枣高密度遗传图谱的构建与树干直径的QTL分析

以冬枣×临猗梨枣杂交F1代的150株个体为作图群体,利用AFLP标记和RAPD标记,对已有的枣遗传连锁图谱进行加密,构建1张包含388个AFLP标记和35个RAPD标记、由15个连锁群组成的高密度枣遗传连锁图谱,覆盖基因组总长度1309.4 cM,标记间平均距离3.1 cM.与原图谱相比,总图距增加72 cM,标记间平均距离缩短0.8 cM,大于10 cM的标记间隔减少7个,图谱饱和度显著提高.在新构建图谱的基础上,利用JionmapQTL4.0软件,首次对控制枣树干直径性状的QTL进行分析.共检测到控制枣树干直径的QTL 6个,分布在5个连锁群上,分别可解释38.1%,10.0%,14.4%,10.1%,13.4%和31.0%的表型变异值.     

毛新杨×毛白杨AFLP分子遗传图谱

利用毛新杨×毛白杨的杂交群体构建了毛新杨×毛白杨的AFLP分子遗传图谱,这个群体对杨树溃疡病的抗性是正态分布。本实验使用AFLP分子标记技术对这一构图群体进行了分析,共选用了19对PstI/MseI引物和4对EcoRI/MseI引物,得到标记662个,其中3∶1标记占43 2%,异倍标记占14 5%,偏分离标记(P<0 05)占48 8%。在双亲整合的图谱中,239个标记形成22个含4个以上标记的连锁群,总图距4418cM,标记间的平均图距是18 5cM。图中还有8个重复位点和7个只与连锁群中的某一个标记连锁,但却无法加入这一连锁群的标记,这可能是由染色体的同源性造成的。此外还得到15个属于双亲共有的只有2～3个标记的小连锁群,13个父本独有的连锁群和21个母本独有的连锁群。     

AFLP标记在毛新杨&#215;毛白杨BC1群体中的分离

利用AFLP分子标记技术 ,以毛新杨×毛白杨BC1群体中的 12 0个单株为材料 ,在整个基因组水平上研究AFLP标记在该群体中期望的孟德尔分离情况 .4 1对AFLP引物组合共检测到 2 70 7个位点 ,其中在分离群体的亲本毛新杨和毛白杨间具有多态性的位点有 712个 .经卡方检验后得到在P <0 .0 1水平上 ,符合期望孟德尔 1∶1分离的位点共有 5 71个 ,占多态性位点的 80 .2 % ,该结果表明AFLP标记技术很适合用于毛白杨指纹分析和遗传连锁图谱构建     

利用AFLP和SSR标记构建美洲黑杨×青杨遗传图谱

以美洲黑杨×青杨F2代为作图群体,利用AFLP和SSR标记技术构建分子连锁图谱。连锁图共有19个较大的连锁群,16个二联体(Doublets),7个三联体(Triplets)和5个较小的连锁群。19个较大的连锁群上包括356个AFLP标记和12个SSR标记,总图距为3382 4cM,标记间的平均间距为9 69cM。估计基因组长度为2607～3319cM,平均为3042cM,同时采用Lander和Bishop的方法计算期望基因组覆盖度,平均值分别为96 7%和98 4%。     

美洲黑杨×青杨木材性状QTLs定位研究

利用来自 87个F2 代单株的 81 0个标记 (784个AFLP标记和 2 6个SSR标记 )构建了美洲黑杨×青杨杂种分子连锁遗传图谱。该图谱包括 1 9个主要连锁群 ,共有 36 8个标记 (35 6个AFLP标记和 1 2个SSR标记 )。框架图总图距为 3382 4cM ,平均标记间距为 9 6 9cM。利用区间作图法在LOD≥ 2 ,检测区间为 2cM条件下检测到 8个与木材性状有关的QTLs。其中与木材基本密度关联的 3个QTLs贡献率分别为 2 7 1 %、2 7 1 %、2 5 5 % ,与微纤丝角关联的QTLs贡献率为 1 8 6 % ,与纤维长度关联的QTLs贡献率为 4 8 9% ,与纤维宽关联的 3个QTLs贡献率分别为 1 7 4 %、2 7 4 %和 4 8 3%。这 8个QTLs遗传作用方式均为超显性 ,其中只有 2个与基本密度关联的QTLs来自于美洲黑杨 ,其余 6个均来自于青杨。     

基于SSR和SRAP标记的簸箕柳×绵毛柳遗传框架图

以簸箕柳×绵毛柳的F1代为作图群体,构建1份柳树遗传连锁框架图,该图谱包含117个标记(56个SSR,54个SRAP,5个SCAR和2个性别标记),图谱总图距为1 631.4 cM,标记间平均图距为14.1 cM.估算柳树基因组的大小为2 261.39 cM,总的图谱覆盖率为72.14%.2个性别标记Sex-F和Sex-M被定位于该图谱第1和第17连锁群上,在第1连锁群上存在与雌性性别共分离的标记位点SCAR_AE08-780-5.通过基因组图谱初步比较研究发现,柳树框架图与毛果杨全基因组之间共有46个同源标记、15个同源连锁群,80.95%的同源标记具有共线性,这说明杨柳科基因组在进化过程中具有较高的保守性.     

泡桐高密度分子遗传图谱的构建

以毛泡桐Paulownia tomentosa为母本、白花泡桐Paulownia fortunei为父本进行正反交,以杂交获得的子一代(F1)构建泡桐连锁图谱的作图群体,选取限制性内切酶EcoRI对185个样品的基因组进行酶切,利用Illumina Hiseq2000测序平台进行RAD测序建库,以白花泡桐基因组为参考,采用SOAP2软件进行序列比对,利用筛选到的单核苷酸多态性SNP(Single Nucleotide Polymorphisms,SNP)位点对该群体进行基因型分析,使用Joinmap version 4.0软件构建泡桐连锁遗传图谱。结果表明:利用RAD测序技术共获得551 894个SNP标记,构建了含20个连锁群的泡桐遗传连锁图谱,该图谱的总图距为2 050.77 cM,标记间平均图距为0.58 cM,图谱预期长度为2 064.29 cM,图谱基因覆盖度为99.35%。本研究构建的泡桐连锁遗传图谱具有高精度和覆盖泡桐基因组完整(构建连锁群数目等于泡桐单倍体基因组染色体的数目)的优点,为泡桐分子育种学研究奠定了基础。     

麻竹人工授粉群体连锁图谱的构建

利用人工控制授粉获得的麻竹F1群体，通过RAPD标记按拟测交作图策略构建了麻竹的连锁图谱。试验过程中从250个10bp@随机引物中筛选出16个，对双亲及44个子代进行扩增，共获得101条谱带，其中46条为符合1：1分离的拟测交位点。利用多点连锁分析，共形成7个连锁群，覆盖的总图距为305．7cM，最长为100．0cM，最短为12，4cM，标记间的平均图据约为12．74cM，从而为构建高密度的麻竹遗传图谱提供了基础。     

松树分子标记辅助育种研究进展

松树是世界上森林生态系统和人工林的重要树种,松树的遗传改良开展早,进展快,成效大.分子标记技术为缩短育种周期,提高育种效率提供了有力的工具.本文回顾了世界上松树分子标记遗传图谱构建、比较遗传作图、数量性状位点定位和标记辅助选择的研究进展.已经构建遗传连锁图的林木有13个属,近40个树种,其中松树占40%,而大多数松树遗传图谱仍然是不完整的,不能覆盖全基因组;比较遗传作图显示松属树种具有高度的遗传保守性;数量性状位点(QTL)定位表明,大多数性状的遗传基础存在着主效基因,为开展分子标记辅助选择提供了良好的基础.杂种松部分重要性状的遗传控制中存在着树种效应,对标记辅助选择和育种策略的制订具有指导意义.     

光皮树SNP高密度遗传图谱构建

本研究采用F1代群体简化基因组测序(RAD-seq)技术，构建了光皮树亲本的遗传图谱。统计结果显示，SNP基因分型共57 089个，校正后为57 071个，基因型为hk×hk、nn×np和lm×ll。过滤与筛选后统计占比，hk×hk为28.59%,nn×np为14.52%,lm×ll为12.92%。通过对F1代进行连锁遗传图谱标记，9个连锁群综合遗传距离从93.26到241.02 cM不等，综合覆盖图距为1 260.94 cM,平均每个连锁群1 091个标记，标记数最大的连锁群是Lg1,标记数为1 744个；标记数最小的连锁群是Lg9,只有579个。通过对SNP标记数、标记距离和覆盖图距3个参数指标进行相关性分析，SNP标记数与覆盖图距呈极显著正相关，相关系数0.907。本研究构建了光皮树高密度遗传图谱，为其农艺性状定位与基因挖掘奠定了良好的基础。     

利用不同作图软件构建响叶杨×银白杨遗传图谱

利用FsLinkageMap2.0和JoinMap4.0软件构建响叶杨×银白杨F1遗传整合图谱,在重组率为0.245时,二者构建的遗传框架图都包含20个主要的连锁群(4个以上标记),但2个遗传框架图的图距大小差异显著,利用JoinMap4.0构建的遗传图谱的标记排列顺序更加符合杨树一致性图谱上的标记排列顺序.估计杨树基因组总长度为2 695.56 cM,图谱的基因组覆盖度为93.34%.将利用MapMaker3.0和FsLinkageMap2.0构建的母本响叶杨的2个遗传图谱进行对比,共检测到32个对应连锁群和113个相同标记,利用FsLinkageMap2.0构建的响叶杨的遗传图谱上共显性标记的排列顺序与标记在杨树全基因组中的相对位置更符合.     

丽江油橄榄品种表型及SSR标记的多样性及聚类分析

基于表型性状及分子标记对丽江不同油橄榄品种进行遗传多样性分析,对品种鉴定及育种工作均有重要意义。以云南丽江主要栽培的19个油橄榄品种为试验材料,利用14个表型性状(5个叶片性状和9个果实性状)及20个SSR引物荧光标记进行多样性及聚类分析。结果表明,各品种油橄榄表型性状存在显著差异,20个SSR位点共检测到124个等位基因变异,平均每个位点等位基因数为6. 2个,利用表型性状及SSR荧光分子标记可完全把19个品种油橄榄完全区分开。由此可知,云南油橄榄选育品种及引种品种均具有高水平遗传多样性,对于表型性状相似的油橄榄品种需结合SSR标记进行品种鉴定。     

林木分子标记研究及其在育种中的应用

林木分子标记研究主要包括林木遗传连锁图谱构建、比较基因组研究、数量性状位点定位、标记辅助选择、系统演化及群体遗传变异和多样性等内容。迄今已有近 2 0个树种构建了基因组遗传连锁图谱 ,少数树种进行了目标性状位点定位研究 ,定位了为数不多的与分子标记连锁的数量性状位点。林木分子标记已在育种策略制定、辅助选择育种、基因型鉴别 ,以及目的基因的分离和克隆等分子育种研究中广泛应用。     

毛白杨干细胞决定基因Wuschel的克隆及其单核苷酸多态性分析

Wuschel(Wus)转录因子基因在维持干细胞群数量上具有关键性的调控作用.以模式植物拟南芥Wus为信息探针,在杨树基因组中共检测到2个Wus候选基因,并设计了基因特异的引物,从毛白杨形成层cDNA中分离得到长度分别为922 bp和956 bp的2个cDNA,其分别含有编码258个和264个氨基酸残基的完整开放阅读框.所推导的蛋白质氨基酸序列在结构功能域区域分别与拟南芥Wus蛋白的同源性为76.O%和74.9%,故将其命名为PtWus1和PtWus2.在此基础上,组合利用MEGA3.1和DnaSP4.0软件对毛白杨36株基因型个体的PtWus1和PtWus2序列进行比对和分析,分别检测到58个和51个单核苷酸多态性(SNP)位点,多样性分别为1/27 bp和1/30 bp.对于PtWus1,共检测到24个常见SNPs和34个罕见SNPs,其中43个属于转换,15个属于颠换;在外显子区域,共检测到21个SNP位点,其中16个为同义突变,4个为错义突变,1个为无义突变.而对于PtWus2,基因内部含有28个常见SNPs和23个罕见SNP,其中36个属于转换,15个属于颠换;在编码区域检测到的26个SNPs中,同义突变和错义突变均为13个.对PtWus,和PtWus2基因内SNPs进行的连锁不平衡分析结果显示,随着核苷酸序列长度的增加,SNPs的连锁不平衡在基因内部迅速衰退,因此,在毛白杨中,基于候选基因的连锁不平衡作图是可行的,而基于整个杨树基因组的连锁不平衡作图是不可行的,也是不必要的.本研究为毛白杨Wus蛋白转录因子基因的连锁不平衡作图及其基因辅助毛白杨木材纤维性状的分子育种提供了理论依据.     

林木分子标记研究进展

分子标记技术大大促进了林木有关研究的发展,林木分子标记研究主要包括林木遗传连锁图谱构建,比较基因组研究,数量性状位点定位,标记辅助选择,系统演化及群体遗传变异和多样性等内容。迄今,已有近２０个树种构建了基因组遗传连锁图谱,少数树种还进行了基因研究。     

毛白杨无性系叶性状差异及遗传分析

对30个毛白杨无性系的9个叶片性状的进行了比较分析,结果表明:30个毛白杨无性系的9个叶片性状存在较大差异,具有较宽的遗传基础;毛白杨无性系的叶片性状受强的遗传控制,有较大的选择潜力;综合考虑30个无性系的叶片性状,可将30个无性系分为5类。     

基于AFLP分析的山核桃群体结构及遗传多样性

利用显性AFLP标记,从连锁不平衡的角度对山核桃天然群体的遗传多样性开展了研究,结果表明:11对引物共产生了32个多态性标记;所有可能的4 692个三位点组合中检测到779个组合(或15.7%)明显地存在连锁不平衡;总的杂合度为0.36。说明山核桃基因的多态性水平低,遗传多样性为低至中等水平。     

油橄榄品种表型和SSR标记的多样性及聚类分析

[目的]利用表型性状和分子标记,对我国油橄榄品种进行鉴定和遗传多样性研究,有利于种质资源保存和利用,对了解油橄榄品种的组成结构及未来的引种和育种工作都具有重要意义。[方法]以甘肃省陇南市17个油橄榄品种为研究材料,利用表型上15个数量性状、18个质量性状和8个SSR荧光标记分别进行多样性和聚类分析。[结果]各性状在品种间存在显著差异,数量性状和质量性状的表型多样性指数分别介于1.579 2.089和0.3621.091,8个SSR位点共检测到51个等位基因变异,平均每个位点等位基因数为6.375个,利用表型性状和SSR标记可以将17个品种完全区分开。[结论]17个油橄榄品种具有较丰富的表型和遗传多样性,基于表型数量性状、质量性状和SSR标记的聚类分析结果,判别品种间遗传关系的结果有一致的,也存在一定差异。对于表型性状相似的品种,需结合SSR标记进行品种鉴定。     

毛白杨纤维素合酶基因PtCesA_4的克隆、表达及单核苷酸多态性分析

组合利用生物信息学和RT-PCR方法,首次从毛白杨未成熟木质部cDNA中分离出PtCesA4cDNA全长,并进行测序和序列分析,结果表明克隆的毛白杨PtCesA4 cDNA片段总长为3 757 bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为3 129 bp,可编码长度为1 042个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtCesA4、水稻OsCesA,和火炬松PtCesA2的蛋白质氨基酸序列同源性分别为80.3%,78.9%和75.6%.组织特异性Realtime-PCR结果显示,PtCesA4基因在杨树根、茎、叶片和顶端分生组织中均有表达,但其表达模式却不同:PtCesA4在成熟叶片、未成熟木质部和成熟木质部中表达丰度最高,在根部和顶端分生组织表达丰度中等,在树皮和韧皮部有少量表达,在形成层中表达丰度最低.在此基础上,组合利用MEGA3.1和DnaSP4.50.4软件对毛白杨40株基因型个体的PtCesA4序列进行比对和分析,检测到153个单核苷酸多态性(sinsh nueleotide polymorphism,SNP)位点,SNP频率为1/35 bp,多样性指数π/0.005 02.其中51个是常见SNPs,102个为罕见SNPs.在这些SNPs中,有118个属于转换,35个属于颠换.在外显子区域,共检测到69个SNP位点,其中59个为同义突变,10个为错义突变.对PtCesA4基因内SNPs进行的连锁不平衡分析结果显示,随着核苷酸序列长度的增加,SNPs的连锁不平衡在基因内部迅速衰退,因此,在毛白杨中,基于PtCesA4基因的连锁不平衡作图是可行的,而基于整个杨树基因组的连锁不平衡作图是不可行的.也是不必要的.研究结果为毛白杨PtCesA4基因的连锁不平衡作图及其基因辅助毛白杨木材纤维性状的分子育种提供了理论依据.     

分子标记在林业辅助选择育种中的应用

本文主要阐述分子标记在林木辅助选择育种中的应用。利用多种分子标记(RAPD,RFLP,AFLP,STS,SSR,STR等),可以在林木早期生长阶段对一些性状进行鉴别, 构建单种分子标记遗传连锁图谱或几种分子标记共存的混合连锁图谱和对控制数量性状的基因进行定位, 对林木群体遗传结构、遗传变异、遗传分化和基因流动进行研究, 在基因工程中, 能够追踪目的基因行为和对控制质量性状的基因进行鉴别, 对单株进行指纹图谱, 对种子质量进行监测和对品系、品种和无性系进行鉴定。