枣遗传图谱构建研究进展

枣遗传图谱是枣树分子辅助育种的重要工具之一。高质量的枣遗传图谱在遗传演化分析、QTLs基因定位等研究中发挥了重要作用。为开展图位克隆重要农艺性状基因、加快枣育种进程,本文简要概述了目前国内外枣遗传图谱的研究进展,包括设计亲本组合、真实子代鉴定、构建作图群体、遗传图谱构建和相关QTL定位研究等方面,进一步探讨前人研究存在的问题并提出相关解决措施,为开展筛选农艺状候选基因和枣分子辅助育种研究奠定了理论基础。     

高粱全基因组内含子标记的开发

通过分析已公布的658个随机挑选的SSR标记在12个高粱属材料中的多态性信息,发现基因中内含子标记较非内含子标记有更高的多态性,因此,本研究利用生物信息学方法进行了高粱全基因组内含子标记的开发。首先,对高粱29448条CDS序列进行内含子位点挖掘,找到115545个内含子位点。其次,在内含子两侧的序列上设计引物,经e-PCR在高粱基因组上筛选及定位,共获得82742个单拷贝内含子标记。其在染色体上数量变异范围为3794个（5号染色体）～15371个（1号染色体）之间,平均每条染色体上8237个。此外还构建了1个公共数据库（www.sicau.edu.cn/web/yms/sip/SIP.html）,以便研究人员下载及使用。     

遗传图谱构建时标记的选择与表达序列标签

表达序列标签(EST)是一种快速有效揭示基因组容量的方法。ESTs在新基因的发现、基因作图和基因组序列编码区域的确定等方面起到重要作用。综述了遗传图谱构建时标记选择及EST的应用。     

科学家完成高粱基因组测序工作

美国能源部联合基因组研究所的科学家和几个其他合作伙伴研究所的科研人员发表了主要粮食饲料来源及高价值潜在生物能源作物—高粱,主要为全基因组序列及对其全基因组的分析。基因组数据将帮助科     

RAPD技术在基因组指纹图谱构建研究中的应用

遗传图谱的建立，是遗传学研究中一个很重要的领域，是对基因组进行系统性研究的基础，也是遗传育种的依据。９０年代发展起了一种ＤＮＡ多态性分析的新方法－ＲＡＰＤ技术，克服了以往ＲＦＬＰ和ＰＣＲ技术的很多缺陷，已被广泛应用于基因组研究的各个方面。文中介绍了ＲＡＰＤ技术的原理，研究成果，以及未来展望。     

高粱花叶病毒广西甘蔗分离物全基因组序列分析

近年来,高粱花叶病毒（sorghum mosaic virus,SrMV）已成为危害广西甘蔗的主要病原病毒,但尚未见侵染本地区甘蔗的SrMV全基因组序列的报道。本研究以田间一株感染SrMV的甘蔗为材料,提取叶片总RNA通过RT-PCR及RACE技术扩增获得9 626 nt（不包括polyA尾）的病毒全长基因组序列,命名为SrMV-GX。序列分析表明,SrMV-GX与浙江萧山分离物（SrMV-XoS）、浙江余杭分离物（SrMV-YH）和美国德克萨斯州分离物（SrMV-H）的核苷酸同源性分别为95.4%、94.7%和80.9%编码的多聚蛋白氨基酸同源性分别为97.8%、98.4%和90.4%。与马铃薯Y病毒科的其它成员一样,SrMV-GX基因组中存在一个小的ORF（pretty interesting potyviridae ORF,pipo）,且其序列非常保守。本研究对SrMV-GX进行序列分析,为进一步研究SrMV的遗传多样性,改进现有的检测方法及培育健康脱毒甘蔗种苗提供理论依据。     

利用差减链式反应构建白菜基因组代表性文库

构建多态性比例高的基因组代表性文库是提高芯片和测序基础上的标记技术效率的关键。通过差减链式(differential subtractive chain, DSC) 反应,去除同一物种内的不同栽培种群间不具多态性的片段,能够提高基因组代表性文库中多态性片段的比例。研究利用白菜类作物（Brassica campestris） 8个栽培种群的材料构建tester DNA样品,利用水菜(B.campestris ssp. nipposinica) DNA作为driver样品。这两个DNA样品经EcoRⅠ/Mse Ⅰ酶切,酶切产物连接不同的接头。3遍DSC反应后,将反应产物连接到pDONR201载体中,构建基因组复杂性降低文库。分2批随机取其中20个单克隆和95个单克隆,分别进行Southern斑点杂交,结果分别显示9个和98个多态性片段,其比例分别为45%和61%,较之前关于多态性芯片技术的相关研究中15%～17%的多态性克隆比例大大提高。     

高粱千粒重全基因组关联分析和候选基因预测

千粒重是作物产量构成的三要素之一。增加粒重是提高作物产量的重要途径。为阐明高梁千粒重的遗传机理,本试验以主要来自于我国16个高粱种植省份的242份高粱品种(系)组成的关联群体为研究材料,借助覆盖全基因组的2 015 850个高质量SNPs标记,采用多位点分析软件mrMLM 4.0 R软件包中的mrMLM、FASTmrMLM、FASTmrEMMA、ISIS EM-BLASSO、pLARmEB、pKWmEB 6种模型,对2018—2020年贵州贵阳、浙江杭州、海南乐东、海南陵水3年4点7个环境的高梁千粒重进行全基因组关联分析。结果表明,7个环境的高梁千粒重均表现连续正态分布,呈现明显的数量性状遗传特性,变异范围于10~50 g之间。利用6个模型共检测到323个与千粒重显著关联的数量性状核苷酸位点(QTNs),这些位点不均匀地分布在10条染色体上。单个QTN可解释0.4%~26.6%的表型变异。不同模型检测到的位点数目不同,FASTmrMLM模型最多,然后依次是pKWmEB模型、pLARmEB模型、mrMLM模型、ISIS EM-BLASSO模型和FASTmrEMMA模型。合并共同QTNs后得到96个显著影响千粒重的QTNs,其中4个QTNs与前人报道的高粱基因位点重叠,另有4个QTNs包含与水稻中克隆的粒重相关基因qGW7/GL7、BG2、OsARF4、RSR1、TGW6等同源的基因。本研究结果为探究高粱千粒重性状分子遗传机理和高粱分子设计育种提供了科学依据。     

高粱基因组学研究进展

高粱是世界上主要的谷物作物之一,是越来越重要的生物燃料作物,是恶性杂草约翰逊草的祖先,同时也是很多具有复杂基因组的热带禾本科植物的植物学模型。因此高粱成为植物基因组学研究的主要对象之一。高粱基因组学研究的丰富历史随着重要的自交系材料BTx623全基因组测序的完成而达到顶峰,这为更好研究高粱基因及其相关功能打下了基础。对甘蔗亚族谷类植物以外的植物的更进一步的基因组特征分析,将有利于发现基因组大小和结构进化的机制,水平和模式,为进一步研究甘蔗和其它重要的经济作物奠定基础。     

结直肠癌基因组流行病学研究进展

基因组流行病学的研究是近年来遗传流行病学与分子流行病学相互融汇交织而发展起来的新兴学科,它是从基因组学研究到医学实践的重要桥梁。全世界范围内,结直肠癌的发病率及死亡率有逐年上升的趋势,因此有必要从基因组流行病学的角度认清结直肠癌的流行病学及分子发病机制。本文重点围绕基因-基因以及基因-环境的交互作用对结直肠癌的影响作一阐述,旨在为结直肠癌基因的靶向治疗提供理论依据。     

基于Super-GBS技术的高粱籽粒酿造相关性状QTL定位

为探究酒用高粱籽粒酿造性状的遗传基础,本研究利用超级基因分型技术（Supper-GBS）技术对BTx623×红缨子的205个家系的重组自交系（RIL）群体开展基因分型,构建了包含1 910个单核苷酸多态性标记（SNP）,标记平均间距为0.47 cM的连锁图谱。结合两年4个环境的表型数据,利用完备区间作图法（ICIM）对籽粒总淀粉含量、支链淀粉含量、单宁含量、硬度和颜色等5个酿造性状进行了数量性状位点（QTL）定位。结果表明,在高粱的1～9号染色体上检测到9、7、11、5和3个QTL分别与总淀粉含量、支链淀粉含量、单宁含量、籽粒硬度和籽粒颜色相关,一共涉及到35个不同的QTL,其中15个QTL与前人定位结果一致。在多个性状和环境中检测到3个重要遗传区段,分别位于1号染色体（66.30～71.55 Mb）、4号染色体（54.00～62.3 Mb）以及6号染色体（54.59～57.57 Mb）,其中包括已知的Tan1和Y1基因,以及6个与淀粉和类黄酮合成途径相关的候选基因,如编码β-淀粉酶、黄烷酮3-羟化酶和bHLH转录因子等。本研究结果为酿造性状相关基因的进一步克隆奠定了基础,也为利用标记...     

偏分离及对植物遗传作图的影响

偏分离是遗传作图中的普遍现象，是一种强有力的进化动力。在植物方面，标记偏分离的比例、程度、来源、遗传效应等因物种、群体类型、杂交组合、标记类型等的不同而有很大变化。从偏分离的表现和共同特征、偏分离产生的原因、偏分离基因位点的标记定位、偏分离对遗传作图的影响及克服方法等方面，对植物(主要是作物)中的偏分离研究进展进行了综合分析。     

植物对水分胁迫的分子响应及其遗传改良研究进展

植物对水分胁迫适应性的生理机理已相继在水稻、小麦、玉米、高梁等作物中得以报道。然而，有关这些性状的遗传控制及其在与逆境下作物生产的关系却了解甚少，由此阻碍了抗性遗传改良的进展。随着基因定位、基因组图谱、基因转移等分子生物学技术的发展，对植物抗逆性状进行分子剖析成为可能。本文综述了主要禾谷类作物对水分胁迫的抗性生理及遗传研究上的最新进展，讨论了植物抗性遗传改良的发展前景。     

中国南瓜海南农家品种资源遗传多样性和亲缘关系研究

为系统评价中国南瓜海南农家品种资源,通过表型变异结合ISSR和SRAP分子标记技术,对中国南瓜海南农家品种进行遗传多样性和亲缘关系分析。表型分析结果表明,在所有观察的农艺性状中,除蔓性、生长势、果柄、果肉质地等4个性状外,其他性状在不同品种间均有不同程度的差异,平均变异系数为34.88%,其中果形的变异最大,部分农艺性状间存在显著的相关性;使用UPGMA法聚类分析可依据叶片大小、叶色和叶尖将28份材料划分为2个类群。ISSR标记和SRAP标记所揭示的遗传多样性水平基本一致,均表明供试品种间存在较大的遗传变异。基于ISSR标记,所有供试品种间的Nei's基因多样性指数H为0.1943,多态性条带百分率PPB为62.90%;基于SRAP标记,H=0.2258,PPB=61.50%;2种标记的UPGMA聚类结果存在显著的相关性,均可将供试品种分为5类,但是其聚类结果与表型分析结果之间相关性较低。综合2种标记的扩增结果,各品种间的平均遗传相似性系数GS值为0.7741,海13和海17亲缘关系最近,而海30与海18遗传基础差异最大。供试中国南瓜海南农家品种间存在较丰富的遗传变异,ISSR和SRAP标记均能有效应用于中国南瓜海南农家品种遗传多样性和亲缘关系研究。研究结果为中国南瓜海南农家品种保护和创新利用提供了科学依据。     

Amelioration of Drought in Sorghum (Sorghum bicolor L.) by Silicon

The purpose of this study was to analyze the effects of silicon (Si) nutrition on sorghum growth under drought. The present study investigated the distribution of Si in plant parts under stress conditions and its effects on physiological and growth traits. The study was conducted during 2 years (2007–2009) at PMAS Arid Agriculture University, Rawalpindi, Pakistan. Polyethylene glycol (PEG) 6000 (–4.0, –6.0, –8.0, and –10.0 Mpa) solution was used to screen drought-tolerant (Johar1) and drought-susceptible (SPV462) sorghum (Sorghum bicolor L.) cultivars, which were replicated three times with Si sources of potassium silicate (K₂SiO₃) (Si₃₀₀: 300 ml L^?1) and control (Si₀) treatments. The results showed that drought-tolerant cultivars accumulated maximum Si under Si treatment versus Si absence, which resulted increased leaf water potential, leaf area index, Soil Plant Analysis Development (SPAD) chlorophyll, net assimilation, and relative growth rate over SPV462. Similarly, Si accumulation in leaves conserved transpiration and leaf water potential, verifying Si nutrition as a defense for plants under drought.     

小麦AB基因组中一个重复序列的分离、定位与应用

利用102对微卫星引物对5份黑麦（Secale）、4份普通小麦（Triticum aestivum）和1份分枝小黑麦（Triticale）进行SSR分析,引物Xgwm614能在分枝小黑麦中扩增出一个387bp的特异DNA片段（记为FZ387,GenBank登录号为EF179137）,而黑麦未能扩增出。序列比对结果显示该片段与一粒小麦（T. monococcum）（AY485644）和栽培二粒小麦（T. turgidum）（AY494981）A基因组中Gypsy Ty3-LTR反转座子fatima的一部分分别有94%和95%同源性。根据序列同源性比对结果,在FZ387内部设计1对特异引物FaF和FaR。引物Xgwm614F和FaR能在含有A基因组的物种中扩增出约350bp的条带（记为A350）,而其不含A基因组的物种都未扩增出该条带。利用小麦二体和端体代换系材料对其进行定位,结果显示该片段分布在所有A染色体的长臂和断臂上。此外,引物FaF和Xgwm614R能在含有A、B或AB基因组的物种中扩增出约350bp的条带（记为AB350）,而不含AB基因组的材料未扩增出目标条带。利用这两对特异引物对小麦属近缘物种进行PCR扩增,发现只有中国春能够扩增出A350和AB350。序列比对结果和FZ387两侧SSR引物结合区的规律性变化表明该反转座子在进化上可能存在属间多样性和属内相似性。A350和AB350也可以分别作为分子标记检测A染色体和AB染色体。     

小麦RIL群体SSR标记偏分离的遗传分析

以普通小麦3338与斯卑尔脱小麦Altgold杂交得到的F6代重组近交系群体为材料，筛选出334个（271个SSR和63个EST-SSR标记）多态性标记，以此为基础构建了一个包含287个分子标记的遗传图谱。对这些多态性标记进行偏分离分析发现82个表现为偏分离（P＜0.05），其中70个可以定位到遗传连锁图谱中。这些偏分离标记中有33个标记位点偏向母本3338，占40.2%，49个标记位点偏向父本Altgold，占59.8%。这些偏分离标记在图谱上的分布有两种：成簇分布和孤立位点的偏分离。在5条不同染色体上发现6个偏分离热点区域，这些偏分离热点区域的形成可能与配子体选择有关。