羊耳蒜遗传多样性研究中AFLP反应体系的建立与初步应用

为研究羊耳蒜种质资源遗传多样性,建立并初步应用羊耳蒜AFLP反应体系。以羊耳蒜幼嫩叶片为材料,采用常规SDS法提取基因组DNA,通过优化AFLP反应体系中的几个关键因素,建立适合羊耳蒜的AFLP银染反应体系,并利用筛选出的引物组合对羊耳蒜的遗传多样性进行初步研究。经EcoRⅠ和MseⅠ酶组合37℃酶切3 h后可将500 ng基因组DNA完全切开;酶切产物和接头经16℃连接过夜后,用带有1个选择性碱基的预扩引物和带有3个选择性碱基的选扩引物分别进行扩增,扩增产物经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,银染,能够得到清晰的扩增图谱。3对引物组合对8个羊耳蒜种群共185个体的扩增共得到221条条带,其中多态性条带195条,多态性条带百分率为88.24%。本研究结果表明建立的AFLP反应体系可用于羊耳蒜种质资源遗传多样性研究。     

甘蔗与斑茅杂交染色体组构成特征研究

斑茅是甘蔗重要的野生种质资源,渗入斑茅血缘来提高甘蔗抗性是目前甘蔗育种的重要途径之一。对甘蔗与斑茅杂交后代进行染色体分型有利于高效利用斑茅的各种优异性状。本研究利用斑茅特异引物鉴定斑茅与甘蔗杂交高世代材料的真实性,通过荧光原位杂交对甘蔗与斑茅染色体进行分型,以探究斑茅和甘蔗染色体在子代中的遗传与分离,并分析其染色体组结构特征。结果表明,杂交群体中有30份为斑茅的真实后代,包含斑茅染色体从1～10条不等,说明其后代群体基本服从n+n的遗传方式,占整个真实后代群体的60%。斑茅与甘蔗发生染色体水平的重组约16.67%,并且斑茅与不同血缘甘蔗重组的概率趋近一致。割手密种特异探针共定位结果表明,斑茅血缘的渗入降低了近现代栽培甘蔗种中热带种血缘与重组血缘的占比,并同时提高了割手密血缘的比例。本研究分析的甘蔗与斑茅杂交后代中不同血缘染色体组的遗传及结构特点,为提高斑茅种质资源在甘蔗育种中的开发利用提供了细胞遗传学基础。     

利用斑茅cDNA芯片研究甘蔗受黑穗病菌侵染后基因差异表达

为了解甘蔗抗黑穗病的分子机制,利用斑茅干旱胁迫cDNA芯片检测了甘蔗受黑穗病菌胁迫后的基因差异表达。经杂交,在cDNA芯片的3 860个模板中,有效差异表达(Ratio值≥2.0或≤0.5)的基因为101个,其中上调55个,下调46个。部分基因的定量PCR验证表明,芯片杂交结果可靠。上调表达基因经测序、冗余序列剔除,一共获得36个unique ESTs。已知功能的22个上调表达基因,涉及多条生理代谢途径,如光合作用、离子转运和核酸代谢途径;以及多种分子水平的进程,如基因转录、蛋白质合成与修饰以及细胞信号转导等。另外,还检测到14个未知功能基因。结果表明,甘蔗对黑穗病的抗性具有复杂的机制。本研究为解释甘蔗受黑穗病菌胁迫后的基因差异表达及其网络构建奠定了基础,还可以为今后系统研究甘蔗对生物与非生物胁迫的响应机制提供技术支持。     

与黄瓜抗炭疽病相关基因连锁的基因片段及SCAR标记

为建立黄瓜抗炭疽病分子标记辅助选择技术体系,以黄瓜抗病亲本66和感病亲本A18以及它们的F1、F2、BC1群体为试材,对黄瓜抗炭疽病的遗传规律进行了分析,结果表明,其抗性是由一对单隐性基因控制的,感病相对抗病为不完全显性.将炭疽病抗性相关基因的一个共显性AFLP标记进行了测序,根据序列特点设计了特异的SCAR引物SCE...     

甜樱桃AFLP反应体系优化及多态性引物的筛选

以黑珍珠和砂蜜豆为材料,对AFLP分析过程中模板DNA的制备、酶切与连接、酶切连接产物的预扩增与选择性扩增、聚丙烯酰胺凝胶电泳等过程中易出现的问题及其解决方法作了对比研究,建立了一套适合于甜樱桃的AFLP分子标记体系。共筛选了64对引物,其中30对扩增效果理想,能够得到清晰、稳定的条带,平均每对引物扩增条带为60条。该体系的建立为研究甜樱桃遗传多样性和标记农艺性状的技术平台构建奠定了基础。     

水分胁迫下斑茅3个逆境代谢相关基因表达的实时PCR分析

【研究目的】初步探讨斑茅3个关键逆境适应相关基因在水分胁迫下的表达机制。【方法】已克隆S-腺苷蛋氨酸脱羧酶、鸟氨酸氨基转移酶、甜菜碱脱氢酶3个基因和内参基因的基础上,应用定量PCR技术,对这3个基因在不同胁迫时间下的表达水平进行分析。【结果】斑茅的S-腺苷蛋氨酸脱羧酶、鸟氨酸氨基转移酶基因、甜菜碱脱氢酶基因表达在初期均受抑制,后期表达持续上调,但甜菜碱脱氢酶基因受水分诱导表达较前两个基因明显。【结论】这可能暗示着在斑茅中,脯胺酸和甜菜碱的合成受水分胁迫诱导,而甜菜碱的合成相对脯胺酸和多胺受水分胁迫诱导影响更大。这些研究为斑茅抗旱的分子机制提供初步的理论基础。     

大白菜的适宜AFLP-Pst I/Mse I引物组合

基于PCR的DNA指纹鉴定技术AFLP广泛应用于生物多样性、遗传图谱构建、基因定位、分子系统发育和品种鉴定等方面.为了筛选出大白菜适宜的AFLP引物组合,研究以抗根肿病大白菜双单倍体CR Shinki、感病自交系94SK及其后代F2构成的纯合抗病和纯合感病DNA混合池为材料,利用256对Pst I/Mse I引物组合进行了AFLP分析.结果表明:平均每个组合检测到55条带,共扩增13 079条带,平均每1 000条带检测到1.30个根肿病抗性基因连锁标记;多态性带数为3 167条,双亲间多态性频率约为0.24;扩增带数与多态性带数呈线性正相关,引物组合中的不同GC含量与扩增带数和多态性带数存在显著性差异,并表现出线性负相关.筛选出的适宜53对引物组合共扩增出4 381条带,占总扩增片断的33.50%,平均每对扩增出83条,其中9个组合扩增出与抗根肿病基因连锁标记.     

与大白菜抗霜霉病基因连锁的分子标记研究

【研究目的】 研究与大白菜抗霜霉病基因紧密连锁的DNA分子标记。【方法】利用高抗自交系‘660’和高感自交系‘654B’及其杂交F2群体162个单株为材料,采用构建抗、感病池,利用BSA法筛选了87对SSR引物,35对拟南芥抗霜霉病相关基因的特异引物,其中特异引物RPP13P2和RPP131-2R在抗感病亲本和抗感病池中扩增出一条多态性片段RPP13MK,利用这对引物对F2代单株构建的分享群体进行扩增,验证标记RPP13MK与目的基因的连锁关系,Mapmaker 3.0软件计算遗传距离。【结果】通过F2单株验证后证明RPP13MK与抗霜霉病基因紧密连锁,其遗传距离为5.6 cM。【结论】获得了一个与大白菜抗霜霉病基因紧密连锁的分子标记RPP13MK。     

11个茶树品种遗传多样性的ISSR和TRAP比较分析

【研究目的】分析茶树种质资源的遗传多样性,比较ISSR和TRAP在茶树中的标记效率;【方法】用12个ISSR引物和18个TRAP引物组合分别对11个茶树品种的基因组DNA进行扩增;【结果】ISSR引物共产生61条带,多态性带占83．6％,遗传距离变化范围在0．231～0．707。TRAP引物共产生69条带,多态性带占79．7％,遗传距离变化范围为0．200～0．755。基于两种标记的聚类结果存在一定的差异,TRAP聚类结果能较好地体现供试品种的亲缘关系、地域特性和树型特点,与传统的基于形态特征建立的分类结果比较一致。在11个茶树品种间以及在亲缘关系比较近的黄旦、铁观音、毛蟹、白样观音4个品种间,ISSR的标记指数MI值都高于TRAP的MI值;【结论】ISSR具有更大的标记效率。也具有较高的多样性检测能力;TRAP比ISSR更适合于茶树特异种质资源和重要农艺性状的筛选。     

对甘蔗受黑穗病菌侵染后差异表达基因的分离与鉴定

采用12个3''锚锭引物和8个5''随机引物构建引物组合, 运用DDRT-PCR差异显示方法, 分析NCo376和F134两品种接种黑穗病菌前后的基因表达差异。经克隆、测序和半定量RT-PCR验证, 获得7条真实差异表达片段, 这些片段分别同GenBank中编码细胞色素C氧化酶基因、核糖体蛋白基因、NAD-依赖型苹果酸脱氢酶基因、氨基转移酶基因、乙烯响应相关结合蛋白基因、RNA聚合酶特异转录起始因子和反转录转座子的序列的同源性达28%~99%。半定量RT-PCR分析表明, 细胞色素C氧化酶基因的表达受甘蔗黑穗病菌和水杨酸的调控, 不依赖于过氧化氢的作用机制, 在甘蔗根、茎、叶中表达的抗病基因组成型表达, 但表达水平较低。推测甘蔗受黑穗病菌侵染后, 可能通过细胞色素C氧化酶基因的诱导, 促使植保素合成增多, 以此抵抗或抑制病原菌的胁迫。该结果丰富了甘蔗与黑穗病菌互作的分子机制研究, 为甘蔗抗黑穗病分子育种奠定了基础。     

甘蔗种质遗传基础的AFLP分析

采用AFLP分子标记技术对54份甘蔗种质（14份祖亲种、40份栽培品种或品系）的遗传基础进行了分析。利用筛选出的4对多态性较强的引物组合（M+CAG/E+ACG,M+CTC/E+ACT,M+CTG/E+ACC,M+CTG/E+ACG）,构建了甘蔗54份种质的AFLP指纹图谱,这4对引物组合共扩增出396条谱带,其中多态带390条,占98.5%。54份种质的遗传相似系数变化     

黄瓜种质资源遗传多样性的AFLP分析

对23份不同来源的黄瓜材料进行了AFLP分析。18对引物组合共扩增出543条谱带,其中,多态性带为106条,多态率为19.5%。UPGA分类结果将23份黄瓜材料划分为三大类群:第1类群为野生型黄瓜的聚类;第2类群为美国类型黄瓜、荷兰类型黄瓜以及具有荷兰血统的黄瓜的聚类;第3类群中包含所有中国类型黄瓜和2个前苏联类型黄瓜。遗传相似性分析和聚类结果表明:野生黄瓜和栽培黄瓜之间的亲缘关系较远,AFLP标记的分类结果与材料的主要性状特点基本一致。     

甘蔗（Saccharum officinarum L.）品种遗传差异的AFLP分子标记分析

采用AFLP技术,从64对引物中筛选出5对带型分布均匀、多态性丰富且分辨能力强的引物,对两个在生产上广泛推广应用的甘蔗品种的AFLP指纹图谱进行分析,计算了两品种间的遗传相似性和遗传距离。结果表明,5对引物在2个甘蔗品种间均存在显著的差异,其中多态性位点占总扩增位点的10.2%,区分率达100%。这对应用AFLP技术鉴定甘蔗     

黄瓜枯萎病菌AFLP分析体系的建立

对影响黄瓜枯萎病菌AFLP技术体系的多种因素作了探讨,得到了1种适合于黄瓜枯萎病菌AFLP分析的优化体系。结果表明,用于酶切的基因组DNA以100 ng(25μL体系)为宜,预扩增产物的稀释倍数以20倍为宜。采用优化好的体系,以21个不同地区的黄瓜枯萎病菌菌株为试材,引物组合E15/M65在21个菌株中共扩增出稳定清晰的带纹452条,各菌株扩增带分布较均匀,扩增带最少的为13条,最多的32条。     

黄瓜AFLP反应体系的建立

以24个不同类型的黄瓜高代自交系为试材,通过对扩增长度多态性(AFLP)反应体系中的几个关键参数进行优化,建立了适合于黄瓜的AFLP反应体系。结果表明,用于酶切的基因组DNA以300ng为宜,预扩增产物的稀释倍数以30倍为宜,选择性扩增引物的选择性碱基的数目以“2 3”组合为宜。采用优化好的体系,引物组合P12M12在供试材料中共扩增出稳定清晰的带纹35条,其中多态性带4条。     

崖城系列甘蔗亲本遗传多样性的AFLP标记分析

采用15对多态性较好的AFLP引物对52份崖城系列甘蔗亲本品系的遗传多样性进行分析,结果表明,每对引物的多态性位点平均为61.40,多态性位点率为77.30%.52份材料的遗传相似系数在0.483 2～0.961 4之间,平均为0.680 6,遗传多样性属中等水平.来自同一组合"CP72-1210×崖城82-108"品系的遗传相似性系数很高,在0.783 6～0.839 8范围内,平均是0.811 7.以遗传相似系数阈值约为0.670 0划分,聚类分析把52份材料分为5大类,系谱记录中亲缘关系密切的品系,大多数都能归为同一类.不同年代品系的遗传多样性指数差异明显,最高是20世纪90年代,为0.315 5,最低是20世纪的50～70年代,为0.265 4;来自相一组合的后代品系遗传多样性指数较低.建议在亲本创新过程中,同一亲本不宜过多重复使用.     

用基因组原位杂交方法分析甘蔗-斑茅杂种及回交后代的染色体组成

斑茅(Erianthus arundinaceus Retz)是甘蔗的近缘属植物,具有多种优良特性,是甘蔗育种的重要种质资源之一。本实验使用基因组原位杂交(GISH)技术分析了甘蔗-斑茅杂种及回交后代F1、BC1和BC2的染色体构成与传递行为。结果表明:在F1代,来自斑茅HN92-77的染色体数目介于28～30条,来自热带种Badila的染色体数目介于38～40条,体细胞染色体数为2n=68～70,基本符合n+n的染色体传递方式;在BC1和BC2代,来自斑茅的染色体数分别为22～28条和13～15条,来自甘蔗的染色体数分别是87～94条和98～101条,其体细胞染色体数2n分别为110～121条和112～115条,基本上分别符合2n+n和n+n的染色体传递方式。在所观察的渐渗系中,均存在有染色体丢失的现象,但未观察到染色体发生交换与重组。     

Production and cyto-morphological analysis of intergeneric hybrids of Sorghum × Saccharum

Four intergeneric hybrids were produced by crossing sorghum [ Sorghum bicolor (L.) Moench, 2n =20] as a female parent with sugarcane ( Saccharum officinarum L., 2n = 112). The hybrids were morphologically similar to the sugarcane parent, but lacked vegetative vigour. Sorghum characters present in the hybrids included soft texture of the leaves, tight clasping of the leaf sheaths, presence of aerial roots and triangular ligule. All the hybrids were highly susceptible to natural incidence of mites. Somatic chromosome number of the hybrids ranged from 2n = 62–66, indicating n+n transmission. This is the first report of Sorghum × Saccharum hybrids with sorghum cytoplasm. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

甘蓝品种的AFLP指纹鉴别图谱分析

本试验采用AFLP技术分析了来自全国9个栽培地区的44个甘蓝主栽品种,共筛选了40对E 3/M 3引物组合,多态性条带的数量从0条到15条不等。其中引物组合E-AAC/M-CTA是甘蓝品种中多态性最高的引物,有15条多态性条带,多态性条带的百分率为30%,但该引物不足以区分44个供试的甘蓝品种。同时筛选了11组E 2/M 3对引物组合,其中引物组合E-AG/M-CTC产生了13条清晰的多态性条带。以E-AAC/M-CTA和E-AG/M-CTC这两对引物组合的多态性条带构建了44份甘蓝品种材料的指纹图谱,此指纹图谱可以将供试的44份材料一一区分。