利用分子标记将2Ai-2染色体转移到小麦ph1b遗传背景的研究

小麦ph1b突变体可诱导部分同源染色体配对和交换,产生遗传上较为稳定、补偿性较好的重组体。将外源染色体引入ph1b的小麦遗传背景是产生目标染色体重组体的基础,但ph1b植株没有明显而稳定的表型性状,难以从表型上进行选择。本研究利用CSph1b缺失区中的分子标记Mads及外源染色体特异的分子标记P4和P68,对小麦-中间偃麦草2Ai-2(2B)异代换系N420与CSph1b的杂种F2群体及其衍生的F5株系进行ph1b-2Ai-2染色体综合体的选择,高效地获得了目标基因型。

高产棉花打顶调控的群体适宜性研究

以北疆高产棉花为研究对象,对3种密度条件下不同打顶时间调控的高产棉花光合势、最大叶面积指数(LAImax)、冠层透光率、纤维品质和产量等进行了研究。在密度梯度上,随密度增加棉花产量增加。在225?03和300?03株穐a-1高密度条件下,与同密度下1次打顶(7月5日)相比,2次打顶增产8.4%和13.4%,3次打顶增产6.4%和7.1%。在150?03株穐a-1密度情况下,7月5日1次打顶处理产量最高,2次、3次打顶处理产量分别下降8.2%和6.2%。低密度情况下,棉田苗蕾期LAI较小、漏光损失大,光合势低,是实现高产、超高产的主要限制因子,分期打顶使群体适宜性降低,导致减产。高密度条件下棉花苗蕾期LAI增加,提高了棉花群体光合势;分期打顶使LAI在冠层中的分布向上向下“分异”,保证了较适宜的LAImax及其在冠层中的合理分布。当密度增加至300?03株穐a-1时,纤维比强度显著下降。生产上宜将最高密度(实际收获密度)设定在225?03株穐a-1左右,既能增强棉花群体的适应性,提高产量,且对品质影响不明显。

利用SSR标记分析玉米群体遗传变异的取样方法

针对4种多株叶片混合DNA取样方法,利用SSR标记分析了Pob69和Pob70群体的遗传变异,探讨建立玉米群体遗传多样性分析的技术体系。从2个群体中分别提取50个单株叶片DNA和5、10、15、20个单株叶片混合样本DNA,用均匀分布在玉米染色体上的17对SSR引物对不同处理的混合DNA样本进行扩增,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳,比较了采用不同取样方法的叶片DNA扩增的等位基因数目、多态性信息量和遗传多样性指数,表明用10株叶片混合提取的DNA样本可以代替相同数目(10个)的单株DNA的混合样本。该技术策略可以进一步减少工作量,提高效率,已用于研究大量玉米群体的遗传关系。

广西地方玉米种质和加拿大群体的遗传多样性分析

【目的】分析45份广西地方玉米品种和15份加拿大改良群体的遗传多样性,为更好地利用地方品种拓宽广西玉米种质的遗传基础提供理论依据。【方法】采用混合取样法(每个群体中随机提取4个混合样本,每个样本包括10个单株)和SSR分子标记技术进行研究。【结果】70对SSR引物在60个群体的240份样本中扩增出245条等位基因,每对引物检测出的等位基因数目为2～6条,平均每个位点3.5条。加拿大的15份群体和广西的45份地方品种分别聚为二大类群。加拿大的15份群体又可以分为硬粒型和马齿型两个亚群。在45份广西地方种质中,同样可以分为硬粒型和马齿型两个亚群;糯玉米没有单独聚类,而是分散在硬粒型类群当中。【结论】广西亚热带种质比温带的加拿大种质具有更大的遗传变异,研究这些材料的遗传多样性可更好地扩增广西玉米种质的遗传基础,对玉米育种中发现潜在突破性种质可能会起到一定的作用。

利用SSR标记分析热带、亚热带玉米自交系的遗传多样性

从本实验室确定的核心引物中筛选出39对扩增产物具有稳定多态性的引物,利用这39对SSR标记引物研究了35份热带、亚热带玉米自交系的遗传多样性。39对引物在供试材料中共检测到153个等位位点的变异,每对引物检测等位位点2～8个,平均3.92个;引物的多态性信息量(PIC)变化范围为0.27～0.79,平均0.59。聚类结果表明,41份自交系划分为3个类群,分类结果与系谱基本一致。

选育高产、高配合力玉米自交系的途径与方法

阐述了玉米近交衰退的理论基础,强调了加性遗传效应对杂种优势的作用以及穗部性状的配合力与产量的相关性,分析了系谱法不同世代家系的测交产量与家系世代的关系。提出了采用系谱法与家系内小群体轮回选择相结合的选育方法,并从S3家系开始进行家系内轮回选择和选育高产、高配合力玉米自交系的技术方案。

一个新的小麦非生物胁迫诱导基因的克隆及表达特性

【目的】水分胁迫和低温是制约植物生长发育的重要限制因子,研究植物感知、传递胁迫信号,并对重要的基因进行克隆对改良作物的抗性有重要意义。本试验的目的是克隆与水分胁迫相关的基因,通过基因的功能进一步了解植物的抗旱机制,并为抗逆育种提供候选基因。【方法】试验应用噬菌体原位杂交技术从小麦旱胁迫cDNA文库中克隆了一个水分胁迫诱导基因片段W89。用5′-RACE和RT-PCR方法,获得了W89基因的全长序列。【结果】W89全长cDNA为2392bp,其中,编码区长1896bp,编码631个氨基酸。Southern杂交表明,W89是一个单拷贝基因。RT-PCR结果表明,W89受干旱、低温和ABA的诱导。氨基酸序列分析发现W89有一个DUF248保守区(pfam03141),包含一个具有SAM(Sterile Alpha Motif)结合基序的甲基转移酶区。同源性分析发现W89与一个水稻干旱诱导蛋白(BAD67956)的同源性为66%,推测W89可能是一个新的小麦干旱诱导的基因。【结论】根据甲基转移酶和SAM结合基序的功能,推测W89的SAM结合基序可能与其它蛋白或转录因子相互作用调控植物胁迫基因的表达,并且可能在干旱胁迫的早期调控信号的转导。

玉米杂交种母本自交系的SSR快速鉴定技术

实验以10个我国主要玉米杂交种的正反杂交组合为材料,分别提取杂交组合果皮、种胚以及母本自交系植株叶片的DNA。每一个正反交组合选取10对多态性SSR引物,对正交组合的母本、正交组合果皮、反交组合母本、反交组合果皮和杂交种F1种胚的DNA进行扩增。数据分析显示,97.5%杂交组合果皮的SSR标记带型呈纯合单一带型,与其母本相同;有2.5%杂交组合果皮DNA扩增出双带型,与杂交种胚相同。根据重复分析结果推测,这可能与母本自交系在某些位点处于杂合状态有关。研究结果表明:采用SSR标记分析玉米杂交组合F1果皮DNA,可以快速鉴定出母本自交系的DNA指纹特征。

我国玉米杂交种产量性状变化趋势研究

选用我国不同年代具有较高影响力的30个玉米杂交种,系统研究玉米杂交种在不同生态区和不同密度下其产量性状的演变规律。北京和新疆试验点的结果表明,50年代和1970年至21世纪初的杂交种在不同试验密度下,不同年代品种间产量增益均存在明显差异;新杂交种在抗逆性方面取得了积极的改良进展;不同年代培育的品种在逆境严重的生态区和逆境轻的条件下都取得了积极的改良效果;我国的玉米育种水平长期以来一直停留在中低密度水平,高密度下的育种目标没有得到有效落实。

不同产量水平的玉米自交系农艺性状分析

采用聚类分析、因子分析、通径分析的方法,对我国常用自交系的农艺性状与单株产量间的关系进行分析。研究影响我国玉米自交系单株产量的主要因子,了解不同产量水平下自交系农艺性状间的关系。结果表明,我国常用66份自交系划分为低产型和高产型两类。不同玉米自交系性状间存在很大差异,同一自交系不同性状间也存在差异,同时筛选出具有不同优良性状的自交系。按方差贡献率大小,对玉米自交系单株产量起重要作用的主因子依次为衰老、叶源量、生物学产量、穗生长势等。千粒重对低产自交系起主要决定作用,行粒数是高产自交系的主要决定因素,穗行数是其主要限制因素。改良自交系应注重主因子的效应,低产自交系主攻千粒重,高产自交系主攻行粒数。

利用SSR分子标记辅助选择构建QPM近等基因系

利用分子标记辅助选择构建QPM近等基因系,以phi057为特异性引物,对90个回交群体各世代进行选择,构建出一批来自不同遗传背景的QPM近等基因系。结果表明,引物phi057在QPM与普通玉米自交系间表现多态性,能准确区分O2O2、O2o2和o2o2这3种基因型。因此,利用微卫星标记引物phi057在QPM与普通自交系杂交、回交世代中进行o2基因的选择是可行的。实验中的大部分材料在回交5～6代后与轮回亲本的农艺性状极为相似并稳定下来。经卡方检验,OO和Oo的分离比例为1∶1,符合孟德尔遗传分离比例。