分子植物育种 － 2014年第12卷第1期目录

植物生存的自然环境中存在着多种非生物胁迫，其在应对不同类型非生物胁迫时存在反应的特异性和信号的交叉性。本文综述了参与到胁迫诱导反应中的一些结构基因和转录因子的相关研究，并着重从信号关联的角度关注多种胁迫反应的交集，介绍了这些关键因子的筛选、鉴定和功能开发，并对这些关键因子在植物种质资源创新工作中的应用前景进行了展望

培育兼有陆地棉产量性状和海岛棉品质性状的优良品种是育种家们在多年育种工作中长期追求的目标，海陆渐渗杂交是实现该目标的重要途径之一。利用分子标记技术构建海陆杂交群体的遗传连锁图谱和定位纤维品质QTL，通过选择与纤维品质QTL紧密连锁的分子标记来辅助育种可提高棉花海陆杂交育种的效率。本文综述了棉花海陆杂交群体遗传图构建、纤维品质QTL定位研究的进展和应用，并对通过与海岛棉杂交途径来改善陆地棉纤维品质的前景进行了展望。

本研究在前人研究的基础上，以海南主栽品种‘巴西’香蕉胚性悬浮细胞为材料，对其遗传转化体系进行优化。结果表明：‘巴西’香蕉胚性悬浮细胞对卡那霉素有一定抗性，适合作为转化细胞筛选的抗生素及浓度为潮霉素10 mg/L、Basta 0.5 mg/L；悬浮细胞每2周继代1次，继代5~6 d后，侵染液农杆菌OD600为0.4，侵染6 h直接进行筛选，再生植株转化率较高，分子检测显示75%为阳性植株；将植物表达载体pCAMBIA3301转入香蕉，转化植株对除草剂的抗性明显提高。

以大岩桐(Sinningia speciosa)幼叶为材料，利用RACE技术克隆到两个SOC1基因序列的全长cDNA，分别命名为SsSOC1a和SsSOC1b (在GenBank中登录号分别为ABX90014和ABX90015)。序列分析表明，SsSOC1a的ORF长度为639 bp，编码212个氨基酸，SsSOC1b的ORF长度为633 bp，编码210个氨基酸；含有典型的植物MADS-box基因结构。通过蛋白序列比对，SsSOC1a基因序列与可可的TcSOC1和顶花板凳果的PtSOC1有67%的相似性；SsSOC1b基因序列与葡萄的VvAGL19、白桦的MADS蛋白有67%的相似性。将SsSOC1b置于CaMV35S启动子控制下在烟草中异位表达，转基因烟草表现出花期提前、花芽数增多或整个生命周期中没有花芽分化的新表型；将SsSOC1a、SsSOC1b置于CaMV35S启动子控制下在大岩桐中过量表达，转SsSOC1a植株表现出花期提前的新表型，转SsSOC1b植株的表型无明显变化。研究结果表明SsSOC1a和SsSOC1b参与了转基因植株花芽的分化以及花时的调控。

细胞色素P450酶系对杀虫剂的代谢作用是大多数昆虫产生抗药性的主要机制，沉默P450基因能否对烟粉虱抗药性产生影响需要进一步研究。本论文将含Q型烟粉虱细胞色素P450基因CYP6CM1 RNAi表达框架的转基因烟草饲喂烟粉虱，荧光定量PCR检测发现烟粉虱取食转基因烟草后体内CYP6CM1基因表达量显著下降，仅为取食非转基因烟草烟粉虱的19%~38%；通过琼脂保湿浸叶法和单株活体法研究取食转基因烟草烟粉虱对阿维·吡虫啉抗药性的影响，结果发现在接触1 g/L阿维·吡虫啉24~72 h后，取食转基因烟草的烟粉虱死亡率分别比取食非转基因烟草的烟粉虱死亡率显著升高20%~30%和15%~20%。本研究结果表明，饲喂烟粉虱转CYP6CM1 RNAi基因烟草可以显著降低烟粉虱细胞色素P450 CYP6CM1基因的表达，并降低烟粉虱对烟碱类杀虫剂阿维·吡虫啉的抗药性，显著提高了杀虫剂防治效果。

类黄酮3-羟化酶是类黄酮生物合成途径中的关键酶，对花色的形成起重要作用。本研究克隆了鹤望兰类黄酮3-羟化酶基因SrF3H，该cDNA全长1 333 bp (GenBank收录号: KC412257)，具有完整的开放阅读框(ORF)，共1 122个碱基，编码374个氨基酸。与其他物种的氨基酸序列都有一定的同源性，其中与高杯花的F3H同源性最高，达到83%。系统进化树分析显示，鹤望兰SrF3H与百合蛋白亲缘关系较近。应用半定量PCR分析表明，SrF3H在蓝色花瓣中表达最高，而在鹤望兰不同花发育阶段差异不明显。研究结果不仅为植物育种提供了重要基因资源，也为剖析鹤望兰花色形成机理奠定基础。

拟南芥AtFtsHi基因家族在叶绿体的发育中具有重要作用。它的成员AtFtsHi4 T-DNA突变体胚胎致死，这严重制约了对其生物学功能的研究。为了研究AtFtsHi4的功能，本文构建了AtFtsHi4的RNA干扰载体并通过转化拟南芥获得转基因植株。对转基因植株的表型进行分析，结果表明：与野生型相比，T3代RNAi转基因植株的子叶、叶片和果荚均出现了不同程度的黄化；叶绿素含量仅为野生型的一半；叶绿体的基粒垛叠数和基质片层数减少。这些结果表明，AtFtsHi4基因表达量的降低会抑制叶绿体类囊体的形成，进而影响叶绿体的发育。

红掌为原产热带的观赏花卉，低温易受冷害。在低温胁迫下，植物体会产生大量活性氧，清除活性氧的过氧化氢酶基因(AnCAT)在植物抗寒过程中起着重要作用。本文以天南星科花烛属红掌‘阿拉巴马’品种叶片提取的总RNA为模板，通过RT-PCR与RACE扩增，获得了一个1 704 bp的过氧化氢酶(catalase, CAT)基因的cDNA序列，其基因编码区共1 476 bp，编码492个氨基酸，命名为AnCAT (GenBank登录号: JX163298)。用低温胁迫处理红掌植株，叶片最大光化学效率Fv/Fm随着低温胁迫处理时间的延长而逐渐下降，当6℃处理达到36 h时Fv/Fm开始急剧下降，叶片也出现萎蔫状态，表明红掌叶片受到极大的伤害；使用实时荧光定量PCR，对不同低温处理时间下CAT基因在红掌植物叶片中的表达量进行测定分析，结果表明：低温胁迫处理12 h后，AnCAT基因明显上调表达，且表达量达到最高点，表明该基因与红掌抗低温胁迫有一定的关系。

本研究采用12对引物对14个云南主栽品种及其5个原始亲本材料进行SSR多态性分析，明确了其遗传差异。结果表明：①扩增的条带总数为242条，其中多态性带为237条，多态率为97.93%，说明供试材料在遗传上存在较大差异；②供试材料间的遗传相似系数为0.45~0.86，其中4个云蔗品种与原始亲本中的大茎野生种、春尼、印度割手密1号的遗传距离较远，而与黑车里本、印度割手密2的遗传距离较近；③聚类结果显示，19个供试材料划可分为四大类：第一大类包括大茎野生种、新台糖10、桂糖11；第二大类包括黑车里本、4个新台糖、3个粤糖、4个云蔗、1个闽糖；第三大类仅包括春尼；第四大类则包括2个印度割手密。而第二大类又可分出两个亚类，其中一个亚类包括黑车里本、4个云蔗，说明它们的亲缘关系较近；另一个亚类包括3个粤糖、新台糖16、闽糖69-421，而在3个粤糖品种中，粤糖93-159和粤糖00-236又聚在了一个亚类，这与系谱记录中显示二者是姊妹系的血缘关系相吻合。在今后甘蔗选育过程中，应加重大茎野生种的利用，减轻热带种黑车里本的利用，提高云南甘蔗栽培品种遗传多样性。

本研究通过调查异源三倍体为父本的百合杂交后代倍性及其追踪染色体来源，来探讨异源三倍体的遗传规律。采用核型分析方法，对以雄性不育的二倍体亚洲百合GHC-01为母本，以Longiflorum×Asiatic系列的异源三倍体百合‘Ceb Dazzle’为父本杂交获得的30个杂交后代及其父母本进行了染色体数目的统计，同时利用45S rDNA荧光原位杂交技术，对父母本以及4个杂交后代进行了45S rDNA荧光原位杂交分析。核型分析结果表明，GHC-01和‘Ceb Dazzle’的染色体数目分别为24 (2n=2x=24)和36 (2n=3x=36)，30个杂交后代中染色体数目为24、25、26、35、36的分别有13、10、4、2、1个基因型的杂交后代；荧光原位杂交结果表明，GHC-01和‘Ceb Dazzle’分别有11个和14个45S rDNA荧光原位杂交位点，4个所研究的杂交后代中均有不同数目的典型父本染色体。基于倍性统计和荧光原位杂交结果，对杂交后代的早期鉴定以及异源三倍体在育种中的作用进行了讨论。

本研究运用CodonW和Emboss中的CHIPS、CUSP软件程序对铁炮百合(Lilium longiflorum)、亚洲百合杂种系品种(Lilium ‘Excite’)、王百合(Lilium regale)和毛百合(Lilium pensylvanicum)这4种百合GPAT基因(GenBank登录号分别为: JX524738, JX524739, JX524740和JX524741)密码子进行偏好性分析，分别与5种单子叶和6种双子叶植物的GPAT基因密码子偏好性进行比较与系统进化分析，又与4种常用模式生物基因组密码子的偏好性进行比较分析。结果表明，4种百合GPAT基因密码子偏性均较弱，基因表达水平较低，偏好于以A/T结尾的密码子；偏好密码子基本相同。在一定程度上表明，百合的GPAT基因在属间进化中比较保守。并且发现，GPAT密码子偏好性在单、双子叶植物上体现的差异并不显著，从一定程度上表明GPAT基因在进化上的保守性较高。百合GPAT基因密码子偏性与几种双子叶植物的更相近，某些双子叶植物也是该基因的适宜导入受体。在系统进化分析中，基于相对同义密码子使用度(RSCU)的聚类结果与基于CDS构成的聚类结果存在一定的差异，但均可在一定程度上反映物种间的进化关系。与4种模式生物密码子使用频率比较发现，4种百合与受体生物的差异情况比较一致，百合GPAT的密码子偏好性与受体生物酵母和大肠杆菌的基因组密码子偏好性均有较大的不同，表明需要对百合GPAT基因的部分密码子进行优化改造，才能使其在以上受体中高效的表达。百合GPAT与拟南芥基因组密码子使用频率差值较少，表明百合GPAT在拟南芥受体中的表达效率较高；而百合GPAT在烟草受体中的表达效率一般。对于转化植物的选择，拟南芥优于烟草。为准确预测百合GPAT基因的异源表达，为接下来选择其适宜的表达系统以及提高该基因在受体表达系统中的表达效率，进行有效的功能验证提供了有效的参考。

本研究利用cDNA-AFLP技术和生物信息学技术分析乌塌菜核不育系败蕾过程中的基因表达差异。筛选到64个与花蕾败育相关的差异表达片段(TDF)。选取42个进行测序，获得的序列信息在BRAD和NCBI数据库上进行同源性比对，其中同源性大于90%的TDF有16条，功能涉及能量代谢、逆境响应、转录和翻译、信号转导、抗病与衰老、氨基酸的合成与加工、跨膜运输等方面。通过QRT-PCR技术对表达模式进行验证，结果与cDNA-AFLP一致，无假阳性条带。选取3个同源性较高的TDF，采用QRT-PCR分析其组织表达模式。结果表明，H49在不育系败蕾期表达受到抑制，而在开花期大花蕾、叶片、萼片、花瓣等组织中高水平表达；与之相反，H41和H59在不育系开花期表达受抑制，而在败蕾期大花蕾、萼片、花瓣、花药中高水平表达。

为研究SSR标记技术在南瓜杂交种纯度鉴定上的可行性，本研究利用选取的33对南瓜SSR引物，对2个中国南瓜杂交品种(大果蜜本与蜜宝)和2个中国南瓜杂交组合(P12与P13)的杂交种样品进行了纯度鉴定，并与田间形态鉴定结果进行了对比分析。研究结果表明，SSR鉴定与田间种植鉴定的结果差异在0.7%~1.8%之间，相关系数达到0.999，达到极显著相关水平，并进一步建立回归方程。本研究结果证实了SSR标记技术应用于南瓜杂交种纯度鉴定工作的可行性与可靠性，为南瓜杂交种纯度鉴定提供技术与理论支持。

抗病品种的培育是防治青枯病、根结线虫、番茄黄化曲叶病毒病最经济、有效的手段。‘浙杂301’是以自育的兼抗青枯病和根结线虫的株系‘T5678161-1-1-2-2’为母本，AVRDC引进的兼抗青枯病和番茄黄化曲叶病毒病的‘T07-018’为父本，杂交选育而成的有限生长类型杂交一代番茄新品种。母本‘T5678161- 1-1-2-2’系从‘HAWAII 7996’与‘T9178’和‘斯特番茄’杂交分离后代中经10代单株选择而成。‘浙杂301’于2011年通过浙江省非主要农作物品种认定委员会认定。对‘浙杂301’进行农艺性状特征、生产力、抗病性、品质特征性状等研究，结果表明‘浙杂301’高产，品质优良，耐贮运，高抗根结线虫和番茄黄化曲叶病毒病，抗青枯病和番茄花叶病毒病，平均产量可达8.627×104 kg/hm2。该品种适合中国长江流域、华南等青枯病、根结线虫和番茄黄化曲叶病毒病高发地区种植。

为了明确苹果三倍体杂种后代中基因组DNA甲基化水平及模式的变化特征，本文以‘金冠’ב四倍体嘎拉’苹果的61份三倍体后代为试验材料，采用MSAP分子标记技术对其进行了分析。结果表明：(1) 61份三倍体杂种后代的总甲基化率在10.74%~28.86%之间，全甲基化率在7.87%~24.22%之间，半甲基化率在2.10%~11.84%之间。与母本相比，总甲基化和全甲基化呈上升趋势，半甲基化呈下降趋势；与父本相比，均呈下降趋势。(2)在苹果三倍体杂种的基因组加倍和重组过程中，发生了大量过或超甲基化和去甲基化变异，少量发生了次甲基化现象，极少部分的甲基化状态介于双亲之间。(3)共获得4条DNA甲基化差异片段，有3条能够在苹果基因组中检测到，且同源性较高，分别位于第1条和第12条染色体的叠连群上，但是具体功能没有描述。研究结果表明，苹果三倍体杂种后代的DNA甲基化水平与倍性相关性不大，在其形成过程中发生了大量的过或超甲基化变异，为苹果三倍体育种中表观遗传变异的研究提供了依据。

为了更好地在荔枝杂交育种中判别真杂种，以荔枝两个人工杂交群体‘雪怀子’ב桂味’和‘雪怀子’ב焦核三月红’的F1代为材料，利用EST-SSR标记进行真假杂种鉴定，创建作图群体，并对两个群体进行遗传多样性分析。结果表明，分别采用4对引物组合即可实现对两个杂交群体F1代单株100%的鉴定，两个群体的159个单株均为真杂种；且两个群体后代叶片形态存在变异，基因型上产生了不同于亲本的扩增谱带。经聚类分析发现，群体‘雪怀子’ב桂味’113个F1单株被聚为6大类(相似性系数0.68)，63.72% (72株)后代与父本聚为一类，28.3% (32株)单株与双亲距离较远，推测这些单株中出现了较大的遗传重组或变异。在相似系数0.642处，‘雪怀子’ב焦核三月红’组合的46株杂种后代分为两大类，该组合大部分单株(60.87%)与母本亲缘关系较近，具有偏母本遗传倾向。可见，EST-SSR标记适合荔枝真假杂种鉴定，两个F1作图群体的创建为荔枝遗传连锁图谱构建奠定基础，同时为荔枝的品种改良积累材料。

为培育转基因抗逆棉花，本研究分析了通过花粉管通道法获得的转MvNHX1基因的10个棉花株系T5代棉花在干旱胁迫后的生理指标和农艺性状，综合分析转MvNHX1基因棉的抗逆性和育种价值。研究结果表明，经干旱胁迫后，形态方面转基因植株叶片颜色比非转基因植株绿，使得转基因植株光合作用更强；转基因植株的根系更发达，吸收水的能力更强。生理指标测定后发现，转基因棉花植株的叶片叶绿素含量提高了1.71倍，脯氨酸含量提高了1.68倍，丙二醛含量降低了31.7%。主要的农艺性状方面，在干旱胁迫下，转基因棉花株系有些农艺性状和产量性状高于对照，其中转基因株系10Z098-6、10Z098-3、10Z098-4、10Z098-2、10Z093和10Z032在有效铃数、有效果枝数、单铃重、皮棉、子棉和衣分等指标上明显高于对照，这些株系可以作为后续遗传育种材料。本研究为进一步培育转基因抗逆棉花品系奠定了基础。

溶血磷脂酸酰基转移酶(LPAAT)是植物种子油脂合成的关键酶。本研究从花生(Arachis hypogaea L.)栽培品种花育32号和4个花生区组二倍体野生种中克隆得到编码LPAAT的基因序列。从花育32号获得的两条cDNA序列rlpaat-1和rlpaat-2开放阅读框均为1 131 bp，编码376个氨基酸，二者存在11个SNP差异位点，编码的氨基酸序列LPAAT-1和LPAAT-2有1个氨基酸残基的差异。LPAAT蛋白具有典型的酰基转移酶功能结构域以及4个保守氨基酸基序。之后从花育32号得到两条DNA序列，glpaat-1和glpaat-2长度分别为3 729 bp和3 736 bp，均由12个外显子和11个内含子组成，二者共存在37处碱基差异，其中34处为SNP位点。4个花生区组二倍体野生种各获得一条LPAAT序列，A. correntina, A. duranensis, A. batizocoi和A. ipaensis LPAAT的序列长度分别为3 757 bp、3 757 bp、3 742 bp和3 756 bp。核苷酸序列多态性和系统进化树分析表明，栽培品种LPAAT的两条序列glpaat-2与glpaat-1分别来自A、B染色体组。

本研究从全国各地收集到不同生态类型大粒材料36份，小粒材料12份。运用已经定位的分子标记共7对，经PCR扩增，用9%丙烯酰胺凝胶电泳，统计每个SSR位点，最后采用SPSS软件作方差分析。结果显示：选出3个与大粒相关的实用性标记，分别为GNE070、Satt126和Satt633。可以被一个或一个以上标记检出的大粒材料占35 (大粒材料共36份)，检出率高达97.2%。研究结果表明用GNE070、Satt126和Satt633联合检测，可以应用于分子标记辅助育种大粒育种实践。

异黄酮合酶基因(isoflavone synthase, IFS)是合成异黄酮的关键酶基因之一，能够在转录水平对异黄酮的生物合成进行调控。为研究大豆籽粒中IFS基因与大豆异黄酮合成的关系，本研究选择8个不同地理来源的大豆品种，利用高效液相色谱法(HPLC)测定大豆籽粒中异黄酮4种主要组分含量(染料木素, 大豆甙元, 染料木甙和大豆甙)，并利用荧光定量PCR的方法测定了IFS1基因(IFS基因的同源基因之一)在大豆籽粒中的相对表达量。结果表明：大豆异黄酮4种主要组分含量在不同品种中差异较大，在所测试的品种中，中品03-5368和中豆27籽粒的总异黄酮含量较高，分别达到1 873.136 μg/g、1 526.203 μg/g，兴县灰皮支和Wiliams82总异黄酮含量较低，分别为1 258.591 μg/g和1 255.300 μg/g；大豆籽粒中大豆异黄酮总含量与籽粒中IFS1基因的相对表达量呈显著正相关(r=0.995 5, P<0.000 1)，大豆异黄酮4种主要成分中的染料木素和大豆甙与IFS1基因的相对表达量也成正相关，这一结果说明IFS1基因作为苯丙氨酸合成路径中进入异黄酮合成途径的第一个酶，在异黄酮化合物合成中起关键作用。本研究不仅可以为明确大豆异黄酮合成途径中IFS基因分子调控机理提供科学理论依据，而且能够为高异黄酮生物合成和大豆品质改良奠定理论基础。

玉米自交系京24是北京市农林科学院玉米研究中心选育的具有黄改系血缘的骨干亲本，具有高配合力、耐密抗倒和耐旱广适等优点，但对丝黑穗病和茎腐病表现为高感。本中心分别选用自交系吉1037和1145作为丝黑穗病和茎腐病的抗源，通过回交转育方法，结合分子标记辅助选择技术，选育出了一批单抗丝黑穗病和单抗茎腐病的京24抗病改良材料。本研究通过对其中的5份单抗丝黑穗病改良材料、2份单抗茎腐病改良材料以及受体京24进行遗传背景检测、抗性接种鉴定和表型性状调查，检验单抗改良材料的改良状况，发掘以京24为遗传背景的抗病新种质。40对SSR核心引物的DNA指纹数据分析结果表明，7份单抗改良材料与京24的遗传相似度均在95%~100%之间，改良材料的平均纯合度为94.3%。田间抗性接种鉴定结果表明，单抗丝黑穗病改良材料的发病株率比京24降低了37.3%~51.2%，单抗茎腐病改良材料的发病株率比京24降低了40.0%以上，改良材料的抗性得到了明显提高。表型性状调查数据显示，7份改良材料的穗部性状和株高、穗位高等田间表型性状均与京24无显著性差异。可见，改良材料在保持京24自身优良性状和具备较高纯合度的前提下，对丝黑穗病和茎腐病的抗性得到了明显提高，证实分子标记辅助抗病性状改良是切实可行的。京24单抗改良材料为品种选育和抗病基因聚合提供了材料基础。

为了探讨小麦TaCRE1基因与次生根、分蘖的关系，本研究选用40份农艺性状差异较大的小麦品种，检测和鉴定该基因等位变异，并分析其对不同时期的小麦次生根、分蘖的影响。结果表明，冬前及拔节期次生根数和分蘖数与最终有效分蘖相关性较好。TaCRE1基因等位变异对冬前及拔节期次生根和分蘖数影响显著，具有B型等位基因的品种的次生根、分蘖数的均值显著高于具有A型等位基因品种。相关分析结果表明，TaCRE1等位基因变异与冬前、拔节期次生根数、分蘖数以及有效分蘖数均值都呈显著或极显著正相关，证实TaCRE1基因等位变异对上述生长阶段次生根、分蘖发育及有效分蘖作用较大。

作为驯化的结果，水稻柱头外露率影响不育系的制种产量。本研究利用岳早籼6号和Ⅱ-32B构建的重组自交系(RILs)群体，对柱头双外露率(PDES)和柱头单外露率(PSES)进行QTL (quantitative trait locus)分析。2011年和2012年两年表型数据检测到16个控制柱头外露率的QTLs，分布于第1、第3、第5、第6、第7和第9染色体上。其中，位于第1染色体RM472-RM12276和第9染色体RM278-RM107两个区段中的QTLs，在两种表型的两年重复数据中均有稳定的定位。这两个区间中的QTLs对柱头双外露率和柱头单外露率的表型变异解释为6.71%~21.99%和10.65%~35.72%。这些稳定检测到的QTLs对不育系分子遗传改良和研究水稻驯化具有重要意义。

水稻无叶枕突变体的叶夹角较小，叶片直立，在培育叶片直立型水稻新品种中存在潜在价值。本文对一个新的水稻无叶枕突变体oslg-h进行了鉴定、基因定位和候选基因分析。oslg-h表现为叶枕、叶舌、叶耳缺失、株型紧凑、叶片直立。遗传分析表明，oslg-h受一对隐性基因控制。利用oslg-h/dullar F2群体将该基因定位在第4染色体的Indel12和Indel21之间254 kb范围内，其间包含一个已报道的无叶枕基因OsLG1。对野生型和突变体中OsLG1启动子、5'非翻译区(5'UTR)、开放阅读框和3'非翻译区(3'UTR)测序比对发现：在突变体中OsLG1第2个内含子和3'UTR各有1处插入突变。RT-PCR分析和测序表明，内含子区域的碱基插入突变没有影响该基因的表达和mRNA的剪接。根据3'UTR插入位点设计了一对特异检测该突变位点的Indel标记Indel-U，对苏御糯-5-1/oslg-h F2进行分析，112个无叶枕植株扩增条带均是与oslg-h相似的200 bp带型。353有叶枕植株扩增出两种带型，一种是与苏御糯-5-1相似的192 bp带型；另一种是与苏御糯-5-1/oslg-h F1相似的192 bp和200 bp带型。以上表明oslg-h无叶枕表型可能是由3'UTR插入突变导致的。Indel-U能直接区分OsLG-HOsLG-H、OsLG-Hoslg-h和oslg-hoslg-h三种基因型，在oslg-h基因分子标记辅助选择和基因聚合育种中具有直接应用价值。

高原藜米(Chenopodium quinoa Willd.)是一个异源四倍体作物，但有些研究报道该作物在单个基因位点上的分离行为有二倍体分离特征。本研究在多年观察试验的基础上，2011-2012年两年在西藏不同海拔(南木林县: 海拔4 000 m; 林芝: 海拔2 800 m)条件下对雄性不育植株进行杂交所得的F1和F2代中分离产生了3种不同的单基因控制的性状特征进行了较大群体的观测试验。等位基因分离分析结果显示，在F1和F2的分离范围内出现了二体双基因和四体的遗传性状，在F2代减数分裂中出现的一定比例的畸变现象也显示了其不定的多价体形态，这些结果都表明了藜米的异源四倍体特征。这一特征产生的根本原因是某些基因位点重复和至少在有些同源染色体之间发生了联会现象。本研究发现，藜米某些基因位点发生的四倍体分离现象可能导致了藜米育种和遗传研究中的复杂性，对于指导该作物育种或生产都有一定的实际意义。四倍体分离，特别是其飘忽不定的现象，可能会使将来藜米基因图谱研究分析变的更加复杂，这一点在今后的研究中应给予足够的重视。

为获得抗草甘膦苜蓿株系，本研究在抗草甘膦基因GR79Mt序列前加叶绿体转运肽基因CTP2序列，并在启动子和终止子两端分别加入PvuⅠ酶切位点，插入到载体pCAMBIA2300中，成功构建植物表达载体pCA-GM。采用CaCl2冻融法将其转入农杆菌中，进一步基于农杆菌介导法进行了目的基因的拟南芥和紫花苜蓿转化。经PCR和RT-PCR验证，目的基因已转入拟南芥中。本研究共得到12株苜蓿抗性苗，经PCR分析鉴定，其中两株转化成功，结果初步表明已将目的片段基因转入苜蓿中。本研究可为抗除草剂苜蓿的应用提供了种质资源和参考方法。

本研究以抗稻瘟病水稻品系BL1为母本、6份抗白叶枯病育种材料(BB1-BB5, BB10)为父本配组构建分离群体，针对抗稻瘟病基因Pi25、抗白叶枯病基因Xa4、Xa21、xa5和xa13以及育性恢复基因Rf3和Rf4，通过分子标记辅助选择筛选出20份候选恢复系，携带恢复基因Rf3和Rf4、稻瘟病抗性基因Pi25以及2~4个白叶枯病抗性基因，且在检测的所有标记座位上均呈纯合型。20份候选恢复系经稻瘟病混合菌种、稻瘟病单菌种和白叶枯病混合菌种分别接种，有11个在3个试验中都表现中抗以上；20份候选恢复系与炳1A、原98A和内香85A配制组合，经F1田间观察和结实率考查，来自10个候选恢复系的19个组合表现良好，F1结实率的平均值为78.3%，变幅为71.1%~84.0%。最终筛选出4个兼抗稻瘟病和白叶枯病的恢复系，其中3份源于BL1/BB1，携带Rf3、Rf4、Pi25、Xa4、Xa21和xa5；1份源于BL1/BB5，携带Rf3、Rf4、Pi25、Xa4、Xa21和xa13。本研究同时以2类水稻病害和育性恢复能力为选育目标，不仅拓宽了分子标记辅助选择在水稻育种中的应用，而且针对育性恢复能力的选育与传统育种中育性恢复能力的鉴定相比，省时省力。

本论文以耐冷粳稻品种丽江新团黑谷及冷敏感籼稻品种IR29为研究材料，在4℃低温条件下进行处理，采用荧光定量PCR技术分析MYB转录因子候选基因的表达模式。研究发现低温胁迫条件下，45个MYB基因在两个品种中的表达谱存在较大差异，鉴定了部分耐冷品种特异冷胁迫差异表达MYB基因；另外有小部分MYB基因在两个品种表达方式一致，但表达量存在较大差异。结果表明MYB基因低温胁迫下的不同表达方式或差异表达量可能与两个品种的不同耐冷性相关，研究为进一步分析耐冷候选MYB基因功能打下了基础。

抽穗期(heading data, HD)和株高(plant height, PH)是水稻(Oryza sativa L.)重要的农艺性状。本研究利用金23B (Jin23B)和CR071构建了BC3F1群体及其衍生的BC3F2群体，建立的遗传连锁图谱包含140对SSR标记和5对InDel标记，较好的覆盖了水稻的12条染色体。两年共定位到了12个抽穗期相关QTLs (quantitative trait loci)，8个株高相关的QTLs。其中抽穗期和株高最大效应QTL均由CR071提供，且都定位于第7染色体同一位置：抽穗期QTL qHD7 2011年LOD为33.26，解释的表型贡献率为38.2%，加性效应为10.40；2012年LOD为31.66，可以解释的表型贡献率为30.3%，加性效应为12.28；株高QTL qPH7同2011年LOD为48.72，解释的表型贡献率为44.2%，加性效应为19.97；2012年LOD为55.78，可以解释的表型贡献率为56.7%，加性效应为17.73。qHD7和qPH7都位于RM501-RM542之间，Ghd7也位于这一区间，该QTL可能就是Ghd7。抽穗期QTL qHD1-2和株高QTL qPH1-2同样都位于RM572-RM562之间，可以延迟抽穗期5 d左右和增加株高5 cm左右，qHD1-2两年内的LOD值分别为：7.58和7.03，可以解释的表型变异率分别为：6.84%和5.21%；qPH1-2两年内的LOD值分别为：4.21和4.77，可以解释的表型变异率为3.20%和3.64%，这一位点没有相关QTL定位或基因克隆的报道，位于这一区间的这两个性状也可能是由同一基因控制的。本研究通过发掘新的抽穗期和株高QTL，来增加基因的资源的多样性，为育种家利用分子标记辅助选择培育新品种提供更多的选择。