<0.01)。通过对小叶突变体和野生型‘ICPL81-3’杂交构建的F2群体进行表型观察发现,不同单株的叶宽、叶长、长宽比和叶面积在F2群体中均有较大变异,且显著相关,其中叶宽和叶面积呈现明显双峰分布,叶宽表型符合3∶1分离(X^(2)<X^(2)_(0.05,1)=3.84),表明小叶突变性状受隐性单基因控制。利用SSR标记和InDel标记结合混池分离群体分析法(Bulksegregation analysis,BSA)进行小叶基因初定位,获得在两个基因池内具有明显差异的1个InDel标记PA094,经基因池各单株检测和F2群体单株检验,证实PA094和小叶突变性状具有稳定的连锁关系。研究结果为后续开展木豆小叶基因的精细定位及其基因克隆提供了重要基础。

绿豆窄叶突变体vrnl11的精细定位

绿豆叶形突变体和叶形调控基因的鉴定,可为品种叶形的遗传改良提供种质资源,也有利于解析叶片发育的遗传调控机理。从皖科绿3号EMS诱变突变体库中筛选到窄叶突变体vrnl11,利用vrnl11/皖科绿3号和vrnl11/中绿1号的杂交后代进行遗传分析,用χ^(2)检验确定F_(2)群体中不同表型植株的分离模式。以vrnl11和中绿1号及中绿5号构建的2个F_(2)群体为定位群体,利用BSA测序技术和图位克隆的方法完成vrnl11的精细定位。表型鉴定结果表明,vrnl11叶片宽和叶面积较野生型皖科绿3号分别减少25.7%和21.7%。遗传分析表明,vrnl11的窄叶表型受单隐性核基因调控。BSA测序分析将突变位点定位在第11染色体上15.0 Mb至末端4.7 Mb的区间内。利用新开发的多态性分子标记将vrnl11定位在标记nl-61和nl-46之间186.5 kb的区间内,包含9个预测基因。这些研究结果为克隆vrnl11和解析绿豆叶片生长发育的分子调控机理提供理论依据。

两种冷季型草坪草的EMS诱变及突变体筛选

为确定甲基磺酸乙酯(EMS)诱变多年生黑麦草‘爱神特’(Lolium perenne‘Accent’)和高羊茅‘赤道’(Festuca arundinacea‘Equator’)种子的最佳条件,获得性状稳定的突变材料和后代。利用不同浓度EMS在不同时间下诱变两个草坪草种,根据半致死浓度确定诱变组合。通过形态学、SCoT分子标记和生理指标测定筛选M1和M2代突变苗。结果表明:使用0.8%EMS溶液处理两个草坪草种36 h后播种,发芽率接近50%,诱变效果最佳。以该参数大规模诱变后,M1代两个草坪草种诱变株移栽成活933株,再经短期干旱胁迫,共筛选出18株耐旱单株。对M2代诱变株形态学分析发现,有叶面狭窄型和根长增长型两种突变类型。利用SCoT分子标记技术验证M2代诱变株发现,筛选的5条SCoT标记引物对20份草坪草样品扩增后,多态性比率为84.09%。其中SCoT-35引物扩增产物条带最为清晰稳定,诱变株与野生型差异明显。M2代三叶期变异单株经干旱、高温胁迫处理后,丙二醛含量、脯氨酸含量及相对电导率呈升高趋势,叶绿素含量呈下降趋势。最终得到两株多年生黑麦草耐旱突变体A5和A8,1株高羊茅耐旱突变体B9;两株多年生黑麦草耐热突变体A8和B9,1株高羊茅耐旱耐热突变体B9。本研究结果为草坪草抗性品种选育提供了帮助。

纤花香茶菜EMS突变体库构建及ISSR与SSR分析

为筛选甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理纤花香茶菜种子的最佳处理条件,利用表型鉴定及ISSR和SSR双分子标记技术对典型表型变异植株进行分析,构建纤花香茶菜突变体库,为纤花香茶菜种质创新利用研究提供材料。结果表明,1.2%EMS处理7 h为纤花香茶菜种子最佳诱变处理。利用EMS诱变处理3000粒纤花香茶菜种子,对得到的1262株成株期M 1代材料进行表型鉴定,共筛选出489株表型变异植株,变异频率为38.7%,表型变异性状包括高杆、矮杆、粗茎、细茎、分枝、多分枝、叶色深等。M 2代经表型鉴定初步筛选出4株性状优良的单株。ISSR分析结果表明,9条引物共扩增出72个等位基因位点,平均每条引物扩增出8个位点,多态性位点有54个,多态性比率为75.00%。22个表型变异植株和对照组的遗传相似系数变化范围为0.6389~0.8472;SSR分析结果表明,13对SSR引物共扩增得到86个等位基因位点,平均每条引物扩增出7.81个位点,多态性位点有54个,多态性比率为62.79%。22个表型变异植株和对照组的遗传相似系数变化范围为0.5905~0.8286。基于ISSR及SSR的聚类分析结果都表明,对照组基本上能与表型变异植株区分开,说明大部分诱变植株与对照组在分子水平上具有一定的遗传差异。