栗属植物cpSSR标记技术的建立与体系优化

叶绿体微卫星标记是一种新的分子标记技术。用1对来源于拟南芥的cpSSR引物研究栗属资源,对栗属植物cpSSR反应体系的主要影响因子进行了优化筛选。结果表明,20μL反应体系各组分的最适浓度分别为:2.5mmol/LMg2+,0.5U Taq DNA聚合酶,0.25mmol/L dNTP,10mg/L的DNA模板,正向引物和反向引物都为0.1μmol/L,NTCP40最适退火温度为56℃。该体系已成功应用于栗属资源的遗传多样性研究中。     

分子标记在山葡萄品种鉴定上的应用现状

分子标记已在山葡萄资源鉴定中得到较为广泛的应用。现以山葡萄资源收集、保存、鉴定和利用现状的基础上,归纳、分析了分子标记在山葡萄品种鉴定上的应用现状,重点阐述了DNA条形码的分析过程,并指出已有分子标记技术在品种鉴定中的优势与不足,认为山葡萄资源鉴定应侧重于功能型分子标记,因此,提出将DNA条形码分子技术应用到山葡萄品种鉴定的重要性。     

DNA分子标记技术在黑木耳中的研究进展

黑木耳(Auricularia heimuer)是我国食用菌产业中不可或缺的一个品种,同时分子生物学试验研究的热度与日俱增,尤其随着转录组学、蛋白组学、基因组学、生物信息学等分子生物学技术快速发展,分子标记技术已经广泛应用于黑木耳研究中。该研究概括了DNA分子标记技术的种类特点及应用,综述了近年来常用的DNA分子标记技术(ITS、SSR、ISSR、SRAP)在黑木耳遗传多样性与亲缘关系分析、遗传图谱构建等中的应用现状,总结了DNA分子标记技术在黑木耳研究中存在的问题,并对未来的发展趋势和应用前景进行了展望。     

分子标记在园艺植物研究上的应用

分子标记是以DNA的多态性为基础的一种标记技术,概述分子标记技术在园艺植物研究上的应用现状,并对其应用前景进行分析。     

DNA分子标记技术及其在蔬菜遗传育种研究中的应用

综述了DNA分子标记技术的基本概念和主要类型,较为详细地介绍了几种主要DNA分子标记技术的原理及其在蔬菜遗传育种中的应用,并对DNA分子标记技术的应用前景予以展望.     

分子标记技术在甜瓜育种中的应用研究进展

综述了DNA分子标记的优势、种类及DNA分子标记技术在甜瓜育种中的应用研究进展,对DNA分子标记在当前甜瓜育种应用中存在的问题进行了分析,并对甜瓜分子标记的应用前景进行了展望。     

DNA分子标记鉴定桃种质亲缘关系的研究及展望

综述了RAPD，SSR，AFLR等DNA分子标记技术鉴定桃种质资源亲缘关系的研究进展。提出利用AFIP和SSR技术，以桃的野生、半野生种质为材料，进行桃种质资源亲缘关系的研究具有广阔前景。     

菜薹分子标记利用的研究进展

 介绍了近年来菜薹研究中使用的几种分子标记的基本原理及特点,综述了分子标记技术在菜薹种质资源多样性分析、指纹图谱构建及杂种纯度鉴定、遗传连锁图谱构建及QTL定位分析等方面的研究进展和所取得的成绩,分析讨论了分子标记技术在菜薹应用研究中的存在的问题及今后的发展方向。     

分子标记及其在葫芦科作物抗病育种中的应用

分子标记技术是较形态标记、细胞标记和生化标记更为理想的遗传标记 ,已被广泛地应用于生命科学研究的各个领域。本文综述了分子标记技术的基本原理和应用范围 ,近年来在植物抗病性遗传基因的DNA分子标记和定位 ,分子标记辅助选择在抗病育种方面的应用 ,对葫芦科作物病害以及应用分子标记进行抗病育种研究的现状进行了介绍 ,并对目前的研究中所存在的问题及应用前景进行了探讨。     

SSR分子标记及其在植物遗传育种中的应用

分子标记技术是基于生物体基因组的遗传分析方法,在植物的亲缘关系分析、遗传多样性分析、遗传图谱构建、分子辅助育种、品种鉴定等研究中已有广泛应用。其中微卫星分子标记(Simple sequence repeats,SSRs)技术作为一种新世纪遗传学研究工具,以其信息量大,重复性好、可靠性高和多态性丰富等优点,在植物遗传育种研究中表现出很大的优势。本文简要介绍了简单重复序列(SSRs)标记的分布、功能、技术优缺点和产生多态性的机理,并对SSR标记在植物遗传多样性、遗传图谱构建、基因定位与克隆、分子标记辅助育种等研究中的应用情况进行了综述,为植物资源利用、开发和保护等研究领域的应用提供参考。     

苹果属15个种的叶绿体DNA变异与遗传分化

【目的】利用叶绿体基因(cpDNA)标记,对近十年间在我国苹果属植物的主要密集分布区收集的15种苹果属植物的叶绿体DNA进行序列变异分析,开展其遗传分化和遗传结构研究。【方法】利用4对叶绿体DNA引物扩增722份种质的4个非编码区trn H-psb A、trn S-trn G spacer+intron、trn T-5’trn L和5’trn L-trn F,对每个基因间区正反向测序获得的序列进行人工校对后,使用MEGA 7.0进行序列拼接和比对,使用Dna SP ver5.10.01计算叶绿体DNA的遗传多样性参数,利用Arlequin v3.5分析标准分子变异(AMOVA),运用Net Work ver4.6.1.2构建种内居群间的叶绿体DNA单倍型邻接网络关联图。【结果】4个cp DNA区域经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为4 120 bp,共有579个多态性变异位点,单倍型为100个,核苷酸多样性(Pi)和单倍型多样性(H_d)分别为0.008 52和0.879。Tajima’s D检验中,15种苹果属植物的4个cp DNA区域合并后遵循中性模型。AMOVA分析表明,遗传变异主要存在于种群内,但种群间遗传变异也占较大比重。【结论】中国原产苹果属植物在叶绿体DNA水平具有较高的遗传多样性,苹果属植物不同种具有不同的演化路线,各个种间以及种内起源演化关系错综复杂。山荆子和新疆野苹果的部分种质占据较为古老的单倍型,并在发展演化过程中经历过种群扩张。苹果属栽培种中国苹果、花红、楸子和八棱海棠的部分单倍型晚于部分新疆野苹果的单倍型。     

Molecular polymorphism of cytoplasmic DNA in Ficus carica L.: Insights from non-coding regions of chloroplast DNA

The trnL (UAA) intron and the intergenic spacer between the 3′ exon of trnL (UAA) and trnF (GAA) sequences were used as genetic markers for differentiating Ficus carica cultivars and establishing refined genetic relationships. The study was based on 20 fig cultivars, collected from south and centre of Tunisia. Since, the intron was thought to be more variable among close relatives than is the chloroplast spacer. The size of these non-coding regions varied from 554 to 589 and from 989 to 1022 bases pairs for the intron and the combined sequences correspondingly. The average of GC content was 33.9% and 34.6% in the intron and the combined intron and spacer respectively. High values of A + T contents were detected in both data sets and may explain the high proportions of transversions founded. The observed variation pattern of plastid DNA provides evidence of an important genetic diversity. The overall transition/transversion bias (R) was 0.202 in the intron and 0.27 in the combined regions. The RI index of 0.592 indicates that these combined sequences have clearly more homoplasy then the intron (RI = 0.705) and spacer (RI = 0.777) sequences separately. Phylogenetic trees were generated based on maximum parsimony (MP) and neighbor-joining (NJ) analysis of the chloroplast sequences data. Results proved that a typically continuous genetic diversity characterizes the local fig germplasm. In fact, relationships inferred from the cpDNA analysis suggest several clades, which do not show geographical or tree sex correspondence. Although the level of apparent diversity is considerable, we may conclude that non-coding regions of chloroplast genome provide a new and practical opportunity to evaluate genetic diversity and to discriminate fig cultivars. Revealed cytoplasmic DNA markers are reliable to elaborate a molecular data base to conduct management and breeding programs on local fig germplasm.     

锥栗自然居群ISSR-PCR分析技术的建立

提取野生锥栗的基因组DNA作为ISSR-PCR模板,对反应体系中的模板用量、Mg2+浓度、dNTPs浓度、引物浓度和TaqDNA聚合酶用量5个主要影响因素进行梯度试验,并对扩增程序中的退火温度与循环次数进行了探讨,初步确立了适合野生锥栗的ISSR-PCR分析技术体系,即25μL反应体系中,模板DNA40或50ng、Mg2+2.25mmol.L-1、dNTPs0.2mmol.L-1、引物0.2μmol.L-1、TaqDNA聚合酶1.0U;PCR扩增程序为:94℃预变性3min;然后94℃变性45s,(Tm+2～4℃)退火45s,72℃延伸2min,共32个循环;最后72℃充分延伸5min;1.5%琼脂糖凝胶电泳分离扩增产物。     

The origin and dissemination of the cultivated almond as determined by nuclear and chloroplast SSR marker analysis

Sixteen nuclear and 10 chloroplast SSR markers were evaluated for 40 almond genotypes including cultivated almond, 18 related species and 5 interspecific-hybrid populations. Results establish the value of SSR (nuclear and chloroplast) markers for distinguishing different genetic lineages and characterize an extensive gene pool available to almond genetic improvement. Hierarchical analysis using integrated nuclear and chloroplast DNA markers support Prunus fenzliana, a species native to the northeast Iran, as a probable ancestor of the cultivated almond. Results also established the importance of interspecific hybridization and subsequent genetic introgression in the development of cultivated almond and demonstrate continuing value of an interspecific gene pool for modern cultivar improvement. Molecular results implicate a dissemination of the cultivated almond from Asia to the Eastern Mediterranean and subsequently the Western Mediterranean and the New World is supported by the molecular analysis of regional germplasm.     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列，基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异，从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp，共有173个多态性变异位点，其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中，trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个，单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个，合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775，Pi = 0.02143），最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481，Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854，Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中，4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著，楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部，不同居群间基因交流频繁，多数居群间遗传分化较少，与地理距离不完全相关。     

Development of novel chloroplast microsatellite markers for Dendrobium officinale, and cross-amplification in other Dendrobium species (Orchidaceae)

Nine pairs of polymorphic chloroplast microsatellite primers were developed for Dendrobium officinale Kimura et Migo, an endangered herb. Levels of polymorphism were tested across a total of 55 individuals from four natural populations (12–15 individuals per population). Allele numbers varied from two to four per locus, while the number of haplotypes ranged from four to six per population. Transferability of the nine polymorphic chloroplast microsatellite primers was checked on an additional set of 51 Dendrobium individuals (belonging to 17 different species). Three markers could be transferable to all the species tested, while the remaining six markers successfully cross-amplified in most species tested. Moreover, polymorphism of the nine chloroplast microsatellite primers was tested across Dendrobium moniliforme (L.) Sw. and Dendrobium loddigesii Rolfe. All of them were polymorphic in D. moniliforme, while seven of which were polymorphic in D. loddigesii. These polymorphic chloroplast microsatellite primers developed for D. officinale will be a useful tool for the study of genetic diversity, population genetic structure, evolution of D. officinale and establishment of effective conservation strategies.     

基于叶绿体DNA信息的南方梨属种质的遗传多样性和演化分析

选取5个叶绿体DNA非编码区trnL-trnF-1、trnL-trnF-2、trnS-psbC、accD-psaI、rps16-trnQ和1个基因区域rbcL,对中国秦岭淮河以南地区的梨（Pyrus L.）资源进行遗传多样性和演化分析。将188份梨资源的测序结果整合得到长度为5 612 bp（包含缺失片段）,共检测出13个单倍型、4个单一突变位点、16个简约性信息位点和14个插入/缺失片段（InDels）,单倍型多样性Hd为0.7178,核苷酸多样性为0.35 × 10-3。accD-psaI区域的分析结果显示该区域的Hd值最高,为0.7177;rbcL区域的Hd值最低,为0.0317。其中162份梨资源检测出12个单倍型,Hd为0.713,核苷酸多样性为0.29 × 10-3;梨的不同地理群体中湖南省的10个梨地方品种的Hd最高,为0.889;来自贵州省的8个品种的Hd最低,为0。138份砂梨地方品种共检测出8个叶绿体单倍型,其中单倍型H2、H4和H5在130份砂梨和37份白梨品种中检测到,单倍型H6、H10、H11、H12和H13在8份砂梨地方品种‘青皮钟’、‘甜宵梨’、‘细花红梨’、‘惠阳红梨’、‘麝香梨’、‘塘湖青’、‘红粉’和‘横县浸泡梨’中检测到。Median-joining Network图显示单倍型H6和H11为古老单倍型,H1、H4和H5为较进化的单倍型。根据叶绿体DNA序列变异信息可推测秦岭淮河以南地区的砂梨和白梨亲缘关系较近,同时来自湖南地区的砂梨种质资源具有丰富的遗传多样性。     

湖北省十堰地区野生板栗cpSSR遗传多样性研究

为了明确神农架地区野生板栗资源遗传背景,选用4对呈现多态性的叶绿体微卫星引物,对湖北省十堰辖区内野生板栗进行了遗传结构和叶绿体单倍型分析。结果表明4个位点在4个居群的53个样本中扩增出10个等位基因。等位基因数(A)平均为2.5,有效等位基因数(Ne)平均为1.696,PIC值平均为0.312,各遗传参数值远低于核基因组对群体研究的相应值。4个等位基因从53个样本中共给出5种单倍型,既有共享率超过66%的单倍型,在房县居群中也存在稀有单倍型,其中丹江口和房县板栗天然野生居群,具有较高的单倍型多样性,杂合度分别为0.4062和0.3794,明显高于其他地区,显示两地是板栗的分布及遗传多样性中心。基于cpSSR数据,对板栗地方品种与天然野生居群间的遗传结构、关系及地方品种的起源进行了初步探讨。AMOVA分析显示,83%的cpSSR变异存在于居群之间,17%来自居群内。研究表明,十堰地区野生板栗具有较高的多样性,叶绿体单倍型分析更能直观的表现野生板栗的区域分布规律。     

DNA分子标记在猕猴桃上的应用

猕猴桃为中国半特有属植物,由于雌雄异株,自然杂交明显,染色体倍性复杂等原因,用常规方法对其进行种类(品种)鉴定、系谱分析、遗传多样性研究等难度较大。DNA分子标记具有许多优点,它的发展和应用为猕猴桃研究提供了一条有效的途径。就DNA分子标记在猕猴桃系谱分析与品种(品系)鉴定、性别鉴定、染色体起源分析、胞质遗传与系统发育研究、遗传多样性研究和分子遗传图谱构建等方面的应用进行了详细阐述,同时指出了DNA分子标记在猕猴桃研究中存在的问题和今后研究工作的重点。