利用SSR分子标记构建四倍体杂交冰草的遗传连锁图谱

为构建四倍体杂交冰草分子遗传连锁图谱,对深入开展冰草产量、抗性等重要性状的QTL定位及分子标记辅助育种提供依据,以四倍体杂种F₂分离群体的347个单株及亲本蒙古冰草和航道冰草为材料,采用SSR分子标记技术和Joinmap 4.0软件进行了遗传作图研究。试验从256对SSR引物中筛选出条带清晰稳定、多态性丰富的适宜引物30对,PCR扩增得到224个SSR标记位点,平均每对引物扩增出7.47个位点,其中多态性标记位点185个,占82.6%。偏分离分析显示,在185个SSR多态性标记位点中有24个标记产生偏分离,占13.0%,符合植物遗传作图时通常偏分离标记比率<30%的要求,可用于遗传作图。构建了1张四倍体杂交冰草的分子遗传连锁框架图谱,该图谱包含14个连锁群、185个标记,其长度范围在123.0~202.6 cM之间,连锁群LG4最长、LG12最短,各连锁群的平均长度167.32 cM,覆盖基因组总长度2342.5 cM,标记间的平均距离12.66 cM。     

高丹草SRAP和SSR分子遗传连锁图谱的构建

为了定位高丹草低氢氰酸含量、产草量及抗逆性等重要性状的QTLs,以高丹草杂种F2为作图群体,利用SRAP和SSR两种分子标记技术对305个F_2分离单株及其亲本基因组DNA进行PCR扩增得到427个多态性分子标记位点(253个SRAP、174个SSR),采用Joinmap4.0作图软件构建了一张含SRAP和SSR两种标记的高丹草分子遗传连锁图谱。图谱有10个连锁群,各连锁群的长度变幅72.9cM~168.2cM,覆盖基因组总长度1273.4cM,含427分子标记,标记间的平均距离2.98cM。     

对家蚕第2隐性赤蚁基因(ch-2)的SSR标记定位及连锁分析

家蚕蚁蚕体色突变之一的第2隐性赤蚁(ch-2)有作为特殊遗传系统的实用价值。采用家蚕正常黑蚁品种P50和第2隐性赤蚁品种k04为亲本组配正反交群体,回交后获得回交群体(k04×P50)×k04和k04×(k04×P50),分别记作BC1F和BC1M,基于雌性家蚕的W与Z染色体不发生交换的特点,用已构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱对ch-2基因进行定位和连锁分析。在第18连锁群上的20个多态性标记中共筛选出7个与ch-2基因连锁的SSR标记。根据第18连锁群上已有但不表现多态性的微卫星序列,寻找其所在Scaffold上的其他SSR位点并设计引物,结果找到2个新的多态性SSR标记。BC1F群体中的所有黑蚁个体均表现出与F1(k04×P50)相同的杂合型带型,而所有赤蚁个体带型与亲本k04一致,为纯合型,说明家蚕ch-2基因位于第18连锁群。利用另一个群体BC1M构建了ch-2基因的SSR分子标记遗传连锁图,连锁图的遗传距离为70.7cM,ch-2基因位于69.6 cM处。2个与ch-2最近的SSR标记为S1814和S1819,与ch-2的距离分别为7.9、1.1 cM。     

四倍体马铃薯SRAP分子遗传连锁图谱的构建

为了给后期马铃薯块茎高淀粉、高干物质及产量等重要数量性状基因座(QTL)定位和分子标记辅助育种奠定基础,以四倍体马铃薯YSP-4×MIN-021杂种F1的182个分离单株为作图群体,利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记进行了遗传图谱构建研究。试验从357对SRAP引物中筛选出适宜引物36对。用这些引物对马铃薯杂种F1的182个分离单株及其亲本的基因组DNA进行PCR扩增得到598个SRAP标记。卡方检验显示偏分离标记数为127个,其中母本连锁群59个,父本连锁群68个,偏分离比率均小于30%,符合遗传作图的要求。用软件JoinMap4.0建立了2张四倍体马铃薯双亲的SRAP遗传图谱。母本YSP-4的连锁群总长度为1572.2cM,标记数目为274个,平均间距为5.74cM,12个连锁群的长度范围为14.03~214.44cM;父本MIN-021的连锁群总长度为1932.23cM,标记数目为324个,平均间距为5.96cM,各连锁群的长度范围为93.65~242.06cM。     

四倍体紫花苜蓿遗传图谱的初步构建

分别以早熟低产和晚熟高产苜蓿单株为父母本,通过人工杂交构建了四倍体紫花苜蓿(Medicago Sativa)F1遗传作图群体,采用单因子变量分析法,以降落式PCR和常规PCR结合的反应程序,建立了适宜于紫花苜蓿的分子标记扩增体系;应用130对SSR引物进行筛选,获得60对引物在父母本间存在多态性而被用于绘制遗传连锁图。采用PAGE电泳分析,对作图群体进行基因型分析。通过TetraploidMap软件对60个SSR标记进行连锁作图分析,有44个标记可以定位在8个连锁群上,占总标记数的33.8%,覆盖遗传距离979 cM,两标记间平均图距为22.25 cM,初步构建了四倍体紫花苜蓿遗传图谱的框架图,还需要进一步添加标记数量增大其饱和度,为重要性状的QTL定位奠定基础。     

分群分析法获得与多花黑麦草抗叶班病基因连锁的EST-CAPS标记

利用多花黑麦草叶斑病抗性和敏感个体杂交构建F1分离群体,采用分群分析法(bulked segregant analysis,BSA),通过多花黑麦草表达序列标签(expressed sequence tag,EST)的PCR扩增和扩增产物的限制性内切酶酶切多态性(cleaved amplified polymorphic sequence,CAPS)筛选,获得一个同多花黑麦草草抗叶斑病紧密连锁的EST-CAPS标记p56.对照多花黑麦草细胞质雄性不育(CMS)群体构建的遗传连锁图,该EST-CAPS标记位于多花黑麦草的第5遗传连锁群(LG5).对cDNA文库中对应于标记位点p56的EST序列片段分析和基因库搜索结果表明,该EST所编码的氨基酸序列同大麦天冬酰胺合成酶基因HvAS1和HvAS2的部分氨基酸序列片段同源性很高,推测位点p56所处的基因为编码多花黑麦草天冬酰胺合成酶基因.该分子标记可用于多花黑麦草分子标记辅助育种.     

多花黑麦草品种间杂交F2代分子标记遗传分析

运用序列相关扩增多态性(SRAP)和微卫星标记(SSR)技术对6个多花黑麦草亲本品种及其9个杂交F₂代组合80份材料进行遗传分析。筛选出具有多态性的15对SRAP引物、16对SSR引物,SRAP标记平均每对引物扩增出16.7条带,多态性位点百分率为68.88％。SSR标记平均每对引物扩增出14.75条带,多态性位点百分率为58.05％。通过聚类树状图分析得出结论,杂交F₂代内同一组合基本聚为一类,长江2号×剑宝和长江2号×阿伯德组合除外;父本和母本与其杂交F₂代遗传距离与聚类结果基本一致。同时还发现SRAP标记对杂交F₂代及亲代聚类分析可靠性高于SSR标记。     

红三叶遗传图谱构建及抗白粉病基因QTL定位

本研究以感(岷山红三叶)、抗(澳大利亚红三叶品种♀Sensation×Renegade♂杂交新品系“甘农PR1”)白粉病红三叶材料为父母本杂交并种植成苗经人工接菌后筛选出抗、感白粉病的F₁群体为作图群体,利用AFLP标记构建红三叶高密度遗传图谱,并利用区间作图法对抗白粉病QTL进行了定位分析,可以为红三叶抗白粉病基因克隆和转基因等分子辅助育种奠定基础。结果表明,149个AFLP标记构建得到的遗传图谱包含7个连锁群(LG1,LG2,LG3,LG4,LG5,LG6和LG7),遗传图谱的总距离为640.5 cM。其中,LG1连锁群的遗传距离(140.6 cM)和标记间平均距离(9.4 cM)均最大;LG4连锁群的遗传距离(55.2 cM)和标记间平均距离(1.8 cM)最小。应用区间作图法对红三叶抗白粉病基因进行QTL分析定位,共检测到5个抗白粉病相关QTL位点(qrp-1,qrp-2,qrp-3,qrp-4和qrp-5),其中qrp-1、qrp-2、qrp-3和qrp-4位于LG4连锁群上,qrp-5位于LG5连锁群上。5个QTL位点对抗白粉病的贡献率为29%~90%,qrp-1对红三叶白粉病抗性的贡献率最大(90%),为主效QTL。     

基于SRAP分子标记构建的菊苣遗传连锁图谱

基于SRAP标记,以遗传关系和表型差异大的菊苣亲本PI 651947和PI 652007杂交获得的84个F₁单株为作图群体,进行连锁图谱的构建。采用Map Manager QTX b20软件进行连锁分析,分别构建了PI 651947和PI 652007的分子连锁框架图,共获得77个SRAP标记,其中父本遗传图谱涉及4个连锁群,包含19个标记,图谱总长为450.9 cM,标记间平均图距为23.7 cM。母本遗传图谱涉及13个连锁群,包含58个标记,图谱总长为1404.8 cM,标记间平均图距为24.2 cM。研究结果可为菊苣重要农艺性状QTL定位奠定基础,为菊苣分子育种研究提供了基础信息。     

家蚕scaffold中新微卫星标记的获得与Dll基因的遗传连锁分析

在进行家蚕遗传连锁图谱的整合过程中,需要寻找两个作图群体中都有多态的共有标记,但这种共有标记数量较少。为此,利用已有的简单重复序列(SSR)与家蚕基因组进行比对,寻找到匹配的scaffold,再采用SS-RHunter1.3搜索其中的SSR区域,排除掉原有SSR序列,选择重复次数在6～23之间的微卫星区域设计引物,用BC1群体的亲本及F1进行多态性的筛选,选择有多态性的标记用7019×(F50B×7019)BC1群体进行基因型分析。结果显示:根据原家蚕第2连锁群上SSR位点新设计的邻近的7对引物中,有6对引物在BC1群体的亲本中有多态性,选择其中2个进行遗传连锁分析,作图结果与原有相应SSR标记的作图结果基本保持一致,其中根据S0207所在scaffold上开发的NS02071和NS02072之间的图距达到6.9 cM;根据家蚕大造和C108的回交一代初步定位的D ll基因的位置与后来在其所在scaffold上所设计的临近引物D ll1和D ll2的定位一致,且这两个标记在遗传连锁图上的图距为0.0 cM,表明这两个标记在遗传图上的位置重叠。由此,在较短的DNA区域内(在遗传连锁图上表现1个位点)便有多个SSR标记可供使用,将为定位家蚕重要经济性状基因、分子辅助育种及功能基因研究等提供更多有价值的信息。     

多花黑麦草抗病基因类似物的克隆及CAPS标记

多花黑麦草具有适应性强、生物产量高和品质好等优点,为我国南方及其他温带地区重要的牧草。本研究利用目前已克隆出的抗病基因(R基因)所编码的蛋白质结构上所具有的共同氨基酸基序NBS-LRR设计寡核苷酸简并引物,对多花黑麦草基因组进行抗病基因类似物(RGA)克隆。从克隆中筛选出具代表性的RGA克隆115个,设计RGA-STS引物113对。利用细胞质雄性不育(CMS)F1群体对RGA-STS引物进行筛选,并采用限制性内切酶酶切扩增多态序列(CAPS)法进行抗病类似物的分子标记,共检测到22对RGA-STS引物的扩增产物具多态性,22个RGA-CAPS标记均被标记于多花黑麦草遗传连锁图中。结果还表明RGA在多花黑麦草遗传连锁图中分布范围较广,并具有簇状分布特性。     

A male bovine linkage map for the ADR granddaughter design

The aim of this paper is to present the construction of a male genetic linkage map as a result of the bovine genome mapping project, which is a common effort of the German cattle breeding federation (ADR), four animal breeding institutes, three blood group laboratories and two animal data and breeding value evaluation centres. In total 20 grandsires with 1074 sires were provided from the German cattle population as reference families, 16 of these paternal half‐sib groups are German Holstein families (DH), three are German Simmental (ST) families, and one is a Brown Swiss family (BS). Of 265 markers included in the linkage map, 248 were microsatellite markers, five were bovine blood group systems, eight SSCP markers and four proteins and enzymes. More than 239 000 genotypes resulted from typing the offspring for the respective markers and these were used for the construction of the map. On average 478 informative meioses were provided from each marker of the map. The summarized map length over all chromosomes was 3135.1 cM with an average interval size of 13.34 cM. About 17, 35.7 and 79.1% of the map intervals showed a maximum genetic distance between the adjacent markers of 5, 10 and 20 cM, respectively. The number of loci ranged from two (pseudoautosomal region of the sex chromosome, BTAY) to 15 (BTA23) with an average of 8.8 markers per chromosome. Comparing the length of the chromosomes shows variation from 49.6 cM for BTA26 to 190.5 cM for BTA1 with a mean of 107.7 cM for all autosomes of the genetic linkage map. It was possible to identify chromosomal discrepancies in locus order and map intervals by comparison with other published maps. The map provided sufficient marker density to serve as a useful tool for a scan of segregating quantitative trait loci.     

对家蚕多星纹基因ms的SSR标记定位分析

对家蚕幼虫斑纹突变多星纹基因ms进行分子标记定位,有益于对多星纹性状的分子标记辅助选择和对该基因的定位克隆研究。利用家蚕雌性染色体在减数分裂过程中不发生交换的特点,采用幼虫斑纹为素斑(p)的家蚕品系C108,幼虫斑纹为多星纹(ms)的家蚕品系g02,组配正反交群体(g02×C108)F1♀×g02♂和g02♀×(g02×C108)F1♂,分别记作BC1F和BC1M,利用已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱中第12连锁群上的18对SSR标记引物在亲本间进行多态性筛选。BC1F群体中的普通斑个体均表现出与(g02×C108)F1相同的杂合型带型;而所有多星纹个体的带型与亲本g02一致,为纯合型。结果筛选出S1206、S1208、S1210、C5553S3共4个与家蚕ms连锁的SSR标记。利用BC1M群体构建家蚕ms及其连锁的SSR标记遗传连锁图,连锁图的图距为34.5 cM,4个SSR标记及ms的排列次序为S1206—S1208—S1210—C5553S3—ms,ms位于34.5 cM处,与ms最近的标记为C5553S3,遗传距离为12.4 cM。依据该SSR标记遗传连锁图谱可对ms进一步精确定位。