甘蔗祖亲种RAPD标记的序列特征性片段扩增区域（SCAR）转化分析

采用RAPD标记技术获得了甘蔗(Saccharum)亲本种RSp2、RSp5、RSp6、RSo13和RSp16 5个RAPD标记特异片段.根据这5个特异片段的测序结果,设计了15对特征性片段扩增区域(SCAR)标记引物,并经SCAR标记特异引物筛选,ZT51、ZT52、ZT53、ZT55及ZT56为割手密种特异引物.RSp2这一甘蔗割手密种特异的RAPD标记被成功转化为割手密种(S.spontaneum)特异SCAR标记,记为ZT51-439.在甘蔗种质检测时,能在崖城割手密、印度割手密及部分云南割手密亲本种中特异检测出,并在具有割手密血缘的47份栽培种中均能检测到明显而唯一的439 bp割手密种特异条带.     

半滑舌鳎性别特异微卫星标记的SCAR转化及其应用

半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)性别控制与全雌育种相关研究需要一种快速、准确的性别特异分子标记。本研究通过对半滑舌鳎共显性性别特异微卫星标记筛选,得到Z、W染色体同源片段相差35bp的位点,对其进行克隆和测序,针对所得测序结果,重新设计引物进行序列特异扩增区间(sequence characterized amplified region,SCAR)转化,增大35 bp差异片段在扩增片段中的所占比例;并摸索得到4%琼脂糖凝胶,150 V,25 min为最适电泳条件,所得SCAR标记可在雌性个体中扩增出169和134 bp两种DNA条带,雄性个体中扩增出169 bp DNA条带,超雌个体中扩增出134 bp DNA条带;将其应用于生产实践中,对半滑舌鳎生理雄性亲鱼576尾进行快速检测,在保证存活的前提下,剔除了亲鱼中的100尾伪雄鱼,有助于提高后代的雌性比例。本研究所得半滑舌鳎性别特异SCAR标记,可用于实验室对半滑舌鳎雌性、雄性和超雌个体遗传性别的准确测定和养殖场简易环境下养殖亲鱼雄鱼中伪雄个体的快速检测。     

与黄瓜感花叶病毒病基因连锁的分子标记

本研究以黄瓜(Cucumis sativus L.)高感黄瓜花叶病毒(CMV)和高抗CMV亲本组合(HZL04-1×F-3)的F2分离群体为试材,采用极端个体分组法和AFLP技术筛选与黄瓜抗CMV基因连锁的分子标记.AFLP引物组合E22M88在抗病组和感病组间约200 bp处表现多态性.经F2单株分析,在感病亲本和感病单株中扩增出了约为200 bp的特异片段,而抗病亲本和抗病个体无此条带.该特异标记与CMV抗性基因相连锁,遗传距离为9.74 cM.测序结果显示,目标片段的大小为202 bp,并将该标记转换为了序列特征化扩增区域(SCAR)标记.提供了黄瓜材料CMV抗性鉴定的分子方法和手段,可用于分子标记辅助育种.     

稻瘟菌无毒基因簇的RAPD标记及其SCAR转化

为克隆稻瘟菌无毒基因簇Avr-Pi1、Avr-Pi2和Avr-Pi4a,以RAPD方法对稻瘟菌(Magnaporthe grisea）菌株FJ81278ZB15、GUY11及其F1后代群体进行扩增，得到2个与该无毒基因簇连锁的分子标记P1414700和P1389420 。对2个特异片段进行克隆和测序，并根据序列分别设计2对特异引物，对菌株FJ81278ZB15、GUY11及其F1后代群体进行扩增，扩增结果P1414700 成功转化为SCAR标记SC1414，而P1389420未能成功转化。对分子标记SC1414、P1389420和报道的RPF1.2与无毒基因簇Avr-Pi1、Avr-Pi2和Avr-Pi4a遗传连锁关系进行了分析，结果SC1414、RPF1.2、P1389420与Avr-Pi2的遗传距离分别为5.8、2.2 和4.4 cM；与Avr-Pi1的遗传距离分别为15.9、7.9和5.7 cM；与Avr-Pi4a的遗传距离分别为20.7、12.7 和10.5 cM。     

粘类小麦雄性不育系线粒体DNA的AFLP标记及SCAR转化

为了能在分子水平上有效鉴定具有粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(A.ventricosa)、普通小麦变种斯卑尔脱(Triticum spelta)细胞质雄性不育系及其保持系90-110和8222,提高其在杂交小麦(Triticum aestivum L.)研究与应用中的定向遗传改良,本研究对其线粒体DNA进行了扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记和序列特征性片段扩增区域(sequence characterized amplified region,SCAR)标记。通过AFLP标记方法,应用64对引物组合EcoRⅠ-NNN/MseⅠ-NNN对小麦同核异质雄性不育系和保持系进行扩增,共扩增出682条带,其中113条为多态性条带。引物E-AGG/M-CTA组合在粘果山羊草细胞质雄性不育系中扩增出一条大小约300 bp的特异性条带,对该特异条带进行回收、测序,利用Primer Premier 5.0软件重新设计SCAR引物,并对这3种类型同核异质小麦细胞质雄性不育系和保持系进行扩增,其中引物YW1在3种细胞质雄性不育系和保持系中都扩增出条带,而引物YW2仅在粘果山羊草细胞质雄性不育系扩增出一条198 bp的特异性片段,结果表明,已成功地将AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记。此片段与小麦线粒体基因组有很高的同源性(同源性为99%),为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶基因(GenBank登录号:EU534409.1)上的序列,该酶是线粒体中氧化磷酸化的入口酶,与小麦细胞质雄性不育密切相关。本研究可以用于粘类小麦细胞质雄性不育系分子标记辅助育种,也为小麦细胞质种性鉴定提供了技术支撑和理论依据。     

利用多重PCR反应同时筛选番茄Tm22和Mi基因

利用同-PCR反应体系,分别对番茄（Lycopersicon esculentum）抗根结线虫（root-knot nematode）的Mi基因、抗番茄花叶病毒（Tomatomosaic virus）病的Tm2^2基因紧密连锁的SCAR标记进行了同时扩增筛选,扩增的特异性片段与单引物扩增片段基本完全吻合.与Mi基因紧密连锁的SCAR1标记为共显性标记,抗感材料均产生750 bp的特异片段,纯合和杂合抗病基因型存在Taq Ⅰ酶切位点,酶切后分别产生了570和200bp以及750、570和200 bp的特异性片段,而感病基因型无酶切位点;与Tm2^2基因紧密连锁的SCAR2标记也为共显性标记,抗感材料均产生950bp的特异片段,杂合抗病基因型和感病基因型有HindⅢ酶切位点,酶切后除Moperou产生800 bp特异片断外,其余杂合抗病材料均为950、500和280 bp片段.感病材料为500和280bp,纯合抗病基因型无HindⅢ酶切位点,酶切结果仍为950 bp产物.该体系可用于在同-PCR反应体系中对2个抗病基因进行同时筛选鉴定,及苗期早期辅助选育.     

阿维菌素抗性小菜蛾的RAPD和SCAR标记

Black et al．（1992）利用RAPD（random amplified polymorphic DNA）技术对四种蚜虫进行了鉴别比较；Kambhampiti et al．（1992）将RAPD技术用于鉴定和区别蚊子的种和种群：Heckel et al．（1995）对小菜蛾抗Bt品系和敏感品系的基因组DNA进行了RAPD标记研究，获得了118条抗性品系特有的扩增带。目前有关应用RAPD对阿维菌素抗性小菜蛾进行标记研究未见文献报道。本研究拟采用RAPD技术寻找阿维菌素抗性小菜蛾特异性片段，并将其转化为更稳定的SCAR（Sequence-charactcrized amplified region）检测标记，旨在为建立实用的阿维菌素抗性小菜蛾分子检测技术提供基本资料。     

利用InDel标记鉴定水稻育种材料的籼粳属性

准确高效鉴定水稻材料的籼粳属性对于开展水稻籼粳亚种间杂种优势利用有着重要意义.利用19对基于籼稻(9311)和粳稻(日本晴)全基因组DNA序列比对获得的差异片段而设计的特异插入/缺失(Insertion/Deletion,InDel)引物,对48份育种上常用的籼稻、粳稻和中间型材料(品种)进行了InDel 标记的籼粳属性分析,利用DNA样品在这19对InDel位点上的籼型或粳型基因频率,结合聚类分析和主成分分析,确定了这些材料的籼粳属性,通过比对程氏指数法的籼粳鉴定结果检验了InDel分子标记法在水稻籼粳属性鉴定上的有效性.结果表明,InDel分子标记法与传统的程氏指数法的总体吻合率为89.58％,在典型籼稻或典型粳稻材料上两者的吻合率为100％;在具有复杂遗传背景的中间型材料上,InDel分子标记法比程氏指数法具有更高的准确性.因此,InDel分子标记法是真正鉴定籼粳的特异方法,比传统方法具有更高的灵敏性和准确度,可以用于籼粳属性鉴定及遗传分化研究.     

烟粉虱B型及二个非B型种群的SCAR分子标记

用随机引物H16对浙江采集的烟粉虱(Bemisia tabaci)B型和2个非B型种群进行RAPD分子标记，结果表明: B型、非B型ZHJ-1和非B型ZHJ-2 3个种群分别能稳定地扩增出446、390和1317 bp的特异性片段。将3个种群的特异性片段分别克隆和测序，根据测序结果设计3对SCAR引物。通过PCR反应条件的优化，B型、非B 型ZHJ-1和非B型ZHJ-2 3个种群各自的SCAR引物分别能扩增出本种群的特异性条带，其大小依次为439、366和1238 bp，而其它种群与温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum )则无扩增。     

黄瓜抗西瓜花叶病毒性状的序列特征性扩增区域(SCAR)标记

以抗西瓜花叶病毒 (Watermelon mosaic virus, WMV)的黄瓜（Cucumis sativus）品种秋棚和感该病毒的欧洲八号为亲本,构建了120个F6重组自交系群体。根据苗期抗病接种鉴定结果进行遗传分析,发现黄瓜抗WMV的基因是由隐性单基因控制。利用集团分离分析法和相关分子标记技术,获得的特异片段E-ACT/M-CTT-427与WMV的抗性基因连锁,连锁距离为8 cM。双亲差异片段测序结果显示感病亲本目标片段存在6个T碱基的缺失。根据测序结果设计了1对与目的基因遗传距离为8 cM的序列特征性扩增区域(SCAR)引物,该引物可用于黄瓜抗WMV病毒的分子标记辅助育种。     

丹参遗传多样性的SRAP标记分析

相关序列扩增多态性(SRAP)是一种新发展起来的分子标记。试验通过建立优化的丹参SRAP反应体系,从88对引物组合中筛选得到36对多态性引物组合,对生长在四川中江、陕西商洛、山东临沂、安徽亳州和安徽凤阳5个丹参主产区的6个丹参种群进行了遗传多样性分析。结果表明:36对多态性引物组合共产生782条多态性条带,平均每个引物组合产生21.7条多态性条带,显示了较高的多态性。应用NTSYS软件聚类分析36对引物组合的扩增结果,供试材料分为两大类,Jaccard’s遗传相似系数在0.6774~0.8225之间,说明SRAP技术可有效地应用于丹参的遗传多样性及亲缘关系的研究。     

硬叶兜兰SRAP-PCR体系建立及亲缘关系研究

采用CTAB法对硬叶兜兰叶片总DNA进行提取,通过正交实验设计,用SRAP正向引物me1（5＇-TGAGTCCAAACCGGATA-3＇）和反向引物em2（5＇-ACACACACACACACACT-3＇）对反应体系进行优化;并应用其进行种群遗传差异分析。结果表明：优化的20μL的PCR反应体系中DNA模板为90 ng,Taq DNA聚合酶1.6 U,dNTPs 0.30 mmol/L,MgCl22.0 mmol/L和引物各0.50μmol/L,经重复电泳验证适合进行硬叶兜兰的SRAP分析;利用该体系对7个不同种源的167份硬叶兜兰进行SRAP-PCR扩增,对筛选的10个引物扩增,共得到288条条带,其中多样性条带234条,多态位点百分率（PPB）为81.25%;种群的遗传距离值在0.065 9～0.191 6,UPGMA聚类结果显示供试种群在遗传相似度为0.863时,可以分为2支,即第一分支由马固、斗咀和杨柳井居群组成,第二支由古林箐、夹寒箐、小坝子和田坝居群组成。SRAP标记可较好地适用于硬叶兜兰种群遗传差异的鉴定。     

玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63与其突变株间的DNA多态性分析和序列特征性扩增区域(SCAR)标记

玫瑰黄链霉菌(Streptomyces roseoflavus )Men-myco-93-63是分离自马铃薯疮痂病自然衰退土壤中的一株拮抗菌。前期研究表明,该菌株及其发酵液对棉花黄萎病菌（Verticillium dahliae）等多种重要的植物病原真菌具有较强的抑制作用。利用AFLP对Men-myco-93-63及其8株抗生素生物合成阻断突变株进行了基因组DNA多态性分析。结果表明,38对AFLP引物共产生3 142条谱带,其中2 362条为多态性谱带,占总带数的75.2 %。从96对引物中筛选得到了3对引物：E-CA/M-GA,E-GA/M-AC和E-GA/M-AG,分别扩增出254、312和209 bp 3条仅在Men-myco-93-63中存在,命名为EM254、EM312和EM209。将这3个片段回收、克隆和测序,成功地将其转化为SCAR标记,可以更加方便地用于对突变株的分子检测。     

用ISSR分析四川苎麻品种(系)间的遗传关系及雄性不育分子标记的建立

本文从100条ISSR引物中筛选出21条引物,对8个四川苎麻品种(系)间的遗传关系进行了分析。PCR扩增结果表明,21条引物在8份材料中共扩增出86条带,平均每条引物扩增出4.1条,其中多态性位点71个,各引物扩增出的位点数3~8个不等,平均每条引物可以检测到3.4个多态性位点。聚类分析和遗传距离分析结果表明,供试品种川7、川8与其亲本遗传距离较远。3个杂交品种(川7、川8、川9)均表现特有的偏父本遗传现象。此外,本研究用ISSR引物U835筛选到了1个雄性不育分子标记,并将其扩增产物克隆测序,结果表明该序列大小为658bp。根据该序列,此标记被转化成稳定的SCAR标记,可用于苎麻雄性不育分子标记辅助育种。     

家蚕核型多角体病毒的PCR检测及其部分序列分析

为研究应用PCR技术进行家蚕核型多角体病毒广东株的敏感性检验以及探讨不同地理株系的基因水平的相互关系,本文通过对家蚕核型多角体病毒BmNPV广东株的人工繁殖与纯化,引用了一对根据多角体蛋白基因设计的引物phy35／phy36,对BmNPV的基因组模板DNA进行了PCR扩增,并对其产物进行测序分析。结果显示,PCR技术均可扩增检测出3×10^8个／mL至3×10^2个／mL不同浓度的BmNPV模板DNA,特异目标片段大小约为680bp,且扩增带的亮度随着病毒液浓度的降低而减弱,说明应用引物phy35／Dhy36进行PCR方法可以有效地应用于检测BmNPV病毒感染的家蚕。同时,测序获得了BmNPV广东株多角体蛋白pof佩edrin基因674bp大小的片段,GC含量为46．4％。经过BLAST比对分析,与BmNPV泰国株的相似性为99％,暗示家蚕BmNPV广东株与泰国株的BmNPV（登录号AY779044）亲缘关系非常相近,两者可能属于BmNPV的不同地理株系。通过系统发育树的进一步分析发现,家蚕核型多角体病毒广东株polyhedrin基因部分序列与家蚕NPV分离株s9多角体蛋白基因（DQ231336）关系很近。     

Applicability of SCAR markers to food genomics: olive oil traceability

DNA analysis with molecular markers has opened a shortcut toward a genomic comprehension of complex organisms. The availability of micro-DNA extraction methods, coupled with selective amplification of the smallest extracted fragments with molecular markers, could equally bring a breakthrough in food genomics: the identification of original components in food. Amplified fragment length polymorphisms (AFLPs) have been instrumental in plant genomics because they may allow rapid and reliable analysis of multiple and potentially polymorphic sites. Nevertheless, their direct application to the analysis of DNA extracted from food matrixes is complicated by the low quality of DNA extracted: its high degradation and the presence of inhibitors of enzymatic reactions. The conversion of an AFLP fragment to a robust and specific single-locus PCR-based marker, therefore, could extend the use of molecular markers to large-scale analysis of complex agro-food matrixes. In the present study is reported the development of sequence characterized amplified regions (SCARs) starting from AFLP profiles of monovarietal olive oils analyzed on agarose gel; one of these was used to identify differences among 56 olive cultivars. All the developed markers were purposefully amplified in olive oils to apply them to olive oil traceability.     

水稻Rubisco小亚基启动子的克隆及光诱导表达载体的构建

高效特异表达的启动子往往是转基因研究的关键因素。Rubisco小亚基启动子具有光诱导性、组织特异性和高表达的特性,可利用该启动子为转基因研究服务。本文以水稻（Oryza sativa）中花11叶片为材料,根据GenBank所报道的水稻Rubisco小亚基启动子序列,设计特异引物从水稻基因组DNA中扩增得到长度约1600bp的DNA片段,将该片段连接至T载体pMD18-TSimple,测序结果表明该片段序列与GenBank报道序列一致为100%。Plant CARE序列分析表明,该启动子具有12个与光诱导表达相关的元件。为构建光诱导表达载体,将该启动子和植物表达载体pCactF分别以KpnⅠ和XbaⅠ酶切后连接。光诱导表达载体的构建为进一步研究基因功能及利用光诱导表达载体改良作物品质奠定基础。