籼粳稻基因组295个InDel标记的开发

插入/缺失(InDel)分子标记具有使用简单,结果清晰可靠的优点。本研究通过比对粳稻品种日本晴和籼稻品种93-11的基因组序列,在全基因组范围内设计了634对InDel候选标记,通过PCR检测比较2种粳稻(日本晴和台中65)和2种籼稻(93-11和黄华占)的多态性,发现295对标记在2种籼稻间及2种粳稻间均带型一致,而在籼、粳亚种间有多态性,因此这套295对标记可以在涉及籼粳亚种的基因定位和分子育种中应用。     

苹果抗炭疽菌叶枯病基因SNP和InDel标记的HRM筛选

以207株‘金冠’与‘富士’苹果的F1杂交分离群体实生树为试材,挑选抗炭疽菌叶枯病基因R_(gls)位点区域内的,第15条染色体上,位于SSR标记S0304673和S0405127之间500 kb物理距离内,由全基因组重测序技术所获得的与抗该病相关的10个SNP及10个InDel标记,通过高分辨率熔解曲线(High Resolution Melting,HRM)技术筛选出与基因R_(gls)位点紧密连锁的2个SNP及4个InDel标记。通过对重组个体的基因型及表型分析,发现标记InDel4227和InDel4254表现出与R_(gls)基因位点共分离,将基因R_(gls)精细定位于标记InDel4199和SNP4299之间100 kb的物理距离内。对该基因位点两侧4.1~4.3Mb距离内的基因进行统计分析,表明在该区段内存在40个有功能注释的基因,涉及到细胞组成、分子功能和生物过程方面共19个GO分类。     

基于高通量测序的大麦In Del标记开发及应用

分子标记是遗传研究的基础工具,广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究基于大麦的全基因组重测序数据鉴定出的二态性SNP位点,开发出遍布全基因组的118对InDel引物。以49份不同地理来源的大麦种质检测其有效性,筛选出2个等位基因的共显性InDel标记72对,进一步对288份大麦种质进行遗传距离分析及构建系统发育树。结果显示,筛选到32个有效性的核心InDel标记,覆盖大麦7条染色体上,平均PIC为0.44,平均MAF为0.34;基于InDel标记位点的供试大麦的系统发育树结果揭示供试大麦具有丰富的遗传多样性,且能够将具有相同地理来源的多数品种聚为一类。表明开发的32个二态性InDel标记可有效地用于鉴定品种间的亲缘关系,且丰富了大麦品种鉴定的分子标记。上述核心InDel标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的理论意义和应用价值。     

分子标记辅助选择籼型直立恢复系

直立型密穗基因是水稻中与株型密切相关的基因,对作物高产分子育种有重要应用价值.为了培育直立密穗型的籼稻新品种,本研究以优良籼稻品种东南恢602(弯穗型)做母本,具有直立型密穗基因的近等基因系DW135为父本配置杂交组合.根据直立型密穗基因dep1在第5外显子上碱基缺失,筛选出一个插入缺失长度多态性(Insertion ...     

GDF9基因12-bp InDel与陕北白绒山羊生长性状关联研究

生长分化因子9(growth differentiation factor 9,GDF9)也称FecG基因,是影响家畜繁殖力的常染色体主效候选基因,此基因在性腺轴相关组织及内脏组织器官中均有表达,且shRNA下调GDF9基因的表达可能对动物生长轴的调控造成影响,因此,推测GDF9基因对动物正常的生长发育也具有重要作用。为探讨GDF9基因作为山羊生长性状候选基因的可能性,寻找与山羊生长性状相关的分子标记,本研究以陕北白绒山羊(n=638)为研究对象,并结合已有报道利用DNA池检测GDF9基因的InDel位点,评估InDel位点与生长性状的相关性。本研究发现,在638只陕北白绒山羊GDF9基因3′调控区存在12-bp的插入缺失(InDel),群体共出现3种基因型(II,ID,DD),其中I和D等位基因频率分别为0.461和0.539,优势基因型为杂合型(ID)频率为0.874。关联性分析结果表明,该突变位点与陕北白绒山羊体高显著相关(P<0.01),同时显著影响十字部高性状(P<0.05)。其他性状虽然没有显著的相关性,但是其体重、体长等重要生长性状也表现相同的趋势。因此,GDF9基因可作为陕北白绒山羊生长性状选育的候选基因,为陕北白绒山羊选育工作提供理论依据。     

基于转录组测序的椰心叶甲啮小蜂SSR、SNP和InDel位点分析

椰心叶甲啮小蜂（Tetrastichus brontispae）是外来有害生物椰心叶甲（Brontispa longissima）的蛹期寄生蜂,分析其转录组序列中的SSR、SNP和InDel位点信息,可以为开发新的分子标记,深入研究其遗传多样性、种群遗传结构和历史动态等提供数据支撑。本研究基于转录组数据,利用MISA软件和Varscan软件对Unigene进行SSR、SNP和InDel位点进行搜索。在11 802条Unigene中共获得29 754个SSR位点,平均每1.72 kb含有1个SSR位点,发生率为39.96%。SSR片段为10~382 bp,长度具有显著差异,平均长度为23.91 bp。SSR片段中,单碱基重复最多（60.82%）,其次是二碱基重复（27.69%）,再次为三碱基重复（10.79%）。其中优势重复基元类型为A/T（59.32%）,其次为AT/AT（15.28%）。在6895个Unigene中发掘出51 334个SNP位点,转换位点37 445个（72.94%）,颠换位点13 975个（27.22%）,平均每条Unigene上含有7.45个SNP位点。还在6040个Unigene中筛选出15 644个InDel位点,平均每条Unigene上有2.59个InDel位点。椰心叶甲啮小蜂转录组中SSR、SNP和InDel位点数量多,出现频率高,类型丰富,具有较高的多态性潜能。     

基于SNP和InDel标记的巴西木薯遗传多样性与群体遗传结构分析

为了对巴西木薯种质资源进行遗传多样性、亲缘关系和群体遗传结构分析,本研究利用了7946个SNPs和1997个InDels分子标记,通过ADMIXTURE软件进行群体结构分析、GCTA软件进行主成分分析。结果显示,巴西木薯被划分为9个亚群。这与利用PHYLIP进行的聚类分析结果大概一致,其中亚群1、亚群2、亚群4、亚群6和亚群8能较好地分别聚在一起,而其他亚群中的样品大致能聚在一起,且样品间有一定的交叉。巴西木薯种质资源遗传多样性指数(0.274)高于中国、尼日利亚等,其中巴西木薯亚群5具有相对较高的遗传多样性水平(0.29)。巴西木薯各亚群的群体遗传分化程度较低(群体分化指数在0.03~0.15之间),但高于中国木薯种质资源的群体分化指数。各木薯材料间的遗传距离变幅为0.084~0.297,平均遗传距离为0.228。本研究结果可为后续关联分析发掘优良等位基因及引种提供依据。     

大白菜InDel-PCR反应体系的优化

采用CTAB法提取大白菜基因组DNA,利用单因素试验对InDel-PCR反应体系中的dNTPs浓度、Mg2+浓度、Taq DNA聚合酶用量、模板DNA用量、引物浓度、退火温度、三温循环时间等7个因素进行筛选和优化。结果表明,适用于大白菜InDel-PCR分析的最佳扩增条件为(20μL):dNTPs 0.1mmol/L、Mg2+1.5mmol/L、Taq DNA聚合酶0.4U、模板DNA 105ng、引物浓度0.4μmol/L、退火温度50℃、三温循环时间30s-30s-45s。该体系可用于大白菜遗传多样性分析及遗传图谱构建。     

Mutation Surveyor在插入/缺失杂合子突变分析中的应用

结合实例简述了Mutation Surveyor软件在碱基替换和插入/缺失突变,尤其是插入/缺失杂合子突变研究中的应用。以浙江省余杭湖羊场和屠宰场144头湖羊为试验材料,采用PCR\|SSCP和测序的方法检测干扰素刺激基因（ISG15）基因5′侧翼区序列,并利用Mutation Surveyor软件分析其遗传多态性。PCR\|SSCP检测结果显示ISG15基因5′侧翼区PCR\|SSCP带型非常复杂,无法直接判定个体的基因型。利用Mutation Surveyor软件分析发现湖羊ISG15基因5′侧翼区存在152 C/T,158 dupC和239 C/T 3种突变。其中152 C/T C等位基因频率为083,为低度多态的分子标记;158 dupC等位基因频率为05125, 239 C/T C等位基因频率为0.7675,均为中度多态的分子标记。除239 C/T外,152 C/T和158 dupC均处于Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）。试验结果显示Mutation Surveyor软件在分析插入/缺失杂合子突变的测序结果时有较大优势,可用于碱基替换和插入/缺失SNPs的通量筛选和分析。     

利用InDel标记鉴定浙优系列杂交稻籼粳属性和预测杂种优势

【目的】准确鉴定水稻材料的籼粳属性及利用遗传距离预测杂种优势,为开展水稻超高产育种和籼粳亚种间杂种优势利用提供基础。【方法】利用19对籼粳稻特异插入/缺失（Insertion/Deletion,InDel）引物,对12个浙优系列杂交稻及其双亲的籼粳属性进行了InDel分子标记鉴定,根据被检测水稻样品在多个InDel 位点上的籼型或粳型基因频率,参考卢宝荣的方法,将供试样品分别判定为“籼稻”、“偏籼”、“中间偏籼”、“中间偏粳”、“偏粳”和“粳稻”。采用Nei的方法求算13个亲本间（1个不育系和12个恢复系）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的特征向量的平均分量值作平面散点图。统计杂种F1稻谷产量、每穗总粒数、每穴有效穗、结实率、千粒重及单穗重各产量性状的对照优势,以此分析InDel遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】（1）参试材料籼粳属性的判别：不育系浙04A被鉴定为“粳稻”,8个恢复系被判定为“籼稻”或“偏籼”,由其所配组的8个杂交组合被判定在“中间偏籼”到“偏粳”之间,证实了这8个组合为典型的籼粳交组合;另外4份恢复系被判定为“偏粳”,所配组的4个杂交组合被判定为“粳稻”。（2）参试材料的聚类分析：当GS 为0.350时,35份试验材料被分为“粳稻”和“籼稻”2个主群,GS为0.638时,粳稻主群又被划分为“粳稻/偏粳”和“中间偏粳”2个亚群。其中,粳稻/偏粳亚群包括不育系浙04A、4个粳粳交恢复系及粳粳交杂种F1、3个粳稻对照种和粳稻秀水09;中间偏粳亚群包括8个籼粳交杂种F1。籼稻主群则包括8个籼粳交组合的恢复系、3个籼稻对照种和籼杂组合汕优63。（3）InDel遗传距离与杂种优势的相关性：在以粳粳交、籼粳交组合整体作为分析对象时,InDel遗传距离与稻谷产量、每穗总粒数、单穗重呈极显著正相关,与结实率呈显著负相关;仅以籼粳交组合为研究对象时,InDel遗传距离仅与单穗重和千粒重呈显著正相关。【结论】供试的12个浙优系列中的8个组合被证实为典型的粳不/籼恢型籼粳交组合,这些组合的双亲间具有较远的遗传距离;InDel遗传距离在不同类型品种间具有较好的杂种优势预测能力,可用于单穗重的优势预测,即随着InDel遗传距离的扩大,杂种优势主要体现在单穗重的增加上。