3种PCR程序扩增甜菜SSR及InDel标记的比较

本研究旨在扩增出条带清晰、非特异性条带少的SSR/InDel标记产物。选择来自6个国家的12份不同基因型甜菜品种,利用SSR及InDel两种标记方法,Touch-down PCR、梯度PCR及常规固定退火温度PCR三种反应程序扩增产物。通过比较扩增产物的多态性、稳定性、清晰度选择适合两种分子标记方法的PCR反应程序。结果表明:Touch-down PCR法可以通过一次反应即顺利扩增出带型清晰,无无效带,扩增效果稳定的样本产物。梯度PCR法扩增结果不稳定,有非特异性条带出现并且弥散现象严重。固定退火温度PCR扩增结果因引物不同而差异较大,同时伴有弥散现象。Touch-down PCR扩增产物特异性,稳定性均高于梯度PCR及固定退火温度PCR,且较梯度PCR法省略了摸索最适退火温度的过程。因此,推荐使用Touch-down PCR程序进行甜菜SSR与InDel分子标记法研究。     

利用籼粳稻特异InDel标记分析云南糯稻品种的籼粳特性

利用籼粳杂种优势是实现水稻超高产育种目标的重要途径之一。利用根据粳稻日本晴和籼稻93-11基因组序列设计的34对特异性插入/缺失(Insertion/Deletion,InDel)引物,对采自云南省7个地州17个县的181份糯稻品种进行籼粳性分析。通过对这些糯稻品种DNA样品在这34个InDel位点上的籼型或粳型基因频率,确定各个糯稻品种的籼、粳性。结果表明:141份测试品种被鉴定为典型籼稻,18份为籼稻,8份为典型粳稻,13份为粳稻,1份为偏粳稻。主成分分析表明,云南糯稻籼粳分化明显。     

利用SSR和InDel标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱

以结球白菜BY和芜菁MM为亲本建立的小孢子培养DH系作为图谱构建群体,利用筛选获得的86对SSR引物和66对InDel引物进行分离分析,并整合已有的55个SSR标记,构建包含10个连锁群、175个标记位点的分子连锁图谱,图谱总长度902.9cM,标记间的平均图距为5.7cM,每个连锁群上的标记数为9～28个,平均图距为3.2～8.8cM,连锁群长度为66.0～113.3cM。     

采用InDel和SSR标记分析番茄品种基因组DNA多态性

番茄(Solanum lycopersicum L.)基因组序列的出现为开发InDel标记提供了基础。本研究选用18个InDel和22个SSR标记对我国的59个和美国的23个鲜食番茄品种的基因组DNA多态性进行比较分析,以探讨InDel标记在分子育种中应用的可行性。结果表明:在82个品种中InDel标记比SSR标记的多态性低;InDel与SSR标记扩增到的条带数在我国的品种中差异显著,但在美国的品种中差异不显著;InDel标记扩增到的条带数在我国的品种和美国的品种间差异极显著。聚类分析发现我国育成的番茄品种间遗传差异非常小,而我国品种与国外品种间遗传差异较大。     

利用小孢子培养创建大白菜-结球甘蓝易位系

为创建大白菜-结球甘蓝易位系,以大白菜-结球甘蓝3 号单体异附加系（AA + C3）为试材,进行了游离小孢子培养,利用结球甘蓝C02 连锁群相对于大白菜的特异InDel 标记对获得的小孢子植株进行鉴定,从17 个小孢子植株中筛选出1 个具有结球甘蓝特异条带的植株。通过对InDel 标记的加密设计,明确了该植株中外源甘蓝片段的大小为1.03 Mb。利用大白菜A 基因组10 个连锁群上均匀分布的100 个InDel 标记对其进行分子鉴定,初步确定了该植株中甘蓝染色体片段位于大白菜5 号染色体上。花粉母细胞减数分裂观察结果显示,该植株染色体数为20 条,为添加结球甘蓝3 号染色体片段的大白菜-结球甘蓝易位系。     

结球甘蓝相对于大白菜连锁群特异InDel标记的建立及应用

以4个大白菜品种和4个结球甘蓝品种为试材,对位于芸薹属结球甘蓝C基因组9个连锁群的458个InDel标记进行PCR筛选,筛选出286个结球甘蓝相对于大白菜的特异InDel标记,其中位于C01连锁群31个,C02连锁群45个,C03连锁群54个,C04连锁群24个,C05连锁群22个,C06连锁群20个,C07连锁群32个,C08连锁群34个,C09连锁群24个。利用结球甘蓝C02连锁群特异InDel标记对实验室创建的大白菜-结球甘蓝易位系自交后代进行了初步鉴定,明确了外源甘蓝染色体片段的物理位置在18 096 729 ~ 18 786 494 bp之间的689 764 bp区域内。     

基于InDel分子标记的籼粳杂交稻与粳粳杂交稻的杂种优势比较研究

【目的】随着籼粳杂交稻育种技术的发展与完善,直接利用籼粳亚种间杂种优势培育高产的水稻品种已成为可能。利用InDel分子标记及其成熟的技术,准确地分析品种的籼粳基因型频率、籼粳稻属性、品种类型与竞争优势水平,对籼粳杂交稻的育种与品种类别的甄别具有重要的意义。【方法】征集浙江省多家育种单位培育的24个籼粳杂交组合和粳粳杂交组合,选用18对InDel分子标记引物,采用王林友等报道的方法,检测水稻样品在InDel位点上的粳型基因频率,判别参试品种的籼粳属性。采用Nei的方法求算参试品种的InDel遗传距离,用UPGMA法进行遗传相似性聚类,用SPSS 17.0统计分析软件对InDel条带赋值进行主成分分析,依据第一和第二主成分特征向量的平均分量值作平面散点图。调查或考察全生育期、株高、每穗总粒数、千粒重等10项主要农艺性状,测定小区籽粒产量及产量的竞争优势。测定InDel遗传距离与籼粳杂交组合和粳粳杂交组合竞争优势的相关性。【结果】18对InDel引物可扩增获得每个材料的籼稻特异带、粳稻特异带和籼粳杂合带型,经计算粳型基因频率,所有参试材料准确地判别出籼粳属性,并归为6类,其中12个为籼粳杂交组合,另外13个为粳粳杂交组合。经InDel标记的聚类分析,验证了上述判别的正确性。PCA分析把所有品种归入3个不重叠的区域,即籼稻区、典型粳稻与粳稻区、偏粳型与中间型区。籼粳杂交稻品种的2年小区籽粒产量分别比粳粳杂交稻品种增产12.47%和14.89%,表现十分明显的产量竞争优势。对比2类组合的10项农艺性状,籼粳杂交稻组的每穗总粒数2年分别比粳粳杂交稻品种增加32.0%和37.1,每穗实粒2年分别增加26.8%与34.4%,说明大穗是籼粳杂交稻增产的主要贡献因子。分析参试组合与嘉优2号的遗传距离（GD）及其各性状的竞争优势的相关性,结果粳粳杂交稻组合未发现有相关性,籼粳杂交稻表现为穗长和千粒重极显著呈正相关,着粒密度呈现为显著负相关。【结论】InDel分子标记技术可以有效地测定各种类型品种的粳型基因频率,并判别参试品种的籼粳属性,甄别品种的类型。籼粳杂交稻籽粒产量的竞争优势十分明显,其主要贡献因子是较大的每穗粒数。     

大白菜根肿病抗性基因的标记和定位

为了获得与大白菜抗根肿病基因紧密连锁的分子标记,以高抗大白菜根肿病的F1金锦2号（编号A00645）及其自交F2群体197个单株为材料,通过根肿病接种鉴定和遗传分析,发现该材料中根肿病抗性由显性单基因控制。利用分离群体分组分析法（BSA）和InDel分子标记技术,在F2分离群体中构建抗感病池,筛选了720对InDel引物,多态性标记进一步单株验证并利用JoinMap4.0软件统计分析,结果获得与大白菜抗根肿病基因连锁的InDel标记9个,其中最近的两侧标记为BrID90269和BrID11683,遗传距离分别为2.0 cM和2.5 cM。该抗病基因定位在大白菜染色体A8的Scaffold10上。     

家蚕品种P50和C108后部丝腺的表达序列标签及单核苷多态性比较

利用BLAST软件对家蚕品种P50和C108的4眠及5龄幼虫后部丝腺的表达序列标签(EST)进行比较,从分子水平证明了5龄期后部丝腺蛋白合成比4眠期更加活跃。运用S im4和D iffseq工具就EST比对结果进一步分析,在两个家蚕品种中共发现有1 584个单核苷酸多态(SNP),其中颠换型变异的SNP达820次,占51.77%,转换型变异的SNP达764次,占48.23%;发现有2 776个插入/缺失(InDel)变异,其中1 bp的InDel占了48.56%,小于27 bp的InDel达到了90%以上。研究结果从基因组水平上阐明了这两个家蚕品种间的多样性。     

基于名优谷子品种晋谷21全基因组重测序的分子标记开发

小米因其营养丰富日益受到重视, 而小米的品质是民众选择小米时最为关注的指标。晋谷21米质优异, 但由于缺少基因组信息, 严重阻碍了其优异米质形成机制的研究。本研究利用高通量测序技术, 对晋谷21全基因组进行重测序, 获得了14.95 Gb高质量测序数据。进一步将其与豫谷1号参考基因组比较, 发掘了169 037个InDel位点和1 167 555个SNP位点, 其中长度在13~50 bp之间适于琼脂糖凝胶电泳检测的InDel位点为14 578个。选择其中1个SNP位点和68个InDel位点验证, 表明利用二代测序技术开发的InDel和SNP标记真实可靠。基于名优谷子晋谷21重测序数据开发的InDel和SNP分子标记具有通用性, 可用于其他谷子、狗尾草和谷莠子等种质资源的相关研究。同时, 开发了一个晋谷21特异的InDel标记2G5501976, 利用该标记即可快速鉴定待测材料是否为晋谷21及其衍生品种。本研究初步揭示了晋谷21的基因组特征, 不仅为深入解析其优异米质形成的分子机制奠定了基础, 而且为相关分子标记辅助育种、遗传分析和基因克隆提供了分子标记资源。