QTL analysis of photoperiod sensitivity in common buckwheat by using markers for expressed sequence tags and photoperiod-sensitivity candidate genes

Photoperiod sensitivity is an important trait related to crop adaptation and ecological breeding in common buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench). Although photoperiod sensitivity in this species is thought to be controlled by quantitative trait loci (QTLs), no genes or regions related to photoperiod sensitivity had been identified until now. Here, we identified QTLs controlling photoperiod sensitivity by QTL analysis in a segregating F₄ population (n = 100) derived from a cross of two autogamous lines, 02AL113(Kyukei SC2)LH.self and C0408-0 RP. The F₄ progenies were genotyped with three markers for photoperiod-sensitivity candidate genes, which were identified based on homology to photoperiod-sensitivity genes in Arabidopsis and 76 expressed sequence tag markers. Among the three photoperiod-sensitivity candidate genes (FeCCA1, FeELF3 and FeCOL3) identified in common buckwheat, FeELF3 was associated with photoperiod sensitivity. Two EST regions, Fest_L0606_4 and Fest_L0337_6, were associated with photoperiod sensitivity and explained 20.0% and 14.2% of the phenotypic variation, respectively. For both EST regions, the allele from 02AL113(Kyukei SC2)LH.self led to early flowering. An epistatic interaction was also confirmed between Fest_L0606_4 and Fest_L0337_6. These results demonstrate that photoperiod sensitivity in common buckwheat is controlled by a pathway consisting of photoperiod-sensitivity candidate genes as well as multiple gene action.     

分子标记技术在药用植物研究中的应用

分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种比较理想的遗传标记技术。本文综述了几种常用的DNA分子标记技术的原理,特点及其在药用植物上的最新研究成果和进展,为准确、科学的评价药用植物的品质及真伪优劣提供可靠的依据,并对分子标记技术在药用植物研究上的应用前景进行了展望。     

淮安地区主栽小麦品种指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用分布在小麦42条染色体上的86对SSR引物,对24份淮安地区主栽小麦品种(系)基因组DNA进行PCR扩增,结果发现,86对SSR引物中有26对引物在24份材料之间具有稳定的多态性。利用这26对SSR引物所检测出的124个等位基因对24份淮安地区小麦主栽品种(系)进行遗传相似性分析,并在26对引物中选择其中6对多态性好、扩增带型清晰的SSR引物构建24份小麦品种(系)的指纹图谱。6对SSR引物构建的指纹图谱可以将24份小麦品种(系)逐一区分开来。24份小麦品种(系)间遗传相似系数的变异范围为0.54～0.92。采用非加权类平均法进行聚类分析,在相似系数064处,可将24份小麦品种(系)分为4大类群,在一定程度上反映了品种之间的亲缘关系。     

大黄鱼22个微卫星标记在F1家系中的分离方式及与生长性状的相关分析

研究了1个大黄鱼F1家系150个个体22个微卫星位点的基因型分布,并分析了标记位点与生长性状的相关性。结果显示,22个位点共检测到60个等位基因,平均等位基因数为2.73,平均有效等位基因数为2.37;平均观测杂合度与期望杂合度分别为0.75和0.73,部分位点基因型分布严重偏离孟德尔定律,暗示其可能与适应性基因相连锁,其中LYC0446位点附近可能存在隐性纯合致死基因。LYC0077位点与体质量、体长和体高均呈显著相关(P<0.05),其中等位基因A(165 bp)对应的生长性状表型值最大,可以作为选育快长性状的有效分子标记;LYC0015和LYC0243与体高呈显著相关(P<0.05),与体长、体质量的相关不显著(P>0.05),LYC0015位点的等位基因C(110 bp)和LYC0243位点的等位基因A(160 bp)为有利的等位基因。对LYC0015、LYC0077和LYC0243进行不同基因型个体表型值的多重比较,找到3种对生长性状有利的基因型,分别为BC、AA和AB。同时,以体质量性状为参照,对3个位点不同基因型组合进行比较,找到一个最优基因型组合(BC/AA/AB),与3个位点单独分析对应的最优基因型完全一致,符合加性作用模型。     

利用微卫星标记对文蛤4个壳色花纹品系的遗传分析

利用9个微卫星位点对文蛤红壳(RS)、黑斑(BS)、细纹(TC)、暗纹(DF)4个壳色花纹品系共120个个体进行遗传差异分析。结果共检测到105个等位基因,每个位点平均观察等位基因数为11.7个,其中WG07位点等位基因数最多(21个),WG11位点最少(7个)。每个品系均具有特异等位基因类型,不同品系中相同微卫星位点的等位基因分布规律不同。4个文蛤品系的观测杂合度、期望杂合度和多态信息含量变异范围分别为0.110～1.000、0.486～0.867、0.433～0.834,均属高度多态性位点。Hardy-Weinberg平衡的卡方检测发现,大多数位点偏离平衡状态;聚类分析表明,4个品系间存在较明显的遗传差异,TC品系与其它品系的遗传距离最大,DF品系和RS品系的遗传距离相对较小。     

冬小麦种质“矮孟牛”姊妹系遗传差异

采用田间试验鉴定和基因组分子标记分析相结合的方法,对冬小麦种质“矮孟牛” 7个类型的性状和基因组遗传差异比较分析。结果表明,7个类型在调查的株高、穗长、穗粒数、粒长、粒宽、单株穗数等16个性状方面存在差异,其中矮孟牛V型的主要产量构成因素等性状比较协调,总体优于其他6个类型。在检测的2 210对SSR、EST-SSR和STS标记中,有656对标记可在矮孟牛三亲本中显示多态性,将其用于矮孟牛7个类型全基因组遗传差异分析,并利用GGT2.0绘制7个类型的遗传差异图谱。在矮孟牛V型的1A、1B、2D、3A、4D、7A染色体上检测到8个特异位点,利用矮丰3号/牛朱特和孟县201/牛朱特构建的2个F₂分离群体,经IciMappingV3.0单标记QTL作图分析,发现矮孟牛V型部分特异位点附近存在与产量构成因素等重要性状相关的QTL。矮孟牛V型的基因组特异位点可能是它作为骨干亲本区别于其他姊妹系的重要基因组特征。     

棉花杂交种SSR标记检测技术的研究

[目的]研究棉花杂交种SSR分子标记检测技术.[方法]以天云1号、天云3号及各自亲本为材料,用SDS-CTAB法提取组织DNA,通过SSR-PCR技术, 进行SSR标记引物的筛选.[结果]从107对引物中共筛选出8对多态性效果较好的引物,平均每对引物产生3.2个多态性位点.[结论]该方法可以准确地鉴别出材料间的差异,为棉花杂交种分子检测提供了一个准确、稳定、快捷、实用的检测方法.     

植物细胞质雄性不育相关基因及其分子标记研究

植物细胞质雄性不育(plant cytoplasmic male sterility,CMS)在自然界中普遍存在,它是植物在有性繁殖过程中产生非正常花粉、花药或者雄配子体而形成的一种可以遗传给后代的现象,近年来在生产实践中发挥了巨大作用,逐渐成为研究热点。随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的技术手段被应用到研究CMS中。前人研究结果已证实CMS和线粒体有关。现今已分离到了与CMS相关的基因或片段,并开发出了与不育性状和恢复基因连锁的分子标记。本文就上述研究的相关进展进行概括论述。     

小麦质核互作型雄性不育系线粒体DNA变异性的RAPD分析(英文)

在杂交小麦选育中,为了更好地利用细胞质雄性不育性,研究与不断挖掘新的不育细胞质类型及其对应育性恢复基因以改良现有不育资源至关重要.基于这一目的,本文对具有山羊草属细胞质的四类不育系线粒体DNA(mtDNA)进行了RAPD分析,分别比较了具有同一细胞质背景的山羊草、雄性不育系,以及该类不育系与恢复系组配的可育杂种F1的mtDNA的变异性.结果显示,供试山羊草与其对应细胞质雄性不育系在mtDNA上存在明显多态性,表明不育系在质核互作的影响下很可能已导致mtDNA发生变异:而不育系与对应的可育杂种F1在mtDNA上也存在多态性,同样表明育性恢复核基因对不育系进行育性恢复的过程中亦可能引起mtDNA发生相应变异;mtDNA变异很可能涉及到不育系育性本质的改变.