基于SSR分子标记的68份柚类种质资源亲缘关系分析

[目的]用17对SSR引物对68份柚类种质资源进行遗传背景研究,推演其亲缘关系,为更好地利用这68份材料提供参考.[方法]17对SSR引物进行PCR扩增;用Power Marker V3.25软件计算观测等位变异数(Na)、有效等位变异数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、香农多样性指数(I)和引物多态信息含量(PIC);用Ntsys2.0计算材料间的遗传距离并进行聚类;用Structure2.3.4推导群体遗传结构.[结果]17对引物扩增出62条多态性条带,平均为3.6470条.计算得出这62个多态性标记位点的平均等位变异数Na为3.4706,平均有效等位变异数Ne为2.1523,平均观测杂合度Ho为0.4542.平均期望杂合度He和香农多样性指数I分别为0.4810和0.8482,多态信息含量(PIC)平均值为0.4198.在遗传距离0.36处将材料分成5个类群,结构分析中将材料分成4个组群,聚类分析和结构分析结果基本一致.[结论]所选材料具有丰富的遗传多样性,聚类和结构分析的结果能直观地了解这68份材料的亲缘关系,并对其中可能的同物异名品种进行筛选.     

整合资源 科学规划 九天集团勇当连云港旋耕机产业“领头羊”

江苏连云港市的旋耕机产业在国内曾有傲视群雄的历史,为连云港经济发展作出过巨大贡献。在市场激烈的竞争、大浪淘沙般的洗礼中,整个产业重新洗牌,从行业萎缩到遍地开花。至2007年底,仅灌云县内组装旋耕机的企业及零部件配套厂家就达151．0家之多．连云港的旋耕机再度赢得全国市场60％的销售份额,成为全国名副其实的产业基地。但与此同时,一些企业为了生存．没有从品牌建设上做文章,只靠不惜血本的低价倾销,造成市场经营秩序混乱。     

柑橘CCD基因家族鉴定及CcCCD4a对果肉颜色的影响

【目的】研究类胡萝卜素裂解双加氧酶（CCD）基因家族在柑橘基因组中的分布、结构及进化,对CcCCD4a在果肉颜色形成过程中的表达及其在不同果肉颜色的柑橘种质中的基因型进行研究,为开发用于果肉颜色的分子辅助育种标记奠定基础。【方法】根据已报道的CCD,采用同源比对法检索柑橘基因组中的CCD家族基因（CcCCD）。采用生物信息学软件构建系统进化树,进行亚细胞定位预测,预测蛋白质的相对分子质量与等电点（pI）等理化性质,预测保守motif,绘制家族基因Scaffold定位图。利用实时荧光定量PCR技术（qRT-PCR）分析CcCCD4a在柑橘果实颜色发育过程中的表达模式,利用测序技术鉴定30个柑橘品种的CcCCD4a基因型,采用Tassel软件进行单倍型分析。【结果】从克里曼丁橘（Citrus clementina）基因组中鉴定出14个CcCCD基因家族成员,可将其分为5个亚家族,即CcCCD1、CcCCD4、CcCCD7、CcCCD8和CcNCED。该家族蛋白理论等电点分布在6.05—8.53,编码氨基酸数目介于412—611个;亚细胞定位预测结果显示该基因家族成员主要位于叶绿体和细胞质中;聚类分析发现,CCD8亚家族与其他家族成员遗传距离较远,柑橘中各CCD均能在其他物种中找到同源基因;Scaffold定位分析发现,14个CCD家族成员成员分布在除5号Scafflod外的所有Scafflod上,且分布不均匀。对10个柑橘品种在4个时期的果肉色泽进行表型鉴定,随着果实趋于成熟,果肉的色调角（h）逐步下降,果肉颜色逐步加深;CcCCD4a在不同柑橘品种中相对表达量存在显著差异,果肉颜色为浓橙红色的品种CcCCD4a表达量显著低于果肉为橙色或浅橙黄色的品种(P<0.05),CcCCD4a相对表达量与色调角呈显著正相关(P<0.05);对30个柑橘品种进行测序分析,发现单倍型hap-1、hap-4和hap-5为果肉浓橙红色品种优势单倍型。【结论】‘克里曼丁’橘包含14个CCD基因家族成员,各成员均含有RPE65保守结构域,并定位于细胞的不同位置,分布在不同的Scaffold上。CcCCD4a参与柑橘果肉颜色的形成,其基因相对表达量与果肉色调角呈显著正相关,可作为潜在的柑橘果实颜色的辅助育种标记,尤其是单倍型hap-1、hap-4、hap-5与果肉红色的关联度较高,对颜色育种的早期杂种群体筛选有一定帮助。     

利用Target SSR-seq技术鉴定温州蜜柑芽变材料

【目的】柑橘芽极易发生变异,用形态学的方法鉴定这些芽变材料,易受环境、栽培条件等因素影响,而利用深度测序技术开展柑橘芽变材料鉴定,能够获得变异位点的基因型;同时,建立的技术体系也有利于柑橘资源的精准鉴定、种质资源的遗传多样性研究和植物性品种权保护。【方法】本研究通过靶位点SSR测序技术对柑橘芽变材料开展鉴定。首先利用柑橘全基因组序列扫描发掘SSR,采用多态性较高的SSR位点用于柑橘芽变材料的区分,进一步利用多路复用PCR扩增构建SSR靶位点文库,并通过MiSeq深度测序方法对2份温州蜜柑芽变材料的SSR靶位点进行测序验证。再利用开发的SSR标记对22份优质柑橘种质资源进行遗传多样性分析。【结果】利用GMATA软件在克里曼丁红橘（Citrus clementina Hort. ex. Tanaka）参考基因组和温州蜜柑（Citrus unshiu Macf.）基因组中分别获得69 101个和80 193个SSR,其中以AT/TA为主的2基序SSR最多,3基序中以AAT最多,通过序列比对发掘出变异热点区域的高多态性SSR用于温州蜜柑芽变材料的检测,4对SSR引物能对22份柑橘材料进行准确区分。77对SSR靶位点的深度测序一次性对多个SSR位点进行基因分型,能准确鉴定出2份温州蜜柑芽变材料的SSR基因型,以及SSR在基因组上的准确位置。结合SSR以及SNP基因型,能够对2份温州蜜柑芽变材料进行有效区分。【结论】本研究开发了用于柑橘芽变材料区分的高效SSR位点发掘方法,结合靶位点多路扩增和Target SSR-seq的深度测序实现了柑橘芽变材料的高效区分。     

小麦锌元素营养研究进展

锌是小麦生长必需的一种微量元素,缺锌对小麦生长发育、产量和品质均有重要影响,因而提高小麦中锌含量日益受到人们的关注。该文从锌对小麦生长发育、产量和品质、营养吸收和分配、生理代谢、不同基因型小麦的影响等方面综述了小麦锌元素营养的研究进展。     

柚果肉颜色遗传变异分析及候选基因挖掘

【目的】果肉颜色是柚类品种重要的外观性状以及品质性状,挖掘与柚果肉颜色显著相关的变异位点及相关基因,为进一步理解柚类品种果肉呈色机理以及分子标记辅助育种奠定基础。【方法】通过表型调查及色差仪测量,对100份柚类种质的果肉颜色进行评价和分类,利用GBS(genotyping-by-sequencing)测序技术对所有材料进行简化基因组测序。将测序得到的基因型数据通过GCTA软件计算特征值及特征向量分析群体结构,利用plink 2.0软件计算不同果肉颜色群体的遗传分化系数（Fst）,选用GEMMA软件中GLM模型进行全基因组关联分析,选取与颜色表型显著关联的变异位点进行等位变异分析,根据柑橘LD大小对变异位点邻近位置进行基因注释,筛选出与果肉颜色形成相关的候选基因,随机选择4份白肉柚和4份红肉柚材料在不同发育时期对候选基因表达进行初步验证。【结果】根据果肉颜色将100份柚类种质分为白肉柚和红肉柚两大类,其中包含58份白肉柚和42份红肉柚。通过Fst遗传分化指数分析和GWAS全基因组关联分析共筛选到Fst系数大于0.4且-log10(P)>9的位点6个,对6个变异位点进行基因分型,根据...     

沃柑辐射诱变系渝沃无核的果实品质及遗传差异分析

[目的]从果实品质和分子水平上解析造成沃柑辐射诱变系渝沃无核重要表型差异的主要遗传因素,为后续柑橘品种遗传改良奠定基础.[方法]观测渝沃无核的果实品质,应用RNA-seq技术和全基因组重测序揭示渝沃无核的差异表达基因(differential expression genes,DEGs)及基因组的遗传差异.[结果]相比沃柑,渝沃无核的种子数量少、成熟期提前、果皮变厚和剥皮较难,其可溶性固形物含量、固酸比和抗坏血酸含量高,可滴定酸、转化糖含量低.渝沃无核的串联重复序列占基因组的3.44％,其所在位置基因的GO功能富集和KEGG通路富集主要涉及代谢过程和次生代谢物合成,其中只涉及RNA聚合酶活性、与物质的跨膜运动有关的ATPase活性、半乳糖代谢和过氧化物酶途径.DEGs的GO功能富集涉及碳水化合物代谢、氧化还原过程和β-半乳糖苷酶复合物,KEGG通路富集涉及苯丙素生物合成、内质网蛋白加工和次生代谢物合成.[结论]渝沃无核成熟期早,种子数量少,品质更优.渝沃无核与沃柑的串联重复序列的数目和位置存在差异;苯丙素生物合成、内质网蛋白加工、次生代谢物合成、糖代谢和植物激素有关途径及花粉相关DEGs存在差异.     

利用Target SSR-seq技术鉴定60份柑橘种质资源

【背景】 芽变是植物分生组织体细胞所发生的DNA突变，从而引起枝、叶、花、果及物候期、成熟期等系列表型特征的改变，其变异性状可遗传。然而由于环境条件、栽培技术等，植物可能产生彷徨变异，这种变异不可遗传。【目的】 利用高通量测序技术建立一套适用于柑橘芽变资源鉴定的方法，为柑橘种质资源的收集、保存、鉴定提供技术支撑。【方法】 为提高芽变材料的分子鉴定能力，本研究通过对‘克里曼丁’以及‘温州蜜柑’全基因组数据以及‘温州蜜柑’GSS、EST数据进行分析、比对，筛选出多态性高的位点用于深度测序。根据引物互补结构对引物进行分组后用于多重扩增检测及构建双端测序文库，构建好的文库通过Miniseq平台完成高通量测序，使用生物信息学方法对下机数据进行后续分析。【结果】 通过对大量测序数据的分析、比对，本研究共设计出77对用于柑橘芽变鉴定的SSR引物，根据引物互补结构，将引物分成18个组合。通过对60份柑橘材料进行Target SSR-seq分析，所设计引物可以将所测试的柑橘种质资源分为甜橙和宽皮柑橘，在宽皮柑橘中可细分为‘沃柑’‘椪柑’以及杂柑等栽培种，对于栽培种内芽变资源也具有较好的鉴别能力。在7个‘塔罗科’血橙芽变中发现11个SSR变异位点，2个‘五月红’芽变中发现8个SSR变异位点，5个脐橙样品中发现8个SSR变异位点，9个‘冰糖橙’品种中发现16个SSR变异位点，2个‘砂糖橘’芽变中发现9个SSR变异位点，4个‘温州蜜柑’芽变中发现15个芽变位点，8个‘沃柑’芽变中发现21个SSR变异位点，‘沃柑’杂交品种中发现11个SSR变异位点，在‘椪柑’中发现14个SSR变异位点。在SSR位点变异中，‘塔罗科’血橙以ATT基序最多，‘五月红’以TAA基序最多，脐橙以TAA基序最多，‘冰糖橙’以GA基序最多，‘砂糖橘’以AAT基序最多，‘温州蜜柑’以AAT基序最多，‘沃柑’芽变资源以AAT基序最多，‘沃柑’杂交资源以TAA、GA基序最多。【结论】 使用Target SSR-seq技术建立了一套高效的柑橘芽变鉴定方法。对所试验的60份柑橘资源具有鉴别能力，SSR基因分型信息准确、可靠，可用于柑橘种质资源管理和品种知识产权保护。