庄勇[1]2003年在《洋葱主要品质性状遗传效应的初步研究》文中研究指明以23个洋葱品种为试验材料，分析了6个品质性状在不同皮色材料间的差异性以及各性状间的遗传相关性。结果表明，这6个性状在不同皮色材料间以及同一皮色不同材料间存在很大差异，白皮洋葱的鳞茎紧实度、干物质含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和丙酮酸含量均高于其它品种，红皮洋葱的蛋白质含量最高；遗传相关性分析结果表明，蛋白质含量与其它性状间的相关性均不显着，可溶性固形物含量与除蛋白质含量外的4个性状间相关性均达到极显着水平，鳞茎紧实度与可溶性糖含量呈极显着相关，与可溶性固形物含量和丙酮酸含量的相关性达到显着水平。 以7个有典型差异的品种为试验材料，按Griffing(Ⅳ)方法进行双列杂交，对6个性状的杂种优势、配合力和遗传参数进行了分析和估算。试验结果表明，鳞茎紧实度、蛋白质含量和丙酮酸含量大多表现为负向的杂种优势，可溶性固形物含量和可溶性糖含量具有较强的正向杂种优势，干物质含量的杂种优势表现为较广泛的分布。配合力分析结果表明，这6个性状的一般配合力方差和特殊配合力方差在模型Ⅰ和模型Ⅱ下均达到显着水平，说明基因的加性效应和非加性效应对这6个性状的遗传均有一定的作用；亲本2和6的该6个性状的一般配合力均较高，是比较好的优势育种材料；亲本的一般配合力和组合的特殊配合力表现既有相对一致之处，也存在相反的现象。遗传参数估算结果表明，鳞茎紧实度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和丙酮酸含量的遗传均符合加性-显性模型，但显性作用高于加性作用，显性方向指向减效。洋葱干物质含量遗传主要显性作用控制，存在上位性作用，显性方向指向增效。洋葱蛋白质含量遗传符合加性一显性-上位性模型，但显性作用更重要，显性方向指向减效。鳞茎紧实度、千物质含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和丙酮酸含量的的遗传由寡基因控制，控制蛋白质含量遗传的基因约为两组;鳞茎紧实度、蛋白质含量和丙酮酸含量的狭义遗传力低，宜在高世代进行选择，干物质含量、可溶性固形物含量和可溶性糖含量具有较高的狭义遗传力，早期世代选择具有一定的效果。
李慧[2]2006年在《番茄主要品质性状的杂种优势及其遗传效应的研究》文中研究表明本研究选用果实颜色、果形、营养成分含量差异显着的5个番茄材料为亲本,采用半轮配法杂交设计,分析了维生素C、可溶性总糖、可滴定有机酸、糖酸比、可溶性固形物、番茄红素、果实硬度、果肉厚度、贮藏指数、横径、纵径、果形指数等12个品质性状的杂种优势和配合力效应,并探讨了品质性状之间的遗传相关,取得如下主要结果:1、选用5个不同类型亲本按半轮配法杂交设计配制10个杂交组合,对12个品质性状进行了杂种优势和配合力分析,结果表明:1.1番茄品质性状的杂种优势普遍存在,其中可溶性总糖、果实硬度、番茄红素、贮藏指数、果形指数等五个性状表现出较强的正向杂种优势,横径表现出较强的负向杂种优势,其余6个性状正优势组合数与负优势组合数相当。显性度分析得到类似结果。杂种优势程度因不同的性状而异,其中贮藏指数杂种优势最明显,各性状在不同组合间的杂种优势变异幅度不同。1.2各亲本12个性状的一般配合力方差均达到了显着或极显着水平,除维生素C特殊配合力方差未达到显着水平外,其余性状的特殊配合力方差均达到了显着或极显着水平,这表明这些品质性状的变异受基因加性效应或非加性效应的影响,或两者兼而有之。不同亲本不同性状的一般配合力效应值是不同的,特殊配合力方差也存在较大差异,可用配合力效应及其方差大小对亲本作综合的评价。亲本0404综合性状优良,是个理想的亲本材料,0402可作为培育加工用番茄的亲本材料。1.3果肉厚度、果实硬度、番茄红素、横径、维生素C、果形指数、纵径、糖酸比、可滴定有机酸、贮藏指数、可溶性固形物、可溶性总糖广义遗传力分别为84.12%、93.57%、78.93%、85.28%、61.49%、82.59%、64.85%、72.79%、57.00%、69.54%、31.72%、58.81%;狭义遗传力分别为70.18%、66.64%、65.04%、64.92%、61.23%、39.27%、26.38%、23.99%、22.61%、2.72%、1.84%。维生素C、番茄红素、果实硬度、果肉厚度、横径、果形指数的广义遗传力和狭义遗传力较高,早期世代选择具有一定的效果。糖酸比、贮藏指数、纵径、可溶性固形物、可溶性总糖、可滴定有机酸的狭义遗传力较低,宜在高世代进行选择。2、选用15个番茄材料为试验材料,分析了12个品质性状的遗传相关,结果表明:可溶性固形物与其它性状之间相关性均不显着,番茄红素与维生素C、果实硬度、果形指数正相关系数分别为0.6857、0.6883、0.9369,与横径相关系数达到-0.9367;果肉厚度与果实硬度关系密切;贮藏指数与果实硬度高度正相关;糖酸比与可溶性总糖、可滴定有机酸关系密切,其中可滴定有机酸对糖酸比的影响更大;果形指数与维生素C、果实硬度、番茄红素、果肉厚度、贮藏指数极显着正相关,品质育种中要注重对高果形指数的选择。
耿友玲[3]2009年在《黄瓜果实几种主要芳香物质含量的遗传分析》文中研究说明黄瓜(Cucumis sativus L.)是葫芦科重要成员之一,是世界上继番茄、白菜和洋葱之后的第四大被广泛种植的蔬菜作物。它具有产量高、营养丰富、效益好等特点,不仅被生食、熟食、腌渍,而且经常被人们当作水果鲜食,深受广大群众的喜爱。独特的风味是黄瓜的重要特征之一,是其一直受人们所青睐的重要原因。黄瓜风味品质一方面取决于糖、Vc、有机酸、单宁等非挥发性呈味物质,另一方面与其本身所含有的挥发性芳香物质密切相关。提高黄瓜的风味品质是黄瓜育种和栽培的重要目标。作物品质研究中,以风味的研究较为困难,由于测试分析手段的限制,人们对黄瓜风味的遗传规律尚不清楚。黄瓜芳香物质含量是影响黄瓜风味品质的重要因子。目前,对黄瓜芳香物质的研究多限于测定方法、物质组成以及栽培条件对其影响等方面。本研究在对现有黄瓜资源初步筛选的基础上,通过配制双列杂交组合、构建遗传群体,分析黄瓜果实主要芳香物质的遗传效应、遗传模型等,旨在为黄瓜品质育种提供理论依据。本研究以40个黄瓜品种为试验材料,对2E,6Z-壬二烯醛、2E-壬烯醛等6个品质性状进行聚类分析。在此基础上选择6个品种作为亲本,按Griffing方法2双列杂交法配制15个杂交组合,根据加性-显性与环境互作的遗传模型,对5种主要芳香物质含量进行遗传效应分析。以特征芳香物质含量较高的EP326和含量较低的DE843为材料,利用盖钧镒等提出的植物数量性状遗传分析方法即主基因+多基因混合遗传模型,对黄瓜果实特征芳香物质2E,6Z-壬二烯醛含量进行了遗传模型分析。主要研究结果如下:1.以40个黄瓜品种为试验材料,对2E,6Z-壬二烯醛、2E-壬烯醛等6个品质性状进行了主成分和聚类分析。结果表明: 40个品种分为六个主成分,其中产量、香味和瓜直径3个主成分的累计贡献率达88.61%,基本上可描述6个品质性状的遗传变异。对40份材料进行聚类分析,遗传距离为0.18时,可将40个品种聚为两类,在第一类品种中2E,6Z-壬二烯醛的含量较低;在第二类品种中2E,6Z-壬二烯醛的含量较高。若以0.10为阈值,可将40个品种聚为四类,第一类2E-壬烯醛含量低,并且瓜重偏轻,瓜形偏短;第二类瓜偏重,瓜形长;第叁类只有叁个品种,其中Carmen、慈溪乳瓜是短果形黄瓜;第四类2E-壬烯醛含量较高,瓜长和瓜重中等。2以EP326、秀燕、日节成、夏丰、DE843、Burpee为亲本,按照Griffing方法2配制杂交组合。采用加性-显性及其与环境互作模型,分析了6个亲本和15个杂交组合果实内5种芳香物质在大棚和露地两种栽培环境下各项遗传方差分量、遗传方差分量比值以及各芳香物质间的遗传相关,并预测在不同环境条件下F1代杂种优势的遗传表现。结果表明:2E-壬烯醛、辛醇和2E, 6Z-壬二烯醛含量受加性和显性效应控制,壬醛、6Z-壬烯醛主要受加性效应控制,2E, 6Z-壬二烯醛的加性×环境互作效应作用极显着。5种芳香物质含量的普通狭义遗传率、普通广义遗传率均达到了极显着水平,它们可以在低世代进行有效选择;遗传相关表明,5种芳香物质间遗传相关达到极显着水平。预测了部分组合的5种芳香物质含量在两种环境条件下杂种优势的遗传表现。3以黄瓜EP326和DE843杂交、自交及回交所获得的6个世代(P1、P2、F1、BC1、BC2和F2)为材料,利用主基因+多基因混合遗传模型对黄瓜特征芳香物质2E,6Z-壬二烯醛含量进行了遗传分析。结果表明:2E,6Z-壬二烯醛的遗传适合B-1模型,即受两对主基因控制的加性-显性-上位性遗传模型,控制2E,6Z-壬二烯醛含量的两对主基因都以加性效应为主,因此,对该性状的改良宜采用杂交育种的策略。
张伟强[4]2011年在《玉米产量性状QTL定位与株型性状相关基因克隆》文中研究说明高产是玉米育种的永恒主题和方向。我国玉米育种和生产实践表明,选育和推广抗耐高密度逆境的高产玉米杂交种,是实现玉米增产的重要途径。健壮的根、茎、叶合理分布是玉米单株间竞争小、雌雄穗发育协调、结实性好的内在机制。而紧凑株型建成是当前群体大、结实好、耐密植玉米新品种单产增加的根本原因。玉米产量是其构成因素出籽率、籽粒深度、百粒重等共同作用的结果,这些因素既是决定产量的重要性状,也是玉米抗耐田间高密度群体逆境条件的重要指标。因此,研究玉米产量构成因素及株型建成相关性状的基因效应、分子遗传机理,对于定向遗传改良和优良基因聚合,制定玉米分子育种方案,以及抗耐高密度逆境的高产玉米新品种选育具有重要的理论和实践意义。本研究以玉米紧凑型自交系豫82和平展型自交系沈137为材料,通过构建F2:3家系群体对产量相关性状进行QTL定位及效应分析;利用同源克隆的方法分别克隆了调控水稻株型建成基因OsLIC及OsDwarf同源的玉米ZmLIC及ZmDwarf2基因;对玉米ZmLIC及ZmDwarf2基因进行了初步染色体定位以及功能推测;利用实时荧光定量PCR法研究了ZmLIC及ZmDwarf2基因的表达模式,分析了不同自交系不同发育时期各器官的表达情况,试图明确ZmLIC及ZmDwarf2基因之间的表达关系;构建了ZmLIC基因35S融合表达载体,并对ZmLIC基因进行了亚细胞定位研究;构建了ZmLIC基因的过量表达载体,通过农杆菌浸染花序法转化拟南芥,得到了转基因一代植株。主要研究结果如下:1.以豫82×沈137组配的229个F2:3家系为作图群体,构建了具有222个SSR标记的遗传连锁图谱,图谱总长度为1864.7cM,两标记间平均距离为8.40cM。采用复合区间作图法,对3个环境下F2:3家系产量相关性状表型值的均值进行了QTL定位分析,共检测到15个QTL;其中,控制出籽率、籽粒深度、百粒重的QTL分别为3个、3个和4个,它们的联合贡献率分别为35.5%、28.1%和39.0%。尤其是位于第1染色体上介于标记为umc1335与umc2236之间控制出籽率的QTLqSP1b和介于标记umc1508与umc2235之间控制籽粒深度的QTL qKD1,分别解释18.9%和9.2%的表型变异,第9染色体上控制百粒重的qKW9b具有较大的贡献率和效应值。2.利用同源克隆等方法,首次成功克隆了玉米ZmLIC基因,GeneBank登录号为HQ619957,该基因cDNA序列全长1387bp,开放阅读框1206bp可编码401个氨基酸。BLAST分析发现,ZmLIC与水稻OsLIC位于同一进化分枝,其亲缘关系最近,同源性达74%;蛋白结构预测显示其蛋白含有OsLIC典型的CCCH-型锌指蛋白结合域,表明ZmLIC基因是OsLIC的同源基因。3.荧光定量PCR研究表明,豫82、沈137中ZmLIC基因表达趋势基本一致,为3-5叶期表达量低,6-12叶期处于表达高峰,13叶期后表达量又渐下调。其中,就不同器官而言,豫82、沈137叶枕处,基因ZmLIC表达量相对最低,其次为叶鞘。就不同自交系而言,除叶片以外的其它器官中,豫82的表达量较沈137高。4.成功构建了玉米ZmLIC基因的35S融合表达载体并通过基因枪轰击,使其在洋葱表皮瞬时表达,结果表明,ZmLIC基因具有质、核定位功能;构建了过量表达载体1391-Shen137-ZmLIC,且将该基因转入野生型拟南芥,对阳性候选转基因的PCR鉴定表明,已经成功将该基因转入拟南芥。5.利用同源克隆等方法,首次成功克隆了玉米ZmDwarf2基因,GeneBank登录号为HQ619956,该基因cDNA序列全长1501bp,开放阅读框1398bp可编码465个氨基酸。BLAST分析发现,ZmDwarf2与水稻OsDwarf位于同一进化分枝,其亲缘关系最近,同源性达84%;蛋白结构预测显示其蛋白含有OsDwarf典型的细胞色素P450加氧蛋白结合域,表明ZmDwarf2基因是OsDwarf的同源基因。6.实时荧光定量PCR研究表明,豫82、沈137中ZmDwarf2基因表达趋势基本一致,为3-4叶期表达量低,8-12叶期处于表达高峰,13叶期后表达量渐降。其中,就不同器官来说,豫82、沈137叶枕处,基因ZmDwarf2表达量相对最高,而叶鞘处,基因ZmDwarf2表达相对最低。就不同自交系而言,沈137在叶片、叶枕、叶鞘、茎尖等器官中表达量较豫82高。7.两基因间的表达关系研究表明,豫82各器官中基因ZmLIC表达量总体较基因ZmDwarf2高,而沈137叶枕中,基因ZmLIC表达量总体较基因ZmDwarf2低;基因ZmLIC对ZmDwarf2通过上位性互作协同调控BR生物合成进程,进而影响玉米植株形态建成。
张豹[5]2015年在《甘蓝型油菜导入系构建、重要农艺性状QTL分析和白花基因克隆》文中研究指明芸薹属植物中有很多重要的工业用或食用油料作物、蔬菜和饲料作物,具有重要的经济价值。为了揭示甘蓝型油菜重要农艺性状的遗传基础,本研究中通过构建甘蓝型油菜重迭片段导入系并将其用于甘蓝型油菜产量和品质相关性状的QTL分析。另外,本研究利用图位克隆的方法分离了人工合成型甘蓝型油菜No.2127中的白花基因Bna C3.CCD4,解析芸薹属植物花色形成和维持的分子机制,揭示花色演化与植物环境适应性的关系,并对其在芸薹属中的进化模式进行了详细的分析。主要结果如下:1.甘蓝型油菜重迭片段导入系的构建及其产量和品质相关性状的QTL分析本研究以ZY821为受体亲本、No.2127为供体亲体,通过ZY821与ZY821/No.2127衍生的DH系回交结合SSR分子标记辅助选择的方法构建了一套甘蓝型油菜重迭片段导入系。该导入系群体包括89个株系,并利用简化基因组测序技术对这个群体进行了基因型检测,平均每个株系导入3.76个片段,每个片段的平均长度为21.86c M,平均背景回复率为96.24%,所有目标片段相互重迭连接基本覆盖甘蓝型油菜全基因组。通过对该导入系群体开花期、角果长、每角果粒数及8个种子品质相关性状(蛋白质、含油量、芥酸、硫甙、二十碳烯酸、亚油酸、油酸和棕榈酸)的表型考察发现它们均表现为连续分布和超亲分离现象,且多数性状间存在显着的相关性。结合基因型及武汉2年的表型数据对这11个性状进行QTL分析,共检测到43个QTL,其中控制开花期、角果长和每角果粒数的QTL个数分别为4、3和9,控制种子蛋白质、硫甙、含油量、芥酸、二十碳烯酸、亚油酸、油酸和棕榈酸的QTL个数分别为3、3、5、4、3、4、3和3。其中29个QTL在2年中都能检测到,且对A2染色体上的开花期基因、C3染色体上的白花基因、C8上面的籽粒颜色基因、C8上面的高含油量基因和A9上面的高硫甙基因等正在开展或者已完成定位和克隆工作。2.芸薹属显性白花基因的图位克隆、功能及进化分析甘蓝型油菜黄花栽培品种ZY821和白花品系No.2127的花瓣中最主要的类胡萝卜素成分都是紫黄质、cis-β-紫黄质和叶黄素;但类胡萝卜素总含量以及多组分含量间存在显着差异。ZY821花瓣中类胡萝卜素总量是No.2127的43倍,且紫黄质占其总含量的89%,是No.2127花瓣中紫黄质含量(8.80±1.27μg/g FW)的94倍。甘蓝型油菜白花表型受单个显性核基因Bna FC控制。利用图位克隆技术,Bna FC被确定为一个编码类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD4)的基因,并用候选基因的关联分析和甘蓝型油菜的遗传转化实验对其进行了最终确定。在白花品系No.2127中,存在着有功能的Bna C3.CCD4(WT型)基因,其具有1791bp的开放阅读框,编码597个氨基酸。位于质体的Bna C3.CCD4蛋白优先在甘蓝型油菜的花蕾和花瓣中表达,将α-或/和δ-胡萝卜素裂解生成α-紫罗酮,使得甘蓝型油菜花色由黄变白。而在黄花品种ZY821中,Bna C3.CCD4基因中存在这一个长度约7.6kb的CACTA-like转座子(TE1)的插入,扰乱了Bna C3.CCD4在黄花品系中的转录。这种包含有TE1的C3.CCD4的单倍型被命名为M1型。在芸薹属中共存在5种C3.CCD4单倍型,分别是功能性型的WT型,以及4种功能突变类型:M1型-M4型。这4种突变类型破坏了C3.CCD4的功能,因此使得花色由白变黄。在黄花甘蓝中存在所有的这4种突变类型,而在黄花甘蓝型油菜中只存在M1型,以及在黄花埃塞尔比亚芥中只存在M1型和M4型两种。因此推测:C3.CCD4中CACTA-like转座子TEs的插入事件发生在甘蓝型油菜和埃塞尔比亚芥菜的形成之前。除此之外,M2型和M3型仅在黄花甘蓝中发现,却不存在与异源四倍体的甘蓝型油菜和埃塞尔比亚芥菜,这说明M2型和M3不存在于当时甘蓝型油菜和埃塞尔比亚芥的起源中心,没有参与这两种异源四倍体的物种形成。
杨明凯[6]2012年在《大葱杂交后代主要品质性状遗传特性的研究》文中提出本文选用了主要性状差异较大的8个大葱品种为材料，按照完全双列杂交法配置成28个组合，对获得的F_1代及亲本材料进行了调查。利用所获得的数据分析了大葱6个性状的杂种优势，广义遗传力，狭义遗传力，亲本一般配合力，特殊配合力和遗传相关性。试验结论如下：试验结果表明，可溶性糖含量和可溶性固形物含量大多表现较强的正向杂种优势，游离氨基酸含量，蛋白质含量和香辛油含量在F_1代大都表现为负向杂种优势，干物质含量杂种优势表现较为广泛。香辛油含量在F_1代大都表现为负向杂种优势，即趋向于辛辣味减少，因此应根据育种目标来选择亲本。对于脱水加工品种，需较强辛辣味，宜选择香辛油含量高的材料作亲本，对于鲜食品种，则需具甜味、辛辣味轻，则双亲中应至少有一个香辛油含量较低。配合力分析表明，在分析的6个性状中，亲本6和7均具的较高的一般配合力，是比较好的杂交育种材料。一般配合力高的亲本易产生特殊配合力高的组合，但也有不一致的情况。各性状间的遗传相关性分析结果表明，可溶性固形物含量与干物质含量之间相关非常显着，可溶性糖含量与干物质含量和可溶性固形物含量呈显着正相关，游离氨基酸含量除与可溶性蛋白含量呈显着相关外，与其他性状相关性均不显着，香辛油含量与可溶性固形物含量显着相关外，与其他性状含量相关性不显着。干物质含量显性效应要比加性效应重要，广义和狭义遗传力都较高，早期世代选择效果较好。可溶性固形物含量和可溶性糖含量加性效应要比显性效应重要，广义和狭义遗传力都较高，早期世代选择效果较好。游离氨基酸含量和香辛油含量显性效应比较重要，广义遗传力和狭义遗传力都较低，早期世代选择效果小，而尽可能以系统选择为好。可溶性蛋白显性效应比较重要，狭义遗传力低而广义遗传力高，则非加性基因在总基因方差中所占比重较大，其后代稳定性差。后代该性状在早期选择效果不大。
耿玉珂[7]2014年在《植物发育相关基因Tip41在小麦中的遗传效应分析》文中提出普通小麦(Triticum aestivum L.)是异源六倍体(AABBDD),基因组庞大(约为水稻基因组的40倍),重复序列含量高(-85%),导致小麦基因组学研究、基因克隆面临巨大困难。在小麦核心种质群体中,通过基因组关联分析,发现了一个与株高、千粒重及穗长性状显着相关的SSR(Simple Sequence Repeat)标记位点,Xgwm212-5D。我们将大小为～120kb、含有Xgwm212-5D标记位点的BAC (Bacterial Artificial Chromosome)阳性克隆进行测序,发现该SSR标记位于一个基因的第7外显子与第7内含子之间,该基因属于一类高度保守的TIP41基因家族(暂命名为TaTip41),是雷帕霉素代谢途径(Target of Rapamycin,简称TOR)的重要成员,在酵母中调节氮营养的吸收与利用,其在植物中的功能未见报道。该研究发现TaTip41呈组成型表达,在花器官中表达量较高。亚细胞定位结果表明TaTIP41定位于细胞质、细胞核、细胞膜上。与野生型相比,拟南芥突变体attip41开花期延迟、角果长度增加、种子粒数增多；此外,TaTip41在拟南芥中过表达引起开花期显着提前,表明植物Tip41基因可能是生育期的正调控基因。酵母双杂实验证明小麦和拟南芥的TIP41与TAP46均能相互作用,二者表达水平呈负相关趋势。与野生型拟南芥相比,attip41对氮胁迫更敏感,推测TIP41通过与TAP46相互作用的方式参与调节TOR信号通路。有趣的是,TIP41与PP2A蛋白磷酸酶调节亚基B55p能够相互作用,促进开花正调控基因FT和SOCl的表达,同时抑制开花负调控基因FLC的表达,共同参与拟南芥与小麦开花时间的调控。我们获得小麦TaTip41基因组序列和cDNA序列,利用缺体-四体及作图群体将其定位于第五部分同源群染色体上。对小麦微核心种质(Mini-core collection)进行基因分型,经关联分析,发现该基因与株高、抽穗期、成熟期、千粒重等农艺性状密切相关。在蔷薇麦／郑麦366选择导入系中,TaTip41-5D优异单元型(Hap-5D-IT)对千粒重和穗粒数有明显的正向效应。通过RNA干扰技术将TaTip41沉默,其表达水平在T0代株系中下调50%～75%,后续工作将重点关注TaTip41的沉默对小麦表型的影响,进一步为阐明植物Tip41的作用机制提供实验证据。在本研究中,我们基于自然群体的关联分析方法挖掘到一个新的定位于小麦5DL的植物发育相关基因-TaTip41,结合基因功能验证方法对其遗传效应进行解析,推测该基因同时参与植物生长发育及营养代谢调控。本研究为小麦重要基因的发掘提供了新思路,所发现的优异等位变异有望应用于育种。
王桂娟[8]2005年在《云南元江普通野生稻渗入系产量性状及高光效QTL定位分析》文中进行了进一步梳理本研究利用云南元江普通野生稻为供体亲本、优良籼稻品种“特青”为受体亲本构建的高代回交群体BC_3F_3和渗入系群体,配制回交(特青为母本)和测交(两系不育系培矮64S为母本)组合,对株高、单株有效穗、每穗粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、每穗粒重、单株产量等8个农艺性状和光合速率进行了考查和OTL分析。主要结果如下: 1.在BC_3F_3群体和渗入系群体中共检测到52个控制8个农艺性状的QTL。两群体共同检测到的QTL有15个,在第8染色体RM337附近检测到分别控制每穗粒数、每穗实粒数、每穗粒重、单株有效穗的QTL,它们分别是qGP8.1、qFG8-1、qYP8.1和qPN8.1,在两个群体中的贡献率依次为24%和8%、23%和9%、21%和13%、15%和7%,加性效应值依次为100.75和58.95、62.00和58.07、1.43和1.67、-2.75和-2.41,来自野生稻的等位基因可显着提高群体的每穗粒数、每穗实粒数、每穗粒重及减少单株有效穗。 2.利用渗入系的回交F_1表型值和中亲优势值(H_(MP)),在第6染色体RM3附近检测到1个同时控制每穗实粒数和每穗粒重的杂种优势位点,贡献率分别为13%和10%,效应值分别为30.28和0.67,野栽等位基因杂合表现为正优势,且均表现为超显性效应。 3.利用BC_3F_3测交F_1群体和渗入系测交F_1群体,在第7染色体RM298附近检测到1个同时控制除单株产量、结实率外的其他6个性状的重要QTL,平均贡献率高达17%,单株有效穗加性效应为正,来自野生稻等位基因可增加单株有效穗。 4.在BC_3F_3和渗入系回交群体中,利用中亲优势值检测到60个杂种优势位点,其中32个位点野栽等位基因杂合表现为正优势,28个位点等位基因杂合表现为负优势;4个杂种优势位点表现为显性,56个杂种优势位点表现为超显性,占93.3%,因此,从单位点水平上来说,超显性假说是杂种优势重要遗传基础。 5.定位了3个高光效QTL,即第5染色体RM153附近的qNPR5.1、第9染色体RM105附近的qNPR9.1和第12染色体RM453附近的qNPR12.1,这3个QTL均表现为增加净光合速率的效应。其中qNPR5.1在两个群体中同时检测到,贡献率分别为7%和6%,加性效应分别为5.94和3.79,来自野生稻的等位基因能提高光合效率。
张鹏[9]2009年在《黄瓜果实弯曲性QTL定位及蛋白质组差异研究》文中认为果形是黄瓜非常重要的品质性状之一。在黄瓜生产过程中,收获的果实大部分果形不规则,其中多数是弯曲果实,果实弯曲严重影响了黄瓜外观品质、风味和口感,使黄瓜商品性显着下降。因此,减少弯曲果实的比率在黄瓜育种工作及生产栽培中至关重要。为了能从遗传育种角度对黄瓜果实弯曲性进行探索,实现对果实弯曲的调控、防治和改良,有必要以遗传分析为嵌入点从细胞水平和分子水平明确果实弯曲性遗传规律、进行果实弯曲性遗传分析、找寻与果实弯曲相关的特异蛋白,对黄瓜果实弯曲性的遗传机制及分子机理进行系统的研究。以此为目标开展黄瓜果实弯曲性研究和分子辅助选择育种,有助于在黄瓜商品化育种和生产过程中减少弯曲果实的产生,提高黄瓜生产的商品率,创造更高的商业价值,更重要的是能够为明确黄瓜果实弯曲机理、培育果形性状优良的黄瓜新品种提供理论依据。本研究利用MATLAB语言建立了全新、准确、科学、快速的黄瓜果实弯曲度测量方法,使黄瓜果实弯曲度测量的准确性和识别效率大大提高。同时,以具代表性的果实弯曲品种和果实顺直品种为亲本,构建遗传规律研究体系,进行黄瓜果实弯曲性遗传分析,对F2分离群体进行分子标记和QTL定位,从而研究黄瓜果实弯曲的遗传机制。利用双向凝胶电泳技术,分离弯曲黄瓜果实典型部位的差异表达蛋白质,对蛋白质差异点进行质谱分析,从分子水平分析黄瓜果实弯曲的内在机理。利用计算机图像识别技术与遗传分析相结合的方法以及蛋白质组学角度和方法对黄瓜果实弯曲性进行研究,主要研究结果如下:1.运用MATLAB语言开发了图像采集、灰度化、分割黄瓜与背景(包括图像灰度化,格式转换和二值化)、边缘检测、轮廓提取等一系列模块,建立了准确的、快速的黄瓜果实外观形态图像识别系统。2.利用遗传算法寻找黄瓜果实中轴线,适应度函数为:参数为种群规模=100,交叉概率=0.8,变异概率=0.02。3.本试验研究结果表明,黄瓜果实弯曲性是多基因控制的数量遗传。黄瓜果实弯曲性的基因加性效应较大,显性效应相对较小。显性×环境互作效应相对较高,加性×环境互作效应很小。黄瓜果实弯曲性的狭义遗传力和广义遗传力均较高,分别为48.447%和53.122%,主要是由基因加性效应所控制。在育种过程中,D0455和D07299可以作为黄瓜果实顺直特性改良的优良亲本,而L18-10-2则可作为果实弯曲性的典型材料。4.本试验筛选出了7个SSR多态性引物:CSTCC813、CSWCT27、CSWCT29、CSWACC02、CSWTA08A、CSWATT02和CSWCT25。其中CSWCT27、CSWCT29、CSWACC02和CSWATT02位于同一连锁群上,标记间距离分别为12.1cM、17.5cM和18.2cM,连锁群长约47.8cM。5.本试验利用Windows QTL Cartographer V2.0软件,以复合区间作图法进行QTL分析,检测到1个与黄瓜果实弯曲性相关的QTL位点,这个QTL位点距离最近标记的图距为2.5cM,贡献率为9.33%。6.本试验优化了适合于双向电泳的黄瓜果实蛋白质提取方法,其中关键步骤为:MM301细胞破碎仪30Hz研磨3min,研磨过程中不可以加入PVP。用丙酮溶液反复清洗蛋白质沉淀的最佳次数为7次。等电聚焦的最佳上样量为40mg/mL。7.经过双向电泳检测,黄瓜弯曲果实不同部位的蛋白质表达差异显着的有32个。其中10个获得了质谱检测。MASCOT软件比对结果分析显示,其中3个蛋白质为核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶的某种大亚基,其余为异柠檬酸脱氢酶、VB12不依赖型甲硫氨酸合成酶、14-3-3蛋白和GTP结合蛋白,还有1个未知蛋白。
杨超[10]2009年在《大豆植株再生和遗传转化技术体系的研究》文中进行了进一步梳理大豆[Glycine max (L.) Merr.]起源于我国,在中国已有五千年左右的栽培历史,它也是世界上重要的粮食和油料作物之一,是人类食物中植物蛋白质和油脂的主要来源,与人们的日常生活息息相关。鉴于大豆的重要性,人们一直利用传统育种手段来提高大豆的产量。由于受物种间杂交不亲和性及不良连锁等因素影响,使常规育种方法的应用受到限制。近年来,随着生物技术的飞速发展,尤其是植物基因工程技术的日趋成熟,为大豆的品种改良提供了新的途径,大豆再生和遗传转化技术体系成为当前研究的热点和重点。大豆的组织培养再生主要有器官发生和体细胞胚发生两种诱导途径,两种发生途径具有不同的遗传基础,同时需要与不同的遗传转化方法结合进行转基因工作。本研究拟对大豆器官发生和体细胞胚发生两种再生途径分别进行植株再生技术、再生特性遗传基础以及相应遗传转化方法的研究,由于时间和条件的限制,部分实验未取得成功结果。目前所获的主要内容包括大豆的器官发生、体细胞胚胎发生和植株再生；大豆再生能力相关性状的QTL定位；大豆体细胞胚胎受体蛋白激酶基因的克隆和功能鉴定；农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化体系的优化和应用。取得的主要研究结果如下：1.大豆植株再生技术体系方面：(1)以大豆子叶节为外植体对25份资源进行再生能力和丛生芽诱导培养基激素组合进行筛选,结果发现不同品种问再生频率有很大差异,其中N23676、N25277和N00060相对较高,分别是90.35%、86.53%和84.48%；添加不同激素种类(6-BA、2,4-D和TDZ)的丛生芽诱导培养基对大豆子叶节的丛生芽诱导率也不同,只添加1.67mg/L 6-BA就可以得到较高的丛生芽诱导率。(2)以大豆未成熟子叶为外植体对98份中国大豆资源进行了体细胞胚胎发生能力的筛选,同时研究了不同甘露醇浓度、不同ABA浓度和不同外植体大小等叁个因子对大豆体细胞胚胎发生能力和植株再生能力的影响,结果发现不同基因型之间体细胞胚胎发生能力具有明显差异,基因型N25281、N25263和N06499具有较高的体细胞胚发生能力；选取4-5mm大小的外植体,基本培养基添加5mg/L ABA和3.0%甘露醇的组合可以提高大豆的体细胞胚胎发生能力,基因型N25281表现出较高的再生率(82.95%),平均每个外植体出苗数为1.35。2.大豆再生特性的遗传基础：(1)利用国家大豆改良中心提供的重组自交家系群体(NJRIKY),开展了大豆幼胚培养再生能力的QTL遗传定位研究。该群体的遗传图谱该群体的遗传图谱共整合了834个标记,分布在24个连锁群上,覆盖大豆基因组2307.83cM,每个连锁群上平均34.75个标记,标记间的平均距离为2.77cM。选用大豆愈伤组织诱导率和体细胞胚诱导率作为反映大豆幼胚培养再生能力的评价指标,采用复合区间作图法(CIM)进行QTL分析,结果共检测到3个与出愈率有关的QTL,位于B2和D2连锁群上,可解释5.84%-16.60%的表型变异；检测到4个与体细胞胚诱导率有关的QTL,全部位于G连锁群上,对表型性状变异的解释率为7.79%-14.16%。大豆幼胚培养再生性状的QTL定位研究为大豆再生性状的改良提供了标记辅助选择的依据。(2)从大豆中克隆了1个编码体细胞胚发生相关的类受体蛋白激酶(GmSERK1)基因,该基因编码624个氨基酸,与其它的SERK蛋白具有很高的同源性,其中包括有SP、ZIP、SPP、TM、LRR、胞内激酶活性结构域以及C端结构域,同时该基因也具有与其它SERK家族基因相似的内含子/外显子结构特征。系统发育分析表明植物SERK蛋白有叁个分支,GmSERK1蛋白所在的分支主要由双子叶植物组成,该蛋白与豆科模式植物蒺藜苜蓿中的MtSERK1蛋白亲缘关系最近。Southern blot分析表明GmSERK1基因在大豆基因组中有1个拷贝。组织表达谱分析表明GmSERK1基因在叶、花芽和未成熟子叶中有表达,但是在根和茎中基本上不表达。在体细胞胚发生过程中,GmSERK1基因在早期培养时就有表达,在15天时达到最高点,15天后该基因的表达量反而开始降低,同时该基因在胚状物中有很高的表达量,而在非胚状物中检测不到表达。诱导表达分析表明在受到甘露醇、ABA.JA和SA等处理后,GmSERK1基因的表达方式不尽相同。采用Gateway技术构建了GmSERK1基因与GFP融合的过量表达载体并利用洋葱表皮细胞瞬时表达方法对GmSERK1蛋白进行了的定位研究,结果表明该蛋白被定位到细胞膜上,属于膜结合蛋白。3.大豆遗传转化技术体系：对影响农杆菌介导大豆子叶节遗传转化体系的主要因素进行了研究,包括外植体侵染时间、共培养时间、超声波处理以及AgNO3处理等,结果表明30分钟侵染时间、共培养3天和10秒超声波处理可以提高转化效率,在丛生芽诱导培养基中加入2mg/LAgNO3可以提高丛生芽诱导率；利用该遗传转化方法,将编码逆向转运蛋白的小麦TaNHX2基因导入大豆,PCR检测结果显示TaNHX2基因已经整合到了大豆基因组中,在250mmol/L NaCl溶液处理下发现非转化大豆植株表现出叶片变黄迹象逐渐死亡,而转基因植株则生长正常,以上结果表明TaNHX2基因可以提高了大豆的耐盐性。同时,利用Gateway技术构建了GmFAD2-3基因的RNAi表达载体,为利用转基因技术改良大豆脂肪酸品质奠定了基础。
参考文献：
[1]. 洋葱主要品质性状遗传效应的初步研究[D]. 庄勇. 扬州大学. 2003
[2]. 番茄主要品质性状的杂种优势及其遗传效应的研究[D]. 李慧. 扬州大学. 2006
[3]. 黄瓜果实几种主要芳香物质含量的遗传分析[D]. 耿友玲. 扬州大学. 2009
[4]. 玉米产量性状QTL定位与株型性状相关基因克隆[D]. 张伟强. 河南农业大学. 2011
[5]. 甘蓝型油菜导入系构建、重要农艺性状QTL分析和白花基因克隆[D]. 张豹. 华中农业大学. 2015
[6]. 大葱杂交后代主要品质性状遗传特性的研究[D]. 杨明凯. 山东农业大学. 2012
[7]. 植物发育相关基因Tip41在小麦中的遗传效应分析[D]. 耿玉珂. 中国农业大学. 2014
[8]. 云南元江普通野生稻渗入系产量性状及高光效QTL定位分析[D]. 王桂娟. 中国农业大学. 2005
[9]. 黄瓜果实弯曲性QTL定位及蛋白质组差异研究[D]. 张鹏. 东北农业大学. 2009
[10]. 大豆植株再生和遗传转化技术体系的研究[D]. 杨超. 南京农业大学. 2009