利用RGA-PCR方法进行水稻抗瘟基因分子标记

用28对RGA引物对LTH近等基因系品种进行PCR扩增，其中11对引物扩增出特异性条带。将扩增到的33个特异性片段回收并进行重扩增，有11个片段产生单一条带。选择2个片段HS-1和HS-19进行探针标记。经Southern杂交发现。探针HS-1在含有Pi—ta^2抗瘟基因品种F-128—1、NO4中有特异杂交信号，表明该片段可能与抗瘟基因Pi—ta^2连锁或是其一部分。对特异性片段HS-1进行克隆、测序，全长为478bp，与Mago等从水稻中克隆的一个抗病基因同源序列RGA29有95％同源性。     

小麦抗叶锈近等基因系TcLr38的SRAP-SSR(eSSR)分析

小麦抗叶锈基因Lr38在我国高抗叶锈病,直到目前该基因的分子标记开发较少,开发其分子标记对于该基因的研究与利用具有重要意义。利用594对SRAP-SSR(eSSR)引物组合对以Thatcher为背景小麦抗叶锈近等基因系材料TcLr38和Thatcher进行PCR扩增。引物组合ARBI8-Xcwem8R和ARBI2-Xgwm497F在TcLr38中分别扩增出300和400bp多态性条带。利用47个小麦抗叶锈近等基因系进一步检测,引物ARBI8-Xcwem8R仅在TcLr38中扩增出特异条带。经TcLr38×Thatcher F2代分离群体验证,该标记与Lr38遗传距离较远。对该片段克隆测序,片段长度为277bp,BLAST比对与GenBank中所收录序列无相似性,该片段为与Lr38相关的新的序列。     

小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL的RGAP分析

根据抗病基因保守序列合成7对RGAP引物扩增携带Pm 21基因的小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL和感病品种Chancellor,结果只有R11R/R11F引物对在6VS/6AL中扩增出1 317 bp的多态性片段。在其他抗白粉病基因载体品系中检测不到该片段。回收、克隆、测序结果的Blast分析表明,该片段第1-199核苷酸、第520-792核苷酸2个区域与GenBank中的已知序列有较高的类似性,这些序列中均含有抗性蛋白的保守区域。与小麦抗叶锈病基因Lr10的序列(AY270159.1)比较结果显示,两区域的类似性达89%和86%。发现由该片段推定的氨基酸序列包含抗病基因的类似序列,有1个不完整的核苷酸结合位点(NB-ARC)。     

小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD1231的序列设计引物,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM/7*百农3217、抗病亲本VPM和轮回亲本百农3217为材料进行PCR扩增,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为410bp大小的特异带STS410,而在百农3217中无此特异PCR扩增带.进一步对144株VPM/7*百农3217的F2分离群体进行遗传连锁分析,估算出该PCR标记STS410与抗病基因Pm4b的遗传距离为3.0cM.用设计的这对STS-PCR引物对8个感病品种和17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增,结果发现:STS410只出现在含有Pm4基因的材料中.因此,PCR标记STS410可方便地用于小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助选择育种.     

小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD1231的序列设计引物,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM／7百农3217、抗病亲本VPM和轮回亲本百农3217为材料进行PCR扩增,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为410bp大小的特异带STS410,而在百农3217中无此特异PCR扩增带。进一步对144株VPM／7^*百农3217的F2分离群体进行遗传连锁分析,估算出该PCR标记STS410与抗病基因Pm4b的遗传距离为3.0cM。用设计这对STS－PCR引物对8个感病品种和17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增,结果发现：STS410只出现在含有Pm4基因的材料中。因此,PCR标记STS410可方便地用于小麦抗白粉病基因Pm4的分子标记辅助选择育种。     

小麦抗白粉病基因Pm23分子标记的初步鉴定

根据植物抗病基因的保守结构,合成7对特异引物,用感病品种Chanceller作对照,对12个含不同抗白粉病基因的小麦品系进行PCR分析,结果只有1对引物(3LR 3LF)在Pm23的载体品系中扩增出稳定的多态性片段,对该片段进行回收、克隆、测序,全长为253bp。经同源性分析发现,该特异性片段与大麦Ty3-gypsy类反转录转座子基因部分序列有87%的同源性,属于反转录转座子类标记。     

大麻性别相关AFLP分子标记筛选

利用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)分子标记,用8个EcoRⅠ-NNN和8个MseⅠ-NNN组成64对引物,对大麻10个品种混合组成的雌性、雄性植株基因池进行筛选,并将筛选到的引物在此10个品种中进行验证,引物E-ACT/M-CTA在10个品种的雄株中均扩增出1条特异条带,雌株中均没有此带,对此引物扩增得到的特异性条带回收、克隆、测序,获得1条大小为348 bp的雄性特异性条带,得到的序列进行GenBank序列比对,数据库中没有与此特异条带同源的序列.该条特异条带可作为分子遗传标记用于大麻早期性别鉴定的参考.     

大麻性别相关AFLP分子标记筛选

利用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)分子标记,用8个EcoRⅠ-NNN和8个MseⅠ-NNN组成64对引物,对大麻10个品种混合组成的雌性、雄性植株基因池进行筛选,并将筛选到的引物在此10个品种中进行验证,引物E-ACT/M-CTA在10个品种的雄株中均扩增出1条特异条带,雌株中均没有此带,对此引物扩增得到的特异性条带回收、克隆、测序,获得1条大小为348bp的雄性特异性条带,得到的序列进行GenBank序列比对,数据库中没有与此特异条带同源的序列.该条特异条带可作为分子遗传标记用于大麻早期性别鉴定的参考.     

家蚕抗浓核病毒分子标记筛选及分析

在抗DNV的品种秋丰、高感品种华八35及其近等基因系BC6中,通过495个RAPD随机引物在各个品种的DNA混合物中进行PCR扩增,获得了一个与家蚕抗DNV基因相关的分子标记S366,对这个标记进行了克隆、测序,并且根据序列设计特异引物转换成SCAR标记,在多个敏感性和抗性品种中进行了验证,证明此分子标记真实可靠.通过生物信息学对测序片段进行分析,发现该片段序列与黄嘌呤脱氢酶基因有91%的同源性.     

基于基因特异性标记分析Pm21在中国冬小麦品种（系）中的分布

【目的】来自小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系的抗病基因Pm21对小麦白粉病具有持久和广谱抗性,开发该基因的特异性标记,分析其在全国冬麦区中的应用情况,为Pm21的合理布局及分子标记辅助选择育种提供理论依据和技术支撑。【方法】根据已克隆的与Pm21抗性途径紧密相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因Stpk-V的序列（GenBank登录号为HQ864471.1）,提取其蛋白序列并利用Pfam软件分析其保守结构域起止位点,在其保守结构域外设计开发特异序列标记WS-1;构建Pm21载体品种92R137和感病品种Avcoet S（AvS）的F2群体,以小麦白粉病菌E09对该群体每个单株进行苗期抗白粉病表型鉴定,同时利用WS-1对F2群体进行分子检测,分析检测表型与抗病表型,以验证WS-1标记的准确性;利用WS-1标记对来自中国不同冬麦区的662份小麦品种（系）进行分子标记检测,分析Pm21在不同麦区小麦品种（系）的分布情况,并将检测到含有Pm21的品种（系）在田间进行抗白粉病鉴定;选取WS-1已检测到及没有检测到Pm21的品种（系）各50份,利用曹爱忠等开发的标记NAU/xibao15902进行PCR扩增,进一步证明WS-1的准确性。【结果】（1）开发的Pm21特异标记WS-1为显性标记,含Pm21的小麦材料在8%非变性聚丙烯酰胺凝胶中扩增出一条大小为949 bp的片段,而不含该基因的小麦材料中无该片段。（2）在包含377个株系的F2群体中,286个单株为抗病,91个单株为感病,抗感比符合3﹕1的分离比例,表明在该群体中Pm21表现为显性单基因,WS-1对F2群体的每个株系的检测结果与抗/感表型完全一致。（3）供试的662份小麦材料中,49份携带Pm21,平均分布频率为7.4%,其中,西南冬麦区中检测到33份,占该区参鉴品种（系）数的34.4%,而北部冬麦区、黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区,分别检测到4份、9份和3份,各占该区参鉴品种（系）数的5.3%、3.1%和1.5%。【结论】开发的Pm21特异性标记WS-1可以作为该基因的检测标记,也可应用到今后的基因聚合育种中;该基因在不同麦区分布相差很大,其中,西南冬麦区四川、贵州省的小麦品种（系）中Pm21使用频率过高,有促进病原菌定向选择的风险,在当前小麦育种中应给以重视。     

小麦抗白粉病基因Pm4三个STS标记的实用性分析

根据已报道的序列,合成了3对STS引物4aF + 4aR、4a + 4b和4G + 4I ,对2 4个含已知抗白粉病基因的品种、3个含未知抗白粉病基因的品种和4个感病品种进行了分析。结果表明,4G + 4I和4aF + 4aR 2对引物,扩增产物稳定,均能够扩增出特异性较强、易于检测的目标片段STS4 70 和STS4 10 ,并且标记STS4 70 与Pm4a基因完全连锁。这2个STS标记联合使用,能够准确地检测Pm4基因,作为分子标记辅助选择手段,在小麦抗白粉病育种中具有重要的应用价值。     

小麦抗白粉病基因Pm13和Pm21特异标记的鉴定和应用

为给小麦生产提供抗谱更广、抗性较持久的育种材料,促进累加基因在小麦抗白粉病育种中的应用.利用与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记,对含有抗白粉病基因Pm13、Pm21的抗病亲本材料和它们杂交的F1代单株,以及在育种中使用的50个小麦品种(系)进行了分子检测.结果表明,与抗白粉病基因Pm13、Pm21连锁的特异标记可以在含有相应基因的材料中分别扩增出1条大小约564 bp和140bp的特异带,而在含有Pm13和Pm21抗白粉病基因的4个F1植株中也检测到这2条特异带;在50个小麦品种(系)中,有10个小麦品种(系)具有Pm21抗白粉病基因,而所有品种(系)均没有扩增出Pm13抗白粉病基因的标记带;结合田间抗白粉病性鉴定,所有具有抗病基因Pm13或Pm21连锁标记的小麦品种(系)都表现高抗小麦白粉病.说明,与抗白粉病基因Pm13和Pm21相连锁的特异标记可以有效应用于小麦抗白粉病育种中,分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段.     

RGA标记的开发及与棉花黄萎病紧密连锁分子标记的研究

通过对GenBank数据库上公布的棉花抗病基因序列及NCBI核苷酸序列数据库查找分析得到28个与抗病性相关的基因,共包含392条cDNA序列,利用软件Primer Premier 3.0,最终设计出107对RGA引物,利用设计出的RGA引物,对以3组杂交棉花亲本及F2群体的基因组DNA为模板进行扩增,筛选出11对稳定多态性且与棉花抗黄萎病基因紧密连锁的标记.其中,Gbrga70与抗性基因的交换值和遗传距离最大,分别为22.60％和24.40 cM.Gbrga55与抗性基因的交换值和遗传距离最小,分别为7.19％和7.24 cM.对抗黄萎病和感黄萎病品种单株进行x 2检测证明,该基因的抗性可能受多基因控制或微效基因控制.查找连锁标记来源发现根据拟南芥RPP5基因设计的引物最多,共有4对（占36.4％）.结果表明,基于抗病基因序列开发棉花RGA标记是可行的.     

小麦条锈菌中国鉴别寄主维尔中抗条锈病基因YrVir1的微卫星标记

 【目的】明确中国小麦条锈菌重要鉴别寄主维尔的抗条锈病基因及其遗传特点，建立与其连锁的微卫星标记，将病菌小种监测和抗病性分析提高到基因水平。【方法】由维尔为基因供体转育而成的含有小麦重要抗条锈基因YrVir1的近等基因系Taichung29*6/YrVir1，用小麦条锈菌单胞菌系2E16对近等基因系Taichung29*6/YrVir1、轮回亲本Taichung29及其杂交后代进行遗传分析；选用YrVir1所在2B染色体上的141对引物对近等基因系和轮回亲本的基因组DNA进行SSR分析。【结果】近等基因系Taichung29*6/YrVir1对2E16的抗病性由1对显性基因控制；引物Xbarc349在近等基因系与轮回亲本间稳定扩增出特异性DNA片段，同时在近等基因系和基因供体维尔间存在相同扩增片段，经F2代群体200个抗、感单株检测证实，Xbarc349标记位点与抗条锈病基因YrVir1连锁，遗传距离为4.2 cm。【结论】Xbarc349引物扩增出的特异性DNA片段可作为抗条锈病基因YrVir1的SSR标记；根据小麦SSR遗传图谱，将YrVir1基因定位在小麦2B染色体上。     

Development of an STS Marker Linked to Powdery Mildew Resistance Genes PmLK906 and Pm4a by Gene Chip Hybridization

Wheat （Triticum aestivum L.） line Lankao 90（6） carries a recessive powdery mildew resistance gene temporarily named PmLK906 on chromosome 2AL. Near PmLK906 there is another known powdery mildew resistance gene locus Pm4. To track the two powdery mildew resistance genes in wheat breeding program by marker assisted selection （MAS）, a linked molecular marker was developed in this study. Wheat gene chip hybridization combined with bulked segregant analysis （BSA） was used to develop an sequence-tagged sites （STS） marker for PmLK906 and Pm4. A new 2 125 bp full-length cDNA clone （GenBank accession no. EU082094） similar to csAtPR5 ofAegilops tauschii was isolated from Lankao 90（6） 21-12, and temporarily named TaAetPR5. Specific products could be amplified from cultivars or lines possessing Pm4a, Pm4b and PmLK906 with primers p9-7pl and p9-7p2 derived from TaAetPR5. TaAetPR5 was linked to PmLK906 at a genetic distance of 7.62 cM, and cosegregated with Pm4a. The p9-7p1 and p9-7p2 could be used as an STS marker for these resistance genes in wheat breeding. Because this marker was cosegregated with Pm4a, it can be used in map-based cloning of the alleles at Pm4 locus also.     

黄淮南片麦区区试小麦品种(系)的遗传多样性及Pm21和1BL/1RS分子检测

为了解当前黄淮麦区区试品种(系)的遗传特征,利用分布于小麦基因组的96对SSR标记分析2016年参加黄淮南片麦区品种试验的78个小麦品种(系)的遗传多样性,同时,对Pm21基因和1BL/1RS易位系进行分子检测。结果表明,96对SSR引物中有80对(83.3%)在所有材料表现多态,共检测到307个等位变异,变幅为1~8,平均每个引物扩增3.84个等位变异;位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.10~0.83,平均0.62;供试材料的遗传距离变幅为0.14~0.16,平均0.58。78个材料均不含有Pm21基因,69个(88.5%)材料属于1BL/1RS易位系。     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要