长春地区梅花鹿毕氏肠微孢子虫分子流行病学调查

为了掌握长春地区梅花鹿毕氏肠微孢子虫(Enterocytozoon bieneusi)的感染率及基因型种类的分布情况,探究其在人与动物之间传播的源由,本研究于2018年12月-2019年12月期间采集长春地区8个养殖场共计538份梅花鹿粪便样品进行毕氏肠微孢子虫的流行病学调查及基因型分析,经PCR鉴定,测序分析、序列拼接比对以及系统进化分析。试验结果表明,长春地区梅花鹿毕氏肠微孢子虫的感染率为17.84%(96/538),不同养殖场的感染率为0~47.96%;研究共发现14种基因型(BEB6、EbpC、Ⅰ、JLD-Ⅲ、JLD-Ⅸ、JLD-ⅩⅤ、JLD-ⅩⅥ、JLD-ⅩⅦ、JLD-ⅩⅧ、JLD-ⅩⅨ、JLD-ⅩⅩ、JLD-ⅩⅪ、JLD-ⅩⅫ和JLD-ⅩⅩⅢ),其中BEB6为优势基因型。应用多位点序列分型(MLST)方法,选择MS1、MS3、MS4以及MS7位点对毕氏肠微孢子虫阳性样本进行多态性和群体遗传结构分析,结果显示,在96份阳性样品中,共有16份阳性分离株在至少2个位点同时扩增成功,形成10个多位点基因型(multilocus genotypes,MLGs),相同的基因型之间存在不同亚型,表明长春地区梅花鹿毕氏肠微孢子虫具有丰富的遗传多样性。本研究应用分子生物学方法对长春地区梅花鹿毕氏肠微孢子虫的流行病情况及基因型进行分析,研究结果不仅为梅花鹿毕氏肠微孢子虫防控提供科学依据,也为防控毕氏微孢子虫在人和动物间的传播提供基础数据,对保障公共卫生与健康意义重大。     

黄淮海麦区部分小麦品种的抗旱性评价及相关分子标记的有效性验证

为研究黄淮海麦区小麦品种的抗旱性，对黄淮海麦区46个小麦品种萌发期的抗旱性进行鉴定，验证3个抗旱性相关分子标记的有效性，并利用分子标记检测抗旱性相关基因 1-feh-w3、 TaDreb-B1、 TaNRX-B1的单倍型分布。结果显示，供试材料的平均相对发芽率为64.8%，变化范围为30.7%~95.4%，中等及以上抗旱性等级小麦品种占比84.8%。 1-feh-w3基因的Westonia type单倍型平均相对发芽率显著高于Kauz type单倍型，但与相对发芽率相关性并不显著。 TaNRX-B1基因的 TaNRX-B1a单倍型平均相对发芽率显著高于 TaNRX-B1b单倍型，且与相对发芽率显著相关。 TaDreb-B1基因的 TaDreb-B1a单倍型平均相对发芽率显著高于 TaDreb-B1b单倍型，品种占比达到95.7%，在小麦抗旱性中起重要作用，与相对发芽率相关性也不显著。单倍型组合Westonia type/TaDreb-B1a/TaNRX-B1a的平均相对发芽率最高，为76.79%。筛选出抗旱性较好的小麦品种14个，分别为徐麦36、中植0914、囤麦127、洛麦26、百农418、齐民7号、丰德存麦20、丰德存麦12、丰德存麦1号、赛德麦7号、驻麦328、周麦32、国红3号和迁麦088，可以在小麦育种中作为抗旱种质加以利用。     

基于DNA条形码的红翅大小蠹和黄杉大小蠹分子鉴定

外来有害生物的快速准确鉴定有助于提高口岸检疫效率。红翅大小蠹(Dendroctonus rufipennis)和黄杉大小蠹(D. pseudotsugae)作为大小蠹属的非中国种是我国口岸原木检疫中频繁截获的检疫性有害昆虫。本研究以mtDNA COI基因5′端和3′端序列为标记对红翅大小蠹与黄杉大小蠹的11个样本开展分子鉴定有效性评价。结果显示,当以COI基因5′端和3′端为靶标时,两种大小蠹间的平均遗传距离分别为0.181和0.144,是种内遗传距离的60.3和48倍,且种内、种间遗传距离间无重叠现象,在系统发育树上都能聚为独立的分支,表明mtDNA COI基因5′端和3′端序列均可有效区分红翅大小蠹与黄杉大小蠹。     

玉米主要株型性状与产量的全基因组关联分析

为了深入剖析玉米的株型性状和产量性状的遗传基础及其相关关系,本研究以204份玉米自交系作为关联群体,利用分布于玉米全基因组上的558 529个单核苷酸多态性标记(SNPs)对5个相关性状进行全基因组关联分析。结果表明,供试自交系各性状基本呈正态分布,且各性状间存在丰富的变异,变异系数在9.00%~50.00%之间;通过相关性分析和热图层次聚类分析株型和产量相关性状间彼此紧密关联;且由主成分分析筛选出总体方差累计贡献率达到71.667%的主成分2个;以P≤1×10^-5为显著阙值,利用Q+K模型对供试材料的5个相关性状进行全基因组关联分析,在株高、穗位高和单穗重间共检测到13个显著的SNP位点,分别分布于玉米的第3、第5、第6、第7号染色体上,而在总叶片数和穗上叶数间未检测到显著的SNP位点;在显著SNP上下游各50 kb范围共搜索到39个相关候选基因,其中有注释的基因12个,并对株高与穗位高最佳候选基因进行了预测。本研究通过对玉米株型及产量相关性状进行全基因组关联分析,为后期基因功能的验证与新功能的开发奠定了良好的基础。     

大白菜抽薹相关基因BrFLC1的KASP标记开发

为了提高大白菜耐抽薹品种的分子育种效率,本研究针对大白菜抽薹相关基因BrFLC1第6个内含子的第一个碱基(Pi6+1)G-A的SNP变异开发进行高通量检测的竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记。结果表明,开发的KASP标记BrFLC1-KASP1可有效将晚抽薹类型材料Y177-12(G)和早抽薹类型材料Y195-93(A)分为2组。利用BrFLC1-KASP1标记可以对57份大白菜材料的基因型进行有效鉴别,且鉴定结果与酶切扩增多态性标记(CAPS)G-MvaI以及直接测序法的鉴定结果完全一致。综上所述, BrFLC1-KASP1标记在大白菜材料中具有通用性,且具有准确率高、成本低、效率高的特点。本研究结果对大白菜耐抽薹性的分子标记辅助选择具有重要的育种实践价值。     

芒属植物叶绿体InDel标记的开发与应用

研究利用芒属植物(芒02381和荻04005)叶绿体全基因组测序的结果,开发12对InDel标记。采用正交设计法优化cpInDelPCR体系,得到模板DNA、dNTPs、Mg2+、引物、TaqDNA聚合酶5个关键因素在体系中的最佳组合。12对InDel标记对43份芒属和2份甘蔗材料进行扩增,共扩增出538条条带,其中3对引物扩增出13条多态性条带,占总数的2.4%。将所有位点读带转化为数值矩阵并用UPGMA法聚类,在遗传相似系数1.4的水平上,和南荻聚为一类,而芒和与五节芒、双药芒、红山茅、尼泊尔芒、甘蔗聚为一类,4个具有杂交种特征的材料单独聚为一类。试验开发的芒属植物cpInDel标记可用于芒与荻的区分,指导芒属植物的杂交育种。     

Identification and Molecular Characteristics Analysis of Porcine Epidemic Diarrhea Virus Variants

To ascertain a diarrhea case in a pig farm in Shandong province,the pathological changes of dead piglets were observed and nested RT-PCR test was carried out on 7 diarrhea samples for porcine epidemic diarrhea virus (PEDV).Pathological examination revealed that intestine was detected as enlargement,hyperemia and edema.After histological examination,the typical microscopic lesions of intestine were disappearance of epithelial cells,villus shrinkage and shortening.The result of nested RT-PCR showed that all of the 7 samples could amplify a specific target band of PEDV.Molecular characteristics of two field strains showed that they had an amino acid homology of 92.3% to 92.4% with vaccine CV777 and 96.6% to 98.6% with other previous field strains which sequences were downloaded from GenBank.Phylogenetic tree analysis further revealed that all of PEDV strains could be mainly divided into two clusters of G1 and G2. G2 consisted of the field strains of our study and other field strains from USA,China and so on,which had the same sequence characteristics of two insertions and one deletion,while G1 consisted of all vaccines of CV777 and several older field strains from China and Korea.These results indicated that our field strains were the dominant strains in recent epidemic diarrhea occurrence.Moreover,its molecular characteristics might be a characterization of differentiating the field and vaccine strains.