DNA分子标记在芝麻种质资源研究中的应用进展

DNA分子标记技术可应用于芝麻种质资源的遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、分子标记辅助育种、基因定位、品种鉴定及亲缘关系研究等方面。综述了芝麻主要DNA分子标记(SSR、EST-SSR、ISSR、RAPD、AFLP、SRAP等)的研究与应用现状,并对其进行综合评价,以期为今后开展芝麻品种溯源提供研究思路。     

芝麻耐湿性QTL定位及优异耐湿基因资源挖掘

【目的】芝麻是对湿害极其敏感的作物,湿害是影响中国芝麻生产发展和单产提高的主要障碍因素,然而,芝麻耐湿性分子生物学研究基础薄弱,迄今,国内外有关芝麻耐湿性基因定位的研究尚未见报道。利用重组自交系（RIL）群体进行芝麻耐湿性QTL定位,结合芝麻核心种质群体进行耐湿性相关分子标记研究,并挖掘优异耐湿基因资源。【方法】以高耐湿芝麻品种中芝13与极敏感种质宜阳白杂交后连续自交6代构建206个株系的RIL群体。利用113对多态性分子标记扫描RIL群体获得基因型数据,用MapMaker/EXP. 3.0软件构建遗传连锁图谱。2009年和2010年在武汉和鄂州2地点通过人工淹水胁迫获得RIL群体盛花期湿害后正常株率和存活株率的表型数据,用Microsoft Excel 2010软件进行表型数据方差分析,用QTLNetwork 2.0软件基于复合区间作图法进行QTL定位,利用主效QTL紧密连锁的分子标记扫描核心种质群体,并结合耐湿性表型数据分析得到相关有效分子标记。通过盛花期耐湿性表型重复鉴定筛选,结合分子标记辅助选择,获得优异耐湿基因资源。【结果】构建的遗传连锁图谱全长592.4 cM,共有70个标记位点进入15个连锁群,标记间的平均距离为8.46 cM。共检测到与盛花期耐湿性相关的6个QTL位点,定位在第7、9、13和15连锁群上,分别解释5.67%-17.19%的表型变异,加性效应值2.7190-9.7302,贡献率最大的QTL为qWH10CHL09,加性效应3.9394,其增效等位基因来源于母本中芝13,SSR标记ZM428与其紧密连锁（遗传距离为0.7 cM）。标记ZM428在186份芝麻核心种质中验证结果表明,该标记2种基因型的资源间在耐湿表型上存在显著差异（P=0.0163）,因此,标记ZM428可作为芝麻耐湿性分子辅助选择的有效标记。还挖掘出8份优异耐湿基因资源,湿害后其正常株率均＞70%,存活株率均＞80%。【结论】检测到6个芝麻耐湿性相关QTL,其中,贡献率最大的17.19%,获得1个有效分子标记,挖掘出8份优异耐湿基因资源。     

分子标记在荔枝研究中的应用进展

近年来,分子标记技术发展快速,其在荔枝研究中的应用也越来越广泛.由于分子标记具有高效、可靠等诸多优点,因此它的发展和应用为荔枝研究提供了一条有效的途径.综述了RAPD、AFLP、SSR、ISSR、SRAP、EST-SSR等几种分子标记在荔枝中的遗传多样新分析、品种鉴定、分子辅助育种、遗传图谱构建等多方面的应用,同时分析了分子标记在荔枝研究中存在的问题和今后研究工作的重点.     

分子标记在棕榈科植物遗传育种中的应用

随着分子标记的快速发展和应用,其已成为棕榈科植物遗传改良的重要工具,在缩短育种进程、加快品种的选育和培育起到重要作用.综述了常见的分子标记在棕榈科植物遗传多样性和亲缘关系分析,棕榈科植物重要性状的分子标记,遗传图谱的构建等方面的应用.最后指出分子标记在棕榈科植物育种中的应用前景.     

分子标记技术在我国糯玉米育种中的应用

简要介绍了分子标记的类型及RAPD和SSR标记的特点,综述了分子标记在我国糯玉米遗传多样性分析、杂种优势群划分、品种鉴定及分子标记辅助选择育种中的应用,并结合分子标记的特点和在糯玉米育种中的利用现状,对分子标记在我国糯玉米育种中的应用进行了展望.     

SSR标记技术在大豆中的应用

SSR分子标记因具有共显性、多态性丰富、在大豆基因组中分布广等众多优点而被广泛应用于大豆研究中.从大豆遗传多样性分析、分子图谱构建和QTL数量性状定位、品种鉴别3方面分别阐述了SSR分子标记在大豆研究中的应用和最新进展,并对SSR分子标记在大豆研究领域的发展前景进行了展望.     

DNA分子标记及其在木薯遗传育种中的应用

介绍了RFLP、RAPD、AFLP和SSR等4种常用的DNA分子标记技术,以及DNA分子标记技术在木薯育种中的应用,包括基因标记与定位、遗传图谱构建、QTL分析、标记辅助选择等,简要分析了分子标记在木薯辅助育种中存在的问题并对其应用前景进行了展望。     

鹅分子遗传标记研究进展

概述了分子遗传标记的发展历程;讨论、分析了动物育种中7种重要的分子遗传标记;介绍了分子遗传标记在动物遗传育种中的作用;综述了鹅分子遗传标记的研究进展;并对分子遗传标记在鹅育种中的应用前景进行了展望.     

分子标记在植物遗传育种中的应用原理及现状

分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记 ,已被广泛地应用于生命科学研究的各个领域。在植物遗传育种中 ,分子标记主要用于基因组图谱构建、基因定位、辅助标记选择、种质资源评价、基因克隆、杂种优势预测、杂交育种及跟踪育种过程等方面。文章主要介绍了分子标记在植物遗传育种中的应用原理及分析方法 ,并对其应用前景进行了展望。     

AFLP与SSR标记及其在油菜研究中的应用

AFLP(扩增片段多态性)标记和SSR(简单重复序列)是应用广泛的分子标记技术,从遗传多样性、品种鉴定与指纹图谱构建、遗传连锁图谱构建、基因定位及分子标记辅助育种等方面概述了这2种标记在油菜上的应用,并对其应用前景进行了展望.     

辐射诱变育成的黑芝麻品种赣芝9号DNA变异的SRAP分析

赣芝9号是我国首个通过辐射诱变育种技术选育而成的黑芝麻品种。利用SRAP标记对赣芝9号及其对照种武宁黑进行分子鉴定,结果显示,23对随机引物共扩增出DNA条带625条,多态性带36条,多态性比率5.76%;其中,赣芝9号新增带15条,占2.48%,缺失带21条,占对照的3.44%。辐射诱变选育的黑芝麻新品种赣芝9号与原始对照种武宁黑之间存在明显的分子变异,辐射诱变是一种有效的黑芝麻育种途径,SRAP对芝麻辐射诱变的分子鉴定是可行的。     

芝麻渍害研究进展

本文阐述了湿害对芝麻生长发育、生理生化的影响,芝麻耐渍性的适应机制、遗传多样性,耐渍性的评价方法等。指出今后应重点建立芝麻耐渍分子育种技术,深入研究耐渍基因,为发掘和培育耐渍性芝麻种质奠定基础。     

椰子分子标记的研究和应用进展

分子标记广泛应用于科学研究的各个领域。简要介绍几种常用的DNA分子标记技术的原理及应用,主要综述分子技术在椰子种质资源研究的进展,介绍在椰子遗传多样性和遗传关系分析方面的研究状况,并对其应用前景进行展望。     

芝麻资源群体结构及含油量关联分析

【目的】推测芝麻资源群体材料的遗传变异、群体结构和分子亲缘关系,通过关联分析检测群体中影响含油量表型的位点,为芝麻高油育种及开展其它性状关联分析等提供科学依据。【方法】利用20对SSR引物、43对SRAP引物及16对AFLP引物,对来自芝麻核心品的216份芝麻资源进行遗传多样性分析、群体结构分析和含油量性状关联分析。【结果】共检测到338个等位变异,群体遗传多样性为0.2493、多态性信息含量为0.2090。群体结构分析将216份芝麻资源分为2个亚群（POP1和POP2）;其中,174份资源（80.56%）归属POP1亚群,42份资源（19.44%）归属POP2亚群。POP1亚群的遗传多样性（0.2180）、多态性信息指数（0.1840）等指标值都低于POP2亚群（分别为0.3190和0.2561）,表明POP2亚群内种质遗传变异更为丰富。AMOVA分析表明,亚群内的遗传变异（86.83%）极显著高于亚群间的遗传变异（13.17%）（P＜0.001）。关联分析重复检测出2年环境下与含油量性状极显著关联的分子标记8个（P＜0.01）。这8个标记的性状变异解释率变幅为0.0343（标记M20E16-8）-0.0587（标记SSR12-2),总的变异解释率为0.2846（2008年)和0.3801（2009年）。【结论】以216份来自中国芝麻核心品的资源构成自然群体,群体结构简单、遗传变异较为丰富,可以用于开展芝麻重要目标性状的关联作图。应用关联分析方法在2个年度环境下重复检出8个标记与含油量性状极显著关联（P＜0.01）,这些标记可能与含油量性状存在稳定、可靠相关联。     

芝麻种质资源成株期抗旱性关联分析

【目的】利用33个多态性SSR分子标记分别与18个不同的抗旱性状进行关联分析,发掘与抗旱相关的主要基因位点,为抗旱基因定位和功能标记开发提供基础;通过对100份芝麻种质资源进行抗旱性鉴定,发掘优异的耐旱种质,为芝麻抗旱育种提供指导。【方法】采用盆栽和反复干旱法,对芝麻种质资源群体进行成株期抗旱性鉴定获得表型指标测定值,利用SAS、SPSS和隶属函数等进行统计分析,综合评价其抗旱性,利用GLM模型和MLM模型,将表型数据与分子标记进行关联分析。【结果】研究群体干旱胁迫处理后,材料间响应差异明显,考察的表型性状测定值均小于对照;干旱胁迫条件下18个性状值的变异系数平均为0.31,高于对照(平均为0.19);处理与对照间各性状指标经配对t检验,均达极显著水平;通过连续变数的次数分布统计方法、主成分分析和隶属函数分析,筛选出10个与抗旱性响应关系密切的指标,并筛选出12份高抗旱种质;基于芝麻基因组筛选出的33个多态性SSR标记扫描供试材料,共检测到170个等位变异,平均每个标记5.15个;利用structure数学模型对供试群体进行遗传结构分析,可分为2个亚群;利用GLM模型和MLM模型分别检测到120个和63个标记位点与供试群体抗旱系数显著关联(P0.05),表型变异解释率分别为3.85%—14.30%和4.00%—12.5%,解释率大于10%的标记位点分别有12个和3个,其中,位点4033-3和4033-2均与第一主成分因子第2次复水前萎蔫叶片数显著关联,且变异解释率均为最高,分别达14.3%和12.5%,2个模型共同检测到的标记位点有5个。通过引物序列在基因组上的位置比对,发现3个可能存在芝麻抗旱相关基因的基因组区段。【结论】利用综合评价方法,筛选出柳林芝麻3号、g80、8602-2等12份高抗旱芝麻种质,同时利用GLM和MLM2个模型检测到与第2次复水前萎蔫叶片数显著关联的标记位点(位点4033-3和位点4033-2),且变异解释率最高,分别达14.3%和12.5%。     

分子标记在丛枝菌根研究中的应用

 作为一类具有重要生态学意义的微生物类群,丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌在自然生态系统中的功能已经成为当前生态学研究的热点问题之一,其中,AM真菌的分类鉴定是菌根学研究的重要组成部分。鉴于经典的菌根真菌鉴定技术的局限性,本文围绕以PCR为基础的分子生物学技术,探究RAPD、RFLP、SSCP、AFLP等在AM真菌分类鉴定、亲缘关系分析、多态性测定以及群落结构组成等方面的应用及其取得的成果,并对不同分子生物学技术之间的优缺点进行对比。在此基础上,对利用分子标记技术开展AM真菌研究的前景进行展望。     

江西省黑芝麻新品种赣芝7号示范推广现状及措施

阐述了江西省黑芝麻生产现状和黑芝麻新品种赣芝7号示范推广情况,介绍了其栽培技术,并总结了示范推广措施和取得的成效,以期促进当地芝麻产业的发展。     

畜禽全基因组选择

数量遗传学在经历了传统的数量遗传学后逐步发展产生了数量遗传学与分子遗传学、生物技术相结合的分子数量遗传学。应用分子标记定位影响重要经济性状的QTL已经取得了显著的成果。QTL一旦得到定位,确定了该位点对表型的贡献率,就可以利用位于QTL侧翼的标记直接进行标记辅助选择。然而应用于标记辅助选择的标记只捕获了构成表型的一部分变异,而无法检测到构成性状的所有变异,为了解决这个问题,其中的一个途径就是利用全基因组范围内的标记,进行标记与表型的全基因组关联分析,鉴定对性状有影响的遗传标记,然后将这些标记应用于选择,这就是全基因组选择。文章就家畜QTL定位和标记辅助选择进行了简要的概述,同时对家畜全基因组选择进行了重点综述。     

氮钾肥施用技术对芝麻养分积累、产量和品质的影响

研究了氮钾肥用量和施用方法对芝麻养分积累、产量和品质的影响。结果表明,试验条件下,芝麻最高产量施肥量为N 155.8 kg/hm2、K2O 111.4 kg/hm2;氮肥深施和肥料分次施用有利于提高肥料利用率;芝麻粗脂肪含量与粗蛋白质含量存在负相关,施用钾肥芝麻粗蛋白质含量可提高0.61%～2.39%,粗脂肪含量降低0.47%～0.76%,施用氮肥均有提高芝麻粗脂肪含量和粗蛋白质含量的趋势;氮和磷主要存在于芝麻子粒中,钾主要存在于果壳和茎秆中,硼主要存在于茎秆中;在芝麻产量830.8～2 064.1 kg/hm2条件下,芝麻共带走氮35.0～94.2 kg/hm2、磷7.6～19.8 kg/hm2、钾40.9～133.8 kg/hm2、硼57.5～119.5 g/hm2;每生产100 kg芝麻子粒,芝麻共带走氮3.9～5.4 kg、磷0.8～1.1 kg、钾4.1～7.4 kg、硼4.3～6.9 g。