中国大麦育种主要矮源的遗传等位测验

矮和半矮秆杂交育成品种的系谱分析业已表明,尺八大麦、萧山立夏黄和沧州裸大麦是我国大麦育种的3个主要矮源.本研究根据普通遗传学原理,设计采用类似回交的测验方法,对它们进行了遗传等位测验.结果表明,这3个大麦主要育种矮源所携带的矮秆基因完全等位,与已知矮秆基因uz同属1个基因位点,位于大麦的第三染色体的短臂之上.与其它已知矮秆基因ert、br和sdw之间不等位,但存在积加效应.暴露了我国大麦育种矮源单一化的问题.

中国大麦矮秆种质资源的基因分析Ⅰ.矮秆遗传和等位测验

研究了24份中国大麦矮秆种质资源的株高遗传，在它们的矮秆基因之间且与已知矮秆基因uz、sdw、br和denso进行了遗传等位性测验。结果表明，这些矮秆种质大多属隐性单基因遗传，少数受双隐性基因控制，只有1份携带1对隐性和1对不完全显性矮秆基因。研究发现，在中国大麦矮秆种质资源中，uz位点的等位基因频率相当高，多数单基因和两份双基因矮秆都与之等位。除来源于印度的矮秆品种11012．2的矮秆基因与sdw等位外，双基因矮秆盐66也有1对基因与之等位。但在实验中没有发现1份矮秆种质与价和denso存在等位关系。单基因突变品系91G318、91冬27和93－597，各自携带1对新的隐性矮秆基因。双基因突变品系1974E具有1对新的不完全显性矮秆基因。来自西藏的5份大麦矮秆种质所涉及的4对隐性矮秆基因全是新的。

大豆雄性不育突变体NJ89-1核雄性不育基因的等位性测验

以大豆雄性不育突变体 NJ89- 1杂合体为母本或父本 ,与杂合体 T2 6 6 H、T2 5 9H、T2 73H、T2 74 H、T2 77H、T2 95 H和纯合体 T2 5 9、T2 73、T2 77杂交 ,测验 NJ89- 1雄性不育基因与已报道的大豆核雄性不育基因 ms1～ ms6的等位关系 ,结果杂交一代 (F1 )表现一致可育 ,杂交二代 (F1∶ 2 )出现育性分离 ,其分离比例符合基因不等位时的情形 ,从而证实NJ89- 1雄性不育基因与 ms1～ ms6均不等位 ;细胞形态学研究发现在败育时期、减数分裂、四分体、花粉粒等诸多方面 ,NJ89- 1与 ms1～ ms9突变体均表现不同 ,存在明显差异。因此 NJ89- 1很可能是一个新雄性不育突变体 ,其雄性不育基因符号命名为 ms0 。

新型水稻温敏核不育系Co27育性基因等位性测验

Co27是武汉大学生命科学学院利用转基因方法育成的新型水稻温敏核不育系,温敏核不育基因来源于OsUgp1基因的共抑制表达。Co27在不育期内表现出不育性,在可育期内表现可繁性好。经测验,与目前我国生产上大面积应用的6个籼、粳类型光温敏核不育系育性基因均不等位。

水稻新资源温敏核不育系长S育性基因的等位性测验

长S来自普通野生稻与籼稻珍珠矮杂交后代。在自然条件下,长S表现为长日高温可育、低温不育,且育性转换明显。经等位性测验,长S与C815S、广占63S、株1S、湘陵628S及HD9802S的育性基因等位,而与HN5S、培矮64S的育性基因不等位。

甘蓝型油菜显性核不育基因及与恢复基因的等位性分析

【目的】弄清2个不同来源的甘蓝型油菜显性核不育系609AB和Rs1046AB显性核不育的遗传模式及其不育基因的等位性。【方法】采用临保系测验法和不育系可育株与临保系的杂交回交,分析恢复基因与不育基因和2个不育基因的等位关系。【结果】筛选得到28个甘蓝型油菜恢复系,确认其中15个恢复系恢复基因与609A不育基因等位,进一步证实了甘蓝型油显性核不育的复等位基因遗传,原来视为2对显性基因遗传的纯合型不育系Rs1046AB,其可育株携带的恢复基因与不育基因等位,Rs1046B的恢复基因与609A的不育基因等位。【结论】Rs1046AB和609AB均符合复等位基因遗传模式,2个不育基因等位,不育系不育株的基因型为MsMs,可育株的基因型是MsMf。

HPGMR衍生的籼型两用核不育系的光(温)敏不育基因的等位性研究

1990～1991年观察分析了以 HPGMR(Hubei Photoperiodsensitive Genic Male-sterileRice)农垦58S 转育的8个籼型光(温)敏核不育系及其相互杂交 F_1,以及部分组合 F_2,BC_1F_1在武汉自然长光照下或遮光短日照下的育性表现。结果表明,籼型光敏核不育系 W7415S、32001S、3403S、T09S、8902S 和8912S 的光敏不育基因座位相同,推论其光敏不育基因均来源于农垦58S,并且相互间存在修饰基因的差异;而温敏型核不育系 W6154S 与光敏型核不育系 W7415S 等的不育基因座位不相同,推测农垦58S 的光敏不育基因可能没有导入 W6154S 中去;温敏型核不育系 W6154S 和温敏型核不育系8801S 的不育基因座位也不相同,这两个温敏核不育系可能具有不同的遗传基础。

玉米雄性不育突变体x50的基因定位与遗传分析

为了挖掘雄性不育种质资源,鉴定雄性育性基因,为玉米雄性不育化制种提供基础材料。以玉米雄性不育突变体x50为试验材料,研究突变体雄性不育表型,构建x50与自交系Mo17的F1和F2群体,确定突变体x50雄性不育性状的遗传模式。以F2群体为材料,应用图位克隆技术定位雄性育性基因X50,通过基因等位性测验确定候选基因。结果显示,与野生型相比,雄性不育突变体x50花药不能从颖壳露出,花药体积较小且萎蔫,无成熟花粉粒形成。F1群体植株均表现为雄性可育,F2群体植株出现雄性育性分离,可育植株与不育植株分离比例符合3∶1,说明突变体x50不育性状受1对隐性核基因控制。通过图位克隆方法将雄性育性基因X50定位于玉米第2染色体分子标记2-4901与2-4963之间,物理区间为237.42~241.39 Mb。定位区间内候选基因分析发现,区间存在玉米雄性不育基因ZmMs33。以ms33纯合突变体ms33-6029和ms33-6052分别与x50杂合型+/x50杂交,杂交后代可育植株与不育植株分离比例符合1∶1,表明x50是ZmMs33基因一个等位突变体。玉米雄性不育突变体x50的鉴定为玉米杂交种子生产和ZmMs33基因功能研究提供了种质材料。

谷子几种农艺性状基因染色体定位及连锁关系的初步研究

利用三体分析法进行谷子染色体基因定位。以豫谷1号三体1，7、四体8和四体9为母本，显性矮秆、法谷56．81、马青苗为父本，配置组合分别进行显性矮秆基因、白米基因和青米基因染色体定位。根据三体1—7植株形态特征和父本标志性状鉴定各自的杂种F1，采用细胞学方法，通过检查植株根尖染色体数来鉴定杂种F1的三体8和三体9。经调查和分析各种三体杂种F2性状分离情况，把显性矮秆基因定位在3号染色体，自米基因定位在4号染色体，青米基因定位在6号染色体。对不同区域的9个青米品种等位检测表明，这些青米基因都是等位基因。以两点测验法，配置组合1066A×法谷56-81和1066A×马青苗进行基因连锁分析。结果表明，4号染色体上糯性胚乳基因与白米基因间的交换值为（28．9±4．4）cM；6号染色体上1066A不育基因与青米基因间的交换值为（23．2±1．8）cM。

一个抗玉米矮花叶病新基因位点的发现和细胞学定位

在抗性遗传研究的基础上 ,根据等位性分析并通过细胞遗传学研究推断 ,黄早 4所带有的一个抗病基因位于第 6染色体长臂上 ,在 Mdm1和 T6～ 9b的易位断点之间 ,靠近着丝点 ,相距 Mdm1大约在 1.9～ 4 .5个交换单位 ,与易位断点相距 33.8个交换单位。该抗病基因不同于已正式命名的位于第 6染色体短臂上的抗病显性基因 Mdm1,为新的基因位点 ,该基因对当前流行并造成危害的玉米矮花叶病 B株系表现为隐性遗传 ,建议命名为 mdm1(t)

水稻新资源温敏核不育系长S的遗传学研究

长S是来自普通野生稻与籼稻珍珠矮杂交后代的温敏核不育系。以长S与中浙B、R608等配组的F1和F2为材料,对其育性进行观察。结果表明,所有F1均为正常可育,F2群体中可育株数和不育株数经卡平方测验符合3∶1的理论分离比例,说明长S的育性受1对隐性核基因控制。以长S与HN5S、C815S、广占63S、湘陵628S及HD9802S的F1为材料,并进行育性观察。结果表明,长S与HN5S的F1为正常可育,而长S与C815S等其余4个不育系的F1表现为不育,这说明长S与HN5S的不育基因位点不等位,而与C815S等4个不育系的不育基因位点等位。

大豆花叶病的抗性遗传──Ⅰ．几个引用抗原对东北大豆花叶病毒二号株系的抗性遗传

本文通过１２个（抗×感）杂交组合Ｆ＿１、Ｆ＿２、回交ＣＦ１和基因等位性测交组合Ｆ＿１、Ｆ＿２群体对东北大豆花叶病毒２号株系抗性的分析，明确了４个引用抗原的抗性水平及应用价值。鲁豆４和跃进４抗原的抗性为两对具有抑制作用的显性基因控制，抗、感分离比例为１３：３；徐豆２和辽８１－５０１７抗原的抗性为两对显性互补基因控制，抗、感分离比例为９：７，但在其杂交后代中易出现大量顶枯株。等位性测验表明：吉林２１和跃进４、鲁豆４的抗病基因不在同一座位，并且独立遗传。跃进４和鲁豆４抗原有亲缘关系。

来自莫迦小麦的T型恢复基因的染色体定位

Tm 3314是西北农林科技大学选育的具有莫迦小麦(T.m acha var.subletschchum icum)T型恢复基因和K型不育基因的基础遗传材料。为了以Tm 3314的T型恢复基因作为K型不育基因的遗传标记选育非1B/1R类型的K型不育系,对Tm 3314的T型恢复基因进行了染色体定位。单、缺体分析结果表明,Tm 3314的T型主效恢复基因位于1B染色体上,5A、2B、4B染色体上存在育性恢复的微效基因或修饰基因,而在1D染色体上具有育性恢复的抑制基因。对Tm 3314和T sp3314的T型恢复基因的等位性测验表明,二者的T型主效恢复基因可能是等位或紧密连锁的。根据T sp3314来自斯卑尔脱小麦(T.sp elta var.duham elianum)的T型主效恢复基因的染色体位置,进一步将Tm 3314的T型主效恢复基因定位于1B染色体短臂上。

三种光温敏核不育水稻种质的遗传研究

农垦５８Ｓ、Ｗ６１５４Ｓ、Ｗ７４１５Ｓ和５４６０Ｓ的光温敏不育性由核内两对隐性基因控制，而安农Ｓ－１光温敏不育性由核内一对隐性基因控制；农垦５８Ｓ与Ｗ６１５４Ｓ、Ｗ７４１５Ｓ、５４６０Ｓ之间，Ｗ６１５４Ｓ与安农Ｓ－１、５４６０Ｓ之间光温敏不育基因部分等位；农垦５８Ｓ与安农Ｓ－１之间，Ｗ６１５４Ｓ与Ｗ７４１５Ｓ之间，Ｗ７４１５Ｓ与安农Ｓ－１。

甜瓜抗蔓枯病基因Gsb-1的分子标记及其与抗源PI 420145中抗病基因的关系

瓜类蔓枯病(Didymella bryoniae)是严重危害葫芦科作物的真菌性病害。利用含抗病基因Gsb-1的甜瓜抗病材料PI140471(Gsb-1)和感病材料白皮脆为亲本构建的F2代群体为材料,获得与抗蔓枯病基因Gsb-1连锁距离为5.2cM的SSR标记CMCT505,该标记可用于甜瓜分子标记辅助选择。PI 420145是首个获得抗蔓枯病分子标记的甜瓜材料,通过等位性测验初步确定了Gsb-1与PI 420145所含抗病基因为非等位基因,为2个抗病基因的聚合提供了理论基础。

玉米tasselseed突变体ts12的遗传分析与分子鉴定

性别决定与玉米雄穗和雌穗发育密切相关,性别决定基因功能研究对性别决定分子机制的解析具有重要意义。利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理B73花粉,获得了一个玉米雄穗结实突变体tasselseed12(ts12)。用扫描电镜对ts12突变体雄穗的形态学观察,发现未成熟雄穗长13 mm时,小穗呈现出明显的雌性化特征。利用图位克隆的方法,把ts12定位于分子标记LM4和RM5之间,物理距离约为290 kb,该区间共有9个注释基因,其中包括已报道的性别决定基因Tasselseed2(Ts2)。通过克隆ts12突变体中Ts2基因编码序列,发现Ts2基因编码区第196个碱基鸟嘌呤被替换为腺嘌呤,导致该位点编码的甘氨酸被替换为精氨酸,由此推测该保守位点突变可能是tasselseed表型产生的原因。ts12和ts2等位性测验结果表明所有F1、F2代植株雄穗均可产生花丝,推测ts12是ts2基因一个新的等位突变体。以加外源茉莉酸(JA,1 mmol L^-1)处理ts12突变体,发现处理后的小穗大部分可恢复正常。Ts2基因表达分析揭示在正常植株未成熟雄穗中的表达量最高,其次是未成熟雌穗及叶片中;在ts12未成熟雄穗和雌穗中,该基因的表达量极显著降低。Ts2保守位点的突变及其引起的表达量的降低可能是tasselseed表型产生的原因。

白菜型油菜srb多室性状的遗传分析与分子鉴定

油菜多室角果是一种高产相关性状,本研究对桑日白油菜(srb)多室性状的遗传调控机制进行研究。性状分析表明,该突变体具有稳定的多室角果表型,单株多室角果比例为94.7%~100.0%,每角果平均3.5个心皮。遗传上srb突变体中的多室性状受1对隐性核基因控制。比较测序分析发现,srb中BrCLV3基因的CLE motif中存在一种新的单核苷酸突变(C/G),可导致其保守结构域的第12位组氨酸突变为天冬氨酸,将该位点命名为Brclv3Asp12。利用SNP标记进行分离群体的鉴定,证实Brclv3Asp12中的C/G单核苷酸变异与多室表型共分离。转基因互补测验和体外多肽的处理试验进一步证实,该材料中控制多室性状位点Brclv3Asp12突变导致了CLV3多肽活性的减弱,是形成多室角果性状的原因。本研究初步阐明了白菜型油菜srb多室性状形成的机制。

长穗颈光温敏核不育系X07eS的选育及其生物学特性

用核辐射诱变方法,育成了水稻光温敏核不育系X07S的长穗颈突变系X07eS。等位性测验表明该突变系含有eui1基因,突变系花粉育性与eui1基因独立遗传,即eui1基因的长穗颈表达不影响花粉育性。在完全不育期,突变系与X07S株高相差不大;在可育期,由于倒1、2节间的伸长而使得X07eS的株高显著增加,且完全解除包穗。X07eS的穗总粒数比X07S有显著性增加,穗长、颖花长及长宽比均有增加的趋势,两者柱头生活力差异不显著,且柱头外露率都较低。此外,X07eS对“920”敏感性提高。

小麦新抗源CH7103抗条锈基因的遗传及其与已知基因的关系

为了更好地利用小麦条锈病新抗源,以衍生于八倍体小偃麦"小偃7430"的新抗源CH7103为材料,对其抗条锈性及抗病基因的来源、遗传模式和细胞学特征及其与已知抗病基因的关系进行了分析和鉴定。结果表明,CH7103苗期和成株期对条锈菌系条中31、32号生理小种表现免疫或近免疫,与其抗性供体小偃7430及其野生亲本的抗病侵染型相似,而其小麦亲本均感病,说明CH7103对条锈病的抗性来自彭提卡偃麦草。抗×感的F1代均表现免疫,侵染型为0～0;级,且F2、F2∶3、BC1代的抗、感分离比均符合显性单基因控制的分离模式。通过等位性检测,初步明确CH7103含有的抗条锈病基因与已有的抗CYR32小种的基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr41不存在等位关系,可能属于新的抗小麦条锈病基因。细胞学研究表明,CH7103及其与小麦品种"中国春"等杂种F1的染色体数目均为2n=42,绝大多数花粉母细胞具有2n=21Ⅱ的配对构型,并能与小麦染色体完好配对。说明CH7103不含较大的外源染色体片段,是一个携带偃麦草抗条锈病基因的异源渐渗系。

小麦矮秆突变体矮秆基因的遗传分析

目前在小麦中虽然已经命名了20余个矮秆基因,但小麦矮秆基因资源应用单一化的现状仍然存在,因此对小麦新矮源的筛选与研究显得十分必要。本研究以1个小麦矮秆突变体‘矮128’为材料,通过赤霉酸处理、遗传分析、基因等位性测验和DNA分子标记等手段分析了该矮秆突变体矮秆基因的性质及可能来源。结果表明:‘矮128’属赤霉酸不敏感型矮秆突变体,其矮秆性状受1对隐性基因控制,该基因与Rht8、Rht9、Rht13、RhtB1b(Rht1)、RhtD1b(Rht2)、RhtD1c(Rht10)和Rht16等矮秆基因不是等位基因,也不同于Rht4、Rht5、Rht8、Rht9、Rht12、Rht13等6个已知矮秆基因。尽管如此,‘矮128’中的矮秆基因是否为新的矮秆基因仍然需进一步的遗传分析加以明确。