水稻OsGMS2基因的鉴定及其核不育系种子繁殖体系构建

雄性不育是作物杂种优势利用的基础。本研究在籼稻93-1160Co-γ辐射诱变突变体库中鉴定了一个普通核雄性不育突变体osgms2。突变体雄性彻底败育,雌性育性正常,其他农艺性状与野生型一致。遗传分析表明雄性不育稳定遗传且为单基因隐性突变,通过与明恢63构建遗传群体将突变基因精细定位于水稻4号染色体长臂的分子标记S3b和4826之间86kb物理区间内。通过测序分析发现定位区间内一编码类成束阿拉伯半乳聚糖蛋白的基因LOC_Os04g48490编码区第118位至126位缺失连续9个碱基,导致氨基酸整码突变。OsGMS2与已报道的OsFLA1为同一基因,但是突变位点不同的新等位突变。粳稻中花11背景下的基因敲除和遗传互补实验证实了该基因的功能。实时荧光定量PCR(qPCR)表达分析模式显示,该基因在水稻各组织均有表达,但在花期和乳熟期种子表达量较高。蛋白同源比对分析发现,该蛋白序列保守,可能在不同物种中发挥重要功能。通过创建OsGMS2-T保持系成功实现了普通核不育系的繁殖。osgms2突变体的发现和基因鉴定为水稻普通核雄性不育研究及杂种优势利用提供了新的材料。

用RAPD分析辣椒细胞质雄性不育基因

根据近等基因系分析原理 ,以辣椒细胞质雄性不育系 93 A及其保持系 93 B为材料 ,对辣椒细胞质雄性不育基因及其保持基因开展了RAPD标记研究 ,结果表明 :OPK 1 7550 、OPK 1 7150 0 标记可能与细胞质雄性不育基因相连锁 ,OPH 1 1 2 0 0 0 标记可能与保持系中的保持基因相连锁。对侯选标记OPK 1 7550 进行了克隆和部分序列分析 ,为利用混合群体分离法 (BSA)对分离群体中的不同单株进行SCAR分析的标记验证工作奠定了基础。

辣椒胞质雄性不育基因的分子标记

利用近等基因系原理和RAPD标记技术对辣椒胞质雄性不育基因组DNA及其保持系基因组DNA进行了比较分析,通过200条随机引物的RAPD扩增,获得了与不育基因连锁的RAPD标记BH19-S900。测序结果表明,不育标记BH19-S900序列全长864 bp。根据RAPD标记序列分别设计并合成双引物,将与不育基因连锁的标记BH19-S900转化为更为简单、稳定的SCAR标记SS730。

辣椒胞质雄性不育保持基因的分子标记

利用RAPD标记技术,以辣椒胞质雄性不育系8A及其同型保持系8B为材料,对辣椒胞质雄性不育基因和保持基因进行比较分析。结果表明:引物H7只在保持基因池有1条稳定的特异扩增带,在不育基因池未扩增出此条带,该标记可能与辣椒胞质雄性不育保持基因相连锁,命名为H7-F850。序列分析结果表明,标记H7-F850序列全长857 bp,GenBank登录号为GU208822.1。核酸序列比对结果显示,H7-F850与其具有部分同源性的片段大小均小于340 bp,未发现与其具有较高同源性的DNA序列。该RAPD标记H7-F850已成功转化为SCAR标记SF640。

标记辅助培育水稻抗稻褐飞虱和稻白叶枯病基因聚合系

稻白叶枯病和稻褐飞虱是水稻的主要病虫害,利用优良的抗性基因培育抗性基因聚合系对于防治稻白叶枯病和稻褐飞虱具有重要意义。本研究通过回交与分子标记辅助选择相结合的方法,将抗稻白叶枯病基因Xa23和抗稻褐飞虱基因Bph3分别导入主栽杂交水稻品种的保持系先B、天B、盟B、龙特甫B和桂B中。结果表明,获得稳定的单抗性基因导入系1436份和双抗性基因聚合系144份。人工接种鉴定结果显示,Xa23导入系和Xa23Bph3聚合系对抗稻白叶枯水平达到中抗和接近高抗的水平(1.1～3.0级),Bph3导入系和Xa23Bph3聚合系抗褐飞虱水平达中抗到抗的级别(3.2～4.0级)。农艺性状分析显示多数抗性基因聚合系的株高、剑叶长宽度、每穗粒数、结实率、千粒重等主要农艺性状与受体差异不显著,只有少数聚合系有1～2个性状的差异。SSR标记分析表明抗性基因聚合系的遗传背景回复率达89.6%～97.8%,等位性位点纯合度达95.6%～99.9%。初步证明本研究已成功地获得抗稻白叶枯病和稻褐飞虱基因的聚合系,这些抗性改良保持系具有良好的应用前景,并为建立完善的分子设计育种平台提供了重要育种材料基础。

玉米PEPC基因在籼型水稻保持系不同遗传背景下的效应及转PEPC基因后代的耐光氧化特性

分别以转PEPCKitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ-32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC的表达及其对光合性状和农艺性状的影响。导入PEPC后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加,最突出的是其PEPC酶活性均成倍增加。蒸腾速率方面,只有K17B/PEPC表现为下降。珍汕97B的净光合速率、气孔导度和PEPC酶活性一般配合力相对效应值均最大。在农艺性状上,G2480B/PEPC的有效穗数、结实率和单株产量均大幅度提高,分别增加了31.46%、1.39倍和1.83倍,千粒重也增加了7.84%。珍汕97B/PEPC由于穗变短,即使结实率和千粒重大幅度增加,减产仍达9.84%。G2480B的穗长、每穗粒数、结实率和单株产量一般配合力相对效应值均最大,而珍汕97B最小。在耐光氧化方面,转PEPC基因Kitaake明显优于Kitaake。说明PEPC单个基因对改善籼型三系保持系的光合性能和增加产量有较重要的作用。在供试的4份保持系中选用保持系宜考虑G2480B,PEPC在此遗传背景下的表达丰度较高,提高结实率和单株产量等农艺性状的正效应最好。

籼稻转反义蜡质基因后代的直链淀粉含量测定和纯系选育

通过根癌农杆菌介导将反义蜡质基因导入籼型雄性不育保持系龙特甫B中,获得30个PCR检测为阳性的转基因植株,其中,28个为Southern检测阳性。T_1种子直链淀粉含量测定结果表明,有21个转基因植株比龙特甫B明显下降,下降幅度为3%-13%,并在部分转基因植株的种子中观察到蜡质状籽粒;对6个转基因植株进行了不同世代的直链淀粉含量测定,在L3和L5的T_4代中,选择到直链淀粉含量分别为15.9%和8.4%的纯合株系,经凝胶电泳测定,W_x蛋白量明显降低,并与直链淀粉含量下降表现一致。以L3-1-1-1(15.9%)和L5-8-2-1(8.4%)纯合株系为亲本,分别与龙特甫A进行成对杂交和回交,并测定了F_1和B_1F_1种子直链淀粉含量,以L3-1-1-1作亲本的F_1为21.4%,B_1F_1为17.1%;以L5-8-2-1作亲本的F_1为13.6%,B-1F-1为9.3%,结果表明:在不育系的转育过程中,以中低直链淀粉含量的转基因纯合株系为亲本,能有效降低F_1和B_1F_1的种子直链淀粉含量。

蓝标型小麦核雄性不育、保持系的选育研究

将蓝粒小麦中携带有蓝色胚乳基因和育性恢复基因的4E 染色体,附加到小麦核型雄性不育系上,选育出蓝标型小麦雄性不育、保持系。该体系浅蓝粒种子长出植株自交结实,粒色分离为深蓝、浅蓝和白粒。其中,白粒种子长出植株,全部为雄性不育,为普通小麦品种所恢复,杂种优势显著;浅蓝粒种子植株则自交结实,粒色仍分离为深蓝、浅蓝和白粒,可作为雄性不育的保持系;深蓝粒种子植株自交结实,粒色深蓝不分离。白粒、浅蓝粒和深蓝粒种子植株,在减数分裂中期Ⅰ的染色体构型,分别为21Ⅱ、21Ⅱ十1Ⅰ和22Ⅱ.

导入反义Wx基因改良杂交籼稻保持系直链淀粉含量

水稻胚乳中的直链淀粉含量是影响稻米蒸煮和食味品质的重要性状。本试验研究了适合水稻冈46B和Ⅱ32B品种进行遗传转化的外植体、培养基及光温条件,采用遗传转化技术将反义Wx基因导入生产上大面积应用的籼稻保持系冈46B和Ⅱ32B,获得了转基因植株。PCR检测证明,外源基因已整合进水稻的基因组。分析结果表明,纯合转基因水稻植株成熟种子直链淀粉含量发生了不同程度的变异。

33份美国稻品种的恢复和保持能力分析

利用野败型不育系缙1A对33份美国稻的恢保关系进行了测定,观测了F1的小穗育性。结果表明,在美国稻种中存在着对野败雄性不育育性恢复程度不同的品种,鉴定出了2份具有高恢复力、10份具有保持能力的材料,可为在重庆选育优良"三系"杂交稻亲本提供优良资源。

粳稻短根基因srt1导入雄性不育保持系的初步研究(英文)

1994至1997年研究了粳稻短根基因srt1导入3个籼稻保持系和3个粳稻保持系的F1、苗期短根的F2和F3的农艺性状及根长表现。结果表明：1）RM1与3个籼稻保持系杂交，F1植株高达150cm，抽穗迟，穗型大，结实率只有43％～47％；而与粳稻保持系杂交，F1株高125cm以下，结实率82％～91％。2）F2短根秧苗移栽大田后，一部分植株逐渐死亡，一部分抽穗成熟，而少部分株型类似保持系的植株株高、结实都正常。3）六千辛B／RM1组合中苗期短根、成熟期株高结实都正常的F2植株所衍生的F3株系，种子发芽后11d以内冠根长度短于六千辛B、Ohchikara、六优1号。

Rht12矮秆基因在不育系繁殖中的应用研究

为了解决小麦矮秆不育系的繁殖问题 ,使半矮秆杂种小麦尽快投入生产应用 ,利用中国农业大学从德国引入的 Rht1 2矮秆系与江苏省小麦推广品种杂交和回交 ,育成了适合江苏省南部种植的Rht1 2矮秆系及其 T型细胞质雄性不育系。由同一品种转育的 Rht1 2矮秆系 ,其株高变动于 50～ 90 cm之间 ;不同株高的 Rht1 2矮秆系可以配制出不同株高的杂种 F1。在拔节期至孕穗期喷施 50～ 1 0 0 mg/ kg的赤霉酸溶液 ,可以使 Rht1 2矮秆系的株高显著增加。在不育系种子繁殖区内 ,喷施 50 mg/ kg的赤霉酸溶液 ,保持系株高由 65cm增加到 90 cm,不育系植株的异交结实率由对照的 2 0 .2 %增加到 60 .4 % ,从而显著地提高了不育系种子产量。株高的差异也能在收获时防止保持系种子混入不育系中 ,从而可以确保不育系种子的纯度。本文还讨论了如何解决 Rht1

白菜型油菜(B.campestris L.)双显性核不育896AB的选育

以北方白菜型油菜自交系S_3-18为母本,加拿大白菜型春油莱Tobin为父本杂交。在自交2代中出现不育株37AB,经研究认为,该不育材料是由2种不育基因(MSMSrfrf、MSmsrfrf)、4种保持基因(MSMSRfrf、MSmsRfrf、msmsRfrf、msmsrfrf)组成的杂合不育群体。用成对保持、双隐性测交的方法,经2～3个世代的选育,育成896AB双显性核不育系及125ab等双隐性临保系。用双隐性临保系对双显性不育系保持,可获得全不育系。再用含抑制基因(RfRf)的植株与全不育系杂交,使全不育系恢复可育,实现双显性核不育的三系配套。

褐飞虱抗性基因及其在籼型杂交水稻育种上的应用

介绍了褐飞虱生物型及水稻褐飞虱抗性基因,综述了褐飞虱抗性基因在水稻两系和三系育种上的应用,最后指出了我国水稻种植存在的问题并展望了褐飞虱抗性育种今后的研究方向。

普通小麦细胞质雄性不育保持系mtDNA基因文库的构建

以普通小麦细胞质雄性不育保持系 75 3369B为材料 ,分别用限制性内切酶EcoRⅠ和MboⅠ对 75 3369B的mtDNA进行完全酶切和部分酶切 ,构建了两个基因文库。其中用EcoRⅠ酶切得到的库 (以下简称ME库 )由 350个重组子构成 ;MboⅠ酶切所构建的库 (以下简称MM库 )由 4 50个重组子构成 ,MM库的库容量是 98 12 %。同时 。

与甘蓝型油菜隐性核不育rf基因连锁标记的开发

甘蓝型油菜不育系20118A为三隐性上位互作遗传模式,其不育性受两对重叠隐性不育基因(a和b)与一对隐性上位抑制基因(rf)互作控制。rf基因纯合时对a和b基因起抑制作用,使油菜育性恢复,可用于核不育三系法育种。为缩短临保系的育种周期,本文利用一个20118A与其临保系M-6029的BC1分离群体获得了7个与rf连锁的AFLP(扩增片段长度多态性)标记,构建了局部连锁图,图距在3cM～17cM。其中距rf最近(3cM)的标记为EA10MC03。用引物对F3和R3成功地将EA10MC03转化成SCAR(序列特异性扩增区)标记,能区分杂合型Rfrf单株和纯合型RfRf单株,为分子标记辅助选择隐性核不育临保系奠定了基础。

大豆M型质核互作雄性不育系W931A具恢复基因的品种地理分布

选用295个国内外不同生态类型的大豆品种,通过与M型雄性不育系W931A进行测交,筛选含恢复基因的品种,并研究其地理分布特点。结果表明:M型雄性不育系W931A的恢复品种在不同生态区分布率明显不均;具强恢复基因的品种主要来源于我国南方大豆生态区域,而东北大豆生态区域以具保持基因的品种为主;日本、韩国及美国北部品种也多具保持基因型。

甘蓝型油菜隐性核不育上位基因抑制作用专一性研究

将甘蓝型油菜隐性上位互作核不育系9012A的临时保持系12-148-204-F14TAM、204TAM分别与双隐性核不育系5A杂交,研究隐性上位抑制基因rfrf对5A中不育基因ms1ms1ms2ms2的抑制作用。结果表明rfrf基因对ms1ms1ms2ms2的不育性表达没有抑制作用,而对9012A中不育基因ms3ms3ms4ms4具有专一抑制作用。

UNIFAC模型的应用

UNIFAC模型目前已成为推算非电解质溶液中组分活度系数应用最广泛的模型,并且用于工程设计计算。本文综述了UNIFAC模型在各个方面的应用发展概况及UNIFAC模型在电解质及高分子溶液的扩展应用。

粳稻抗虫转基因保持系的研究

利用基因枪转化法,以优质粳稻保持系早花二B为受体,获得了含有GNA和Hyg基因的转基因植株。对T2产生的6个纯合株系进行多代潮霉素筛选、PCR分子检测及稻飞虱接种鉴定,表明标记基因在受体中稳定遗传,并高效表达,且一经纯合不再分离;而目的基因表达效果不一样,只有T-10(克隆号A5-32)表达效果最好,其抗虫性达到中抗(MR)以上水平,比受体抗性(S)明显提高。将转基因保持系与不育系早花二A回交,获得的转基因不育系高抗潮霉素,且抗性也完全纯合,表明转基因保持系的抗性基因已转化到不育系中,并得到高效表达。