AFLP标记技术在甘薯育种中的应用进展

近年来,AFLP分子标记技术已经逐步应用于甘薯的遗传育种研究中。本文简要概述了AFLP技术在甘薯的起源、进化与亲缘关系研究、遗传多样性分析、连锁图谱构建及基因定位和分子标记辅助育种等的应用进展,并对其发展前景进行了展望。     

分子标记在松树遗传与进化研究中的应用

松树是世界上分布最广且最具经济价值的树种之一。近年来随着DNA分子标记技术的发展,分子标记已经广泛应用于松树的遗传多样性、亲缘关系、遗传图谱构建、基因定位及分子标记辅助选择等方向。本文从遗传多样性、亲缘关系、遗传图谱构建、基因定位及标记辅助选择等角度,评述了松树遗传与进化上常用的DNA分子标记如RFLP、RAPD、AFLP和SSR等的应用情况和进展。在遗传多样性方面,DNA分子标记技术已成为鉴定松树种间、种内遗传多样性的有效手段,并用于指导杂交育种;在亲缘关系判定方面,可以在分子水平上阐明生物系统演化及分类情况,揭示育种亲本的选配和种质资源的有效利用;在松树遗传图谱构建和基因定位及标记辅助选择方面也取得了显著进展,构建了二十多张连锁图谱,并对其生长、材性和抗性等性状进行了基因定位,获得了一些重要的与抗病相连锁标记。     

分子标记技术在家畜育种中的应用

为了将分子标记技术更好的应用到家畜育种工作中。本文详细总结了分子标记技术在家畜遗传多样性分析、亲缘关系分析、遗传图谱构建、基因定位、杂种优势预测、性别鉴定和抗病育种等诸多方面的应用研究。提出应将表型性状、系谱和分子标记三者结合应用于家畜遗传育种等方面的工作。     

分子标记技术在西瓜遗传育种上的应用

西瓜是世界上重要的水果之一.分子标记技术在西瓜研究中的应用,无疑给西瓜的遗传育种工作带来了极大的便利.目前,已成功应用于西瓜亲缘关系和遗传多样性分析、图谱构建、重要性状基因的连锁标记和杂种纯度鉴定等诸多领域,本文从种质资源遗传多态性与亲缘关系、遗传图谱的构建、目标性状的连锁分子标记与分子标记辅助育种、品种及杂交种纯度鉴定等方面展开综述,探讨近年来分子标记技术在西瓜遗传育种上的应用研究进展.     

分子标记在裸子植物应用中的研究进展

分子标记技术应用于裸子植物研究,对裸子植物亲缘关系与遗传多样性研究、分子辅助育种、遗传图谱构建及资源保护利用等研究带来了极大的便利。本文从种质遗传多态性及亲缘关系、遗传图谱构建、目标性状连锁分子标记与辅助育种、种质与性别鉴定等方面展开综述,探讨近年来分子标记在裸子植物应用中的研究进展,并讨论了分子标记在裸子植物研究上存在的问题。     

甘薯遗传转化研究现状、问题及展望

甘薯是世界上重要的粮食、饲料和工业原料作物，由于遗传改良进展缓慢，转基因技术逐渐成为研究的热点，并应用于常规育种中去。到目前为止，甘薯已利用叶片、叶柄、茎、原生质体、愈伤组织、新鲜块根、胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系作为遗传转化受体材料，其中早期以叶片、叶柄为主，目前利用胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系作为转化受体的研究越来越多。用于甘薯遗传转化的方法有农杆菌介导法、电击法和基因枪法，其中以根癌农杆菌介导法为主。最初甘薯遗传转化外源基因表达频率很低，随着转化条件研究的深入，转化频率得到较大的提高，越来越多的目的基因被应用到甘薯遗传转化中去。到目前已有抗虫、抗病毒、抗病、抗除草剂和品质改良等五大类基因转入甘薯基因组中，并且获得了转基因植株。尽管甘薯遗传转化取得了一定的进展，但目前仍缺乏一个有效的遗传转化体系，获得的转基因植株数量有限，还不能应用于生产。存在转化基因型有限、外源基因匮乏、转化方法单一、标记基因存留的问题，以及还不清楚外源基因在转基因植株中的遗传规律等。因此，本文从甘薯遗传转化受体系统、主要转化方法、转化系统以及有益农艺性状基因的应用等对甘薯遗传转化现状进行了综述，分析了目前存在的问题，以及未来甘薯遗传转化研究方向和发展前景。     

甜瓜遗传图谱与基因定位研究进展

甜瓜是重要的葫芦科蔬菜作物之一,其遗传育种学广受研究者的关注。高密度分子遗传图谱有助于提高甜瓜的育种水平,加快育种进程。自1996年第一张甜瓜分子遗传图谱报道后,AFLP等分子标记逐步被应用于甜瓜分子遗传图谱的构建及基因定位。近年来,基因组测序技术发展迅速,全基因组重测序、简化基因组测序、转录组测序等技术逐渐被应用于构建覆盖全基因组的、更加饱和的甜瓜遗传连锁图谱。本研究着重对甜瓜分子遗传图谱、重要农艺性状基因定位研究进展进行了综述,以期为甜瓜生物学研究及分子改良提供理论参考。     

分子标记在药用兰科植物研究中的应用

分子标记技术在药用兰科植物种质资源亲缘关系的鉴定、系统发育进化分析、指纹遗传图谱的构建以及特异基因的克隆与定位等诸多研究领域中得以广泛的应用。综述主要几种用于药用兰科植物种质资源遗传多样性分析中的DNA分子标记技术(RAPD、ISSR、SRAP、AFLP、RFLP)的原理、特点及其应用现状。     

SSR标记技术在辣椒遗传育种中的应用

微卫星(SSR)标记是一种共显性DNA分子标记,具有重复性好、可靠性高和多态性丰富等优点,在辣椒遗传育种中具有重要的作用。本文简要概述了SSR标记的原理与方法,以及其在辣椒的遗传多样性、亲缘关系、遗传图谱构建及基因定位等研究上的应用。     

分子标记技术在油菜育种中的应用

建立在DNA基础之上的分子标记技术是一种较为理想的遗传标记方法,近年来发展迅速,有望在提高选择效率,培育好的油菜品种方面发挥较大的作用。本文从遗传图谱构建、亲缘关系、遗传多样性和分子标记辅助选择等方面综述了分子标记技术在油菜遗传学研究以及油菜育种中的应用。     

甘薯国家地理标志的保护现状与发展对策

为了促进甘薯地理标志产业和农业经济发展,对中国甘薯地理标志数量、保护范围、品种种类、专用标志使用现状以及产业现状进行统计分析。结果表明：（1）截至2020年12月31日,共有49种甘薯产品成为国家地理标志产品,分别产于河南、四川、山东等15个省份;（2）在所有甘薯国家地理标志产品中只有铜仁红薯粉丝的保护范围是以地级市级为单位,而其他甘薯地标产品的保护范围均以县（县级市）级或乡（镇）级为单位;（3）在这些甘薯国家地理标志产品中一部分是现有育成品种,而另一部分则为当地传统品种;（4）截至2020年底,共有18家企业已被国家质检总局核准可使用甘薯“地理标志产品专用标志”;（5）甘薯地标产业在中国逐渐发展起来,但仍然存在着一些问题。根据现状所提出的发展对策：（1）强化育种利用;（2）建立国家质量标准;（3）加强原产地保护;（4）规范使用专用标志;（5）打造知名品牌。本研究将为推进中国甘薯地理标志的保护以及产业经济发展提供参考。     

用RAPD、ISSR和AFLP标记分析系谱关系明确的甘薯品种的亲缘关系

用RAPD、ISSR和AFLP标记对系谱关系明确的7个甘薯品种进行了亲缘关系分析。24个RAPD引物、14个ISSR引物和9对AFLP引物分别扩增出173、174和168条多态性带。3种分子标记在检测甘薯品种间遗传差异上相关程度高，其中RAPD与ISSR之间的相关系数最大为0.9328。用ISSR标记估计的品种间遗传距离为0.1286~1.0932，平均0.4883，大于其余2个标记的估计值。3种分子标记皆可揭示甘薯品种的亲缘关系，其中ISSR标记产生的聚类图与系谱图最吻合，认为ISSR标记更适于分析甘薯品种的亲缘关系。     

30个中国甘薯主栽品种的RAPD指纹图谱构建及遗传变异分析

研究以中国30个甘薯主栽品种为材料,对甘薯RAPD指纹图谱的构建进行了探讨。从102个RAPD引物中筛选出26个多态性丰富的引物用于PCR扩增,共扩增出255条多态性条带,平均每个引物扩增的多态性带数为9.8条。其中S32和S39多态性最高,仅用其中1个引物即能将这30个甘薯品种完全区分开,且由此构建的指纹图谱出现的概率很小,分别为4.77×10^-7（1/221）和1.91×10^-6（1/219）。结果进一步表明,这30个甘薯品种的遗传距离变异幅度较大,为0.0390～0.4306,平均遗传距离为0.3086。RAPD聚类分析表明,地域分布相近的甘薯品种和具有同一亲本的甘薯品种聚在一起,与这些甘薯品种的系谱图一致。     

Construction of a linkage map based on retrotransposon insertion polymorphisms in sweetpotato via high-throughput sequencing

Sweetpotato (Ipomoea batatas L.) is an outcrossing hexaploid species with a large number of chromosomes (2n = 6x = 90). Although sweetpotato is one of the world’s most important crops, genetic analysis of the species has been hindered by its genetic complexity combined with the lack of a whole genome sequence. In the present study, we constructed a genetic linkage map based on retrotransposon insertion polymorphisms using a mapping population derived from a cross between ‘Purple Sweet Lord’ (PSL) and ‘90IDN-47’ cultivars. High-throughput sequencing and subsequent data analyses identified many Rtsp-1 retrotransposon insertion sites, and their allele dosages (simplex, duplex, triplex, or double-simplex) were determined based on segregation ratios in the mapping population. Using a pseudo-testcross strategy, 43 and 47 linkage groups were generated for PSL and 90IDN-47, respectively. Interestingly, most of these insertions (~90%) were present in a simplex manner, indicating their utility for linkage map construction in polyploid species. Additionally, our approach led to savings of time and labor for genotyping. Although the number of markers herein was insufficient for map-based cloning, our trial analysis exhibited the utility of retrotransposon-based markers for linkage map construction in sweetpotato.     

DNA分子标记技术在芝麻中的应用

近年来分子标记的快速发展,使其在芝麻中也得到了应用。本文概述了芝麻中常用几种分子标记RAPD、ISSR、SRAP、SSR和AFLP的原理和特点,着重论述了分子标记在芝麻遗传多样性检测和基因定位等方面的应用,并对其在芝麻中的应用前景进行了展望。     

甘薯毁灭性病毒病害(SPVD)的研究进展

甘薯病毒病害(Sweetpotato virus diseases,SPVD)是由甘薯羽状斑驳病毒(Sweetpotato feathery mottle virus,SPFMV)和甘薯褪绿矮化病毒(Sweetpotato chlorotic stunt virus,SPCSV)双重感染和协同互作引起的甘薯毁灭性病毒病。该病害自2012年在中国发现以来扩展迅速,2015年给广东省湛江市甘薯生产造成了巨大的经济损失。为了加强甘薯病毒病的防控,降低其带来的损失,文章归纳了SPVD分布范围及危害,分别总结了SPFMV和SPCSV的基因结构与功能、传播方式、主要的检测手段,认为发病严重地区可以从探明病毒株系种类切入、从SPCSV与SPFMV协生作用的分子机理深入,实现及时检测、及早预防和甘薯无毒化栽培。     

食用甘薯品种选育及系谱分析

为了探索食用甘薯品种的选育方法,加快优良食用甘薯品种的选育进程。本研究对2001—2020年育成的22个食用型甘薯品种主要性状和亲本系谱进行了分析。结果表明：22个食用甘薯品种的平均鲜薯产量32689.0 kg/hm²,平均干物率28.1%。其中12个苏薯系列红心食用甘薯品种的平均胡萝卜素含量4.77 mg/100g鲜薯,10个宁紫薯系列紫心食用甘薯品种的平均花青素含量24.49 mg/100g鲜薯。系谱分析表明：苏薯系列红心食用甘薯品种基因源主要来自于美国品种,其中大多数品种都具有‘南瑞苕’血统,宁紫薯系列紫心甘薯品种基因源主要来自于日本品种,同时种质创新和桥梁亲本的应用也对紫心甘薯品种选育起到重要作用。外引资源和创新种质都是食用甘薯育种不可或缺的亲本来源,定向配组杂交是选育优良食用甘薯品种的主要方法。     

分子标记技术在辣椒研究中的应用进展

分子标记是生物学研究的一个重要工具,在作物新品种选育等方面发挥着越来越重要的作用。为了构建辣椒分子标记辅助育种技术体系,以实现常规育种技术与现代生物技术的有机结合,归纳了分子标记技术在辣椒种质遗传多样性、分子连锁图谱构建、分子标记辅助选择育种和基因定位等方面的已有研究成果;认为分子标记技术在辣椒上的应用研究系统性还不强、基础分子信息比较缺乏、遗传图谱还不精细,建议在实用新型分子标记开发、核心种质分子信息库建立、优良作图群体及精细遗传图谱构建等方面加强系统深入的研究。     

栗属分子生物学研究进展

壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea)植物的7个种分布广泛,不仅可用于木材生产,而且在坚果生产上也占有独特地位。基于形态学、同工酶、子叶储藏蛋白和RAPD数据,通过对分布于亚洲、欧洲和北美的栗属植物的遗传多样性研究表明中国板栗(Castaneamollissima)是世界栗属植物的原始种,长江流域是中国板栗的遗传多样性中心,土耳其是欧洲板栗的起源中心之一。在分子标记辅助育种方面,已发表了基于形态学、同工酶、RAPD和ISSR数据的两张栗属植物的遗传连锁图谱,其中一个是用欧洲板栗种内杂交后代F1全部单株构建的,另一张是用美洲板栗与中国板栗种间杂交后代F2单株构建的,并已经定位了3个假定的栗疫病抗性位点;并且证明在多年生木本果树上同工酶基因可通过连锁关系分析与形态基因整合为1个单一基因图而无需另外的杂交。从栗属植物中已分离纯化了包括可抑制HIV-1反转录酶活性的Mollisin在内的几丁质酶等抗真菌蛋白、胱氨酸蛋白酶抑制剂、热击蛋白、红血球凝集素、脱水素、花粉过敏原等功能蛋白质,并已经克隆了包括伤害应答基因在内的部分功能蛋白质相关基因。因此,作为具有独特性质的栗属植物,有必要开展更多的研究,就此本文对栗属植物遗传多样性、分子标记辅助育种和功能蛋白纯化和有关基因克隆等几方面的研究进展进行了总结,希望能位同行提供参考。