一个花生EMS突变体的鉴定及其生长习性的遗传分析

生长习性是影响花生种植密度的重要因子,与株型育种及产量高度相关。花生突变体A38来自匍匐型高油酸品种Sun Oleic97R的EMS诱变,其株型直立,且高抗花生晚斑病。本研究以该突变体A38与其野生型Sun Oleic97R杂交构建的F_1、F_2群体为材料,开展了A38的表型鉴定及其生长习性的遗传分析。与匍匐型的Sun Oleic 97R相比,突变体A38的生长习性为直立型,所有F_1植株表现半匍匐表型,F_2分离群体中直立、半匍匐和匍匐的分离比例比符合1∶2∶1。表明A38的直立突变表型受单隐性核基因控制,匍匐对直立为不完全显性。研究结果将为下一步控制花生生长习性基因的克隆、株型的分子设计育种改良奠定基础。     

中国花生小核心种质SSR遗传多样性

从206对SSR引物中筛选26对引物对我国花生全套小核心种质298份资源进行了遗传多样性分析,相似系数为0.51～0.99,其中种质zhh1497与zhh1398遗传差异最大。检测到3个在不同植物学类型中特异表达的标记带型,包括普通型1个(2A06/440),龙生型1个(2A06/440),珍珠豆型1个(PM443/270),多粒型2个(PM443/270,9E08/500)。分析结果表明,多粒型花生的多态性信息量和遗传多样性指数均最大,平均相似系数最小,其次是普通型花生,龙生型和中间型花生的多态性信息量和遗传多样性指数均较小,平均相似系数较大。在我国花生小核心种质中,国外引入资源的多态性信息量和多样性指数均高于我国本土资源的对应值。在我国本土花生资源中,长江流域和南方地区资源的多态性信息量和遗传多样性指数均高于其他地区。     

野生花生高油基因资源的发掘与鉴定

以花生属22个近缘野生物种87份种质为材料,系统鉴定和分析野生花生种子含油量。结果表明,野生花生中存在丰富的高油资源,其含油量最低值、最高值和平均值均高于栽培种花生资源的对应值。发掘出高油种质(含油量≥58%)12份,其中Arachis appressipila是目前所发现的花生资源中含量最高的种质,含油量达62.90%。不同物种以及同一物种不同资源的含油量差异很大,如A.appressipila的10-2含油量62.90%,11-7的含油量为55.92%。A.appressipila、A.macedoi和Arachissp的平均含油量较高,分别为57.54%,57.64%和57.68%。通过SSR分析表明,在所获得的高油野生花生材料中,四倍体野生种A.monticola与栽培种花生的亲缘关系最近,其次为花生区组的二倍体野生种A.villosa。根据SSR扩增结果,绘制了高油野生花生材料的指纹图谱。     

利用核心种质发挥及评价花生抗黄曲霉资源

黄曲霉菌极大地限制全世界的花生生产和产业发展,且生产上抗性品种较少,我国花生育种和生产中的抗性资源缺乏,迫切需要发掘抗黄曲霉菌种质。本研究以中国花生核心种质561份和ICRISAT微核心种质155份,鉴定了黄曲霉侵染和产毒抗性,发掘出抗黄曲霉侵染和产毒种质各8份,包括具优良农艺性状的抗黄曲霉产毒种质51002-6。鉴定结果表明,ICRISAT花生微核心种质中抗黄曲霉侵染和产毒种质的频率高于中国花生核心种质;普通型花生资源中抗黄曲霉侵染种质的频率较高,龙生型资源中抗黄曲霉产毒种质的频率较高。根据SSR分析,鉴定出与生产上推广应用的优良品种中花5号、中花6号、中花12和远杂9102遗传距离较远的抗黄曲霉产毒种质ICG12625和抗侵染种质ICG4750,拓宽了我国花生品种改良的遗传基础。根据抗病基因产物的NBS类型保守域设计简并引物对抗黄曲霉种质的DNA进行PCR扩增、克隆、测序和分析,获得了1条RGA片段。     

ICRISAT花生微核心种质青枯病抗性鉴定

对ICRISAT花生微核心种质155份材料进行抗青枯病鉴定,获得ICG9249和ICG12625两份抗青枯病材料,平均抗性达到了91.7%。与中国核心高抗5份种质共同作为材料,以SSR技术对其亲缘关系和遗传多样性进行了分析。在选用的58对SSR引物中,24对引物能扩增出稳定的多态性条带,这些引物能在抗青枯病花生种质基因组DNA中扩增出2~7个DNA片段。结果表明,7份抗青枯病种质的遗传距离为0.17~0.71,平均为0.49。其中ICG12625和撮豆、富川大花生的遗传距离最大（0.71）,嵊县小红毛和富川大花生的遗传距离最小（0.17）。经过统计,两两品种之间遗传距离达0.50以上的有12个组合,说明了这些抗青枯病种质资源的遗传多样性。根据DNA扩增结果,绘制了抗青枯病种质的指纹图谱,明确了其SSR分子特性。通过聚类分析结果和植物学性状调查结果显示,ICG12625与其它种质距离较远,且具有优良的植物学性状,可以作为疏枝亚种的亲本材料加以研究利用。     

栽培种花生EST-SSR引物的开发及应用

从高油抗青枯病花生新品系"06-4104"构建的5个cDNA文库获得了63207条EST,经序列拼接,获得14547条Uni-EST。经MISA检索,在这些Uni-EST中共检测出2643个SSR位点,分布于2250条EST中,发生频率为15.5%,平均每3.1kbEST序列含有一个SSR位点。其中,三核苷酸重复类型出现频率最高,占SSR总数的49.1%,其次是二核苷酸重复类型,占SSR总数的45.8%。在发现的46类重复基序中,AG/TC重复基序的频率最高,AAG/TTC次之。利用Primer3从含有SSR的2250条EST中共设计引物100对,利用这些引物检测花生栽培品种的多态性。结果表明,在所设计的100对引物中有91对在供试的6个花生栽培品种中得到有效扩增,其中13对得到了多态性的扩增产物,每对引物检测出的等位基因数2～3个,平均2.2个。     

ICRISAT花生微核心种质农艺性状和黄曲霉抗性关联分析

以国际半干旱热带地区作物研究所(ICRISAT)花生微核心种质146份资源为品种,鉴定农艺性状和黄曲霉抗性,用26对SSR引物检测多态性位点,在分析连锁不平衡、群体结构和Kinship的基础上进行关联分析。连锁不平衡的分布显示R²平均值为0.185,表明26对SSR引物扩增的120个位点之间具有较低的连锁不平衡程度。群体结构分析结果将146份花生品种分为2个亚群,分别对应疏枝亚种和密枝亚种,与植物学分类和遗传分化分析的结果基本一致。关联分析表明,共有39个位点与10个农艺性状(株高、总分枝数、第一分枝数、小叶宽、结果分枝数、百果重、出仁率、单株生产力、种子长、种子宽)相关联,表型变异解释率为1.50%~20.34%,16个SSR位点与黄曲霉侵染病情指数、黄曲霉产毒量相关联,表型变异解释率为5.23%~17.19%,与农艺性状、黄曲霉抗性同时相关联的SSR位点有13个。关联位点的等位变异效应分析表明,10个农艺性状和2个黄曲霉抗性性状共有63个增效等位变异和47个减效等位变异,并发掘了ICG6022等携有优良等位变异的载体品种。     

花生胚小叶的离体再生及筛选压力选择

以花生胚小叶为外植体,优化离体再生条件,通过对再生苗进行筛选,为外源基因的遗传转化提供实验依据。研究表明,不同基因型胚小叶的再生能力差异显著,在供试基因型中中花8号不定芽诱导率和成苗率最高,且外植体状态最好。中花8号胚小叶再生的最佳诱导培养基为MSB + 6-BA（4.5mg/L）+NAA（1mg/L）+AgNO3（2mg/L）,最佳诱导培养时间为21d。对中花8号再生苗进行筛选浓度实验,草丁膦（PPT）为20mg/L时,可筛选出抗性苗;300mg/L的卡那霉素（Km）可用于较小幼苗筛选,而对较大幼苗则需将Km的浓度提高至400mg/L以上。     

中国龙生型花生的耐旱性鉴定与综合评价

 通过对285份龙生型花生种质的耐旱性鉴定,筛选出耐旱种质54份,高耐旱种质36份,并分析了不同耐旱品种的根系和根/冠受干旱胁迫的影响。对高耐旱种质的来源、荚果性状、经济性状和种子品质性状进行了综合分析评价,发掘出一批具有高产、高蛋白质、高含油量、高油/亚值和高亚油酸含量的耐旱龙生型种质。     

花生种质资源的综合评价

对５７００份花生种质资源的植物学性状和经济性状、抗病性和种子品质性状进行了鉴定评价,筛选出高抗锈病种质９２份,高抗早斑病种质７７份,高抗晚斑病种质５３份,高抗根结线虫资源３份,高抗青枯病资源１０２份,抗锈病兼抗早斑病资源５８份,抗锈病兼抗晚斑病资源４９份,抗锈病兼抗早、晚斑病资源４５份,抗青枯病兼抗根结线虫资源２份,抗青枯病兼抗锈病资源１份。蛋白质含量达３４％以上的３３份,含油量达５８％以上的２４份,油酸含量达６７％以上的１８份,亚油酸含量达４７％以上的１５份。不同类型不同来源的花生品种的植物学性状、经济性状、抗病性和种子品质性状均有显著差异。