普通小麦-大赖草染色体相互易位系T7DS•5LrL/ T5LrS•7DL的分子细胞遗传学研究

利用800R剂量⁶⁰Co-γ射线处理处于减数分裂期的普通小麦-大赖草二体异附加系DA5Lr的大孢子母细胞, 开花前去雄套袋, 授予普通小麦“中国春”的花粉. 对M1种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析, 得到1株含有2条分别涉及5Lr长臂和短臂的易位染色体植株. 将其与二体附加系DA5Lr测交, 对测交后代中含有1条5Lr和2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂行为进行分析, 在双线期观察到2条易位染色体和1条5Lr及1条小麦染色体联会成“十”字形构型, 中期Ⅰ形成“Z”字形或环状四价体, 表明这2条易位染色体为相互易位染色体. 染色体C分带结果显示, 易位涉及的小麦染色体可能为A组或D组染色体, 用pSc119.2和pAs1专化探针分别与其进行染色体荧光原位杂交, 易位染色体中的小麦染色体片段上显现出较强的pAs1(对D染色体组专化)杂交信号, 根据pAs1标准染色体分子核型, 结合C分带结果, 易位涉及的小麦染色体为7D, 相互易位染色体为T7DS•5LrL/ T5LrS•7DL. 该相互易位杂合体的配子传递分析表明, 2条相互易位染色体常常一起传递, 通过雌、雄配子的传递率分别为59.4%和83.9%, 表现出花粉优先传递特征. 在相互易位杂合体自交后代中, 除分离鉴定出相互易位纯合系之外, 还获得纯合易位系T7DS•5LrL, 该易位系对赤霉病有较好抗性, 为小麦赤霉病抗性改良提供了一种新种质.     

利用两个小麦异源二体代换系杂交创造易位系

利用小麦－中间偃麦草二体代换系与小麦－簇毛麦二体代换系杂交,在其杂种自交Ｆ１中当色体易位频率高达３．７％,其中既有臂间易位也有双插入易位,并出现２个不同种属染色体易位系,结果表明：利用小麦的同一种属或不同种属异源二体代换系是相互杂交,有可能是一条能产生高频易位的新途径。     

分子标记技术定位黑麦6R染色体上的抗小麦白粉病基因

白粉病是世界范围内普通小麦最主要病害之一.黑麦6R染色体长臂上带有抗小麦白粉病的基因,Friebe等通过改良原有的6BS.6RL易位系,获得了抗白粉病的臂间易位,并经C-分带推测该抗病基因位于6R染色体近端三分之一的区域.由于已知6R染色体长臂近着丝点的部分与小麦第6组染色体部分同源,而中间一段则与第3组部分同源,近端一段与第7组同源,所以,更确切的分子标记6R染色体上抗白粉病基因的位置,对于有目的地创制抗白粉病的小片段易位系,即,将分子标记技术用于小麦抗白粉病育种,具有十分重要的意义.     

关联分析定位水稻第4号染色体的芒性基因并结合连锁分析精细定位Awn4.1

芒性是水稻一个重要的驯化相关性状,但目前还没有其精细定位及关联分析的报道.利用303份栽培稻微核心种质材料和一个200株的BC5F2分离群体,考察其芒性表现和基因型,通过关联分析和连锁分析相结合的方法定位水稻第四号染色体的芒性基因.首先,运用logistic回归进行标记与性状的初步关联分析,在第4号染色体上发现了5个关联位点,包括了前人所发现的所有位点.然后,在其中一个位点Awn4.1的区间内加密标记,通过连锁分析与关联分析相结合的策略将芒基因Awn4.1精细定位在330kb的区间内,为克隆芒基因Awn4.1打下基础.结果表明,利用核心种质材料,结合连锁分析与关联分析方法能够更加高效和准确地定位水稻基因.     

外源种质导入引发小麦表观遗传变异的MSAP分析

通过染色体工程将外源种质向小麦基因组转移的过程中, 可以诱发受体物种基因组结构及基因表达的广泛遗传变异. 本文以3个高代分离的小麦-黑麦姊妹易位系及其农艺亲本为材料, 应用GISH和AFLP技术分析其基因组结构与组成, 发现姊妹系材料基因组组成高度一致; 同其亲本相比较, 除1RS/1BL染色体易位外, 并没有表现出其他明显的基因组结构变异. 进一步的MSAP分析发现, 易位系材料发生全甲基化修饰的比例比小麦亲本(全甲基化, 16.37%; 半甲基化, 25.44%)明显上升(CN12, 20.15%; CN17, 20.91%; CN18, 22.42%), 而半甲基化比例则明显下降(CN12, 21.41%; CN17, 23.43%; CN18, 22.42%). 本研究共检测到29种不同类型的甲基化修饰模式, 其中13种类型(33.74%)的位点表现为超甲基化修饰, 9种类型(22.76%)的位点表现为去甲基化修饰, 而余下7种类型(4.07%)的位点甲基化模式变异未能明确界定. 从中分离了多条存在甲基化位点变异的DNA序列, 鉴定了多种小麦转座子序列、亚端粒重复序列以及单拷贝蛋白质编码序列.     

OsCENH3-GFP融合转基因水稻的获得及其遗传应用

通过农杆菌介导的方法, 将水稻组蛋白H3与绿色荧光蛋白嵌合基因(OsCENH3-GFP)导入水稻品种中籼3037中, 经PCR及Southern blot检测, 证明该嵌合基因确已整合到水稻的基因组中. 该转基因植株发育正常, 有丝分裂及减数分裂行为均正常. 对T0及T1代转基因水稻植株有丝分裂和减数分裂过程中GFP与水稻CENH3表达关系的研究结果表明, CENH3的表达部位与GFP的表达部位完全重叠, 说明GFP与水稻CENH3已构成融合蛋白, 并且定位于染色体的着丝粒部位. 为探索该转基因植株在水稻遗传及分子生物学研究中的作用, 利用花粉母细胞减数分裂偶线期染色体, 借助水稻着丝粒串联重复序列CentO的FISH, 发现GFP信号与CentO信号完全重叠, 证明CentO序列确实为水稻不同染色体功能性着丝粒的主要成分. 利用该转基因植株, 分别制作根尖细胞有丝分裂染色体和花粉母细胞减数分裂染色体制片, 与anti-α-tublin抗体和anti-PAIR2抗体进行荧光免疫染色反应, 表明该转基因植株携带GFP标记的着丝粒, 可以与其他分子生物学手段相结合, 并能在活体细胞及组织内十分方便地显示每一染色体功能性着丝粒位置, 为深入研究着丝粒的功能提供了宝贵的遗传材料.     

水稻第5染色体短臂端四体在染色体臂微分离中的应用

端着丝点染色体变异是识别和分离染色体臂的理想材料。研究选用水稻中灿３０３７第５染色体短臂端四体材料,从其根尖有丝分裂前中期中分裂相中分离了该短臂。采用ＬＡ－ＰＣＲ方法,对分染色体臂的ＤＮＡ进行了扩增,扩增片段长度在０．２－３ｋｂ之间。     

部分中国人群c-abl基因限制性片段长度多态性分析

v-abl癌基因存在于Abelson鼠白血病病毒基因组中,在人基因组中存在v-abl同源序列,即c-abl癌基因,定位于9号染色体长臂远端(9q34)。在慢性粒细胞白血病及一些其他类型白血病存在费城染色体(ph),即9号染色体长臂与22号染色体长臂相互易位所致,     

水稻籼粳交DH群体苗期的耐冷性QTLs分析

采用典型的籼粳交,ＺＹＱ８／ＪＸ１７的ＤＨ群体为材料,在小型人工气候箱中对水稻苗期的耐冷性进行了研究。发现该ＤＨ群体的籼、粳双亲苗期耐冷性存在明显差异;整个群体苗期耐冷性动态分析表明：冷处理的第６,７ｄ,受冷害伤害致死的株系迅速上升,而此前的低温处理和此后的常温恢复的株系死苗数表现相对较少。用该群体构建的分子连锁图谱进行了苗期耐冷性逐日数量性状座位（ＱＴＬｓ）的分析,在第１,２,３,４染色体上分别     

两个来源于野生稻的抗褐飞虱新基因的分子标记定位

选用抗源来自药用野生稻（Oryza offcinalis Wall)的抗褐飞虱品系B5为父本,与感虫品种台中本地1号（TN1）杂交,随机选取167个F2单株构成定位群体。运用RFLP技术,采用集团分离分析法（bulked segregant analysis,BSA),对水稻抗褐飞虱基因进行分子标记定位。于第3和第4染色体找到与抗褐飞虱基因连锁的RFLP标记。构建了连锁标记附近区域的RFLP遗传连锁图谱,对这两个抗位点进行了QTL（quantitative trait locus)分析,将这两个抗褐飞虱基因分别定位于第3染色体的G1318和R1925,第4染色体的C820和S11182之间。与已报道的水稻抗褐飞虱基因位点相比较,表明这两个抗褐飞虱基因是新的抗性位点。抗褐飞虱基因新位点的发现和分子标记的建立,为水稻抗虫分子标记辅助育种和抗褐飞虱基因克隆打下了良好基础。     

小麦易位系的选育及Giemsa-c带鉴定

通过辐射处理远缘杂交后代可以引起染色体畸变,出现许多具有染色体结构变异的优良株系。黑麦属对改进六倍体栽培小麦遗传种质具有很大潜力。自1956年Sears报道了通过染色体易位,将外源染色体片断导入     

染色体工程在杂交小麦育种中的应用进展

全球气候变暖和人口增长对小麦生产提出了更大的挑战.杂交小麦可以综合双亲有利性状,提高小麦抗生物和非生物胁迫能力,实现小麦高产、稳产、优质和绿色生产.但是,目前杂交小麦育种由于缺乏简单、绿色、实用的制种系统和强优势杂交组合尚难以大规模产业化.基于基因工程创制的第三代玉米、水稻杂交制种系统为杂交小麦制种系统研发提供了重要启发.相比于玉米和水稻,小麦染色体工程曾创制出一批小麦异染色体系和非整倍体,其中有些染色体、端体或易位系携有蓝粒、毛颈、非蜡质等植株或种子标记基因以及育性恢复基因可以直接用于某些不育基因的保持,其他一些特定染色体可采用基因工程等技术,仅需要向其导入有限的种子标记基因或恢复基因,即可实现对现有核不育系和细胞质不育系的升级改造,简化不育系的保持和繁殖,创制简单、绿色和实用的新型杂交小麦制种系统.本文简要综述了染色体工程在小麦雄性不育系、保持系和恢复系及新型杂交小麦制种系统创制中的应用进展,并对杂交小麦育种存在的问题,以及如何综合染色体工程与基因工程创制第三代杂交小麦制种系统进行了讨论与展望,为杂交小麦育种提供参考.     

赤麂、小麂及其杂种(F_1)的比较细胞遗传学研究

赤麂(Muntiacus muntjak)是脊椎动物中已知染色体数目最少的动物(2n=♂7,♀6)。它有三对常染色体:一对中着丝点的大染色体;一对亚端着丝点的染色体;一对近端着丝点的染色体。近端着丝点染色体的顶端可易位有     

中国科学家独立完成水稻第4号染色体的精确测序

2002年11月21日, 科学技术部、中国科学院和上海市人民政府在沪联合宣布, 中国科学家完成了所承担的国际水稻基因组计划第4号染色体精确测序任务, 对国际水稻基因组计划测序工作的贡献率达10%. 这是我国迄今为止完成的最大的基因组单条染色体的精确测序, 这标志着我国在大基因组测序方面已经具备构建完成图的绘制能力, 成为基因组学研究强国之一. 测序专家工作组组长、中国科学院国家基因研究中心韩斌博士等研究人员, 在《Nature》杂志上发表题为《水稻基因组第4号染色体序列及分析》的论文, 宣布采用克隆步移法完成了对水稻粳稻基因组第4号染色体全长序列的精确测定. 拼接后总长为35000 kb, 精确度为99.99%, 覆盖染色体全长序列98% (仅留下7个小的空洞), 达到了国际公认的基因组测序完成图的标准. 这与在《 Nature》杂志同时发表的日本科学家Sasaki博士等人完成的第1号染色体精确测序的结果一起, 对国际基因组研究计划起到了巨大的带动作用. 《Nature》杂志审稿人称, 水稻第4和第1条染色体测序的完成是紧接着水稻基因组草图完成后水稻基因组测序项目工作中里程碑性的事件……     

白血病时染色体融合激活癌基因

在与人的肿瘤相关的许多染色,体异常中,最常见的是异常小的费城染色体(Ph~1).至少有90%的慢性粒细胞白血病(CML)患者的所有白血病细胞中有该染色体,该染色体由第9号和第22号染色体之间的易位产生.细胞原癌基因abl(c-abl),通过其与小鼠Abelson白血病病毒的癌基因(v-abl)的关系而被识别,c-abl 与CML 有关.从CML 细胞系中可克隆第9条和第22条染色体之间的融合区,并证明第22号染色体的一个区与接近abl 的5′末端的顺序连接.与     

几种小鼠腹水型肿瘤稳定性双着丝点染色体的发现

在辐射等诱变剂作用下,不同的染色体各自发生断裂,通过不对称易位,可能形成多着丝点的染色体和断片。然而,在连续的细胞传代中,它们往往消失。因此,我们称这种多着丝点染色体为不稳定型染色体畸变。然而,早就有人在昆虫(蝎)中看到稳定的多     

玉米抗纹枯病QTL分子标记定位

用抗玉米纹枯病自交系CML270和感病自交系478的(CML270×478)×CML270 BC_1∶2群体共322个株系为作图和定位群体, 构建了125个SSR标记位点的遗传连锁图谱, 覆盖玉米基因组1939.0 cM, 平均图距15.5 cM. 采用复合区间定位分析, 检测到玉米纹枯病抗病指数主效QTL位点3个, 2个位于第1染色体, 1个位于第7染色体上, 它们分别能解释表型变异的18%~20%; 控制株高的QTL位点7个, 分别位于第3~6染色体上, 控制“穗位高”的QTL位点5个, 分别位于第3, 4, 6染色体上. 自交系CML270玉米纹枯病抗性主效QTL真实存在, 抗性与植株高度遗传上不存在连锁关系, 为玉米纹枯病分子标记辅助选择(MAS)和抗性基因分离与克隆提供了技术和材料支撑.     

基因组原位杂交比较玉米和水稻基因组同源性

分别以玉米和水稻的基因组ＤＮＡ为探针,利用基因组原位杂交技术检测了玉米和水稻基因组之间的同源性。用水稻基因组探针杂交玉米染色体时,所有玉米染色体上都显示出多个间隔的杂交带区。而用玉米基因组探针杂交水稻染色体时,所有水稻染色体都显示连续的杂交信号。结果表明玉米和水稻基因组之间具有高度同源性,从而为证实两者起源于同一祖先提供了分子细胞遗传学依据。     

人类基因组计划再传捷报:美法科学家绘出人类遗传连锁图

继美法科学家分别绘出人类Y染色体和第21染色体长臂的图谱之后,人类基因组计划再传捷报:美国全国卫生研究所和法国人类多态性研究中心的科学家最近合作绘出了一张人类基因组遗传连锁图;紧接着,法国Gene thon工厂的科学家发表了一张“第二代”人类遗传连锁图。这些成果表明人类基因组计划正不可阻挡地向着既定的目标挺进。     

栽培稻的紧穗野生稻抗褐飞虱主效基因的遗传定位

野生稻资源是水稻育种中获取有利外源基因的一个主要来源。紧穗野生稻（Oryza eichingeri,2n=24,CC)原产于非洲,具有高抗褐飞虱、白背飞虱和白叶枯病等多种有利性状。在紧穗野生稻与栽培稻（Oryza sativa,2n=24,AA)品种02428远缘杂交后代中,利用限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism,RFLP)和微卫星（simple sequence repeats,SSR) 等分子标记,对栽培稻背景下外源遗传物质的存在进行了跟踪鉴定,并对来自紧穗野生稻的抗褐飞虱基因进行了遗传分析和染色体定位。结果表明,紧穗野生稻的染色体片段已经易位到栽培稻中;抗褐飞虱性状由一对显性主效基因控制,位于第2染色体,在两个微卫星标记RM240和RM250之间,遗传距离分别为6．1和5．5cM,暂时定名为Bphl3(t)。该基因的发现和定位将有助于对水稻褐飞虱抗性的改良。