甘蓝型油菜细胞质雄性不育恢复基因的分子标记及定位

以甘蓝型油菜恢复系CP015和不育系77A构建的F2群体为供试材料,运用RAPD,SSR和AFLP 3种标记技术,对甘蓝型油菜恢复基因进行分子标记和图谱定位。在260条RAPD引物、185对SSR引物、58对AFLP引物中,在两亲本间筛选多态性高的RAPD引物121条,SSR引物128对,AFLP引物组合26对,进一步通过BSA法筛选,获得了与甘蓝型油菜恢复基因Rf连锁的1个RAPD标记S1009-750和1个AFLP标记E5M11-150,标记与基因Rf之间的遗传距离分别为4.9cM和8.6cM。     

棉花杂交种SSR标记检测技术的研究

[目的]研究棉花杂交种SSR分子标记检测技术.[方法]以天云1号、天云3号及各自亲本为材料,用SDS-CTAB法提取组织DNA,通过SSR-PCR技术, 进行SSR标记引物的筛选.[结果]从107对引物中共筛选出8对多态性效果较好的引物,平均每对引物产生3.2个多态性位点.[结论]该方法可以准确地鉴别出材料间的差异,为棉花杂交种分子检测提供了一个准确、稳定、快捷、实用的检测方法.     

基于全基因组重测序的大豆分子标记开发及籽粒蛋白质含量QTL定位

【目的】基于全基因组重测序结果,开发与高蛋白、耐荫、抗倒伏等性状紧密相关的分子标记,同时利用开发的分子标记构建遗传连锁图谱,并对籽粒蛋白质含量进行QTL定位,为后续高蛋白、耐荫、抗倒育种研究提供参考和分子标记资源。【方法】以大面积栽培品种南豆12和地方品种十月黄为亲本,构建F₂分离群体。对亲本材料进行覆盖度约为40×的全基因组重测序,用BWA、GATK及Breakdancer等软件比对,检测亲本材料在全基因组范围内的突变类型,挖掘相关变异基因。结合种子不同发育时期和荫蔽处理获得的转录组数据,结合qRT-PCR对发生突变的储藏蛋白、环境适应相关基因进行表达规律分析。同时,基于重测序数据,挖掘亲本间存在于基因编码区的SNP位点,对其进行酶切位点分析,将SNP标记转化为CAPS或dCAPS标记。此外,搜索亲本间存在的插入/缺失变异位点,在插入/缺失位点两侧高度保守的区域设计引物开发InDel标记。对开发的CAPS标记和InDel标记进行多态性筛选,选取具有多态性的CAPS分子标记和InDel标记,对F₂材料进行基因分型。根据分型结果,利用JoinMap 4.0软件进行遗传连锁图谱的构建。依据构建的遗传图谱,结合近红外分析获得F₂材料的籽粒蛋白质含量数据,使用Windows QTL Cartographer V2.5软件对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL分析。【结果】测序结果显示,南豆12大量储藏蛋白、环境适应相关的重要基因或同源基因发生突变。转录组数据分析结果显示部分变异基因呈现不同的表达模式且差异显著,qRT-PCR分析进一步验证了该结果。此外,经检测开发的540个CAPS分子标记中有332个具有酶切多态性,300对InDel引物中有201对引物能扩增出多态性。基于533个多态性分子标记构建了一张包含20个连锁群的遗传连锁图谱,覆盖长度2 973.87 cM,标记间平均遗传距离5.58 cM。利用此图谱对大豆籽粒蛋白质含量进行QTL定位,共检测到QTL位点6个,可解释4.68%—18.25%的表型变异。【结论】基于亲本间的变异位点,共开发了533个多态性分子标记（包含8个基因特异性分子标记）,检测到6个大豆籽粒蛋白质含量QTL位点,其中,主效QTL位点1个（qSPC-6）。     

利用SSR分析标记鉴定大豆育种中杂交真伪和后代系谱

研究通过筛选亲本间具有多态性的SSR引物,对材料的亲本和后代进行分子鉴定,获得材料间的系谱关系.供试的23份材料通过分子鉴定得到:4份后代材料可能为伪杂种后代;1对基因型相同的姊妹系;另外确定12份后代材料可能的一个亲本材料和1份后代材料的两个可能亲本.研究结果表明,在亲本基因型纯合的情况下,采用分子标记有助于大豆育种的系谱分析与鉴定.     

冀豆12遗传背景下3个回交组合高低蛋白含量 后代品系SSR标记分析

【目的】以高蛋白、高产、高配合力大豆品种冀豆12为遗传基础,创造高蛋白含量新种质,分析蛋白含量相关QTL及其连锁标记,挖掘QTL中包含的优异基因,为高蛋白育种提供新种质、新标记。【方法】以冀豆12为轮回亲本,来自东北地区的红丰11、茶秣食豆、绥农14等蛋白质含量不同的育成品种和地方品种为供体亲本,通过有限回交,创造高蛋白新种质。从3个组合的回交后代品系中,选择农艺性状一致、产量与冀豆12无显著差异的4个高蛋白（50%-53%）品系和3个中低蛋白（38%-41%）品系为试验材料,参照大豆公共遗传连锁图谱,分别在20个连锁群上,均匀选取并筛选在双亲间表现多态性的SSR标记,分析冀豆12及其后代品系的遗传相似性与遗传差异,确定与蛋白质含量相关的QTL及其连锁标记。通过对QTL候选区间内的基因功能注释,挖掘与蛋白质含量相关的优异基因。【结果】创制出一批蛋白质含量超过50%的高蛋白新种质。3个组合中分别筛选到209、201和199个双亲间多态性标记;亲本与后代间遗传相似性分析结果表明,同一组合的后代中高蛋白品系的轮回亲本遗传背景回复率高于低蛋白品系遗传背景回复率。3个组合中4个高蛋白品系与轮回亲本冀豆12之间的相似系数平均值为79.58%,显著高于3个低蛋白品系材料与轮回亲本冀豆12之间的相似系数平均值67.81%;轮回亲本冀豆12传递给高蛋白种质的SSR位点数平均为161个,传递给低蛋白材料的SSR位点平均数为135个,二者相差27%。遗传效应分析结果表明,共发掘出位于14个连锁群上的22个与蛋白质含量相关的QTL及其连锁SSR标记,其中,18个QTL的蛋白质含量增效基因来自轮回亲本冀豆12。进一步分析显示,4个共性高蛋白染色体区段对高蛋白含量形成具有关键作用,分别位于C1连锁群（第4染色体）的75.52-80.62 cM、D2连锁群（第17染色体）的67.71-84.18 cM、G连锁群（第18染色体）的80.38-96.57 cM和I连锁群（第20染色体）的46.22-50.11 cM。通过基因功能注释和代谢途径分析,预测了4个区段内20个可能参与7-磷酸景天庚酮糖、半胱氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甲硫氨酸、色氨酸等氨基酸的合成与代谢等蛋白质合成相关代谢途径的候选基因。【结论】冀豆12含有较多的高蛋白QTL位点,供体亲本的高蛋白遗传位点可以在以冀豆12为轮回亲本的后代中表现出来,并通过SSR分析检测到。以冀豆12为轮回亲本,通过有限回交,易于创造出高蛋白种质。     

SSR分子标记在花生杂种鉴定中的应用

以24份花生材料为亲本,配制22个杂交组合,并利用40对SSR引物对24份亲本材料进行多态性筛选,运用多态性引物鉴定92个F1代杂种的真伪.结果表明,不同组合亲本间多态性差异较大,差异最大的两亲本(GT-C20-D和Tamrun OL07)的多态性引物比例为65%.SSR标记法鉴定出49个单株为真杂种;而田间表型鉴定出62个单株为真杂种,与标记鉴定结果差异较大.本研究证实利用分子标记鉴定真假杂种非常必要,且准确可行.同时,本试验证明40对SSR引物具有较高的多态性,可直接用于花生遗传多样性、杂种鉴定以及遗传图谱构建等的研究.     

盐溶蛋白法与SSR标记品种鉴定技术的比较研究

利用SSR标记法与盐溶蛋白法进行了鉴定玉米品种的对比试验。结果表明:盐溶蛋白法能很好地鉴定出供试的32份自交系和14个杂交种,且具有简单、快速、准确、稳定和低成本的特点;SSR分子标记法筛选了50个引物;用筛选出的多态性好的6个引物组合能鉴定出所有材料,具有独特的优越性,但设备要求高,成本相对较高,普及较困难。因此,在玉米品种鉴定上,应以盐溶蛋白法为主。     

籼粳稻亚种间分子标记差异分析

[目的]为籼粳稻亚种的分子标记鉴定提供依据。[方法]以13份籼稻、5份粳稻为亲本,采取SDS法提取水稻叶片总DNA,进行扩增反应,利用321对SSR引物对亲本的多态性进行筛选,分析籼粳亚种之间的SSR标记差异。[结果]18个亲本中共筛选到168对引物具有明显的标记带和较好的多态性。SAR水稻血缘的412、407、421、992、950之间及长药野生稻血缘的84-15与84-23之间的多态性明显少于稳定亲本与栽培稻之间的多态性,也低于籼稻品种间和粳稻品种间的多态性。籼稻与粳稻之间的多态性频率最高,籼稻品种之间的多态性高于粳稻品种之间的多态性。供试材料籼粳稻之间存在31个SSR标记差异,SSR标记可较为准确地鉴定材料的亚种属性。[结论]籼粳亚种之间有明显的SSR标记差异。     

甜瓜翠雪5号的二维码构建及种子纯度分子检测技术

为建立杂交甜瓜种子纯度快速检测体系,本研究以甜瓜新品种翠雪5号为例,采用已报道的18对甜瓜基因组高多态性的SSR标记构建翠雪5号亲本的指纹图谱并建立易于识别的数字化二维码。在筛选获得两亲本材料多态性SSR标记的基础上,本研究利用这些多态性分子标记对随机挑选的100株F1单株进行了纯度鉴定。结果表明,18对SSR标记中有9对标记在亲本材料之间具有差异性,多态性比例达到了50%。采用这些多态性标记对翠雪5号种子鉴定纯度为100%,与田间鉴定结果一致。这些结果表明本研究选取的18对甜瓜基因组分子标记组成的指纹图谱及构建的二维码可以为翠雪5号知识产权保护提供确切的依据。同时本研究获得的9对多态性SSR分子标记可用于快速鉴定翠雪5号种子纯度,保障该品种的种子质量。     

向日葵抗F-列当小种分子标记筛选

利用前期鉴定出来的抗F-小种列当材料和高感列当材料,借助分子标记手段,根据BSA法建立抗感池,利用分布在17个向日葵连锁群上的409对SSR引物进行筛选。结果表明:筛选到了77个多态性SSR引物;从多态性引物中筛选到4对可将抗-感单株、抗-感混池明确区分开的引物,这些引物可能成为向日葵抗F-列当小种分子标记中的通用引物。     

玉米分子遗传图谱的SSR和AFLP标记构建

以黄早四×Mo17自交形成的191个F2单株为作图群体,利用240对SSR引物和280对AFLP选扩引物,在亲本黄早四和Mo17之间进行了多态性检测,筛选出91对SSR引物和20对AFLP选扩引物用于F2群体分析。利用上述引物组合共检测到248个多态性标记位点,其中的218个标记构建了玉米分子连锁图谱,该图谱覆盖基因组全长2015.5cM,标记间平均间距9.69cM。     

向日葵DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析

以12份向日葵杂交种和18份向日葵亲本为材料,利用SSR分子标记,从502对SSR引物中筛选了34对核心引物。34对引物在30份研究材料中共检测到81个多态性片段,平均每对引物的多态性片段为2.38个。基于34个SSR标记的扩增结果,利用NTsys 2.10e软件计算遗传相似系数,并建立UPGMA聚类图,结果表明:30份材料之间的遗传相似系数变化范围为0.432 0~0.901 2,在遗传相似系数0.62处可以将30份材料分为两大类,一定程度上反映了材料间的亲缘关系。同时SSR标记指纹图谱的建立为向日葵品种纯度和真伪鉴定提供了科学数据。     

棉花种间SSR标记遗传图谱的构建

[目的]利用已有的棉花种间分子遗传连锁图谱信息,在陆地棉和海岛棉之间筛选具有共显性差异的SSR标记,并用这些标记构建新疆棉花海陆杂交BC1群体的遗传图谱.[方法]使用BioMercator软件比较分析10张不同群体(亲本不同)构建的遗传图谱,选择至少已在3个不同的群体中被定位,且在不同的图谱中被定位在同一条染色体上的SSR标记作为候选标记.将候选标记在多个陆地棉和海岛棉品种间进行多态性检测后,利用具有共显性差异的标记对陆海杂交BC1群体进行基因型分析,使用Joinmap软件构建遗传连锁图谱.[结果]从5 501对SSR引物中初选了763对,经检验具有多态性的引物403对,多态性比例为53;.选用其中77对引物在5个陆地棉和5个海岛棉之间进行扩增,有21对SSR引物在所有的亲本之间均具有多态性.77对SSR引物对BC1群体[(Gh line 565×Gb新海25号)×Gh line 565]的94株材料基因型进行检测,构建了一张由53个SSR标记,16个连锁群组成,全长为643.4 cM的遗传连锁图谱.[结论]利用77个SSR标记构建了棉花种间遗传图谱.为新疆棉花遗传图谱的绘制提供较准确的锚定标记和有育种潜力的共显性差异标记.     

玉米重组自交系群体遗传图谱的构建及标记

以黄早四和Mo 17为亲本,组建了含239份重组自交系的F9代分离群体.共选取了370对SSR引物用于亲本多态性筛选,结果有126对引物能扩增出清晰的多态性条带.用这些有多态性的引物进一步作群体分析,除有23对引物扩增效果较差外,其余引物在多态性、重复性方面均表现较好.最后,用该重组自交系群体构建了玉米分子标记遗传连锁图谱,该图谱拟合了103个分布于10个连锁群的微卫星标记位点,覆盖玉米整个基因组1 455.4 cM,标记间平均图距14.1 cM.     

十二份三系杂交稻亲本的指纹图谱构建与应用

选取分布于水稻12条染色体上的112对SSR引物对12份杂交稻亲本进行多态性分析,检测出35对多态性引物。选取其中25对多态性好的引物构建了12份杂交稻亲本的指纹图谱。利用特异引物分别对万优2号和K优88的杂交种进行纯度鉴定,结果表明,分子标记纯度鉴定与田间鉴定结果差异不明显。     

玉米SSR与盐溶蛋白指纹图谱分析

利用SSR标记法与盐溶蛋白法对32份玉米自交系和13个杂交种的指纹图谱进行分析，结果表明，盐溶蛋白图谱中共有35条不同的谱带，多态性信息量占74．29％。筛选了50个SSR引物，其中6个多态性好的SSR引物能区分所有供试材料。在32个自交系中共检测到29个等位基因，平均每个引物4．83个，多态性信息量占93．10％。仅用2个引物就检测到10个位点，把13个杂交种分开，并构建了13个杂交种的数字指纹图谱。     

广东省大豆种质资源遗传多样性分析及DNA 分子身份证构建

【目的】对广东省大豆资源进行遗传多样性分析，筛选有效的SSR 分子标记，以及构建快速鉴定的DNA 分子身份证。【方法】收集了广东省19 个市37 个县市共96 份大豆种质资源，提取基因组DNA 后，利用30 对SSR 引物进行PCR 扩增，通过测序检测获得相关多态性结果进行聚类分析以及DNA 分子身份证构建，记录相关品种性状并转化为可视化信息。【结果】毛细管电泳检测结果表明，30 对SSR 引物在96 份大豆材料之间均具有清晰稳定的多态性片段，共扩增出273 个多态性等位变异片段，平均每对引物扩增出多态性等位变异片段数14.29 个；不同引物揭示的多态性信息含量（PIC）的范围为0.3891~0.9310，平均值为0.6786，30 对引物可用于区分广东大豆资源。通过聚类分析发现，所收集的大豆样品可以分为3 个类群，具有遗传多样性。从PIC 最高者开始进行引物组合，筛选出6 对能将96 份大豆区分开的引物。【结论】基于6 对SSR 引物扩增结果，对多态性片段排序，通过数字与英文结合编码，成功构建96 份大豆资源的DNA 分子身份证，为广东省大豆种质资源鉴定提供了重要依据。     

玉米产量性状QTL定位分析

产量性状是由多基因控制的,对产量性状遗传的深入研究可为育种工作提供重要的参考信息。本研究以苏玉16号(JB×Y53)的F2、F2∶3家系为材料,选用分布在玉米10条染色体上的556对SSR分子标记,对玉米产量性状进行QTL定位并分析其遗传效应。结果表明,①选取556对SSR引物对亲本Y53、JB及其F1进行多态性检测,获得85对多态性引物,多态率为15.3%,其中有76对引物扩增带型清晰;②检测到1个与穗长QTL连锁的标记,可解释表型变异的14.69%;6个与百粒重QTL连锁的标记,可解释表型变异的6.71%～18.23%。     

春性双低甘蓝型油菜杂交种和亲本指纹图谱构建及杂交种纯度鉴定

从140对SSR引物中筛选出13对多态性好的引物,构建了14份材料的DNA指纹图谱,筛选出青杂2号、青杂5号共显性SSR标记,检测了青杂2号、青杂5号大田抽样F1群体L15、L41的纯度。结果表明SSR标记鉴定检测方法比大田检测更快更准确。     

基于SSR荧光标记的79份桃种质遗传多样性分析

【目的】利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对取自国家果树种质南京桃资源圃的79份种质进行基因分型和遗传多样性分析,筛选出多态性高的引物可用于桃品种间鉴定、亲缘关系分析,并用于分子标记辅助选种体系建立。【方法】对母本‘中油4号’进行从头测序,以物理距离1 Mb为单位在全基因组范围内开发SSR标记。以79个桃品种为材料进行PCR扩增,扩增产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测后筛选目标条带清晰且多态性丰富的标记。对筛选出的标记进行5′端荧光修饰,PCR产物在ABI3730XL测序仪测序,实现对标记的复筛。利用Genemapper 4.0软件对测序结果进行统计,Data Formater 2.1软件将统计得到的bp数据转换成Power Marker v3.25软件所需要的数据格式。对筛选出的引物进行多态性分析,选择多态信息含量（PIC）大于0.45的荧光SSR引物作为79份种质材料的核心引物。以Nei’s为参数,利用NTSYSpc 2.1软件中的UPDM聚类方法分析品种间的遗传多样性。利用基于贝叶斯模型的Structure v2.3.4软件解析79份种质的居群遗传结构。【结果】基于79份种质,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对覆盖全基因的SSR标记进行初筛,共筛选出207对多态性良好的引物;利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对207对引物进行复筛,最终筛选出26对核心引物,利用其中5对核心引物可将79份品种完全区分开。26对SSR核心引物在79份桃种质中共扩增出174种多态性基因型,每对引物扩增出的基因型为4—13种,平均每对引物扩增出6.69个基因型,每对引物的多态信息含量PIC在0.45以上。基于207对SSR引物在79份种质中扩增出的位点信息,构建了79份种质的遗传关系图谱和居群遗传结构图。207对引物从遗传距离上将79份种质划分为7组,从居群结构上分为2组。79份品种遗传多样性较高,部分品种聚类结果与系谱图相符。【结论】构建了79份材料的聚类分析图和居群遗传结构图,在一定程度上揭示了79份材料的亲缘关系。由于桃复杂的遗传背景,不能依据单一特性对品种间亲缘关系进行判定。本研究筛选出的26对核心引物可用于全基因组范围内连锁性状的鉴定、桃种质资源鉴定、新品种鉴定及保护、分子标记辅助育种体系构建。