非线性系统理论与作物育种

通过对晨线性理论所揭示的复杂系统内在规律的综合评价,认为非线性理论与方法完全可以应用于作物育种工作之中。分析了非线性理论与方法应用于作物育种的必要性及可行性。     

澳洲野生棉种子叶色素腺体延缓形成性状的遗传研究

以具有子叶色素腺体延缓形成性状的5个澳洲野生棉种为材料,与亚洲棉（G.arboreum)和戴维逊氏棉（G.davidsonii)以及陆地棉（G.hirsutum)的4种不同色素腺体基因型（Gl2Gl2Gl3Gl3,Gl2Gl2gl3gl3,gl2gl2Gl3Gl3和gl2gl2gl3gl3)进行杂交,共得到10个种间杂种。根据杂种种子和植株的色素腺体表现,初步明确（1）5个澳洲野生棉种所具有的子叶色素腺体延缓形成性状的遗传 特点相同,控制该性状的基因可能位于同一基因位点;（2）澳洲野生棉种的子叶色素腺体延缓形成性状对A染色体组的亚洲棉的种子有色素腺体性为显性,其F1种子无色素腺体,而植株具有色素腺体;对于D染色体组的戴维逊氏棉的种子有色素腺体性状为隐性,其F1为典型的有色素腺体类型;（3）澳洲野生棉种的种子无色素腺体性状对于陆地棉的种子有色素腺体性状为隐性或不完全显性;对陆地棉的无色素腺体基因（gl2gl2gl3gl3)为显性上位,但无色素腺体基因对于澳洲野生棉种的植株色素腺体有较强的削弱作用。对于控制陆地棉色素腺体性状的两个基因来讲,澳洲野生棉种的子叶色素腺体延缓形成性状对Gl2为显性上位,对Gl3为隐性上位。因此,在该性状的杂交转育研究中应采用陆地棉单节显性系1（Gl2Gl2gl3gl3)作为栽培棉种的亲本进行杂交和回交。     

偏头育的遗传：从性性状的遗传假说

偏头痛被公认为一种家族高聚集性神经系统疾病，尽管欧美白种人群的患病率远高于亚洲人种，但全球范围内的患病率女性是男性的2-4倍却是恒定的。临床及遗传医学仅仅沿用常染色体显性或染色体隐性遗传、多基因遗传及线粒体遗传理论均不能满意意地解释所有家系的特征，笔率先在国际上提出的从性性状遗传模式sex-conditioned genetic model（即男性为常隐、女性为常显遗传）似可较好地解释偏头痛复杂的“不一致”的遗传方式。自然界中的生物体内一条染色体的基因会对另一条染色体致病基因的表达实施功能调控，此种遗传疾病范例在遗传性秃顶、肝豆状核变性等症中已得到验证。当然对于环境的因素也有待考虑，时下对于复杂遗传病的研究正是最富有挑战性的。     

偏头痛的遗传:从性性状的遗传假说

偏头痛被公认为一种家族高聚集性神经系统疾病 ,尽管欧美白种人群的患病率远高于亚洲人种 ,但全球范围内的患病率女性是男性的 2～ 4倍却是恒定的 .临床及遗传医学仅仅沿用常染色体显性或染色体隐性遗传、多基因遗传及线粒体遗传理论均不能满意地解释所有家系的特征 ,笔者率先在国际上提出的从性性状遗传模式sex conditionedgeneticmodel(即男性为常隐、女性为常显遗传 )似可较好地解释偏头痛复杂的“不一致”的遗传方式 .自然界中的生物体内一条染色体的基因会对另一条染色体致病基因的表达实施功能调控 ,此种遗传疾病范例在遗传性秃顶、肝豆状核变性等症中已得到验证 .当然对于环境的因素也有待考虑 ,时下对于复杂遗传病的研究正是最富有挑战性的 .     

论作物育种科学的发展与对策

作物育种学是以生命科学,特别是遗传学为理论基础的;作物育种学又是以经济建设,特别是其中的农业生产为研究导向的。可以说,作物育种学是生命科学与经济建设,遗传科学与农业生产的一个结合部,具有极为广阔的发展领域和前景,成为农业科学的一门骨干学科。作物育种学的根本?..     

数量性状基因型选择与基因型值选择潜力的比较

根据选择依据的不同，数量性状标记辅助选择的方法可分为基因型选择和基因型值选择两种，用计算机模拟的方法，对两种选择方法的潜力进行了比较，结果显示，两种方法的基本规律相似，除了在QTL数目很多且效应相等的情况下基因型选择表现较优之外，在其他情况下，两种方法的效果差不多，从应用的角度看，基因型选择与基因型值选择相结合是今后的发展方向。     

棉花SRAP遗传连锁图构建

应用SRAP标记构建棉花分子遗传连锁图, 作图群体为邯郸208与Pima90杂交产生的129个F₂单株. 筛选多态性较好的76个引物组合进行群体检测, 共得到285个多态性条带, 平均每个引物组合产生3.75个多态性条带, 最多的产生13条多态性条带. 对285个标记用MAPMAKER/EXP3.0构建连锁群, 237个标记进入39个连锁群(LOD ≥3.0) , 总长3030.7 cM, 覆盖整个棉花基因组的65.4%, 标记平均间距12.79 cM. 在整个连锁群中, 标记分布比较均匀, 没有聚集现象.     

大豆花叶病毒抗性基因Rsa的分子标记

大豆花叶病毒病危害严重,世界大豆产区的均有发生,以广谱抗源材料科丰１号为母本,感病品种南农１１３８－２为父本配制杂交组合,针对南方强毒株系Ｓａ进行了抗病性遗传学分析。通过接种鉴定亲本,Ｆ１,Ｆ２和Ｆ３代的抗性表现,Ｘ＾２测验结果表明,对Ｓａ的抗性是由单显性基因Ｒｓａ决定的采用ＢＳＡ法,利用ＲＡＰＤ技术在抗感染池间寻找多态性标记。     

贵州栽培稻的遗传结构及其遗传多样性

贵州省是中国稻种资源遗传多样性最高的地区之一, 类型复杂多样, 蕴含丰富的遗传变异, 因 此, 研究贵州稻种资源的遗传结构和遗传多样性对中国栽培稻起源、演化和分类有重要意义. 本研究通过32个表型性状和36个微卫星位点对贵州省537份栽培稻进行分析, 结果表明, 利用分子标记所做基于模型和基于遗传距离的遗传结构表现一致, 将贵州省栽培稻划分为籼稻、粳稻和中间型3大类群. 遗传结构分析显示, 所划分的籼、粳类群中的材料与前人通过表型判别的籼粳存在一定差异, 在粳稻类群中混有的表型性状判定为籼稻的材料数明显多于在籼稻类群中表型性状判定为粳稻的材料数. 在籼、粳亚种内的遗传结构并不像前人所提出的均分为不同气候生态群和土壤水分生态型, 而是籼稻类群内以中偏早、中偏晚类群的气候生态型为主; 粳稻类群内以水、陆稻类群的土壤水分生态型为主. 贵州省栽培稻在形态和微卫星标记水平均检测出丰富的遗传变异, 黔西南自治州的遗传多样性最高, 且资源数量最多、类型复杂, 是贵州省栽培稻的遗传多样性中心.     

水稻温敏显性核不育基因的遗传分析和分子标记定位

温敏核不育材料 8987,在 2 4℃以下完成雄性不育 ,2 7℃以上恢复可育 .利用该材料与 3个可育品种杂交 ,并对F1和F2 群体进行花粉育性观察和遗传分析 ,确认 8987的不育特性受一对显性基因控制 .以F2 群体 ( 8987×地谷 )为基础 ,应用RFLP和微卫星标记结合群分法 ,发现第 6染色体的RFLP标记C2 35和微卫星标记RM5 0与显性核不育基因连锁 ;进一步将该基因定位于第 6染色体具体位置 .由于该基因是首次定位 ,暂定名为TMS .     

花粉管通道(或运载)法转化的植株后代遗传表现及转化机理的探讨

追溯了花粉管道法的起因和形成以及现丰的应用情况,说明利用此法可以报告基因,目的基因等转入植物,经Ｓｏｕｔｈｅｎ ｂｌｔ,Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ等法鉴定和对表达产物的检测,证明这是一个行之有效的转化方法。作者实验室对小麦转基因植株后代连续４代遗传表现的观察证明,转入的处源基因可以连续遗传,跗规律与其他转化方法如农干菌法,基因枪法等所得结果相似。     

玉米产量及构成因子主效和上位性QTL的全基因组扫描分析

在此前构建的含174个分子标记的连锁图基础上, 新增31个分子标记, 并利用统计分析的方法对基因型数据进行检测, 剔除基因型明显有误的数据, 构建了共包含205个分子标记, 平均间距为11.2 cM, 覆盖玉米全基因组10条染色体的分子标记连锁图. 基于统计学的基因型数据检测, 能显著提高连锁图构建的准确性. 结合一年两点6个重复的田间实验, 利用软件R/qtl进行主效和上位性QTL分析, 同时利用多区间作图法(MIM)验证主效QTL和主效QTL互作的真实性和位置. 通过MIM方法, 检测到控制产量、行粒数、行数和百粒重的主效QTL分别为5, 5, 7和5个, 分别能解释35.3%, 37.4%(含1个互作QTL), 61.5%和39.7%的遗传变异; 除行粒数的2个QTL之间存在显著性互作之外, 其他性状的主效QTL之间都没有检测到显著性互作存在. 同时, 还检测到24个上位性互作QTL, 这些QTL涉及的位点几乎分布于所有10条染色体. 这些互作QTL以主效QTL与无显著效应基因座之间的互作居多, 对所有4个性状而言比例接近三分之二. 这也说明主效QTL除了单独起作用之外还可以通过与其他没有显著效应的基因座之间互作来影响性状表达. 结果表明, 上位性QTL在玉米产量性状的遗传中可能与主效QTL一样也起着重要的作用.     

栽培稻的紧穗野生稻抗褐飞虱主效基因的遗传定位

野生稻资源是水稻育种中获取有利外源基因的一个主要来源。紧穗野生稻（Oryza eichingeri,2n=24,CC)原产于非洲,具有高抗褐飞虱、白背飞虱和白叶枯病等多种有利性状。在紧穗野生稻与栽培稻（Oryza sativa,2n=24,AA)品种02428远缘杂交后代中,利用限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism,RFLP)和微卫星（simple sequence repeats,SSR) 等分子标记,对栽培稻背景下外源遗传物质的存在进行了跟踪鉴定,并对来自紧穗野生稻的抗褐飞虱基因进行了遗传分析和染色体定位。结果表明,紧穗野生稻的染色体片段已经易位到栽培稻中;抗褐飞虱性状由一对显性主效基因控制,位于第2染色体,在两个微卫星标记RM240和RM250之间,遗传距离分别为6．1和5．5cM,暂时定名为Bphl3(t)。该基因的发现和定位将有助于对水稻褐飞虱抗性的改良。     

小麦籽粒蓝色基因及应用研究进展

粮食作物是人类主要的能量来源,大部分作物品种的种子是白色或黄色,而小麦、玉米、水稻等物种中有些品种的种子因黄酮类物质花青素的积累表现出红、蓝、黑等颜色.不同于其他作物中天然存在有色种子的品种,蓝粒小麦则是普通小麦与其他物种杂交形成的,染色体来源比较复杂.尽管近几十年间,依赖于MYB-bHLH-WDR复合体的花青素调控机制在玉米、水稻等作物中被发现,但是蓝粒小麦花青素在小麦糊粉层中积累的机制至今并不清楚.本文简要介绍了玉米、水稻、大麦中已发现的花青素合成调控基因以及其可能的调控机制;阐述了小麦蓝粒基因最新的研究成果,包括小麦蓝粒性状有3个公认的基因来源:来源于十倍体长穗偃麦草的蓝粒基因Ba1、来源于一粒小麦的蓝粒基因Ba2以及来源于百萨偃麦草的蓝粒基因BaThb,并描述它们在染色体中的已知定位.本文还对控制蓝粒性状可能的基因数量以及这些基因在染色体上的定位进行了讨论,对蓝粒性状作为分子标记在小麦细胞遗传分析、育种等领域的应用进行了总结和分析,对小麦蓝粒基因的克隆、应用以及种子花青素积累与作物演化和驯化的关系进行了展望.     

检测QTL互作的相关分析方法

越来越多的研究证明，数量性状基因座（QTL）间的互作大量存在，其数量甚至远多于单标记分析所检测到的QTL。以分子标记型代码的复合原则为基础，探讨了单标记定位QTL的相关分析方法在双标记、多标记状态下的统计学性质及遗传学含义，建立了适用于各种作图群体的检测QTL互作的相关分析方法，能够分别用于检测2QTL，3QTL及至4QTL互作和5QTL互作。至此，相关分析方法已构成了一个独立而完整的分析体系，能够用于各种作图群体实际的QTL分析。     

后裔测定青年公牛的标记辅助BLUP选择

假定在一个奶牛群体中已经检测出了一个影响产奶性状的QTL，并准确地知道它与遗传标记间的遗传距离。利用Monte Carlo方法，研究了当该QTL在基础群中仅有2个等位基因或有任意多个等位基因，QTL有利等位基因频率（当仅有2个等位基因）为0．1或0．5，标记间距为5cM或20cM,QTL方差占遗传方差的10％，25％或50％等各种情况下，利用标记辅助BLUP（MBLUP）对参加后裔测定的青年公牛进行选择相对于常规选择方法（随机选择）在5个世代中的相对优势。结果表明，多数情况下，标记间距为5cM比20cM时MBLUP有更大的相对优势；QTL效应越大，MBLUP的相对优势越小；当QTL只有2个等位基因且在基础群中优势等位基因的频率较低时，MBLUP的相对优势率较高。在各种情况下，MBLUP的相对优势均随着世代的增加而下降，标记密度和QTL效应越大，MBLUP的相对优势下降越快。     

水产动物重要经济性状的分子基础及其遗传改良

中国水产养殖的成就已被认为是中国对当今世界发展的一个重大贡献.近20年来,基因组学和其他遗传技术的进步显著推动着水产动物分子生物学和遗传育种学基础研究的发展.进入21世纪后,一些主要水产动物的全基因组测序已经完成或接近完成.本文综述了包括基因组技术、体细胞核移植和干细胞技术在内的水产遗传改良技术的一些重要突破性进展,概述了包括生殖、性别、生长、抗病、耐寒和耐低氧这些重要经济性状的分子基础,列出了一系列与这些经济性状相关的候选基因.最后,介绍了几个特别是中国水产动物遗传改良在水产养殖中的应用事例,强调了未来的发展方向.     

多基因聚合改良杂交稻恢复系福恢676的稻瘟病抗性

福恢676是一个综合性状优良但稻瘟病抗性不强的杂交水稻恢复系,该父本已测配育成的18个杂交稻品种通过了省级以上品种审定.为了改良其稻瘟病抗性,延长该恢复系在生产上的应用期限.以携带3个稻瘟病抗性基因(Pi-1、Pi-9和Pi-k^h)的优质恢复系金恢1059为供体亲本,以福恢676为轮回亲本,通过回交导入、分子标记辅助选择及田间稻瘟病抗性鉴定相结合的方法,选育出5个抗病的稳定株系,其中3个株系聚合了Pi-1、Pi-9和Pi-kh.对这5个株系的综合农艺性状、品质和配合力等进行系统比较,并结合稻瘟病抗性鉴定.结果表明,与福恢676相比,改良株系及其与广8A、荃9311A和广占63-4S等不育系配制的杂种F1均表现出稻瘟病抗性明显增强,而其中株系6综合表现最优,遗传背景恢复率为97.1%,且其生育期、株高等主要农艺性状与福恢676测配组合无显著差异,但产量有所提高,品质得到改善.改良的株系6保留了福恢676产量高、恢复力强、配合力好等优良特点,品质有所提升,具有较好的应用前景.     

S7核糖体蛋白基因序列变异及其在低等鲤科鱼类中的系统发育意义

鲤科是世界鱼类中最大的科，有210余属2010种，为研究其系统发育关系需要筛选合适的DNA标记，将S7核糖体蛋白基因用作遗传标记进行鲤科鱼类的系统发育分析，通过PCR方法，扩增了长度为602bp的胭脂鱼以及长度为655～859bp的16种鲤科鱼类的S7基因内含子1序列，序列排列得到925个排列位点，其中信息位点499个，占全部位点的54%，结果表明，鲤科鱼类S7基因内含子1序列具有丰富的信息位点，并且在亲缘关系不同的物种间存在显著的序列差异，基于S7基因内含子1序列的NJ（neighbor-joining）和MP(most-parsimony）分支树经1000次重复抽样试验后，节点的自展支持率普遍高于以细胞色素b及线粒体控制区(d-loop）基因为遗传标记时所得到的分支树，因此，S7基因内含子1作为遗传标记在鲤科系统发育研究中的分辨率是比较高的，它是一个适合鲤科内亚科水平系统发育研究的有用的分子遗传标记，但S7基因内含子1是否适用于鲤形目科间或科以上水平的分子系统学分析，有待进一步研究。