玉米抗粗缩病毒SCAR分子标记的开发

[目的]通过开发抗玉米粗缩病实用分子标记,实施标记辅助选择可以明显提高抗病育种效率.[方法]在对国内外152份玉米自交系粗缩病抗性鉴定的基础上,利用抗病自交系和感病自交系基因组DNA构建基因池,结合AFLP技术筛选多态扩增片段;在抗池及抗病自交系与感池及感病自交系间筛选出表现一致的多态片段转化为SCAR标记;通过152份玉米自交系粗缩病抗性鉴定验证标记与玉米粗缩病的相关性.[结果]筛选到2个与玉米粗缩病抗性显著相关的SCAR标记,即SCAR69和SCAR74.[结论]开发的SCAR(SCAR69和SCAR74)标记可应用于抗玉米粗缩病毒分子标记辅助选择.     

与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记研究

【目的】筛选与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记，探讨黄瓜抗病材料鉴定和选择的分子方法。【方法】以黄瓜抗黑星病和感黑星病亲本组合（Q6×Q12）的F2分离群体为试材，采用BSA法和AFLP技术筛选与黄瓜抗黑星病基因连锁的分子标记。【结果】AFLP引物组合E20M64在抗病池和感病池间约130 bp处表现多态性。经F2单株分析，在抗病个体中扩增出了约为130 bp的特异片段，而感病个体无此条带。该特异标记与黑星病抗性基因紧密连锁，遗传距离为4.83 cM。测序结果显示，目标片段的大小为125 bp，并将该标记转换为了SCAR标记。【结论】提供了黄瓜黑星病抗性鉴定的分子手段，可用于分子标记辅助育种。     

甘蓝抗枯萎病SCAR标记的开发

 【目的】开发与甘蓝枯萎病抗性基因紧密连锁的SCAR标记,利用该标记对甘蓝抗枯萎病基因跟踪、鉴定,为甘蓝抗枯萎病分子标记辅助选择奠定基础。【方法】以高抗枯萎病的甘蓝自交系8024与感病自交系6A为亲本构建F2代分离群体和相应F3代家系,通过F3代家系抗病性分离表现确认F2代单株的基因型,选择10株纯合基因型显性抗病单株和10株纯合基因型隐性感病单株,利用BSA法构建甘蓝抗感基因池,筛选出与甘蓝枯萎病抗性基因紧密连锁的AFLP标记,克隆测序后根据序列差异将其转化为SCAR标记,通过142株F2代分离群体连锁验证该标记与甘蓝枯萎病抗性基因的连锁关系,并利用两个不同的抗感分离F2群体共100株对SCAR标记的通用性进行验证。【结果】获得了1个以相斥相连锁的SCAR标记S46M48199,该标记在感病亲本中扩增出199 bp的单一条带,而在抗病亲本中无扩增条带,142株F2代分离群体连锁分析表明,其遗传距离为2.78 cM,在F66和C1两个F2群体中的通用性验证结果,与抗性鉴定结果的吻合率分别为81%和83%。【结论】开发的SCAR标记可用于甘蓝抗枯萎病的分子标记辅助育种。     

与茄子果皮颜色相关联的AFLP及SCAR标记

 【目的】寻找与茄子皮色或果皮花青素合成相关基因连锁的分子标记,检验混合品系法（bulked lines analysis）在筛选分子标记中的应用。【方法】采用AFLP技术,以具有不同果皮颜色的茄子及近缘种为材料,采用单株检测和混合品系法分别筛选与茄子果皮颜色相关基因连锁的分子标记。【结果】对58份高代自交系材料进行单株检测（亲缘关系分析）,筛选到了1个与茄子紫红、紫黑果色相关的共显性标记。测序结果表明,片段长度分别为107和108 bp,为发生插入/缺失突变的同源序列;将其转化为SCAR标记,对136份茄子材料进行验证,在其中111份紫红、紫黑皮色材料中,相关符合率为90%,在白色及绿色材料中表现为不规律分布。最后以混合品系法,在两池内进一步筛选到了6个多态性标记,对6个标记进行单株验证,确定了它们与紫红、紫黑果色相关。【结论】本试验所获得的SCAR标记、AFLP标记可以用于茄子果色分子标记辅助育种。     

一个谷子新抗锈基因的AFLP标记

【目的】研究谷子抗源的抗锈遗传规律,寻找和定位与谷子抗锈基因连锁的分子标记,为谷子抗锈病基因的定位、克隆和抗病育种等研究奠定基础。【方法】用谷子锈菌单胞菌系93-5接种十里香和豫谷1号及杂交后代F1、F2进行抗锈鉴定,并根据鉴定结果构建抗、感基因池;利用AFLP技术筛选128对EcoRⅠ/MseⅠ引物组合,从中寻找和定位与谷子抗锈基因连锁的分子标记;根据AFLP分析结果进行抗锈基因连锁分析并进行SCAR标记转化。【结果】根据十里香×豫谷1号杂交后代F2群体(131株)抗感谷锈病分离比例,确定十里香抗锈性由显性单基因控制。筛选获得3个与谷子抗锈基因Rusi1(暂命名)连锁的AFLP分子标记,经计算标记与该抗锈基因的遗传距离分别为7.4、9.2和27.4cM。将3个标记片段回收、克隆和测序,成功地将AFLP标记E+CTT/M+TAC-256转化为SCAR标记。初步构建了谷子抗锈基因Rusi1的遗传连锁图谱。【结论】谷子十里香抗锈性由显性单基因控制,Rusi1是一个新发现的谷子抗锈基因。     

番茄抗叶霉病基因Cf6的RAPD及SCAR标记

 【目的】寻找与番茄抗叶霉病基因Cf6连锁的分子标记。【方法】 以番茄抗叶霉病和感叶霉病亲本组合（03036×03748）的F2分离群体为研究材料,采用BSA法和RAPD技术筛选与抗病基因连锁的分子标记。【结果】经F2单株分析,在后代群体中扩增出了两条长约500 bp的特异片段,该特异标记与叶霉病抗性基因Cf6紧密连锁,遗传距离为8.7 cm。测序结果显示,目标片段的大小分别为619 bp和559 bp,并将该标记转换为SCAR标记。【结论】SCAR标记,可用于番茄叶霉病抗性分子标记辅助育种。     

玉米抗矮花叶病基因SSR分子标记定位研究

通过矮花叶病抗性鉴定筛选出玉米高抗自交系黄野四-3和高感自交系8112。遗传分析显示矮花叶病抗性表现为显性遗传。利用SSR分子标记,结合群体分离分析方法(BSA),对抗矮花叶病基因进行定位,筛选获得了与玉米抗矮花叶病基因位点连锁的SSR标记,并将该基因定位于第3连锁群,与两侧的Bnlg1035和Umc2266分子标记遗传距离分别为8.02 cM和3.04 cM。这一研究结果为快速筛选抗矮花叶病玉米新种质,培育抗性新品种提供了理论依据,为抗矮花叶病基因的分子标记辅助育种和抗病基因克隆奠定了基础。     

玉米抗矮花叶病基因SSR分子标记定位研究

通过矮花叶病抗性鉴定筛选出玉米高抗自交系黄野四-3和高感自交系8112.遗传分析显示矮花叶病抗性表现为显性遗传.利用SSR分子标记,结合群体分离分析方法(BSA),对抗矮花叶病基因进行定位,筛选获得了与玉米抗矮花叶病基因位点连锁的SSR标记,并将该基因定位于第3连锁群,与两侧的Bnlg1035和Umc2266分子标记遗传距离分别为8.02 cM和3.04 cM.这一研究结果为快速筛选抗矮花叶病玉米新种质,培育抗性新品种提供了理论依据,为抗矮花叶病基因的分子标记辅助育种和抗病基因克隆奠定了基础.     

番木瓜性别连锁的AFLP及其SCAR标记的建立

 【目的】番木瓜（Carica papaya L.）是具有雌性、雄性和兼性性别分化,在热带和亚热带广泛种植的果树作物。番木瓜植株性别的早期确定对果园的建立具有重要意义。【方法】通过对与番木瓜性别连锁AFLP分子标记的克隆、测序和PCR引物设计,将31个与番木瓜性别连锁的AFLP分子标记转化为SCAR标记,并在具有不同性别分化的番木瓜植株和分离群体上进行验证。【结果】有16个SCAR标记在番木瓜雌性、兼性和雄性植株DNA样品上可扩增出多态性,在F2代分离群体上均与兼性性别共分离,可以有效地区分雌性株和兼性株或雄性株;另有15个SCAR标记在雌性、兼性和雄性植株DNA样品上没有扩增出多态性,不同性别DNA样品均扩增出相同大小的DNA片段。【结论】这些AFLP转化来的SCAR标记既可以作为与番木瓜性别连锁的分子标记进行早期性别分子诊断和分子标记辅助育种,又可以作为探针筛选番木瓜大片段基因组BAC文库,构建性别控制基因染色体区域的物理图谱。     

不结球白菜抗芜菁花叶病毒基因的遗传分析及SSR标记

为了找到与不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)基因连锁的分子标记,采用群体分离分析法(BSA法)和SSR标记进行了与抗病基因连锁标记的筛选。通过对亲本、F1、BC1和F2群体进行病毒接种,研究了试验材料对TuMV的抗性遗传模型,结果表明:不结球白菜对TuMV的抗性由显性单基因控制。通过SSR引物筛选,得到在双亲间稳定表现多态性的引物54对。用这些引物筛选抗感池,得到1个与芜菁花叶病毒抗病基因连锁的SSR标记Ra3E05,连锁距离为8.7 cM。将该标记测序,得到1条184 bp的序列,根据该序列重新设计引物,将SSR标记转化为序列特异扩展区城(SCAR)标记SCRa2,用F2群体对其验证,带型与原SSR标记表现一致,可用于分子标记辅助育种。     

Development of Sequence Characterized Amplified Region (SCAR) Primers for the Detection of Resistance to Sporisorium reiliana in Maize

Head smut of maize (Zea mays L.), which was caused by Sporisorium reiliana, occurred in most of the maize growing areas of the world. The purpose of this study was to develop SCAR markers for map-based cloning of resistance genes and MAS. Two sets of BC3 progenies, one (BC3Q) derived from the cross Qi319 (resistance)x Huangzao 4 (susceptible),the other (BC3M) from Mol 7 (resistance)x Huangzao 4 (susceptible), were generated. Huangzao 4 was the recurrent parent in both progenies. A combination of BSA (bulked segregant analysis) with AFLP (amplified fragment length polymorphism) method was applied to map the genes involving the resistance to S. Reiliana, and corresponding resistant and susceptible bulks and their parental lines were used for screening polymorphic AFLP primer pairs. One fragment of P13M61-152 was converted into SCAR (sequence charactered amplified fragment) marker S130. The marker was mapped at chromosome bin 2.09, the interval of a major QTL region previously reported to contribute to S. Reiliana resistance.Furthermore, S130 was highly associated with resistance to S. Reiliana, and could be useful for marker-assisted selection and facilitate map-based cloning of resistance genes.     

Development of Sequence Characterized Amplified Region （SCAR） Primers for the Detection of Resistance to Sporisorium reiliana in Maize

Head smut of maize （Zea mays L.）, which was caused by Sporisorium reiliana, occurred in most of the maize growing areas of the world. The purpose of this study was to develop SCAR markers for map-based cloning of resistance genes and MAS. Two sets of BC3 progenies, one （BC3Q） derived from the cross Qi319 （resistance）×Huangzao 4 （susceptible）, the other （BC3M） from Mol7 （resistance）× Huangzao 4 （susceptible）, were generated. Huangzao 4 was the recurrent parent in both progenies. A combination of BSA （bulked segregant analysis） with AFLP （amplified fragment length polymorphism） method was applied to map the genes involving the resistance to S. reiliana, and corresponding resistant and susceptible bulks and their parental lines were used for screening polymorphic AFLP primer pairs. One fragment of PI3M61-152 was converted into SCAR （sequence charactered amplified fragment） marker S130. The marker was mapped at chromosome bin 2.09, the interval of a major QTL region previously reported to contribute to S. reiliana resistance. Furthermore, S130 was highly and facilitate map-based cloni associated with resistance to S. reiliana, and could be useful for marker-assisted selection ng of resistance genes.     

分子标记辅助选择改良圣稻13和圣稻14的条纹叶枯病抗性

【目的】利用分子标记辅助选择改良圣稻13、圣稻14的条纹叶枯病抗性,培育抗条纹叶枯病的粳稻新品种及新种质。【方法】以感病品种圣稻13、圣稻14为受体,以抗病品种镇稻88及高代抗病品系圣稻519为抗条纹叶枯病基因供体,采用自交改良和回交改良2种方法,利用与Stv-bi紧密连锁的分子标记H11-8、H11-12和H21进行辅助选择,结合条纹叶枯病田间抗性鉴定及农艺性状分析,将Stv-bi(或其等位基因)转移到圣稻13、圣稻14品种中,培育抗条纹叶枯病品种。【结果】通过2个自交混选群体的分子标记辅助选择获得多份稳定抗条纹叶枯病材料;通过回交改良,获得携带Stv-bi的圣稻13回交稳定品系E01、E13、R107等6个。【结论】利用分子标记辅助选择可显著提高选择效率和准确性,建立了抗条纹叶枯病分子标记辅助育种体系,为今后开展抗性育种提供了理论依据和材料基础。     

基于分子标记的油菜隐性核不育7-7365AB遗传模式探究

【目的】利用分子标记和回交自交试验初步探讨甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育材料7-7365AB(Bnms 3ms 3ms 4ms 4RfRf/BnMs 3ms 3ms 4ms 4RfRf)育性的遗传模式。【方法】以纯合两型系7-7365AB为基本材料,分别构建了BnMs4位点和BnRf位点的近等基因系7-736512AB和7-7365AC,利用AFLP与BSA相结合的方法筛选与BnMs4连锁的分子标记,进行BnMs4的图谱定位;利用育性分离群体进行杂交、回交和自交,验证两基因之间的关系;利用2个基因紧密连锁的分子标记分析了176份材料的基因型。【结果】获得13个与BnMs4连锁的AFLP标记和4个SCAR标记,将该基因定位在N7连锁群的上端,与BnRf为同一个区段,并从图谱上获得CNU063、ENA06和sR4047这3个SSR标记,鉴定出了CNU063、ENA06、sR4047、SC25、SC916和SSR1这6个与BnRf共同的分子标记,它们分布于这2个基因两侧,且包含BnMs4和BnRf最短遗传图距分别为1.0cM和2.4cM。回交和自交试验证实BnMs4与BnRf并不是自由组合的遗传模式,而且几种基因型在176份材料中的分布频率也没有表现连锁不平衡现象。【结论】BnMs4和BnRf很可能属于复等位基因。     

AFLP and SCAR Markers Associated with Peel Color in Eggplant （Solanum melongena）

Peel color is an important breeding objective for eggplant. Dark purple and purplish red are the most common colors in commercial eggplant cultivars. A co-dominant amplified fragment length polymorphism （AFLP） marker which was associated with the peel color （each in coupling phase to dark purple and purplish red） was found in studying the genetic diversity in 58 eggplant accessions （contained cultivars and wild relatives）. The maker bands were sequenced and converted to SCAR marker, this polymorphism in sequence was from an inserted/deleted （indels） mutation. And DNA from 136 eggplant materials （inbred lines, F1, and wild relatives） were amplified with the designed SCAR primers as template, high correlation between the SCAR marker and peel color （dark purple and purplish red） was found. Then, bulked line analysis （BLA） combined with AFLP was further used to identify polymorphic fragments, and another six AFLP markers were tested and verified to be associated with peel color, which demonstrated that BLA was an useful method for identifying molecular markers of interested traits. In conclusion, these markers will facilitate the MAS （maker-assisted selection） of eggplant breeding for peel color.     

黄瓜白粉病抗性基因的QTL定位

 【目的】对黄瓜高抗白粉病材料K8进行研究,明确其抗性遗传规律,并完成抗性基因的QTL定位分析,为探索抗病机理和分子标记辅助选择（MAS）育种提供理论依据。【方法】利用黄瓜白粉病致病菌Podosphaera xanthii (syn. Sphaerotheca fuliginea）对K8×K18（感白粉病）杂交后代F2:3家系人工接种鉴定,进行抗白粉病遗传分析。以完成抗病性鉴定的F2和F2:3家系组成的抗感分离群体为研究对象,应用BSA法和2360对黄瓜SSR引物进行SSR分析,采用JoinMap 4.0作图软件和MapInspect软件构建连锁群并完成连锁群与染色体的对应。利用MapQTL4.0软件对白粉病抗性基因进行QTL定位分析。【结果】试材K8所含有的黄瓜白粉病抗性基因符合数量性状遗传的特点。本研究共检测到4个白粉病抗性基因的QTL位点pm5.1、pm5.2、pm5.3和pm6.1,其中,pm5.1、pm5.2、pm5.3在两年中被重复检出,pm5.2位点的贡献率最大,在其所在区域预测到了4个NBS类抗病基因。pm6.1位于黄瓜Chr.6上,是个微效的QTL位点。【结论】位于Chr.5上的pm5.2是黄瓜白粉病抗性基因的主效QTL位点,该抗性基因可能属于NBS类抗病基因。本研究结果为抗性基因主效QTL的精细定位和克隆及MAS抗病育种奠定了良好基础。