全长cDNA文库的构建方法

全长cDNA文库的构建是进行功能基因组研究的一种经济、快速、有效的途径,克服了传统cDNA文库的缺点,节省了基因克隆和功能鉴定的时间,促进了功能基因组的研究进程。目前有6种构建全长cDNA文库的方法,包括Oligo-Capping、CAPture、SMART、CAP-trapper、CapSelect、CAP-jumping。这几种方法在起始材料用量、文库构建技术、实验操作复杂程度和文库构建质量等方面构存在不同程度的优缺点,但综合比较而言,SMART和CAP-trapper这两种方法比较有实际应用价值。SMART法适于简单、快速地构建一般质量的cDNA文库,如果采用Little-cycle SMART和Large-size SMART这两种改进技术,所建文库质量也非常好;CAP-trapper法虽然对实验技术要求较高,实验过程复杂,但所建文库全长率高,冗余性低,建库效率高,是目前构建高质量文库最好的方法。     

大豆对SMV3号株系的抗性鉴定及遗传分析

花叶病毒是危害大豆生产最重要的病害之一,培育抗病品种是防治花叶病毒病最经济而有效的方法.中国农科院育成品种中品95-5383对SMV3号株系表现高抗,构建杂交群体,遗传群体为来源于中品95-5383和IA2020的含有90个单株的F2分离群体,每个F2单株随机取30粒自交获得F2∶3家系.在苗期对F2∶3家系进行接种SMV3号株系,根据卡方检测,群体F2∶3接种鉴定比例为1∶2∶1,推测相应F2单株的基因型,分析其抗病遗传机理.接种鉴定结果表明,中品95-5383对SMV3的抗性受一对隐性基因控制.     

大豆花叶病毒病研究进展

 大豆花叶病毒病是世界性病害,导致大豆产量降低并产生种粒斑驳。目前国内外对SMV株系的划分不统一。美国报道了G1-G7,G7A,C14九个株系,日本报道了A-E 5个株系,中国东北1、2、3号株系,江苏SA-SH株系,湖北S1,S2株系,黄淮Y 1-Y7株系。各地学者开展了抗源的鉴定和抗病育种工作,筛选和选育出一批抗病品种。美国已命名3个抗性基因,Rsv1,Rsv2,Rsv3。由于抗源不同,对中国东北3个株系SM V抗性遗传研究结果不同,抗性受1对或2对显性或隐性基因控制;对江苏株系抗性遗传研究结果一致,抗性受单显性基因控制。对感染SM V后大豆植株及种粒生理生化性状的变化及抗性机制进行了研究,表明过氧化物酶同工酶等性状与抗性有关。目前已鉴定出与抗性基因连锁的SSR,RFL P和R APD分子标记,成功的克隆了SMV外壳蛋白基因并导入大豆中。     

大豆三系的选育及恢复基因的SSR初步定位研究

以栽培大豆ZD8319为母本,分别与SG01、JX03和PI004杂交,再用父本回交5次,选育出阜CMS1A、阜CMS2A和阜CMS3A三个高度不育的不育系。正反交结果表明,这3个不育系为质核互作不育系（CMS）,花粉为典败型不育,且不育性稳定。与3个不育系广泛测交,筛选与不育系配合力高、育性恢复力强的强优势组合,从中鉴定出恢复度高的恢复系5个（蒙-06,YC04,阜84-5-4,ZY9010,Z9001）,使栽培大豆质核互作不育系三系配套。通过测交发现,阜CMS1A、阜CMS2A比阜CMS3A育性易被恢复。用这2个不育系和5个恢复系的核基因组DNA为模板,进行简单重复序列（simple sequence repeat, SSR）分析,从60对核心引物中筛选出在2个不育系和5个恢复系间有特异带的SSR引物,分别为Satt143、Satt168、Satt441。表明这3个SSR标记是与恢复基因有关的3个等位位点。并把恢复基因初步定位于2个分离群体上的6个连锁群上。     

外源抗草膦EPSPs基因在大豆基因组中的整合与定位

通过基因特异引物扩增和免疫层析试纸法分别对EPSPs基因和其编码的蛋白进行检测。结果表明,EPSPs基因不仅已整合到大豆基因组中,而且EPSPs蛋白可以正常表达。利用染色体步移方法获得了转基因大豆插入位点的侧翼序列,序列比对表明35S上游的大豆DNA序列起始于Gm02:7912740,NOS下游的大豆DNA序列起始于Gm02:7777705。外源基因不是以点插入方式整合,而是导致大豆基因组约135 kb片段的移位和重排。基因组序列重排导致一个编码HEC1和HEAT repeat功能域的基因(Glyma02g09790)结构受到影响,该基因在ABA和PEG处理时下调表达。本研究发现外源基因的插入导致插入位点附近DNA序列发生重排,并鉴定出一个编码HEC1和HEAT repeat功能域的基因可能会在ABA信号通路中参与干旱胁迫应答。本研究通过对抗除草剂EPSPs基因在大豆基因组中的插入位点分析,明确了外源EPSPs基因在大豆基因组中的整合、定位及其侧翼序列,为转基因大豆安全评价提供了依据。     

应用SNP精准鉴定大豆种质及构建可扫描身份证

为加强大豆种质资源管理及品种保护, 本研究构建了一套基于单核苷酸多态性(SNP)标记的快速鉴定体系。选用分布于13个基因的23个SNP标记对599份大豆表型精准鉴定种质进行基因型分析。结果表明, SNP标记的遗传多样性指数范围0~0.722, 其中3个SNP在供试材料中不存在碱基差异, 2个SNP为特异等位变异。从具有多态性的20个SNP中选出14个(GlySNP14)用于种质鉴定, 其中12个为高多态性SNP, 2个为特异性SNP。模拟结果表明, GlySNP14的种质鉴别能力(750份种质)高于任意相同数目标记构成的SNP随机组合(最多361份种质)。GlySNP14在599份种质中共形成了176个单倍型, 其中100份种质具有独特的单倍型。结合这些种质的其他属性, 构建了100份种质由38个数字组成的身份证, 前10位数字为种质属性信息码, 包括品种类别、来源地等; 11~38位数字为品种分子指纹码, 代表品种的特异分子信息, 并最终以一维码和二维码的形式表示, 为种质资源简易管理与保护利用提供了有效途径。     

大豆引进种质抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐基因型鉴定及优异等位基因聚合种质筛选

我国从美国、俄罗斯、日本等26个国家或地区共引进大豆种质3218份, 仅对部分种质进行了大豆胞囊线虫病(Soybean cyst nematode, SCN)、大豆花叶病毒病(Soybean mosaic virus, SMV)和盐敏感性的抗性鉴定, 但基因型的系统分析尚未见报道。本研究针对大豆抗胞囊线虫病3个基因(rhg1、Rhg4、SCN3-11)和耐盐基因(GmSALT3)开发KASP标记5个, 结合与大豆花叶病毒抗性相关的1个SCAR标记(SCN11), 对1489份大豆引进种质进行基因型鉴定。结果表明, 具有优异等位基因的种质共1084份; 携带3个位点优异等位基因的种质19份, 包括抗胞囊线虫病3个位点(rhg1、Rhg4、SCN3-11)叠加(Peking型)种质3份, 聚合抗胞囊线虫病基因和抗花叶病毒病标记7份, 聚合抗胞囊线虫病和耐盐基因2份, 聚合抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐基因7份; 携带4个位点优异等位基因的种质9份, 包括聚合抗胞囊线虫病基因和抗花叶病毒病标记6份, 聚合抗胞囊线虫病和耐盐基因2份, 聚合抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐7份; 携带5个位点优异等位基因8份, 聚合了抗胞囊线虫病、抗花叶病毒病和耐盐优异等位变异。在这些携带优异等位变异的种质中, 44份已由前人证明具有相应的抗性。携带3个或3个以上优异等位基因的36份种质中, 有52.78%种质的一种或两种特性已被报道。在不携带抗性优异等位变异的种质中, 93份已证明有耐盐性或对SMV3号株系抗性, 这些种质可能存在新的抗性(等位)基因。本研究利用高通量分子标记筛选出的携带抗病、抗逆优异等位基因的种质为我国大豆资源表型鉴定、抗源的快速筛选及利用提供理论依据和新思路。     

以湖南和湖北大豆[Glycine max（L.）Merr.]为例分析影响遗传多样性评价的因素

以不同来源大豆种质为材料进行基因组SSR分析,探讨大豆遗传多样性研究方法,旨在为科学评价大豆种质资源提供参考。当取样比例相同时,湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆,但两省大豆遗传多样性指数之间没有显著差异。当取样量相同时,利用随机取样法比较,湖南大豆的遗传多样性显著高于湖北,而利用聚类取样比较,两省大豆的遗传多样性没有显著差异。在遗传多样性指数相同情况下,湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆。取样数与三个遗传多样性评价参数（等位变异数、Shannon指数、He）之间均达到显著和极显著相关。以湖南大豆为例,估算出在大豆SSR遗传多样性分析中,至少需要50~60个样本,即占总体9.0%~10.8%的取样比例,才能代表总体的遗传变异。提出在评价大豆遗传多样性时,应用大豆样本数对其遗传多样性指数计算公式进行修正,建议将Shannon指数计算公式改为H＝－lnN ∑P_i lnP_i (N为样本数)。根据修正公式分析,结果表明,湖北大豆的遗传多样性高于湖南大豆。     

国外种质对中国大豆育成品种遗传贡献的分子证据

用SSR标记对32份中国大豆品种与40份国外引进大豆育成品种祖先亲本的遗传多样性进行分析,以明确引进国外大豆种质对中国大豆育种的遗传贡献。结果表明,在22个SSR位点共检测到170个等位变异,中国大豆和引进国外大豆平均等位变异数分别为6.0和6.9个,遗传多样性指数都为0.71,国外品种中检测到48个特有等位变异,而中国大豆中仅检测到22个,且共有等位变异在中外大豆中的分布频率差异较大。聚类分析也发现中国育成品种与国外引进大豆存在较大差异。遗传组成分析发现,Amsoy和十胜长叶2个国外种质的引入使5个中国大豆育成品种增加了23个国外种质特有等位变异;其在育成品种中的保留比例为29.13%,但不同遗传背景中保留的等位变异不同,说明国外种质在中国大豆育种中起着重要作用,而且仍有很多特有等位变异没有被利用,可以继续作为亲本在中国大豆改良中发挥作用。     

大豆引种与交流规划方略的研究

大豆引种与交流规划方略的研究常汝镇，孙建英，邱丽娟（中国农业科学院作物品种资源研究所，北京１０００８１）在我国的现有农作物中（大田作物、果树和蔬菜），约有４０多种是来自国外的（１）。作物种质的交换、引种和利用是提高我国农业生产的一个重要途径。引种大大...