春小麦重组自交系及多种SSR标记构建遗传图谱

 以春小麦重组自交系(RIL)宁春4 号×宁春27 号为作图群体,利用SSR 标记构建小麦遗传连锁图谱。结果表明,用1001对SSR 引物选出亲本间表现多态性的引物307 对,多态性频率为30.7%。利用307 对多态性引物对RIL 群体进行分析,共检测到266 个多态性标记位点。通过χ²检测(P<0.05),有147 个SSR 标记表现为偏分离,偏分离率为55.3%,129 个偏向母本宁春4号,其偏分离位点主要分布在B 和D 基因组上。用Mapmaker 3.0 和Mapdraw 2.1 软件将266 个SSR 位点绘制在小麦遗传连锁图上,该图谱覆盖小麦基因组全长2187.79 cM,标记间的平均遗传距离为8.22 cM。     

杉木EST-SSR与基因组SSR引物开发

利用已经公布的杉木444条EST序列和未公布的杉木基因组文库中1 142条基因序列,进行引物开发效率的比较。去冗余后,利用MISA 搜索SSR 位点,分别得到109个和39个含有SSR的 位点。杉木EST序列中SSR分布密度为964.58个/Mbp,基因组中平均每Mbp出现1 037.24个SSR。在两个独立来源的数据库序列中,六核苷酸重复均为最多的重复类型,且AT-rich的重复类型占较大比例。AGC/CTG是杉木EST序列和基因组库中最多的三碱基重复,通过Primer 3.0分别设计出SSR引物95对和37对。为考察设计引物在杉木不同种源(群体)中的有效性,取12个种源(个体)的优良个体, 利用随机抽取的10个EST-SSR和8个gSSR(基因组SSR)进行引物筛选,结果表明:EST-SSR和gSSR各有4对引物在12个种源(个体)中表现出明显的多态性,多态率分别为40%和50%。8对多态性的SSR引物共扩增出 25 个多态性等位位点,平均每个引物产生 3.125 个多态性等位位点,平均有效的等位位点为2.399 5,PIC平均值为0.519 1; Hot平均为0.307 4。其中gSSR标记在检测群体间存在较大的分化,4个gSSR比4个EST-SSR扩增出更多的等位位点数、平均等位位点数,以及更大的PIC值。     

利用小麦微卫星引物建立黑麦特异标记及其局限性

用50对小麦SSR引物对13种黑麦基因组DNA进行扩增,只有Xgwm232,Xgwm260,Xgwm644这3对小麦SSR引物能扩增出黑麦特异的片段．这些黑麦特异片段主要集中在500bp,600bp,800bp和1000bp左右,并包含了启动子区域．然而这3对SSR引物都不能从所有13种黑麦中扩增出黑麦特异条带．这一结果表明尽管利用小麦微卫星引物能够开发黑麦特异DNA标记,但这类标记不是对所有黑麦都适用．利用某一物种的微卫星引物开发其近缘种属的特异DNA标记虽然可行,但不一定具有通用性．     

杉木地理种源的EST-SSR分子标记变异研究

研究采用EST-SSR分子标记对全国不同杉木种源区的42个代表性种源进行了地理种源分子标记的遗传多样性研究。实验结果表明,杉木种源水平上存在较高的遗传多态性。实验使用15个EST-SSR引物扩增出17个位点,共有52个多态性等位基因,每个位点平均具3.058 8个等位基因,平均每个座位的PIC为0.296。相对其他研究,该研究利用SSR标记在每位点检测到更多的遗传变异信息。以遗传距离10作为阀值时,42个杉木种源聚类分析可知,除了福建永春碧卿(编号2)和广西浦北(编号16)种源自成一类外,其他40个种源按从南到北、从东到西的地理分布被聚为四大类群,与以往的杉木种子区划研究结果有较高的吻合度。同时,研究也检测到SSR分子标记的等位基因频率在四大类群间存在着较大的变异,而且这些标记大多位于与植物抗逆性相关的功能基因的编码区域内。因此,笔者推测杉木的地理变异可能与这些基因的等位变异有关。     

茄子种质资源的农艺性状与SSR标记的遗传多样性研究

为了明确茄子种质资源的遗传背景,对从国内搜集,并在云南试种表现良好的37份茄子种质资源进行9个农艺性状和6个SSR标记的遗传多样性分析.结果表明,茄子9个农艺性状的变异系数在8.99%~44.69%之间,变异系数最高的是果形,最低的是果实横径;SSR标记共检测到13个等位变异,平均每个SSR位点的等位基因数为2.166 7个,平均有效等位基因数为1.862 0,Shannon’s信息指数为0.659 1,多样性指数为0.4399.非加权算术平均法(UPGMA)聚类分析表明,9个农艺性状将37份茄子种质资源划分为4个类群;6对多态性SSR引物也将所有种质划分为4个类群.虽然2种聚类方法把37份种质基本分开,但大部分种质的分子标记与农艺性状的聚类结果一致性不高.同时,农艺性状和SSR标记的结果均表明,37份茄子种质资源遗传多样性并不丰富,亲缘关系较近.以上结果可为茄子种质资源的进一步研究和利用提供理论依据.     

基于中国丝羽乌骨鸡和白洛克肉鸡资源家系的遗传连锁图谱的构建与分析

采用中国泰和丝羽乌骨鸡和白洛克肉鸡的正反交组合构建了中国农业大学(CAU)资源家系,利用129个微卫星对资源群中的4个半同胞家系进行了大规模基因组扫描,构建了微卫星标记的连锁图谱(CAU遗传图谱),该图谱覆盖了23条常染色体(1—15,17—24,26和27)、1条性染色体(Z染色体)和2个连锁群(E26C13和E50C23),图谱总长为3307．5 cM;雄性与雌性的遗传图谱差异为3．51％．CAU遗传图谱的标记顺序与2000年发表的鸡的整合图谱的标记顺序一致,但是遗传长度有所不同．该图谱的构建为进一步的数量性状位点定位研究打下坚实基础．     

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。     

玉米S2和S4代株系遗传变异研究

本研究以52个S2和22个S4代株系及其组配的杂交种为材料,利用SSR标记分析不同世代材料间的遗传差异.结果表明,20对SSR核心引物在S2和S4代株系中分别检测到61和39个等位基因变异,每对引物平均检测到3.1和1.95个等位基因以及4.7和2.15个基因型.通过类平均法(UPGMA)将52个S2代株系划分为7大类群,其中A9-22和A9-37单独聚为一类,其余株系类群与系谱来源基本一致;将22个S4代株系划分成4大类群,与系谱来源一致.S2和S4代株系间差异位点数变幅分别为2-37个和0-23个,且系谱来源相同的株系间差异位点数少于其不同来源的株系.证明玉米S2代是急剧分离世代,随着世代的增加,S4代趋向稳定,群体整齐度增高,其相应杂交组合也表现出相似的遗传变异规律.     

杉木育种群体SSR分子标记遗传多样性分析

杉木的育种群体中,维持合理的遗传多样性和清晰的遗传背景,是长周期、多世代遗传改良采用的核心策略之一。基于基因组分子标记,利用自主开发的52对杉木SSR引物,对国家级杉木种质资源库保存的遗传材料——杉木第1代遗传改良收集的93份种质资源进行了遗传多样性分析。结果表明:52对SSR引物在93份材料中共检测到254个等位变异,等位变异范围为2～8个,平均等位基因数为4.88个,平均有效等位基因数为2.32个,平均观察杂合度为0.43,平均Nei’s多样性指数为0.50,平均Shannon信息指数为0.98,这5个评价遗传多样性水平的指标具有较大程度的一致性。不同引物的等位基因数、有效等位基因数、观察杂合度、多样性指数和Shannon信息指数等均表明杉木育种群体中存在较大的遗传差异,其变异系数分别为24.88%、44.75%、34.20%、34.89%和33.59%。93份种质资源间遗传相似系数的平均值为0.693 3,变化范围为0.490 0～0.919 3; 遗传距离的平均值0.370 3,变化范围为0.086 3～0.713 4。当距离阀值为20时,可将杉木第1代育种群体中的93份种质资源划分为5大类; 当距离阀值为15时,第5大类的77份种质资源可细分为16个亚类。SSR分子标记聚类的结果可为种质资源的管理及提高育种效率提供重要依据。     

桂花品种SSR荧光指纹图谱的构建

利用SSR荧光标记技术筛选出的11对SSR荧光标记引物,构建了64个桂花品种的SSR指纹图谱。11对SSR引物共扩增出143个等位基因,平均每个位点13个等位基因。群体平均的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Shannon's信息指数(I)、观察等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ne)分别为0.619 7、0.848 3、2.323 7、17.833 3和8.228 2。四季桂与秋桂(金桂、银桂和丹桂)的遗传距离较远。利用引物OF002、OF019、OSM63和OSM63中的任意2对可区分所有供试品种。64个桂花品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种特定的图谱,为品种鉴别提供依据。     

松属GAs相关EST SSR标记与火炬松×洪都拉斯加勒比松苗高相关性分析

以火炬松×洪都拉斯加勒比松F1代群体为研究对象,从松树PGI（松类基因索引）数据中筛选出13个与赤霉素（GAs）代谢有关的序列。设计了这13条序列的EST SSR引物对,并筛选出4对引物作为F1代检测的较好的标记。4对引物PCR分析显示在2个亲本和39个子代中共扩增出1 014个多态性位点,其中,杂种F1代扩增出的位点数中有50.19 %与父本相同,5217 %与母本相同,这表明母本（火炬松）和父本（加勒比松）杂交能够得到获得双亲遗传物质的新杂种。4个引物检测的26个等位基因位点中有6个与苗龄6个月的苗高有显著或极显著的相关性,有5个位点与苗龄9个月的苗高有显著或极显著相关性。这为早期选择提供了较好的分子标记。     

柳杉无性系指纹图谱的构建及遗传多样性分析

【目的】为了构建柳杉无性系的DNA指纹图谱,准确区分柳杉无性系。【方法】利用SSR标记分析了柳杉89个无性系的遗传多样性和指纹图谱。【结果】11对引物共检测出53个等位点,平均每个SSR位点有5个,变化范围为3～6个; 有效等位基因数(N_e)变化范围为1.887 0～4.295 6,平均为3.041 1; Shannon信息指数(I)变化范围为0.774 9～1.556 3,平均为1.208 1。表明SSR标记具有较高的多态性。根据SSR标记特点及引物的顺序,将SSR引物扩增统计的“0”、“1”转换成基因型,通过不同基因型组合,构建了柳杉89个无性系的 DNA 分子指纹图谱,使每个无性系都获得了 1 个 22 位数的指纹图谱号码,同时基于个体间的遗传距离将柳杉89个无性系分为 5 类。【结论】SSR标记适用于柳杉无性系遗传多样性分析及鉴定,柳杉的遗传多态性处于中等偏高水平。     

15个普通小麦WRKY基因的克隆与表达分析

WRKY转录因子广泛参与了植物对生物与非生物胁迫应答反应、激素响应以及生长发育等一系列生理活动．但是,对小麦WRKY家族基因目前还缺少系统的克隆、表达和功能研究．文中采用EST的电子拼接方法,克隆了15个具有完整开放阅读框的小麦WRKY基因,分属于WRKY家族的3个大类．表达分析发现,除nWRKYIO基因在分蘖节中表达最强外,其他基因的表达水平都是在叶中最高;4个基因随着叶片的成熟和衰老表达量显著增强;8个基因对低温、高温、NaCl或PEG等逆境因子具有响应;另外,WRKY基因在小麦杂交种与亲本之间存在明显的表达差异,并且有些基因对PEG逆境因子的响应在杂种比在亲本中快．表明,小麦WRKY基因参与了叶片衰老和逆境胁迫的响应过程,所检测到WRKY基因在杂种和亲本中的表达差异可能会通过增强杂交种的抗逆性而促进小麦杂种优势的产生．     

青海省育成小麦品种Ppo基因的分子检测

为全面了解青海省历年育成小麦品种籽粒中多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性的高低,本研究以82份青海省育成小麦品种为研究对象,利用PPO18,PPO16和PPO29这三个功能标记检测Ppo基因在Ppo-A1和Ppo-D1位点的等位变异和基因组成。结果表明:在Ppo-A1位点,有44份小麦含Ppo-A1a(高PPO活性)型等位基因,38份小麦含Ppo-A1b(低PPO活性)型等位基因。在Ppo-D1位点,42.7%的小麦含Ppo-D1a(低PPO活性)型等位基因,57.3%的小麦含Ppo-D1b(高PPO活性)型等位基因。在Ppo-A1和Ppo-D1 2个位点共检测到4种类型的组合:Ppo-A1a/Ppo-D1a,Ppo-A1a/Ppo-D1b(双高PPO活性),Ppo-A1b/Ppo-D1b,Ppo-A1b/Ppo-D1a(双低PPO活性),分布频率分别为24.4%,29.3%,28.0%和18.3%。两个基因组合类型中分布频率最低的是Ppo-A1b/Ppo-D1a(双低PPO活性),分布频率最高的是Ppo-A1a/Ppo-D1b(双高PPO活性)。     

苦荞重组自交系群体F_5代SSR遗传图谱的构建

以"小米荞×晋荞2号"杂交组合,通过单粒传获得的245个F_5代重组自交系(命名为SJ-RILs)群体为作图材料,构建SSR遗传连锁图谱。结果显示:350对SSR引物在亲本间有多态性的为59对,多态率为16.9%;多态性引物在SJ-RILs群体共扩增出80个等位变异位点;来自小米荞和晋荞2号等位基因分别占群体总基因型的51.5%和48.5%;采用作图Jionmap4.0软件构建的遗传连锁图总长度为1 106.74cm,含11个连锁群,80个分子标记,其中偏分离标记27个,相邻标记的平均间距为13.83cm。结论:该图谱可为苦荞遗传图谱构建、重要性状QTL的定位和基因组学研究隆奠定基础。     

藜麦异戊烯基转移酶基因(CqIPT)家族的全基因组鉴定与分析

基于藜麦全基因组和转录组数据，利用生物信息学的方法对藜麦IPT(CqIPT)基因家族进行了鉴定和系统分析。结果表明，在藜麦基因组中鉴定到12个可分为4个亚组的CqIPT基因，同亚组CqIPT基因具有相似的基因结构和蛋白Motif结构；CqIPT基因家族所有成员的表达模式存在明显差异，CqIPT9仅在顶端分生组织和花序中显著表达，CqIPT5和CqIPT11在花和未成熟的种子及干种子中显著表达；非生物胁迫下的基因表达同样存在多种模式。本研究为深入研究藜麦CqIPT基因的功能提供了一定的理论基础。     

人工合成六倍体小麦（AABBDD）与亲本种之间基因组与基因区域的序列变异分析

为探讨六倍体小麦进化过程中基因组发生的变异,我们以两套不同世代（早代和高代）的人工合成六倍体及其母本（四倍体小麦,AABB）和父本（粗山羊草,DD）为材料,采用DNA—AFLP和SSCP方法分别对基因组与基因区域的序列变化进行了研究．结果发现,人工合成六倍体小麦基因组中来源于父本的条带发生丢失的数目更多,表明倍性较低的亲本（DD）基因组序列在多倍化过程中发生了更明显的变异,这与前人的研究结果一致．与DNA—AFLP结果相比较,采用SSCP方法检测到的变异比例明显较低,说明六倍体小麦进化过程中基因区域发生变异的频率较低,而DNA—AFLP检测到的丢失条带可能主要为非编码序列,特别是重复序列．分析还发现,有4个基因在杂交F1代就发生了变异,这说明这些基因变异是由于杂交引起的．生物信息学分析结果显示,在上述4个基因中,有3个位于2D染色体长臂上,并且位于相近的同一区域．本研究结果显示,在人工合成六倍体小麦进化过程中,基因区域的序列变异具有选择性,而不是随机的．     

赤桉抗风和生长性状的SSR关联分析

【目的】为了解赤桉抗风性和寻找与赤桉抗风相关联的分子标记,对影响桉树抗风性状的有利等位变异及携带优异等位变异的载体材料进行了分析,为桉树抗风分子育种奠定基础。【方法】以109份赤桉栽培种组成的半同胞群体为材料,利用关联分析方法对多态性高的107对SSR引物进行基因型检测,利用Structure2.3.4软件对供试材料进行群体结构和连锁不平衡分析的基础上,采用TASSEL 3.0软件的混合模型MLM程序,对与赤桉抗风有关的树高、胸径、材积、风害指数4个性状进行关联分析,根据计算的表型效应值,鉴别和统计优异的等位位点。【结果】通过群体遗传结构分析将109份赤桉材料分为2个亚群。通过关联分析,获得与抗风性状相关联的等位变异位点25个(P<0.05),生长及抗风性状表型变异的解释率为9.26%～71.14%,平均解释率为36.27%。其中与树高性状相关标记最多,为13个,贡献率最高的是EUCeSSR235(71.14%),增加树高表型效应最大的等位变异是EUCeSSR352-320,载体品种有9个; 与胸径显著相关的标记有7个,贡献率最高的是EUCeSSR332(63.29%),EUCeSSR489-128是增加表型效应最大等位变异,载体品种有11个; 与材积显著相关的标记有5个,贡献率最高的标记是EUCeSSR332(61.38%),增加表型效应最大的等位变异是EUCeSSR489-128,载体品种有11个; 与风害指数显著相关的标记有10个,贡献率最高的是EUCeSSR235(71.14%),减少表型效应最大的等位变异是EUCeSSR875-90,载体品种有34个。同时检测到7个标记与2个以上性状相关联,标记EUCeSSR332与树高、胸径、材积、风害指数等4个性状均同时关联,该标记对4个性状表型变异解释率超过60%。标记EUCeSSR484、EUCeSSR352、EUCeSSR570和EUCeSSR422与树高和风害指数2个性状均关联,EUCeSSR489和 EUCeSSR114标记与树高和材积2个性状关联。【结论】109份赤桉供试材料的群体遗传结构简单,连锁不平衡水平低。基于 SSR 的关联分析,发掘了与赤桉抗风性状相关的优异等位变异基因,可用于桉树抗风性状分子标记辅助育种。     

番茄SSR遗传连锁图谱的构建及几个产量相关性状QTLs的定位

以始花节位、每序花数和单果重性状差异显著的栽培番茄与野生醋栗番茄杂交产生的142个F2单株为作图群体,应用SSR标记构建了番茄的遗传连锁图谱.图谱共包含112个标记,总长度为808.4 cM,标记平均间距7.22 cM.利用区间作图法在第5和第11染色体上检测到两个与始花节位有关的QTLs,在第2和第5染色体上检测到两个与每序花数有关的QTLs,在第1,2,3,9和12染色体上检测到5个与果重有关的QTLs.     

把柳和簸算柳候选杂交亲本SSR指纹分析

利用微卫星( SSR) 分子标记技术对把柳( Salix integra Thunb) 和簸龚柳( Salix suchowensis Cheng) 的杂交亲本进行D NA指纹图谱分析。从496对杨树( Populus) SSR 标记中筛选出23 对多态性较丰富的标记, 共检测到 101 个等位基因位点, 平均有效等位基因数为2.2199 0 引物ORNL_312、ORNL_308 、ORNL_464 在指纹图谱分析中的效率较高O利用16对核心引物的指纹组合可将所有78个祀柳和1 9个簸龚柳杂交亲本完全区分开来,并据此绘制了祀柳和簸集柳杂交亲本的SS R -DNA 指纹图谱, 同时利用9 ,5 和7 对引物分别构建了祀柳1 -27 、祀柳2 8 -78 及19 个簸龚柳的指纹图谱O。