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1.
为探讨玉米穗粒数杂种优势形成的分子机制,以玉米强优势杂交种豫玉22及其亲本综3和87-1的花器官形成期雌穗为材料,采用高通量的2-DE和MALDI TOF MS技术,建立了它们的蛋白差异表达谱,并对差异蛋白进行了质谱鉴定。结果显示,在检测到的1 290个蛋白点中,有114个(8.84%)在杂交种与亲本之间的表达差异达到显著水平,其中表现单亲沉默、偏高亲、中亲表达、偏低亲、杂种上调、杂种下调、亲本特异和杂种特异表达模式的蛋白点分别为27、25、15、13、11、11、10和2个。另外,成功鉴定出其中的104个差异表达蛋白点,涉及代谢、信号转导、能量、转录、蛋白质合成、蛋白运输与储藏、细胞生长与分裂、细胞结构、抗病防御、次生代谢、转座子及功能未知和假定蛋白等12个功能类别。玉米杂交种与亲本蛋白在丰度上的明显差异及涉及多个功能类别,可能与玉米穗粒数杂种优势的形成有关。 相似文献
2.
以与中棉所12及其2个选系为亲本组配的4个杂交棉中棉所28、中棉所29、湘杂棉2号和冀棉18苗期的根和顶端叶为研究材料,采用cDNA-AFLP技术分析苗期杂交棉与亲本的根和叶基因差异表达,并用QuantitativeReal-Time技术加以验证.结果表明:(1)在4个杂交组合中,中棉所12选系是营养生长杂种优势高值亲本;(2)杂交种和亲本间存在显著的基因表达差异,可分为杂交种上调、单亲显性、单亲沉默、杂交种下调4种表达型.4个杂交组合在三叶期根和叶中差异表达基因的4种类型比例趋势基本一致,单亲差异表达型(包括显性和沉默表达)在根和叶中所占比例较高,杂种下调表达型所占比例较低,反映出苗期单亲差异表达型在杂种优势形成中起主要作用;叶部差异表达基因数目和比例(29.20%～46.09%)比根(15.65%～22.49%)高的多,说明叶中基因差异表达可能比根中基因差异表达对杂种优势形成作用更大;(3)高值亲本中棉所12选系与杂交棉共同表达的基因多于低值亲本与杂交棉共同表达的基因,从分子水平上证明中棉所12选系在杂交棉冀棉18、中棉所29和中棉所28的苗期营养生长杂种优势产生中起优势亲本的作用;(4)4种杂交组合差异表达基因(包含叶和根)占总表达基因的27.00%～34.56%,分析差异表达基因类型和4个杂交组合的关系发现,超显性效应占3.30%～7.17%,超低亲效应占2.62%～4.14%,低亲效应占5.65%～13.03%,显性效应和加性效应是主要的杂种优势效应,占79.52%～83.79%.多种杂种优势效应的并存说明杂种优势可能是多基因共同作用产生多种效应的结果;(5)超亲优势组合中棉所28的超显性效应占7.17%,明显高于其他3个表现中亲优势组合,说明杂交种上调表达型可能对苗期杂种优势产生起重要作用. 相似文献
3.
高丹草(高粱×苏丹草)产量及其构成因素的QTL定位与分析 总被引：3，自引：2，他引：3
利用分子标记技术,在许多作物上已获得了高密度的分子遗传图谱,并定位了许多主要农艺性状的QTL,而在牧草上这方面的研究尚属空白。为提高育种中对牧草产量性状优良基因型选择的效率,对高丹草的单株产量及其构成因素(株高、分蘖数、叶片数)进行QTL定位,确定其在染色体的位置及其遗传效应,探讨其杂种优势产生原因。在以高粱413A和棕壳苏丹草杂交获得的248个F2:3家系构建的作图群体中,应用AFLP和RAPD两种标记技术构建了高丹草(Sorghum×Sudan grass)的遗传连锁图谱。共包含168个标记,分布于10个连锁群,图谱总长度为836 cM,标记间平均图距为4.98 cM。采用Joinmap/QTL4.0对高丹草单株产量及其三大构成因素进行QTL定位。共检测到QTLs19个,分布在8个连锁群上,其中,第1和3连锁群最多,各为4个和3个。单个QTL解释性状表型变异的5.20%～51.50%。检测到的19个QTL中,表现加性效应的有1个,占5.26%,部分显性效应的有3个,占15.79%,显性效应的有6个,占31.58%,超显性效应的有9个,占47.36%。超显性效应和显性效应在高丹草杂种优势的遗传基础中占主导地位。 相似文献
4.
杂种优势,又称杂种活力,是指来源于物种内不同品种或者不同物种间杂交后代在生物产量、生长势以及育性等方面均优于亲本的现象。目前对于杂种优势形成的遗传机制一直停留在假说层面。分子标记技术的飞速发展为杂种优势的遗传机制研究提供了新的途径,在不同作物中,已证实显性、超显性和上位性效应对杂种优势的形成均有贡献。随着基因组、转录组、蛋白组等多组学技术及表观遗传学技术的兴起,为在全基因组水平研究杂种优势提供了机会,更有利于从不同角度对杂种优势形成的遗传基础进行全面解析。本研究从杂种优势位点定位,杂交种相对于亲本的转录组水平,蛋白质水平及表观调控改变等方面进行了概述,为全面深入理解杂种优势及更好地研究、利用杂种优势提供帮助。 相似文献
5.
为探究高丹草杂种及其亲本间单核苷酸变异与其杂种优势形成的关系, 以高丹草杂种及其亲本的根、茎和叶组织为试验材料, 采用Illumina Hiseq 2000进行转录组测序。对平均长度达58 122 160 bp的各测序样品序列信息进行检测后, 均检测到不少于58 000个SNP位点, 位于基因内的SNP个数显著多于位于基因间的SNP个数, SNP发生频率为1/741 bp, 平均转换颠换比为1.00∶1.53。在所有变异类型中, C/T和G/A发生频率最高。经过筛选得到198 (21%)个极显著偏向性等位基因表达偏向性SNP, 其中65%偏向父本白壳苏丹草, 并且很多在白壳苏丹草中具有高水平基因表达的转录本, 在高丹草杂种中的等位基因表达也偏向白壳苏丹草。在3种组织中, 分别有79%、78%和82%转录本的2个亲本等位基因表现出相对平衡的表达水平, 说明与顺式作用相比, 反式作用可能更多地影响了等位基因的特异性表达。选择6个极显著偏向性等位基因表达偏向性SNP-unigene进行qRT-PCR验证, 这些基因的差异基因表达模式与RNA-Seq分析结果一致。本研究采用Illumina 测序技术研究等位基因表达, 为高丹草杂种优势分析提供了依据, 也为其他饲草作物的相关研究提供了理论参考。 相似文献
6.
利用分子标记技术，在许多作物上已获得了高密度的分子遗传图谱，并定位了许多主要农艺性状的QTL，而在牧草上这方面的研究尚属空白。为提高育种中对牧草产量性状优良基因型选择的效率，对高丹草的单株产量及其构成因素（株高、分蘖数、叶片数）进行QTL定位，确定其在染色体的位置及其遗传效应，探讨其杂种优势产生原因。在以高粱413A和棕壳苏丹草杂交获得的248个F2：3家系构建的作图群体中，应用AFLP和RAPD两种标记技术构建了高丹草（Sorghum×Sudangrass）的遗传连锁图谱。共包含168个标记，分布于10个连锁群，图谱总长度为836cM，标记间平均图距为4．98cM。采用Joinmap／QTL4．0对高丹草单株产量及其三大构成因素进行QTL定位。共检测到QTLM9个，分布在8个连锁群上，其中，第1和3连锁群最多，各为4个和3个。单个QTL解释性状表型变异的5．20％．51．50％。检测到的19个QTL中，表现加性效应的有1个，占5．26％，部分显性效应的有3个，占15．79％，显性效应的有6个，占31．58％，超显性效应的有9个，占47．36％。超显性效应和显性效应在高丹草杂种优势的遗传基础中占主导地位。 相似文献
7.
为探讨玉米杂种优势形成的分子机理,选用了8个玉米自交系和它们的5个杂交种,采用mRNA差异显示技术分析了杂种和亲本之间抽穗期叶片的基因表达差异模式。结果表明:所选用的杂交种与自交系之间的基因表达模式可以分为5种类型:杂种特异表达型(W1)、单亲显性表达型(W2)、双亲表达沉默型(W3)、单亲沉默表达型(W4)、亲本和杂交种表达一致型(W5),所占比例分别为2.81%,16.92%,11.79%,4.25%和64.23%。还对每种差异表达模式与12个杂种性状表现和中亲优势进行了相关分析。 相似文献
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9.
以5个高粱不育系材料为母本, 18个优质苏丹草材料为父本, 按照遗传交配设计(NCII)配制成90个杂交组合。分别在内蒙呼市和包头两地, 利用与高丹草产量相关的QTL位点标记检测亲本间的遗传差异, 并将F1的8个性状表型值对亲本材料进行标记位点的筛选, 建立标记效应和标记型值估算体系。估算特异性位点对性状表现的效应及杂种标记型值, 进而分析杂种标记型值与杂种表现的相关性, 应用逐步回归分析法建立8个性状杂种表现的预测模型, 并通过Jackknife抽样技术检测模型的精确度和稳定性。结果显示, 在分别考虑显性、加性作用下8个性状的标记型值与表型值的相关系数平均为0.65, 各性状的可决系数较大(0.51~0.88), 而且两地结果趋势一致, 表明该预测模型稳定性强, 精确度较高。该模型对高丹草的杂种表现预测以及亲本选配都具有一定的指导意义。 相似文献
10.
棉子品质性状的遗传研究 总被引：9，自引：0，他引：9
本研究采用6个陆地棉亲本的Griffing双列杂交设计模式Ⅱ对5个棉子品质性状进行了Hayman双列遗传模型分析.结果表明,种子蛋白质和油分百分含量、种子蛋白质和油分指数及仁指都适合“加性—显性”模型.种子蛋白质百分含量和指数以显性效应为主且表现超显性;种子油分百分含量和指数以加性效性应为主且表现部分显性;仁指加性和显性效应都较重要,接近完全显性.在所研究的亲本中,不同性状的显、隐性基因频率,正负效应基因的比例,显、隐性基因的方向及狭义遗传力等都明显不同. 相似文献
11.
高粱、苏丹草及高粱-苏丹草杂交种产量和饲用品质的比较 总被引：5，自引：0，他引：5
在大田条件下,比较研究了高粱-苏丹草杂交种（皖草2号、京科草1号）与高粱、苏丹草的生物产量和饲用品质。结果表明,与高粱和苏丹草相比,高粱-苏丹草杂交种的生物产量高,其中,皖草2号的鲜、干物质产量比苏丹草722选分别高83.8%和121.9%,京科草1号的鲜、干物质产量比722选分别高98.6%和139.9%;杂交种的粗蛋白、粗脂肪含量高,无氮浸出物含量低;粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量及总能量均最高,高粱次之,苏丹草最低,杂交种饲用品质的改善主要是粗蛋白和粗脂肪的显著提高;从物质分配和能量形成的角度分析,茎秆和叶鞘是鲜物质产量的主要组成部分,而在干物质产量和能量的形成过程中,茎秆、叶鞘和叶片具有同等重要的作用。 相似文献
12.
高梁、苏丹草及高梁-苏丹草杂交种产量和饲用品质的比较 总被引：1，自引：0，他引：1
在大田条件下，比较研究了高梁-苏丹草杂交种（皖草2号、京科草1号）与高梁、苏丹草的生物产量和饲用品质。结果表明，与高梁和苏丹草相比，高梁-苏丹草杂交种的生物产量高，其中，皖草2号的鲜、干物质产量比苏丹草722选分别高83．8％和121．9％，京科草1号的鲜、干物质产量比722选分别高98．6％和139．9％；杂交种的粗蛋白、粗脂肪含量高，无氮浸出物含量低；粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量及总能量均最高，高梁次之，苏丹草最低，杂交种饲用品质的改善主要是粗蛋白和粗脂肪的显著提高；从物质分配和能量形成的角度分析，茎秆和叶鞘是鲜物质产量的主要组成部分，而在干物质产量和能量的形成过程中，茎秆、叶鞘和叶片具有同等重要的作用。 相似文献
13.
Differential gene expression between wheat hybrids and their parental inbreds in seedling leaves 总被引：33，自引：0，他引：33
Differential display of mRNA was used to analyze the differences of gene expression in seedling leaves between heterotic hybrid/nonheterotic
hybrid and their parental inbreds in order to study the molecular basis of heterosis in wheat. The results indicated that
patterns of gene expression in hybrids differ significantly from their parents. Both quantitative and qualitative differences
were observed. The quantitative differences include gene over-expression, gene under-expression in hybrid and dominant expression
of highly-expressed parental genes in hybrids. The qualitative differences include silencing in hybrids of genes expressed
either in male or female parent, and silencing in hybrids of genes expressed in both parents. Expression in hybrid of genes
only expressed either in male or female parent was also observed. It was also found that some genes expressed at high level
in heterotic hybrid were underexpressed or expressed at low level in nonheterotic hybrid. One differentially expressed cDNA
fragment 4B was cloned and sequenced after being confirmed through Northern blot analysis. Homology search in GenBank proved
that the cDNA fragment is a new sequence. The selection of primers for differential RNA display in wheat and the relationship
between wheat heterosis and alteration of gene expression in hybrids as compared to their parental inbreds were also discussed.
This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date. 相似文献
14.
Heterosis in yield, endotoxin expression and some physiological parameters in Bt transgenic cotton 总被引：4，自引：0，他引：4
Although heterosis in cotton has been studied for many decades, very little is known about the performance of hybrids derived from Bt transgenic cotton parents. In order to known better the heterosis performance, yield and endotoxin expression in 20 hybrids (F1) and their Bt transgenic parents were examined from 2002 to 2003 (Experiment 1), and the dynamics of source, sink and their ratios in a well‐performing hybrid H01 were investigated in 2004 and 2005 (Experiment 2). Results in Experiment 1 showed an average mid‐parent heterosis of 21.3% and an over check heterosis of 7.6% in lint yield. Considerable heterosis was also detected in boll numbers, boll size and Bt protein content. Of the 20 hybrids, H01 (K0215 × K643) exhibited the greatest heterosis in yield and Bt protein content in 2002 and 2003, while lint yields of H01 were increased 12.6% and 9.1% in 2004, and 11.7% and 8.9% in 2005, compared with K0215 and K643 in Experiment 2, respectively. Significant heterosis for dry matter accumulation and dry matter allocation to reproductive organs and ratio of fruiting forms/total plant (w/w) were also detected in H01. Sources (leaf area, leaf area index, leaf dry weight per plant and diurnal performance of photosynthesis), sinks (number of fruiting nodes, fruiting forms and dry weight of fruiting forms per plant) and the flow from source to sink were significantly enhanced in H01 relative to its parents. Both total N and Bt protein in H01 were higher than those in its parents. Significant correlation was also found between total N and Bt protein in the main‐stem leaves (R2 = 0.877**). It is concluded that there existed considerable heterosis in yield, yield components and endotoxin expression in some Bt transgenic hybrids. Yield advantage of hybrid cotton (F1) over parents can be attributed to improved source, sink and flow, while the enforced expression of Bt genes in hybrid cotton appeared to be due to the enhanced nitrogen level in plants. 相似文献
15.
16.
以株高和穗下节间长度表现杂种优势的小麦杂交组合矮9×冀矮8号的杂种及其亲本为材料, 应用cDNA-AFLP技术分析杂种、亲本的穗下节间基因差异表达情况。分离差异表达基因段后, 对其克隆、测序并在GenBank进行Blast-x分析和功能推测, 发现差异表达的基因包括分别受赤霉素和细胞分裂素诱导表达、与细胞分裂有关的基因cdc2和PAS1基因, 它们在小麦杂种节间中分别特异表达和偏高亲表达。另有一个与细胞快速膨大有关的液泡质子泵H+-PPase基因在杂种中偏高亲表达。其他差异表达的基因包括蛋白激酶等与植物信号传递相关基因、与物质代谢相关的基因、参与基因转录调控的基因、与泛素参与的蛋白降解相关的基因等。小麦杂交种与亲本的穗下节间, 大量基因涉及细胞分裂、膨大和物质代谢、转录调控等过程, 初步推测它们的差异表达可能与穗下节间及株高杂种优势形成有关。 相似文献
17.
不同组合杂种小麦群体光合优势特点的研究 总被引：3，自引：0，他引：3
为明确群体水平上化杀型杂种小麦的光合优势表现特征及其生理机制，以2个化杀型小麦杂种F1及其亲本为材料，推广品种冀麦38号为对照进行了研究。结果表明：供试杂种小麦1F1和2F1的群体干物质生产能力都表现平均优势和超标优势。1F1起因于其LAI和光合势优势较大，2F1则是由于净同化率优势较大。1F1和2F1的子粒产量都高于亲本和对照，与亲本相比，1F1和2F1的产量优势是由产量构成三因素综合提高所致，与ck相比，1F1和2F1的产量优势则主要来自千粒重的提高。 相似文献
18.
基于产量相关性状SSR分子标记的大豆杂种优势群划分 总被引：1，自引：0，他引：1
利用杂种优势可显著提高大豆单产,但亲本的创制及杂交组合的配制缺乏有效的理论指导,导致杂交种组配工作存在盲目性,强优势大豆杂交种的产出周期较长。针对上述问题,以中国东北部和国外的43份亲本为材料,利用经过筛选的14个大豆产量性状相关SSR分子标记进行遗传多样性分析和杂种优势类群划分。结果发现,所用SSR标记共扩增出31个等位变异位点,平均每个标记检测到2.2143个等位变异位点,变幅为2.0000~4.0000;主效基因频率为0.4419~0.9302,平均为0.6817;基因遗传多样性指数为0.1298~0.6101,平均为0.4043;多态性信息含量为0.1214~0.5272,平均为0.3280。根据遗传距离将43份亲本材料划分为2个类群;25个杂交种的35份亲本材料分属于2个类群;且27个杂交种的39份亲本材料为国内和国外材料之间配制的杂交组合,反映出中国东北与国外材料之间存在较强的杂种优势。对本研究所用的杂交种亲本间遗传距离分析发现,遗传距离在0.4~0.6时杂种优势利用效率较高。上述结果为优异亲本的选育方向和强优势杂交种亲本的合理组配提供参考。 相似文献