黄瓜全雌性基因连锁的AFLP和SCAR分子标记

 本研究以全雌品种‘戴多星’自交系和弱雌品种‘北京截头’自交系为双亲杂交获得F₁ ,然后得到F₂ 性型分离群体, 利用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA) 构建全雌和弱雌两个基因池, 筛选了64对AFLP选择性引物EcoR I-NN +Mse I-NNN组合, 发现EcoR I-TG +Mse I-CAC引物组合在全雌基因池中扩增出一条分子量为234 bp的特异带。经F₂ 代单株验证, 该特异条带能在全雌单株中稳定出现。以MAP MAKER (Version 310) 软件分析, 该标记与全雌性位点的连锁距离在617 cM。命名该连锁标记为TG/CAC₂₃₄。将该特异条带回收、克隆、测序, 设计特异SCAR引物, 再对F₂ 代单株基因组DNA进行扩增, 仅在全雌单株中扩增出1条分子量为166 bp 的特异带, 表明已成功地将与黄瓜全雌性连锁的AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记, 该标记命名为SA₁₆₆。     

黄瓜抗霜霉病异源易位系CT201的筛选与鉴定

 将栽培黄瓜‘北京截头’ (Cucumis sativus L. , 2n = 14) 与Cucum is属双二倍体新种C. hytivus (2n = 38) 回交, 随后自交。通过霜霉病田间接种试验筛选, 从中发现抗霜霉病单株HH12825。将HH12825与C. hytivus的原始亲本‘北京截头’和野生种C. hystrix进行农艺性状对比观察, 发现此单株在叶面积、节长、果长×果径等方面介于栽培黄瓜和野生种之间, 在侧枝数、果刺颜色等方面偏向野生种。观察其花粉母细胞减数分裂过程, 发现其PMC中期Ⅰ多价体频率(56% ±8% ) 和后期Ⅰ二价体分离滞后率(72% ±5% ) 都较高, 具有染色体易位的细胞学特征。进一步利用RAPD分子标记分析, 结果在40个随机引物中找到了两个引物( E219: ACGGCGTATG和A I220: CCTGTTCCCT) 能够在HH12825中重复地扩增出原始亲本野生种C. hystrix特异DNA片断, 从分子水平上证明了其为黄瓜异源易位系, 并把此易位系命名为CT201。     

双孢蘑菇性亲和性相关分子标记的初步筛选

以传统的形态，生理生化分析和最新的DCS－PDMA性亲和性测定方法为基础， 结合群体分离分析和RAPD技术来源于同一双孢蘑菇异核体菌株的12个不育同核原生质体个体进行分析，筛选与性亲和性相关的分子标记。研究结果表明，供试的12个不育同核原生质体个体被分成两大类性亲和性类型，其中一类（A^ ）包括不育同核原生质体个体B、C、D、E、F、G、H、I、J、L，另一类（A^-）则仅仅包括不育同核原生质体个体K和M，同时筛选到一个与性亲和性相关的分子标记OPA16 1500。从而为间地利用双孢蘑菇本身特有的交配型作标记来指导杂交育种工作和进一步将性亲和性基因定位分离克隆奠定了坚实的基础。     

苹果柱型基因Co的一个AFLP 标记的SCAR转换

 将苹果柱型基因的一个AFLP 标记成功地转换成了简单实用的SCAR 标记。首先对AFLP 标记片段进行序列测定, 然后根据序列特点设计了两对特异引物CoA1/ CoA2 和CoA1/ CoA3 , 每条引物长20 bp。PCR 结果表明CoA1/ CoA2 可以扩增出216 bp 和148 bp 两条带, 其中216 bp 的为柱型性状的特征带; CoA1/CoA3 可以扩增出273 bp 和205 bp 的两条带, 其中273 bp 的为柱型性状的特征带。两对引物在杂交后代中扩增出的特征带与柱型性状的分离重组率都很低(CoA1/ CoA2 为6. 3 % ±2. 5 %; CoA1/ CoA3 为7. 3 % ±2. 6 %) , 所以它们都可以作为该SCAR 标记的特异引物所用。     

利用RAPD标记评价桃种间杂交一代群体的分离方式

以毛桃2-7(Prunus persica)、山桃白山碧桃(Prunus davidiana)以及两者的F_1代为试材,对RAPD标记的分离方式进行分析。结果表明,RAPD标记在F_1代呈3种分离方式:孟德尔分离、偏离孟德尔分离规律、异常分离。3种分离位点出现的频率和数量分别为:80%、240,14%、42,6%、18。呈孟德尔分离的情况有:不分离、1:1分离和3:1分离,其中不分离的频率为64％。并对偏离孟德尔分离比例和异常分离的RAPD标记进行分析。其研究结果可为该群体是否适合构建遗传连锁图谱进行评价及进一步利用该群体奠定良好基础。     

一个与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik~m连锁的SCAR标记的分离

 本研究将以前在稻瘟病菌菌株S1522获得的与决定对水稻品种梅雨明无毒性的基因(AVR-Pik^m)相连锁的1个RAPD标记OPO12₁₀₀₀进行了克隆和鉴定。核苷酸序列测定与分析结果表明:OPO12₁₀₀₀的大小为946个碱基,不含有与已报道的稻瘟病菌Mg-SINE、Fosburry、Magyy、Grasshopper、Pot2以及Pot3等同源的重复序列。根据OPO12₁₀₀₀的核苷酸序列,设计了1对24个核苷酸的特异引物,对无毒表型亲本S1522和毒性表型亲本S159、无毒表型群体基因池、毒性表型基因池以及有性杂交后代108个菌株进行了PCR扩增,所有无毒表型的菌株均能特异性地扩增出1条与OPO12₁₀₀₀大小相同的DNA条带,而毒性表型的菌株除5个重组个体外,均不能扩增出这条特异带。此结果表明,与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik^m连锁的RAPD标记OPO12₁₀₀₀被成功地转化为SCAR标记,为进一步通过染色体步移克隆该无毒基因奠定了基础。     

果树农艺性状基因的分子标记及其应用

总结了果树农艺性状基因标记策略和已获得的分子标记及其在果树上的应用。集团混合分离分析法(BSA)、平行芽变分析法(PSA)和已知信息捕捉法(KIH)是果树农艺性状基因标记筛选的主要方法。目前已获得了大量果树农艺性状基因的分子标记,这些标记是果树基因作图、图位克隆、分子辅助选择和种质资源鉴定等遗传研究与育种实践的有用工具。     

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。     

微卫星分子标记分析四川绵羊群体遗传多样性

为探究四川省6个绵羊群体的遗传多样性,实验应用12个微卫星标记计算基因频率、有效等位基因数、杂合度及多态信息含量来评估群体内遗传多样度,通过遗传距离聚类图、群体结构推测图、主成分分析及群体间分子方差分析来评估群体间遗传关系。结果表明:6个绵羊群体在12个微卫星位点的平均有效等位基因数为3.006~3.176,平均多态信息含量变化为0.559~0.612,平均期望遗传杂合度为0.610~0.670;6个绵羊群体间的遗传关系与地理分布情况及育成史实不完全一致,但遗传距离聚类图、群体结构推测图和主成分分析结果均显示,6个绵羊群体中布拖黑绵羊类群与贾洛绵羊类群遗传关系更近;6个绵羊群体间方差组分F统计量结果为0.112 39,处于中度分化水平。     

Multimarker and rare variants genomewide association studies for bone weight in Simmental cattle

Bone weight, defined as the total weight of the bones in all the forequarter and hindquarter joints, can reflect somebody conformation traits and skeletal diseases. To gain a better understanding of the genetic determinants of bone weight, we used a composite strategy including multimarker and rare‐marker association to perform genomewide association studies (GWAS) for that character in Simmental cattle. Our strategy consisted of three models: (i) A traditional linear mixed model (LMM) was applied (Q+K‐LMM); (ii) single nucleotide polymorphisms (SNPs) with p‐values less than .05 from the LMM were selected to undergo the least absolute shrinkage and selector operator (Lasso) in the second stage (LMM‐Lasso); (iii) genes containing two or more rare SNPs were examined by performing the sequence kernel association test (gene‐based SKAT). A total of 1,225 cattle were genotyped with an Illumina BovineHD BeadChip containing 770,000 SNPs. After the quality‐control procedures, 1,217 individuals with 608,696 common SNPs and 105,787 rare SNPs (with 0.001 < minor allele frequency [MAF] <0.05) remained in the sample for analysis. A traditional LMM successfully mapped three genes associated with bone weight, while LMM‐Lasso identified nine genes, which included all genes found by traditional LMM. Only a single gene, EPHB3, surpassed the significance threshold after Bonferroni correction in gene‐based SKAT. In conclusion, based on functional annotation and results from previous endeavours, we believe that LCORL, RIMS2, LAP3, PRKAR2B, CHSY1, MAP2K6 and EPHB3 are candidate genes for bone weight. In general, such a comprehensive strategy for GWAS may be useful for researchers seeking to probe the full genetic architecture underlying economic traits in livestock.