奶牛犊牛腹泻源大肠埃希氏菌耐药情况及LEE相关基因的检测

为了明确宁夏地区奶牛犊牛腹泻源性大肠埃希氏菌的分离率、耐药情况和LEE毒力岛eaeA和ler基因的携带情况,采集宁夏5市16个规模化奶牛场1～2月龄犊牛病理性腹泻样本157份,采用微生物学方法培养、VITEK 2 Compact生化鉴定和PCR鉴定,应用PCR方法进行分离株LEE相关基因检测。结果分离鉴定到大肠埃希氏菌62株,对四环素耐药率为100%,对阿莫西林、氟苯尼考、哌拉西林等9种药物的耐药率大于90.00%,对阿米卡星较为敏感,耐药率为11.29%;LEE毒力岛eaeA基因的检出率为11.29%(7/62),ler基因的检出率为79.03%(49/62),二者同时检出率为3.23%(2/62)。结果表明,LEE的存在,可能是某些奶牛场犊牛腹泻大肠埃希氏菌病的原因之一,建议临床治疗犊牛腹泻大肠埃希氏菌病可以首选阿米卡星。     

紫花槭秋季叶色表达转录组初步分析

为了丰富紫花槭转录组数据,进一步开展紫花槭秋季叶片呈色机制研究.本研究以紫花槭秋季转色期三个阶段(前期,中期,后期)叶片为材料,采用高通量测序技术进行转录组初步分析.转录组数据共获得50501条Unigene,有35316条Unigene在数据库中得到注释,其中NR数据库中注释到的Unigene数量最多,共35024条,占69.4％.在注释到的物种中,紫花槭比对的Unigene与甜橙(Citrus sinensis)相似度最高,共有4290条,占12.25％.紫花槭转录组中的Unigene根据GO功能可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类,共有25375条,其中生物学过程的基因最多,主要聚集于代谢过程和细胞过程等.基于Unigene库的基因结构分析,其中SSR分析共获得12711个SSR标记,占Unigene总数的36％.SSR位点共包含150种重复基元,单碱基重复所占比例最高(7184个,61.86％),四碱基重复、五碱基重复和六碱基重复所占比例较低.Unigene库中共有328239个SNP位点,发生频率为1/190 bp,SNP位点分为转换和颠换两种类型的碱基替换方式,其中碱基转换位点213787个(65.13％),碱基颠换位点114452个(34.87％),碱基转换类型发生频率高于颠换类型.6种单碱基变异中,2种转换类型A/G、C/T的发生频率分别为33.03％和32.10％;4种颠换类型中A/T发生频率最高,为11.52％;C/G发生频率最低,为5.79％.紫花槭转录组秋季叶色表达的转录组分析,可为紫花槭叶色基因调控、定向分子育种和培育彩叶新品种提供研究提供基础的数据信息.     

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。     

利用高通量测序快速定位目标性状位点的研究

为了快速鉴定目标性状遗传位点,开发与性状连锁的分子标记,用于剔除高世代选育株行中不利性状,从而加速育种进程。以大豆MS轮回群体中发生花色分离的F_6株行为研究材料,利用其衍生的F_(6∶7)中20个紫花和17个白花纯合家系分别构建2个DNA混池,通过高通量重测序技术获得变异信息,明确SNP富集区,并在SNP富集区内开发分子标记对目标性状进行连锁分析。结果显示,在2个DNA混池间发现329 992个SNP位点,表明混池间的遗传背景已经非常相似,但未发现明显SNP富集区,表明可能存在较多假阳性位点;进一步对高质量(Quality100)的SNP变异位点进行筛选,并去除杂合SNP位点,最终获得3 371个可信位点。其中,位于13号染色上的SNP变异有700个(占比20.77%),并在20～30 Mb的物理区间形成一个最大的SNP富集区,推测调控花色的W1位点可能位于此区间内。利用该区间内SNP信息开发出dCAPS-1、dCAPS-2分子标记,连锁分析结果显示其与W1位点紧密连锁(W1-(0.4 cM)-dCAPS-1-(2.3 cM)-dCAPS-2),表明W1位点位于SNP富集区内。综上所述,通过构建高世代株行的分离群体混池,利用高通量测序方法可以快速定位控制目标性状的遗传位点,且开发的dCAPS标记可以有效剔除不利性状,从而加速遗传育种进程。     

基于SLAF-seq技术的金花茶SNP标记 开发及遗传分析

为了解金花茶种质的遗传关系,利用SLAF-seq测序技术对在不同地区收集的25份金花茶种质与山茶科其他5份种质进行测序。以猕猴桃基因组为参照,对金花茶基因组DNA酶切构建SLAF-seq文库,利用SLAFseq测序技术对其进行高通量测序、SNP标记开发及其进化关系分析,在多态性SLAF标签上开发特异性SNP位点,最后根据SNP位点构建25份金花茶种质与山茶科其他5份种质的进化树。最终共开发1 471 113个SLAF标签,其中多态性SLAF标签有69 597个;共得到443 819个群体SNP位点,其中高一致性的群体SNP位点119 452个。遗传分析结果表明,金花茶种群的遗传多样性水平较高,可分成2个大的类群,其中第2类群包含了全部收集的金花茶种质,其又可分为3个亚族,这3个亚族的分化有明显的地域特征。第1亚族主要是来源于越南的金花茶品系,第2亚族由2个越南的金花茶品系和5个中国的金花茶品系组成,第3亚族全部由来源于中国的金花茶品系组成。研究结果从基因组水平揭示不同地区金花茶种质之间的遗传关系,所开发的SNP位点可进一步用于金花茶种群的进化分析、重要性状的关联分析等。     

江口萝卜猪UCP2基因启动子变异分析

【目的】研究江口萝卜猪UCP2基因启动子变异,并对其进行生物信息学分析,为江口萝卜猪品种选育及开发利用提供理论依据。【方法】利用江口萝卜猪基因组DNA构建混合DNA池,PCR产物直接测序后采用DNASTAR等生物软件分析筛选出SNP位点,然后采用Neural Network Promoter Prediction、TFsitescan、WebGene等生物信息学分析软件预测单核苷酸突变前后的UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点和CpG岛。【结果】在江口萝卜猪UCP2基因启动子上共筛选到3个SNPs位点,分别是G~(-84)A、G~(-161)C和T~(-366)A。利用生物信息学分析软件分析单核苷酸突变对UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点及CpG岛的影响,结果发现,从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到的3个SNPs位点均不在预测到的启动子核心区域,但靠近转录起始点;3个SNPs位点也不在预测得到的CpG岛内,且不会影响UCP2基因启动子的甲基化水平;3个SNPs位点能在不同程度上导致转录因子结合位点消失或产生新的转录因子结合位点,其中G~(161)C突变对转录因子结合位点的影响最大。【结论】从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到3个SNPs位点,分别为G~(-84)A、G~(-161)C和T~(-366)A,虽然这3个SNPs位点均不在启动子核心区域及CpG岛内,但不同程度造成转录因子结合位点消失或产生,其中G~(-161)C的影响最大,可能是调控UCP2基因表达的重要功能突变位点。     

基于SNP标记的小麦高通量身份鉴定模式

为探索小麦品种高通量SNP身份鉴定模式，利用 wheat 90K SNP芯片对380份小麦品种进行了全基因组扫描、分析和评价，从中筛选出高质量、高分辨率、单拷贝和均匀分布的候选SNP标记384个，能将除近等基因系以外的所有品种区分开；基于组合最优化算法，获得小麦品种高通量鉴定最少SNP位点组合一套，包含14个SNP标记，区分能力与384个SNP标记相同。将14个SNP位点转化成KASP标记，分析选取的95份样品，结果显示，芯片平台和KASP平台上的基因分型结果一致。考虑品种实际鉴定过程中存在样本量大、高度近似品种少等情况，权衡准确、经济、灵活、快速、通量高等检测需求，建议品种高通量身份鉴定可采取“核心位点+扩展位点”的模式进行。本研究为小麦等农作物品种SNP高通量身份鉴定技术体系的建立和指纹数据库的构建提供了有利的参考。     

玉米高密度SNP遗传图谱构建及其秃尖QTL定位

[目的]构建在秃尖性状上存在明显差异的玉米高密度SNP遗传图谱,并对其秃尖QTL进行定位,为玉米秃尖分子机理研究及玉米抗秃尖品种选育提供理论参考.[方法]以无秃尖性状的自交系S群411331为母本、有秃尖性状的自交系综53313为父本,通过杂交和自交获得F2代群体.利用容量达10K的分子芯片获取大量SNP分子标记,从中筛选出具有多态性的SNP分子标记,构建F2代群体的高密度遗传图谱,并结合秃尖表型数据,分别采用QTL定位软件Rqtl和QTL.gCIMapping.GUI 1.1对相应的秃尖QTL位点进行鉴定及定位.[结果]F2代群体的平均秃尖长度为4.25 cm,说明其秃尖性状更偏向于父本综53313,秃尖整体较长,且秃尖变幅为0~6.1 cm,偏度和峰度值均位于-1.00~1.00,符合数量性状的分布特征.从2612个多态SNP分子标记中共筛选出2599个SNP分子标记成功构建遗传连锁图谱,总图距5624.38 cM,标记间平均距离2.27 cM.利用Rqtl共检测到6个QTL,分别位于第3、4、5、6、8和9染色体,其中加性效应和显性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,解释遗传变异的14.4%和16.3%.利用QTL.gCIMapping.GUI 1.1共检测到9个QTL,分别位于第1、4、5、6、8和9染色体,显性效应和加性效应最大的2个QTL分别位于第6和8染色体,与Rqtl检测结果相比,二者均在第8和9染色体的同一位置检测到1个QTL,在第5染色体检测到的QTL位置也较邻近,且效应最大的2个QTL均位于第6和8染色体;不同之处在于Rqtl在各染色体上只检测到1个QTL,而QTL.gCI-Mapping.GUI 1.1在第6和8染色体分别检测到2和3个QTL,在第1染色体检测到1个QTL,在第3染色体未检测到QTL,而Rqtl检测出的第1和3染色体QTL情况相反.[结论]玉米秃尖QTL分别位于第1、3、4、5、6、8和9染色体,其中主效QTL在第6和8染色体.     

OCX-32基因内含子变异对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的影响

[目的]探讨OCX-32基因对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的遗传效应,为长顺绿壳蛋鸡的保种选育及开发利用提供参考依据.[方法]以长顺绿壳蛋鸡为材料,采用PCR产物直接测序法筛选OCX-32基因SNP多态位点,实时荧光定量PCR检测组织表达谱,运用SPSS 19.0广义线性模型(GLM)分析SNP位点基因型或双倍型与所测定性状指标的相关性.[结果]在长顺绿壳蛋鸡OCX-32基因中检测到3个SNPs位点,分别是位于内含子1上的g.22592323G>T及内含子3上的g.22597350T>C和g.22597555G>A.卡方(χ2)检测结果发现,g.22597350T>C位点的基因型分布显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05,下同).连锁不平衡分析结果显示,3个SNPs突变位点不存在强连锁不平衡,共发现4种单倍型和8种双倍型,单倍型H1和双倍型H1H2频率最高,分别为0.523和0.345.实时荧光定量PCR检测结果显示,OCX-32基因在长顺绿壳蛋鸡12个组织中存在不同程度的表达,表达量排序为肾脏>心脏>子宫>腹脂>小肠>脾脏>肝脏>腺胃>胸肌>胰腺>肺脏>肌胃.关联分析结果显示,g.22597350T>C位点CC基因型在蛋壳强度和蛋壳重2个品质指标上显著高于CT基因型和TT基因型;双倍型H4H4个体的蛋壳强度显著高于其他7种双倍型个体,蛋壳重显著高于H2H4个体.[结论]OCX-32基因内含子变异能影响长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质,检测到的3个SNPs位点可作为鸡蛋壳品质选择的遗传分子标记,其中突变位点g.22597350T>C的CC基因型和双倍型H4H4是影响蛋壳强度和蛋壳重的关键基因型和双倍型,有利改善蛋壳品质.