甘薯抗茎线虫病基因的AFLP标记的开发

以甘薯抗茎线虫病品种徐781和感茎线虫病品种徐薯18的杂交F1分离群体的186株单株为材料,利用分离群体分组分析法（BSA法）和AFLP技术,在抗感池中共筛选了800对AFLP引物,结果表明其中245对引物具有多态性。用这245对引物检测两亲本以及建池单株,发现引物组合E2M23和E33M20分别在抗病单株中扩增出1条在感病单株中未出现的特异条带,长度分别约为500 bp和200 bp,认为这2个AFLP标记与甘薯抗茎线虫病基因连锁,分别命名为E2M23500和E33M20200。根据这2个AFLP标记对F1代186个单株的扩增结果,经Mapmaker 3.0软件分析,发现这2个分子标记与抗茎线虫病基因位于同一连锁群并紧密连锁,它们与抗茎线虫病基因间的遗传距离分别为6.94 cM和11.1 cM。用这2个分子标记对10个中国甘薯主栽品种进行检测,所得结果与常规方法鉴定结果完全一致,表明2个分子标记可用于甘薯抗茎线虫病分子标记辅助育种。     

甘薯抗茎线虫病基因的RAPD标记

以甘薯（Ipomoea batats）高抗品种徐781和高感品种徐薯18的200个后代为实验材料，对其进行抗病性鉴定和RAPD分析，获得与抗茎线虫病基因相连锁的RAPD标记OPD01-700。经13个高抗后代、5个高感后代、8个感病后代以及已鉴定的具有稳定抗性的10个品种验证表明，该标记可作为甘薯抗茎线虫病辅助育种的分子标记。     

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.     

甘薯肌醇-1-磷酸合成酶基因的克隆及序列分析

甘薯(Ipomoea batatas (L.) Lam.)新品系农大603是从感茎线虫(Ditylenchus destructor)病品种徐薯18的辐照后代中获得的一个抗茎线虫病的突变体。以农大603和徐薯18块根的mRNA为模板，根据植物抗线虫病基因NBS保守氨基酸序列设计引物，进行 RT-PCR分析，发现农大603的肌醇-1-磷酸合成酶(Myo inositol-1-phosphate synthase , MIPS)基因的表达量高于徐薯18。采用3'RACE技术扩增出MIPS基因的3'末端cDNA。根据植物MIPS基因 5'端一段保守的氨基酸序列设计兼并引物，并与3'端的特异引物组合，扩增出该基因的5'端cDNA序列。DNA序列比对表明，甘薯MIPS基因与大豆(Glycine max)、番茄(Lycopersicon esculentum )的MIPS基因同源性较高，分别达83.63 %和83.89 %。甘薯MIPS基因全长cDNA的克隆，有利于进一步研究该基因与抗甘薯茎线虫病的关系。     

基于简化基因组测序技术的甘薯HRM分子标记开发及其应用

目前甘薯中针对SNP位点的分子标记开发及应用的报道较少。为开发甘薯特异SNP分子标记,本研究利用简化基因组测序技术对甘薯种质材料进行测序,筛选稳定的SNP位点,将其开发为基于HRM技术的分子标记,并在甘薯种质材料中进行验证。通过对23个甘薯种质材料简化基因组测序数据的分析,共发现835 756个SNP多态性位点,筛选其中的3 650个含有SNP多态性位点的高质量测序片段,成功设计了134对引物;初步验证发现,22对(16.42%)引物没有扩增产物,15对(11.19%)引物扩增产物2个以上,36对(26.87%)引物的扩增产物没有差异。61对(45.52%)引物在8个样本中的扩增特异性好,而且样本之间有差异。最后筛选34对扩增多态性丰富的引物对52份甘薯种质材料进行扫描,发现材料间多态性介于27.27%~90.91%之间,平均多态性达到59.35%。聚类分析表明,参试52份甘薯种质材料之间的差异较小,多数材料与骨干亲本南瑞苕、徐薯18之间关系较近,国外引进甘薯材料和地方品种差异较大。建议在今后甘薯育种中尽量选用地方品种和国外甘薯品种,从而更好地拓宽甘薯遗传背景。本研究初步建立了基于简化基因组技术和HRM技术开发甘薯SNP分子标记的新思路,为今后甘薯SNP分子标记开发提供了参考。同时本研究开发的甘薯分子标记,丰富了甘薯分子标记类型,为甘薯研究者开展快速的分子标记研究提供了支持。     

西瓜抗炭疽病的遗传分析和抗性基因定位研究

西瓜炭疽病(Anthracnose)是由瓜类炭疽病菌(Colletotrichumorbiculare)引起的真菌性病害。本研究以抗病自交系PI189225和感病自交系Black Diamond杂交并自交获得F1、F2、F3为材料,采用炭疽病菌生理小种1接种,对西瓜抗炭疽病生理小种1进行遗传规律分析和基因定位研究。研究结果表明,西瓜炭疽病抗性基因由显性单基因控制,抗病对感病为显性,将此基因命名为Rco-1。用分离群体分组分析法(BSA)和AFLP分子标记技术对PI189225中的抗炭疽病基因进行分子标记鉴定,并利用MAPMAKER/Exp version 3.0软件进行了标记与目的基因间的遗传距离计算,发现E4/M19、E1/M8、E29/M5与抗炭疽病基因Rco-1连锁,遗传距离分别为34.8、23.4、6.9cM。为采用分子标记辅助选育抗炭疽病西瓜新品种奠定了基础。     

苦瓜AFLP分子标记反应体系的建立

利用AFLP分子标记技术,采用MseI/EcoRI酶切组合,从64对引物中筛选出6对带型分布均匀、多态性高且分辨能力强的引物,分别为:E1/M5、E4/M8、E6/M4、E7/M5、E7/M7、E8/M3,并确定了适用于苦瓜AFLP反应的最佳酶切-连接、预扩增和选择性扩增反应体系,从而为今后利用AFLP分子标记技术对苦瓜进行深入研究打下基础。     

小麦显性多子房基因的RAPD标记

利用BSA法，以显性多子房小麦（rriticum aestivum）与普通小麦（T.aestivum）品种西农1376进行杂交，从F2分离世代建立多子房性状基因池和单子房基因池，采用RAPD-PCR方法，以440个随机引物筛选单、多子房的混合群体及其双亲。发现10个引物的扩增产物在近等基因系间表现出特异性，表现为多子房亲本及其混合群体有带，单子房亲本及其混合群体无带；6个引物扩增产物表现出的特异性相反，单子房有带，多子房无带。经过重复实验和群体单株验证，引物S236在多子房亲本、混合群体及其群体单株中都表现出稳定的多态性，可以作为多子房显性基因的分子标记。     

棉花极端矮化突变体AS98性状与分子标记分析

AS98是从一个棉花海陆种间杂交后代中发现的自然突变体,该突变体株高极端矮化,株高仅为25.6cm,叶片为正常阔叶。但是与正常棉花品种LHF10W99比,AS98的铃重、籽指显著减小,净光合速率降低,分别降低68.88%、49.45%和29.69%;遗传分析表明AS98的极端矮化性状受一对不完全显性基因控制;利用SSR和AFLP分子标记方法,以AS98与正常型品种LHF10W99杂交的F2分离群体为分子标记群体,发现一个与该极端矮化性状连锁的SSR标记(GH537)和一个AFLP标记E4M13(E-ACA,M-CGA),与AS98的矮化性状的遗传距离分别为4.9cM和9.7cM。通过对其农艺性状及其分子标记定位研究,可为该材料在棉花育种的应用提供理论指导。     

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。