陆地棉QTG对杂种优势贡献的初步分析

利用一套陆地棉RIL群体QTL定位的结果, 结合随机抽取的第116, 118株系DNA重组片段来源以及它们田间性状对QTLs的关联分析, 基于QTG层面探讨了纯合DNA因子对杂种优势的贡献, 试图总结出“显性+超显性+上位性”的观点, 即加性及加性上位性是杂种优势的遗传基础, 而显性、超显性、上位性仅为杂种优势的作用方式. 结合本研究检测到的杂种优势, 简要总结了杂种优势的分子机理, 并以该2个株系为例进行详解: 在连锁群LG01和LG03上的上半部平均长度分别来自母本、父本的加性上位性QTLs, 对应于2位点均来自母本的加性上位性QTLs可产生2.99~3.52的差异. 单株铃数受2对加性上位性QTLs控制, 存在于LG02和LG07上正反互作的加性上位性QTLs可产生0.86的差异. 依据加性效应遗传特点可初步提出构建棉花“超级杂交种”的设想.     

棉属D基因组棉种着丝粒FISH标记的筛选初报

为了筛选着丝粒探针, 在棉花染色体荧光原位杂交中标记染色体着丝粒区域, 以便于构建棉花粗线期染色体细胞遗传学图谱. 在棉花遗传连锁图上选择尽可能接近着丝粒区的单拷贝的分子标记, 以海岛棉pima 90-53的BAC文库为素材, 采用两维筛库法从该文库中筛选BAC克隆, 然后用BAC-FISH技术进行染色体定位检测. 用10号染色体长臂末端的SSR引物BNL3563筛选到一个BAC克隆150D24, 该克隆在四倍体陆地棉和海岛棉部分染色体着丝粒区有杂交信号, 但信号强度不高. 以二倍体D基因组为靶DNA进行FISH时, 染色体着丝粒区有明显信号, 但是以二倍体A, C, E等基因组棉种染色体为靶DNA进行FISH时, 染色体着丝粒区未发现杂交信号. BAC克隆150D24可能含有D组特有卫星重复序列, 可用作棉属D基因组棉种(包括四倍体棉种D亚组)的着丝粒FISH探针.     

棉花GISH-NOR的初步探讨

在以棉花基因组DNA(gDNA)为探针的基因组原位杂交(genomic in situ hybridization, GISH)实验中, 观察到6个NOR(nucleolar organizer region)信号. 在对草棉或陆地棉的同一有丝分裂细胞分别进行以45S rDNA和gDNA为探针的原位杂交中, 发现以gDNA为探针所产生的NOR信号与以45S rDNA为探针所产生的NOR信号在数目、位置以及大小方面极其相似甚至相同, 由此将以gDNA为探针所产生的NOR命名为GISH-NOR. 在棉花GISH-NOR中, 陆地棉和雷蒙德氏棉全部为端部类型GISH-NOR, 而对于草棉变种阿非利加棉则为4个端部类型和2个着丝粒类型GISH-NOR. 陆地棉6个GISH-NOR中的2个位于A亚组染色体上, 其余的4个位于D亚组染色体上. 在以雷蒙德氏棉为靶DNA, 以其本身gDNA为探针的GISH中, 观察到6个GISH-NOR信号. 而在以阿非利加棉为靶DNA, 以其本身gDNA为探针的GISH中, 没有观察到GISH-NOR信号, 并且有一对染色体长臂近一半区域不显示信号. 在以陆地棉为靶DNA, 阿非利加棉为探针时发现, 如果用D基因组棉种作封阻, 则不出现GISH-NOR信号; 如果改用鲑鱼精DNA作封阻, 则出现GISH-NOR信号. 而在以D基因组二倍体棉种戴维逊氏棉为探针时, 即使用A基因组棉种作封阻, 也能观察到6个GISH-NOR信号. 对于这种现象, 可能由2种原因造成, 即rDNA的同步进化和D基因组棉种gDNA中的rDNA含量多于A基因组棉种. 此外, 还观察到陆地棉染色体上的所有GISH-NOR信号全都位于染色体短臂端部.     

亚洲棉5号染色体RGAs克隆与分析

棉花是最主要的天然纤维作物,深入进行棉花基因组研究具有重要意义.采用酶解、前后低渗和轻压相结合的方法制备亚洲棉染色体中期膜载片,激光法分离亚洲棉第5号单染色体,建单染色体扩增池后克隆其抗病基因同源序列(RGAs),获得P7、P12、P19和P23等4个序列.序列比对和聚类分析表明,这4条序列均为NBS-LRR类RGAs,P7、P12、P19聚成一类,它们之间的同源性很高,P23聚成另一类,与黑松的RPS2和油菜的RGA30同源性较高.为该染色体分子标记开发、基因克隆乃至全序列测定奠定基础.