斯卑尔脱小麦Vp-1B基因的等位变异鉴定和序列分析

斯卑尔脱小麦是小麦的一级基因源.在影响小麦穗发芽的众多基因中,Vp-1是调节胚发育,促进胚成熟和休眠的主要转录调节因子.本研究通过同源克隆测序的方法分析了4种不同基因型斯卑尔脱小麦品种Vp-1基因在3B染色体上的等位变异,进一步分析了Vp-1基因在斯卑尔脱小麦和六倍体普通小麦中的差异.研究表明不同休眠特性的4份斯卑尔脱小麦Spelta80,Spelta220,Spelta217和Spelta225在3B染色体的Vp-1B基因上存在大量的等位变异,主要集中在Vp-1B基因的第三和第五内含子中,表现为一些大片段的序列缺失,另外的变异位于Vp-1B基因的第一外显子区和第六外显子区的SNP位点,引起了氨基酸的改变.根据测得的正反向序列重叠部分判断其准确性并拼接全长,命名了斯卑尔脱小麦中存在的三种等位变异,分别为SVp-1Bc(第三内含子中缺失83bp)、SVp-1Bd(第三内含子中缺失25bp)和SVp-1Be(第五内含子中缺失10bp).从斯卑尔脱小麦与六倍体普通小麦的亲缘关系来看,斯卑尔脱小麦中存在的Vp-1B基因的等位变异极有可能也与其休眠特性相关.     

斯卑尔脱小麦与野生燕麦杂交研究

斯卑尔脱小麦Triticum spelta L.f.duhamelianum 2n=6x=42与通北野生燕麦Avena fatua L.2n=6x=42直接杂交成功,结实率36％。F_1代表现不一致,出现4种类型,主要类型结实基本正常,其他3个类型,有2个类型结实率约10％,有1个类型完全不结实;均表现为斯卑尔脱型,成熟期同通北野生燕麦,比斯卑尔脱小麦早熟10天。F_1植株花粉母细胞镜检表明,大多数染色体配对正常,单价体2—4个。F_2植株花粉母细胞镜检表明,大多数植株染色体配对正常,2n=42,少数植株染色体出现1—5个单价体。F_2分离很大,出现约10％容易脱粒不断穗节的普通小麦型,其中一部分综合抗病和综合丰产性均好,并出现超亲矮杆的普通小麦型植株,最矮的株高仅57厘米。株高80—90厘米的类型较多,籽粒饱满,千粒重最高的达到60克。可以直接育成多抗优质高产的新型普通小麦。普通小麦型植株大多数表现抗白粉病、条锈病和叶锈病。     

小麦染色体2DS雌性育性位点遗传多态性分析

小麦雌性不育系XND126属于生态遗传型不育系.通过SSR分子标记分析,在2DS染色体上定位了一个雌性育性主效QTL位点.为了构建高密度遗传图谱并精细定位该主效位点,用2DS参考遗传图谱上的14对SSR标记,研究了59个育性正常的普通小麦品种与XND126的DNA多态性,筛选到不同生态型多态性较高的品种共12个,每个品种多态性标记达12~13个,这些品种可以用作杂交亲本,构建新的QTL精细定位群体.在品种组成的群体中,与主效基因位点最近的标记,表现出有较多的品种与雌性不育系具有差异.     

基于转录组序列的小麦ETS-SSR标记筛选与染色体定位

通过小麦转录组序列分析,获得121 210个非重复序列(Unigenes),在10 672(8.8%)个Unigenes中搜索出1-6个重复基元的11 650条EST-SSR信息位点,筛选并设计出308条SSR引物,选取前30对引物进行合成.有效性扩增检测结果表明,20(66.7%)对引物有清晰条带.利用缺体-四体系共定位了14对引物,分别位于13条染色体的21个位点上.研究表明,利用小麦转录组中EST-SSR信息开发新的SSR标记是可行的,开发的新ESTSSR标记可有效用于小麦基因的定位和遗传多样性的分析等.     

小麦taf1位点的连锁不平衡分析

利用遍布全基因组的21个SSR分子标记,对小麦雌性不育系XND126与1201、802、60个普通小麦品种(系)组成的三个品种(系)群体进行群体结构的评估,发现在三个群体中都存在群体结构.对消除群体结构后的三个亚群体中各标记的连锁不平衡值(linkage disequilibrium value)进行比较.结果表明,群体大小影响标记与雌性育性位点间的LD值.基于对小麦雌性育性taf1位点初步定位的信息.对2DS染色体上30个SSR分子标记的LD研究显示,Xgwm71、Xwmc25、Xgwm515、Xcfd36同样与原标记Xgdm35等具有较大的LD值,可能与taf1密切相关.获得这些较大LD值的标记(Xgwm71、Xwmc25等),为taf1位点的精细定位做出了充分的准备.     

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。     

利用回交群体对小麦雌性不育基因的SSR标记

对普通小麦新601、雌性不育材料XND126及其BC1群体的育性进行了观察.分析结果表明,此组合中雌性不育表现为1对隐性基因的遗传.结合集群分析(Bulked Segregant Anal-ysis,BSA)法在亲本间筛选了1 080对微卫星引物,并利用回交群体对小麦雌性不育基因进行了SSR分子标记,确定微卫星引物cfd36标记与雌性不育基因连锁,其遗传距离为13.0 cM.     

小麦SSR标记在垂穗披碱草中的通用性分析

分析评价了小麦SSR引物在高寒牧草垂穗披碱草Elymus nutans中的通用性.试验选用了58对小麦SSR引物,其中30对引物能扩增出条带,14对能产生多态性较好的条带,占选用引物的24.1%.通过比较分析其扩增位点数及多态性信息含量等得出WMS518、WMS44、WMS72、WMS219等引物具有较高的标记效率.本研究结果为垂穗披碱草SSR标记的开发、遗传变异分析等提供了可靠的参考依据.     

SCoT与EST-SSR标记检测甘草属(Glycyrrhiza L.)植物遗传多样性的比较研究

为探讨SCoT、EST-SSR标记技术在甘草属植物遗传多样性研究的适用性,采用SCoT、EST-SSR分子标记对甘草属8自然居群的4种1变种共计14个个体进行基因组DNA的多态性检测。实验筛选出的18对SCoT通用引物共扩增出313条带,其中312条为多态性条带,平均多态率(PPB)为99.68%,平均有效等位基因数(Ne)和位点品均期望杂合度(He)等遗传参数与EST-SSR标记无显著差异。多态性检测效率高的标记为SCoT,E=17.333,Ai=21.145,高于EST-SSR,E=6.909,Ai=8.719。SCoT与EST-SSR标记聚类分析结果趋势相似,均将14份材料划分为3组,与基于形态学分类结果一致。2种标记相比,EST-SSR(0.820)产生的平均相似系数范围大于SCoT(0.785),EST-SSR标记个体间遗传差异检测能力略高于SCoT。结果表明SCoT和EST-SSR两种标记均可揭示甘草属种间与种内的遗传多样性水平以及亲缘关系,是进行甘草属植物自然群体的遗传结构、种间基因渐渗等研究的有效分子标记。其中,SCoT标记多态性高,信息量大,更适于甘草属植物种质资源的遗传多样性分析;个体间遗传差异检测上EST-SSR标记效果更佳,更利于疑难种鉴定及亲本分析。     

小麦SSR标记的应用

SSR技术是建立在PCR技术上的新型分子标记,同其他分子标记相比,具有多态性高,重复性好、探作简单、结果稳定等特点.本文阐述了小麦SSR标记的技术路线,概括介绍了SSR标记在小麦中的应用.     

小麦近缘种及小麦-簇毛麦染色体代换系、易位系的SSR分析

用20对小麦微卫星引物，对小麦近缘种和小麦-簇毛麦染色体代换系、易位系的基因组DNA进行PCR扩增，14对引物有扩增产物，其中10对引物可以在小麦近缘种间扩增出多态性标记．共扩增出分子量小于500的条带477条，其中342条具有多态性，每个SSR座位的等位基因数目在2～6个之间，平均为3．7个．11个实验材料的基因多态性(PIC)范围在0．4013～0．7281之间，平均为0．5725．根据NeiM的方法进行遗传距离分析，构建系统树，确立小麦及近缘种的亲缘关系，为麦类作物遗传资源的研究及在育种中的应用提供一些理论依据．     

小麦雌性不育基因的微卫星标记定位

以普通小麦新601×雌性不育小麦XND126的F2群体作为育性调查以及基因标记群体.通过对育性基因的分析,确定在此组合中雌性不育基因由1对主效基因控制;结合混合分组分析法(Bulk Segregant Analysis,BSA),首次对小麦雌性不育基因进行了SSR分子标记,通过对一千对微卫星引物的筛选,确定微卫星引物cfd36标记与主效基因连锁,遗传距离为20.2cM.     

粗山羊草Y189抗小麦白粉病基因SSR标记

从粗山羊草[Aegilops tauschii(Coss.)Schmal]Y189中鉴定出1个显性抗小麦白粉病基因,暂定名为PmAe Y2.应用分离群体分组法(BSA)筛选到Xgwm583-5D、Xgwm174-5D、Xgwm182-5D和Xgwm271-5D标记与该基因之间的遗传距离分别为25.7、16.7、9.1和7.0 cM.根据连锁标记所在小麦微卫星图谱的位置,PmAe Y2被定位在5DL染色体上.分析基因所在染色体的位置、抗病性特征认为PmAe Y2是一个新的抗白粉病基因,并可用于分子标记辅助选择.     

5种G型细胞质小麦雄性不育系遗传效应的研究

研究了５种Ｇ型不育细胞质在普通小麦１０个品种核背景下的遗传效应，结果表明；１．东方山不育细胞质引起部分供试小麦雄性高不育，Ｔ型恢复系不易恢复其育性，该胞质在杂种小麦利用中价值可能不大；２．拟斯卑尔脱山羊草，野生二粒小麦，阿拉拉特小麦和茹可夫斯基小麦４种Ｇ型不育细胞质引起供试小麦雄性全不育且稳定，对供试小麦品种诸性状无明显不良影响，大多数供试Ｔ恢复系都能恢复其育性且恢复度较高，在杂种小麦应用中有较大     

转基因小麦T1代中外源基因的检测和分析

该研究采用Multiplex PCR和SDS-PAGE技术对转1 Dx5基因(ORF)T1代小麦进行了检测和分析.结果显示,Multiplex PCR能够扩增出转基因T1代材料中1 Dx2基因和1 Dx5基因的特征片段,表明外源基因已整合到受体基因组中;SDS-PAGE检测到一新的蛋白质亚基X,表明外源基因的插入引起了转基因T1代籽粒中HMW-GS组成的变化.该研究不仅验证了线性基因片段遗传转化策略的可行性,而且印证了普通小麦Glu-1D等位基因的多重PCR分子标记体系的有效性,为培育安全型的转基因作物新种质打下坚实的基础,加快小麦分子育种进程.     

大豆SSR标记的遗传图谱的研究

SSR(简单重复序列)标记具有匀称、随机广泛地分布与大豆基因组,多态性高,呈孟德尔式遗传,共显性等特点,在基因组中的位置相对稳定,可以做其他标记的锚定标记。在大豆分子标记遗传图谱构建有重要的应用价值。     

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。     

小麦新种质241主要特异性状的遗传性

为了探求小麦新种质241巨穗、粒大、结实率高等优良性状的遗传机理,应用单体分析和双端体分析方法对241材料进行遗传学研究。结果表明,小麦种质材料241的3A、5A、2B、1D和6D染色体上具有控制穗长的基因,其中2B染色体上的基因表现为强效,3A、5A、1D和6D染色体上的基因表现为弱效。控制穗长的基因定位在3AL、5AL、1DL和6DL染色体臂上,其中6DL染色体臂上可能具有控制241穗长的1个新基因。     

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。     

红花EST-SSR分子标记开发与初步验证

旨在开发红花EST-SSR标记,为红花分子辅助育种和种质资源评价提供有力工具.先对红花转录组进行测序,选用MISA软件筛选鉴定SSR位点.在云南红花(YH)转录组中,共获得46 016个SSR位点,分布频率为32.09%,平均每3.11 kb有一个SSR.云南红花SSR位点以二,三核苷酸重复基序为主,其优势重复基序分别为AG/CT(44%)和AAG/CTT(24%).SSR位点重复次数相差较大,其中重复为5次比率最高,SSR位点数为9 369(26.63%),其次为6次(8 148, 23.16%).同时,利用Primer3.0进行引物设计,随机筛选27对引物,在60份不同来源红花种质中进行多态性验证,获得12对具有多态性稳定的引物,多态性引物比率为44.4%.结果表明,基于红花转录组序列开发SSR标记是可行的,开发的标记具有稳定扩增性,丰富多态性等优点,开发的SSR标记将有助于红花功能基因挖掘,遗传连锁图谱构建和遗传多样性分析.