杂草稻杂种F_2代群体等位基因非随机分离和位点间连锁不平衡的研究

杂交-渐渗在物种进化过程中起到了重要作用,本研究对人工杂交和自交构建的3个杂草稻杂种F2代群体进行遗传分析,了解各群体中来自双亲不同位点等位基因的遗传规律,并以此揭示在杂草稻的杂交-渐渗过程中双亲基因的传递是否受到自然选择而发生非随机分离.采用微卫星(SSR)和插入/缺失(InDel)分子标记,检测了F2群体各位点等位基因和基因型频率,以连续卡方(X2)方法,检验了F2代群体各位点等位基因和基因型频率的观察比值和理论比值是否相符,检测配子或合子选择对偏态分离造成的影响,对3个F2群体分子标记的各两两位点进行了连锁不平衡分析和卡方统计检验.结果显示3个群体均出现显著的等位基因非随机分离,配子选择对非随机分离影响较大,某些基因位点存在显著关联关系,表明杂草稻的杂种后代群体在杂交分离过程明显受到了自然选择,这一结果为杂交-渐渗在杂草稻适应性进化过程中的作用提供了遗传和分子证据.     

转基因水稻与野生稻（Oryza nivara Sharma et Shastry）杂交后代种子萌发率

种子休眠性是野生植物重要的适应性状,通过种子萌发实验可以分析种子休眠性强弱.通过人工杂交获得转抗虫基因栽培稻与一年生普通野生稻三种组合的杂种,对杂种的F3代和F4代种子采用直接萌发、打破休眠后萌发、埋土15 d和30 d 4种不同处理来检测种子活力和萌发率.结果显示转基因杂种后代种子表现出较强的休眠性,转基因对种子活力和休眠性没有明显的影响,种子休眠性有随种子世代的增加而逐渐减弱的趋势,提示水稻转基因逃逸后有在野生稻群体中宿存和扩散的可能性,但这种可能性可能会随世代增加而下降.这为进一步研究水稻转基因逃逸风险提供了参考.     

抗除草剂基因atzA在转基因水稻中的遗传

研究了细菌阿特拉津氯水解酶基因atzA在转基因水稻AA269株系自交和回交后代中的遗传规律．结果表明：atzA基因作为一个显性遗传位点遵循孟德尔遗传分离规律．除草剂抗性鉴定结果表明,在T1代水稻群体中除草剂抗性和敏感株数遵循3：1的分离规律,T2代稳定纯合;T2～T7自交世代的转基因植株均保持稳定的除草剂抗性．在BC1～BC3代群体中除草剂抗性和敏感株数遵循1：1的分离规律,BC群体自交的BCF2群体中遵循3：1分离规律．分别对AA269／9311的B3F1和B2F2群体中的一个株系进行了PCR分析,PCR阳性株与阴性株的分离比例分别符合1：1和3：1,与除草剂抗性鉴定结果一致．对T7代群体中部分单株的Southern杂交和RT—PCR分析表明,atzA基因已稳定遗传至T7代,并得到表达．     

种植密度对抗虫转基因杂草稻分离后代适合度的影响

杂草稻是栽培稻田中的同种杂草,栽培稻基因通过天然杂交逃逸到杂草稻群体难以避免,但转基因的适合度效应决定其逃逸后能否在杂草稻群体中扩散.为了评估抗虫转基因(Bt/CpTI)的适合度效应,本实验以一个转基因栽培稻品系和两个杂草稻群体的杂交F2代为材料,对含有转基因和不含转基因的F2代群体田间表现进行了分析.结果表明,在自然高虫压环境中,含有抗虫转基因F2代群体的田间表现显著好于不含转基因F2代群体的表现.此外,含有转基因的和不含转基因的F2群体在田间混种时,在15cm×15cm混种密度下群体的表现明显差于20cm×20cm混种密度下的表现,表明存在竞争效应.含有转基因的F2群体在竞争条件下比不含转基因的F2群体有更多性状表现出优势.上述发现对转基因逃逸所带来的生态影响评估提供有价值的参考.     

小麦雌性育性双向极端群体QTL定位策略初探

在极端不育群体中计算重组频率(c值)初步筛选QTL位点的基础之上,利用普通小麦中育性正常的良种藁城8901(P1)与雌性不育系XND126(P2)杂交F2群体中的189株隐性极端不育株和63株极端可育株组成的双向极端群体为定位群体,构建了连锁图,分析定位了小麦雌性育性位点taf1,获得了与F2平衡群体相同的定位位点.分析发现与taf1位点连锁较紧密的标记,其c值较小.利用极端群体的策略能快速有效的定位小麦雌性育性QTL在染色体上的位置.     

中国北方汉族人群PPARδ基因C/T多态研究

为研究中国汉族群体PPARδ基因C294T酶切位点的遗传多态性以及该位点的具体多态形式,采用PCR-RFLP技术对329例无血缘关系的健康中国北方汉族人的染色体进行检测.用卡方检验对所得等位基因频率、基因型频率进行分析,实验结果与其他种族进行比较.结果显示C294T位点存在多态性,等位基因频率rC=25.9%,rT=74.1%;基因型频率rC/C=6.1%,rC/T=39.8%,rT/T=54.1%;经卡方检验符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律;认为中国汉族群体PPARδ基因C294T酶切位点也具有遗传多态性.其基因型频率和等位基因频率在男女间没有显著性差异,与德国人群有显著性差异;与瑞典人群相比有极显著差异,而与韩国人相比没有显著性差异.     

绵羊ZBED6基因多态性检测及群体遗传结构分析

为了明确绵羊ZBED6基因的分子遗传特征及其在群体间的差异,采用DNA快速测序法对特克赛尔羊与阿勒泰羊杂交后代进行多态性检测,为下一步分析该基因与产肉性状的相关性奠定基础,进而为绵羊产肉性状的选育提供分子标记。结果显示:2个杂交群体在ZBED6基因编码区均存在两处多态性位点,2个位点发生的突变分别是位于第一外显子1723 bp的C→T突变和位于第一外显子2095 bp的A→G突变。这2个突变未导致氨基酸变化,为同义突变;经卡方检验分析,在C1723T位点,基因型TT在横交F2和回交F2群体中均表现为优势基因型,且T等位基因在2个群体中均为优势等位基因;2个群体的有效等位基因数接近2,说明此等位基因在群体中分布均匀;横交F2、回交F2绵羊多态信息含量分别为0.38、0.36,为中度多态,遗传变异较大;2个群体的基因型分布不存在差异(P0.05)。在A2095G位点,基因型AG在2个群体中表现为优势基因型,A等位基因为优势等位基因,且分布均匀;2个群体PIC为0.36(横交F2)、0.40(回交F2),呈中度多态,基因型分布亦不存在差异。这表明在ZBED6基因上检测到的2个多态性位点与供试绵羊群体基因型分布差异不显著。     

转基因稻是否会通过基因逃逸导致生态风险?

外源基因从转基因稻逃逸到非转基因稻品种或其野生近缘种有可能导致生态风险.通常转基因逃逸必须满足如下3个条件:(1)转基因稻和非转基因稻或野生近缘种在空间上分布重叠,相邻生长;(2)转基因稻和非转基因稻或野生近缘种在时间上花期相遇;(3)栽培稻与相关近缘野生种在生物学上有一定的杂交亲和性,且杂种后代能正常繁殖.总结分析了栽培稻及含AA基因组近缘种的地理分布、开花习性、种间杂交亲和性以及栽培稻与多年生普通野生稻之间基因流的研究结果,探讨转基因稻的外源基因是否可能逃逸到环境中而导致生态风险.     

性连锁基因的遗传平衡

本文推出了性连锁遗传的3个公式，即：(1)建立群体偏离遗传平衡的程度与世代数和原初群体两性等位基因频率间差值的关系；(2)估算任一世代的雌性或雄性中的等位基因频率；(3)确定群体平衡时的等位基因频率和基因型频率这些公式更深刻地揭示了性连锁基因的遗传特点，从而为其遗传研究，如模拟研究提供了方便．     

用配子频率法构建多位点分子标记精密连锁图谱

阐述了配子频率法构建多位点分子标记连锁图谱的原理,推导了构建多位点分子标记连锁图谱的数学公式,并以老鼠F2 群体的RFLP数据为例,对其中前 4个连锁位点T175、C35、T93和C66采用配子频率法进行作图分析,与三点自交法和MAPMARKER程序所得结果进行了比较,同时对连锁图距的计算,无效组合的检出进行了分析。     

过量表达EPSPS转基因促进栽培稻与杂草稻杂种后代的叶绿素合成

过量表达内源EPSPS基因不仅能够提高栽培稻对草甘膦除草剂的抗性,还能在不施用草甘膦的条件下提高转基因栽培稻与杂草稻杂种后代的光合速率.由于叶绿素是影响光合作用的关键因子,本研究探索了过量表达EPSPS基因是否提高栽培稻与杂草稻杂种后代的叶绿素含量以及叶绿素合成途径中关键基因的表达.以EPSPS转基因栽培稻(EP_3)及其与杂草稻两个组合的F_3杂种后代分离群体为实验材料,分别测定了含EPSPS转基因和不含EPSPS转基因杂种后代群体的叶绿素含量以及叶绿素合成关键基因的表达量.结果表明,含转基因EPSPS的栽培稻×杂草稻后代群体的叶绿素含量显著增高,在培养至30d的时候,总叶绿素含量分别增高了86.89%和22.58%;培养至60d的时候,总叶绿素含量分别增高了72.82%和51.30%.叶绿素合成途径中的3个关键基因GLUTR、CHLH和PORA的表达显著上调.因此而做出如下结论,EPSPS基因的过量表达可以通过调控叶绿素合成途径中关键基因的表达,促进叶绿素的合成,进而提高了植物光合作用的速率.     

林木遗传图谱构建和QTL定位的统计方法

两点连锁分析是遗传图谱构建的基础，采用极大似然法，推导出利用BC群体、F2群体以及全同胞群体计算两个标记位之间重组率的公式或迭代步骤，其中对于全同胞群体考虑了两位点间的17种不同的分离类型对及每种分离类型对下不同连锁相的情况。并且将隐马尔可夫模型(HMM)应用到全同胞群体的多位点连锁分析中，给出了全同胞群体中     

长雄野生稻黑壳基因的分子定位及遗传研究

以具有黄色颖壳的亚洲栽培稻品种RD23为轮回亲本与具黑色颖壳的长雄野生稻进行杂交后用RD23回交,获得颖壳颜色有分离的1个BC6F1定位群体.对该群体研究发现,颖壳颜色符合1(黑色)∶1(黄色)的分离比例,表明长雄野生稻黑色颖壳性状是受一对显性单基因控制.通过微卫星标记做基因型分析,将控制黑色颖壳的基因定位在第4染色体RM1155-RM1142之间,暂时命名为Bh-4(t).     

新疆锡伯族与哈萨克族间3个STR位点的多态性比较

分别获得CSF1PO,TPOX和TH013个短串联重复序列STR,对新疆锡伯族和哈萨克族人群中等位基因频率、基因型频率及相关法医学数据进行比较。应用PCR技术、4%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染技术对上述3个STR位点分型。锡伯族人群CSF1PO位点有9个等位片段,TPOX位点有8个等位片段,TH01位点有8个等位片段;哈萨克族人群CSF1PO位点有8个等位片段,TPOX位点有8个等位片段,TH01位点有7个等位片段,两民族各自的3个STR位点的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡;锡伯族人群各位点杂合度分别为0.9426,0.8361,0.8853,多态信息量分别为0.8298,0.7213,0.7626;哈萨克族人群各位点杂合度分别为0.8753,0.8777,0.9321,多态信息量分别为0.7401,0.7568,0.7509。以上3个STR位点的基因频率分布在两个不同的人群中具有显著的差异。     

复杂遗传性状连锁不平衡基因定位的理论基础(英)

复杂遗传疾病基因的定位克隆要求首先获得疾病位点与遗传标记位点间的高分辨率连锁图谱．研究表明,这一目标可通过建立和筛选适当的候选标记位点与目标性状位点间的连锁不平衡的理论分析模型而实现．但这些模型只适用于位点基因型可以通过实验而准确分型的范围．本文报道在不可测基因型复杂遗传疾病的细微定位理论与方法方面所取得的研究成果．     

中国小麦周8425B/中国春RIL群体成株抗叶锈基因的QTL定位

为确定小麦叶锈病抗病基因的QTL检测及定位,找到能与抗病基因紧密连锁的分子标记,以小麦品种周8425B,中国春及其杂交获得的244个F_(2∶8) RIL群体为试验材料,分别于2014～2015年在河北保定和河南周口进行了田间叶锈病病害严重度调查,获得了群体的表型数据,利用SNP标记和SSR标记进行基因分型,得到了群体基因型数据,运用软件Joinmap和QTL Ici Mapping 3.1进行连锁作图和QTL定位。结果找到2个QTL位点,分别位于2B,7D染色体上。     

转基因鲤的生态安全检测

以抚远的野鲤、松花江哈尔滨江段的鲤和养殖鲤作对照,对混有不同比例转大麻哈鱼生长激素基因鲤亲本的子一代的基因组进行扫描,评价其生态安全性.在64对AFLP引物中,选出10对扩增条带清晰的引物对对照组、1%实验组、10%实验组、25%实验组、50%实验组、60%实验组、H组和Y组8个群体的基因组扩增,得到了663个位点,每个群体的多态位点数目均大于50%,且随着转基因鱼亲本比例的上升,子代中多态性位点比例的数目在下降;计算了观测等位基因Na、有效等位基Ne、Nei’s基因多样指数H、Shannon信息I、群体内遗传相似度S和遗传距离D、群体间遗传相似度S和遗传距离D、群体间遗传分化度Gst和基因流Nm,并对8个群体进行了比较.结果显示：观测等位基因Na、有效等位基因Ne、Nei’s基因多样指数H 和Shannon信息I 都是Y组最大,其次是对照组,H组最小,在5组含有不同比例转基因鱼亲本的子代中,随着转基因亲本的比例的上升,这4个指数呈下降趋势.群体间相似性S和遗传距离D显示：25%,50%和60%实验组在不同程度上与其它群体产生了分化,特别是60%实验组已经明显的超出了同一种群的范围,可见与60%实验组已经与其它实验组间产生了较大的差异.5个转基因实验组与H组和Y组的遗传分化度Gst和基因流Nm比较显示：群体间基因分化较大,基因流较小,随着转基因鱼亲本比例上升,子代群体中的遗传分化度增大,基因流下降.可以看出随着转基因亲本比例的增加,子一代的基因组呈一定的规律在变化,说明转基因对逃逸后对野生种群的影响是随着逃逸数量增大而增大的,应该防止高比例的转基因鱼逃逸到野生群体中,对野生群体的基因组造成污染.     

中国北方汉族人群PPAR6基因C／T多态研究

为研究中国汉族群体PPARδ基因C294T酶切位点的遗传多态性以及该位点的具体多态形式,采用PCR-RFLP技术对329例无血缘关系的健康中国北方汉族人的染色体进行检测．用卡方检验对所得等位基因频率、基因型频率进行分析,实验结果与其他种族进行比较．结果显示C294T位点存在多态性,等位基因频率rc=25．9％,rT=74．1％;基因型频率rc/c=6．1％,rc/T=39．8％,rT／T=54．1％;经卡方检验符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律;认为中国汉族群体PPARδ基因C294T酶切位点也具有遗传多态性．其基因型频率和等位基因频率在男女间没有显著性差异,与德国人群有显著性差异;与瑞典人群相比有极显著差异,而与韩国人相比没有显著性差异．     

转基因小麦环境释放中基因漂移研究

基因漂移供体是转基因小麦，受体有转基因小麦的非转基因分离体、受体对照品系和地方小麦品种，以外源uidA基因表达作为基因漂移的分子标记，在供体开花期间，距供体5个不同距离上收集花粉，约80％的花粉分布在距供体中心15m以内，距离35m处只检测到约6％的花粉，在11个检测样点检测受体和供体间杂交率，供体与分离体混种同一小区时，基因漂移频率较高(1．08％)；与其受体对照播种于相邻小区(相距约0．5m)时，基因漂移频率居中(0．63％)；地方品种距供体边缘0．5～2．5m处，频率较低(0．25％)；3m以外没有检测到基因漂移，认为转基因小麦基因漂移距离应在3m以内。     

用基因扫描技术对新疆维吾尔族4个STR位点遗传多态性的分析

研究了新疆维吾尔族群体4个STR基因位点D5S18、D13S317、D7S820和D16S539的基因及基因型分布,获得4个基因库的群体贵传学数据。采用PCR扩增技术和基因扫描技术进行群体样本STR遗传结构分析,并与其他种族、人群的等位基因频率进行比较。结果表明,4个基因位点在新疆维吾尔族人群中均具有遗传多态性,4个基因座的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律（P＞0．05）,不同人群基因频率分布存在一定的差异。