宁麦9号与扬麦158株高及其构成因素的遗传解析

宁麦9号与扬麦158是我国长江中下游麦区的主栽品种和骨干亲本,长江中下游麦区近3年来审定品种中80%都是其衍生后代,研究其性状的遗传具重要意义。以宁麦9号与扬麦158为亲本构建的包含282个家系的重组自交系群体为材料,利用Illumina 90k芯片对群体进行基因型分析,建立高密度遗传图谱。连续3个生长季对株高及节间长度、穗长等株高构成因素进行测定,结合遗传图谱对株高及相关性状进行QTL定位,获得14个控制株高及其构成因素的稳定表达位点。通过进一步位置比对,聚焦到6个染色体区段,初步明确了各节间对株高的遗传调控机制。同时,将6个染色体区段中同源性较低的连锁标记转化为适用于高通量筛选的KASP标记,利用101份区域试验材料进行标记效应验证,结果显示聚合Qph-2D与Qph-5A.1两个位点具有较高的选择效率,继续聚合Q2A后,中选材料显著减少,可能降低选择效率;对Q2A与Q5A两个一因多效位点的选择建议以降低株高的等位变异为主;Qd1-5D可作为穗下节间(D1)的选择标记对株高展开优化选择。期望以上结果能为长江中下游麦区的小麦株高遗传改良提供帮助。     

通过分子标记辅助选择将耐储藏主效QTL qSS-9~(Kas)转入宁粳4号提高其种子贮藏能力

利用置换系SL36作为qSS-9位点上Kasalath等位基因的供体亲本,各方面农艺性状较好的宁粳4号作为轮回亲本,通过回交和自交,并使用4个与qSS-9紧密连锁的分子标记Y-10、Y-11、Y-14、Y-13进行基因型的检测筛选,对宁粳4号进行耐贮性的遗传改良,获得了既耐贮藏、大多农艺性状又接近于宁粳4号的较为稳定的优良新品系,克服了宁粳4号耐贮藏性差的弱点。获得的新品系种子在人工老化和自然老化条件下均表现出发芽率明显提高、丙二醛含量显著降低、TTC染色效果更明显,表明转入耐储藏主效QTL Qss-9~(Kas)的宁粳4号新品系耐贮性显著提高。     

基于NRC模型下不同程度热处理豆渣的营养价值与分子结构功能团特征的相关关系

本试验旨在研究基于NRC模型下不同程度热处理豆渣的营养价值与分子结构功能团特征的相关关系。利用烘箱对豆渣进行不同温度(100、115、130℃)下不同时间(2、4、6 h)的热处理,采用NRC(2001)模型预测不同程度热处理豆渣的代谢蛋白质产量、可消化养分含量和能值,同时利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术分析不同程度热处理豆渣的分子结构功能团特征,并分析它们之间的相关关系。结果表明:1)随着温度的升高以及加热时间的延长,豆渣的代谢蛋白质产量、可消化养分含量和能值呈现出降低的趋势。2)温度和时间对豆渣的分子结构功能团存在显著的互作效应(P<0.05)。3)酰胺Ⅰ带与结构性碳水化合物峰面积比值(AmideⅠ_STCHO)和酰胺Ⅰ带与总碳水化合物峰面积比值(AmideⅠ_CHO)可以共同作为预测因子估测瘤胃可降解蛋白质(R^2=0.35,P<0.05)、过瘤胃蛋白质(R^2=0.35,P<0.05)、小肠可吸收过瘤胃蛋白质(R^2=0.33,P<0.05)和瘤胃可降解蛋白质可合成菌体蛋白质(R^2=0.35,P<0.05)含量。综上所述,不同程度热处理豆渣的分子结构功能团与其代谢蛋白质产量、可消化养分含量和能值之间存在相关关系,初步证明可以利用分子结构功能团对热处理豆渣的营养价值进行快速分析和估测。     

绵羊Izumo1基因多态性及其与产羔数关联分析

为研究Izumo1基因多态性及与产羔数关系,本研究利用PCR和直接测序法对小尾寒羊和苏尼特羊的Izumo1基因DNA序列进行扩增、测序和BLAST分析,并和本课题组前期绵羊重测序数据进行比对,筛选出Izumo1基因SNP位点。同时,采用Sequenom MassARRAY~?技术进行基因分型,并对其SNP位点的基因型和等位基因频率在各群体中的分布进行研究。结果表明:小尾寒羊Izumo1基因DNA全长序列3 385 bp,苏尼特羊Izumo1基因DNA全长序列3 382 bp;筛选出8个Izumo1基因SNP位点,经过初步筛选,将在小尾寒羊、苏尼特羊、滩羊、萨福克羊、杜泊羊、草原藏羊这6个绵羊品种中位点分布没有差异的SNP位点排除,最终筛选获得的g.54412135AG和g.54412107CA 2个位点。Izumo1基因g.54412135AG位点在多羔和单羔绵羊品种中存在GG、GA和AA 3种基因型,G基因为优势等位基因;g.54412107CA在多羔品种中存在CC和CA 2种基因型,而在单羔品种中存在CC、CA和AA 3种基因型,C基因为优势等位基因,其基因型频率和基因频率在单、多羔绵羊群体间的分布差异均极显著(P0.01);群体遗传学分析得出g.54412135AG多态位点在6个品种中的多态信息含量(PIC)都属于低度多态(PIC0.25);g.54412107CA多态位点在杜泊羊中属于中度多态(0.25PIC0.5),在其他5个品种中都属于低度多态(PIC0.25),然而,关联分析发现Izumo1基因g.54412135AG和g.54412107CA位点的不同基因型与小尾寒羊不同胎次产羔数之间不存在显著关联(P0.05)。     

基于表型性状与简单重复序列标记的浙江省芋种质资源遗传多样性比较

为探讨浙江省地方芋种质资源的遗传多样性,并挖掘特异芋种质,对25份浙江省地方芋种质资源进行调查鉴定,对15个表型性状进行了遗传多样性分析、主成分分析、表型性状与简单重复序列(SSR)标记相结合的聚类分析。结果表明,浙江省芋种质遗传多样性丰富,变异系数与多样性指数均值分别为31.32%与0.97。主成分分析显示,前5个主成分累积特征值为10.871,累计贡献率为77.649%,主成分1反映了多子芋株型综合因子,主成分2反映了芋叶形状综合因子,主成分3反映了母芋形状综合因子,主成分4、5分别代表母芋表皮棕毛、母芋颜色因子;另外,孙芋形状、母芋芽色、叶心色斑颜色、叶柄中下部颜色、母芋表皮棕毛可作为芋种质鉴别优先观测的形态性状指标。基于表型性状的聚类在遗传距离4.171处可将所有种质分为5个类别,其中第Ⅲ类与第Ⅴ类的子孙芋形状均为卵圆,商品性好。此外,在20份多子芋中还挖掘出2份紫红柄特异芋种质。20对SSR引物在所有资源中扩增共获得53个条带,具有多态性的条带为48条,多态性比率为90.6%,多态信息含量(PIC值)为0.22~0.64;SSR分子标记聚类在DICE遗传相似系数0.721处将所有种质分为5个类别,与表型性状聚类结果有类似之处,但又有所不同。2种不同的聚类方式在芋种质资源的鉴别中具有互补作用,均表明了亲缘关系的远近与地理来源并无直接关系。上述结果将为芋种质资源进一步保护、利用与创新提供重要的理论基础。     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定特殊配组类型杂交种纯度研究

“粳不育系/广亲和恢复系”配组方式在浙江省得到了越来越多的应用。广亲和基因S5-n的功能标记可快速检测种子纯度。为验证水稻广亲和基因S5-n功能标记鉴定粳不育系/广亲和恢复系配组方式杂种一代的效果,我们分别将长粳1A和6个恢复系获得的F₁代进行大田统计和分子标记鉴定,结果显示,由于广亲和基因S5-n分子标记不能特异性检测出串粉形成的异形株,导致其鉴定结果较大田统计鉴定结果高1.0~2.0百分点。未来还需要进一步优化广亲和基因分子标记技术的特异性,进而提高分子检测的准确性,这将有助于杂交稻的安全生产。     

一氧化氮影响植物不定根发生的研究进展

近年来,一氧化氮(NO)作为一种气态信号小分子,在植物中的研究越来越多,尤其是植物NO的产生机理及其在植物不定根发生中的作用机制研究取得了很大突破。本文概括了NO在植物体内的产生途径,详细阐述了NO及其与其他信号分子互作对植物不定根发生的影响,总结了植物不定根发生过程中NO调控的相关基因表达;最后,展望了NO参与植物不定根发生的研究趋势,以期为NO在植物不定根发生的应用研究提供理论参考。     

Inheritance and molecular mapping of restorer‐of‐fertility (Rf) gene in A2 hybrid system in pigeonpea (Cajanus cajan)

Inheritance of fertility restorer gene in pigeonpea was studied using F₂ and BC₁F₁ populations derived from cross AL103A × IC245273. It was found to be controlled by single dominant gene. Out of 228 SSR primer pairs, 33 primer pairs showed parental polymorphism, while four primers were found polymorphic in bulk segregant analysis (BSA). These four primers viz., CcM 1615, CcM 0710, CcM 0765 and CcM 1522 were used for genotyping of F₂ population and were found to be placed at 3.1, 5.1, 28.1 and 45.8 cM, respectively. Two of them, CcM 1615 and CcM 0710, evinced clear and unambiguous bands for fertility restoration in F₂ population. The Rf gene was mapped on linkage group 6 between the SSR markers CcM 1615 and CcM 0710 with the distances of 3.1 and 5.1 cM, respectively. The accuracy of the CcM 1615 was validated in 18 restorers and six maintainer lines. The marker CcM 1615 amplified in majority of male restorer lines with a selection accuracy of 91.66%.     

基于SLAF-seq技术鉴定苹果砧木耐涝候选基因

【背景】苹果（Malus×domestica Borkh）是我国主要栽培果树树种之一,但部分苹果产区由于夏、秋季的大量集中降雨和排水不良等造成果园涝害频繁发生,导致苹果树叶片黄化、脱落,果实品质和产量下降。【目的】鉴定苹果耐涝相关基因,为苹果耐涝分子标记辅助育种和优质高产栽培提供依据。【方法】以耐涝苹果砧木G41和不耐涝苹果砧木新疆野苹果（M. sieverii (Ledeb) Roem.）及其构建的包含495个F₁杂交后代为材料,从F₁杂交群体中挑选出耐涝和不耐涝株系各50株,构建两个极端性状DNA混池,采用简化基因组测序（SLAF-seq）技术,开发SLAF标签和SNP标记,结合苹果基因组信息和遗传关联性分析,对苹果耐涝基因进行定位及候选基因预测,并对候选基因在耐涝差异的株系中进行淹水胁迫下的表达分析。【结果】以‘金冠’苹果为参考基因组,共开发119 072个SLAF标签,其中多态性SLAF有11 133个。通过序列分析和检测SNP位点,共获得6 237 071个SNP,其中高质量SNP有170 617个。通过ED和SNP-index方法关联分析,获得一个与耐涝性状紧密关联的候选区域,位于苹果第10号染色体1.94—3.25 Mb,关联区域大小为1.31 Mb,关联区域内包含120个基因。对该区域内基因进行功能注释,发现一个与呼吸代谢相关的基因—乙醇脱氢酶基因ADH1（MD10G1014500）,在淹水处理后1、2、4和6 d,该基因在耐涝植株中的表达量显著高于不耐涝植株。【结论】将苹果耐涝基因定位于第10号染色体1.94—3.25 Mb处,筛选到可能与苹果耐涝相关的候选基因MD10G1014500,可用于苹果耐涝基因的克隆和功能解析。     

养殖大鳞鲃发病死亡F_3个体的微卫星标记分析

采用24个已报道的多态微卫星标记对天津市天祥水产有限责任公司养殖的大鳞鲃Barbus capito F_2亲本及F_3成活和病发死亡个体进行基因分型,结果有8个标记无多态,13个标记用以分析本研究群体的遗传多样性、亲缘关系及遗传结构。遗传参数分析显示,13个标记在87个大鳞鲃个体中分别检测到2~7个等位基因,平均等位基因数(4.27~4.53)极显著高于平均有效等位基因数(3.09~3.22)(P0.01);观察杂合度(0.58~0.64)整体低于期望杂合度(0.64~0.65),多态位点比例明显下降(8/24),表明大鳞鲃F2及F_3个体的纯合度增加,遗传多样性下降。聚类分析显示,F2亲本与成活子代亲缘关系更近,聚在一起;而死亡子代单独聚为1支。遗传结构分析显示,亲本与子代清晰地划分成两大类群,多数亲本与多数成活个体归为第一类群(划分概率为51.8%~97.7%),少数亲本与多数死亡个体归为第二类群(划分概率为52.9%~98.4%),这与亲缘关系分析的结果一致,表明少数亲本是F_3死亡个体遗传组成的直接贡献者。本研究初步认定,由于几个亲本的近亲交配,子代基因组纯合度增加,遗传多样性下降,抗逆性下降,这可能是F_3出现不明缘由病发死亡的主要原因之一。