胡杨(Populus euphratica)盐相关基因的克隆

以2年生胡杨实生苗为研究材料，通过用119mmol／L的NaCl溶液浇灌处理1h，分别收集NaCl处理前后的细嫩白根设立对照样品与处理样品，分离rnRNA。用抑制性扣除杂交技术建立胡杨盐处理的cDNA扣除文库，并以cDNA阵列杂交技术用。。P标记探针进行杂交，共筛选672个有效克隆，从中确认3个探针进行了序列分析，其中1个为盐抑制表达基因片段，2个为盐诱导表达基因片段。分析表明，1个盐诱导表达基因片段为1含188氨基酸开放阅读框的EST，该EST具有1079个核苷酸。该结果与我们早先检测到的1个胡杨盐诱导表达蛋白大小相符。     

棉花耐盐相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记筛选

利用相关序列扩增多态性(SRAP)和群体分离分析法(BSA)对棉花耐盐材料×敏盐材料组合的F2群体及26个耐、敏品种(系)进行分析和鉴定,筛选与棉花耐盐相关的分子标记。在88对正反引物组合中,筛选出在2个亲本间具有多态性的引物6对,经F2群体分析,发现1对引物能够在耐盐单株中扩增出350 bp的特异片段,而在敏盐单株中没有。品种鉴定显示,耐盐材料均能扩增出该片段,而敏盐材料没有该片段扩增。推测该片段是与棉花耐盐性紧密连锁的分子标记。     

马铃薯PPR蛋白家族基因SoDIPPR的克隆及其在干旱条件下的表达特征分析

【目的】PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白家族在植物的生长发育、细胞器形成、细胞质雄性不育的育性恢复、RNA的编辑加工、细胞核与细胞器之间信号传递、逆境防御等方面具有重要作用。研究旨在了解PPR蛋白家族SoDIPPR基因在马铃薯中的表达情况及其在干旱胁迫下的作用。【方法】以抗旱马铃薯二倍体品系H145为材料,利用cDNA-AFLP技术寻找与抗旱性密切相关的基因cDNA片段,利用RACE技术克隆其基因全长cDNA,并利用半定量RT-PCR和Northern杂交法研究其在干旱条件下的表达情况。【结果】从抗旱马铃薯二倍体品系H145中克隆了一个836bp全长cDNA序列,命名为SoDIPPR,该序列开放阅读框长为588bp,编码195个氨基酸序列。序列分析表明,SoDIPPR蛋白存在PPR结构域、激酶结合区、和C端SMR（small MutS related protein）区域。SoDIPPR蛋白序列与GenBank数据库中的其它PPR蛋白进行同源序列比对,构建系统进化树,发现SoDIPPR与其它14个高等植物的PPR蛋白同源性为57％-82％,与苜蓿DNA错配修复蛋白MuTs2、水稻盐诱导蛋白（Q9LS25）和叶绿体RNA结合蛋白（Q75IP8）的同源性达69％-82％。半定量RT-PCR和Northern杂交结果表明,SoDIPPR基因在干旱胁迫下叶片和根系里的表达量明显增加,说明SoDIPPR基因在马铃薯抗旱中起一定作用。在持续干旱条件下,SoDIPPR基因在抗旱品系H145与干旱敏感品系H214中表达模式不同。【结论】马铃薯SoPIPPR基因编码的蛋白与其它植物PPR家族蛋白同源性较高,SoPIPPR基因参与马铃薯对干旱胁迫的应答反应,可能对抵抗干旱胁迫有一定作用。     

大豆耐盐相关基因GmNcl1的序列单倍型及表达分析

【目的】鉴定大豆基因GmNcl1的序列多态性,探求逆境下该基因的表达模式。【方法】通过BLASTP比对GmNCl1的氨基酸序列,寻找同源基因。测定50个大豆品种中GmNcl1的启动子和基因的DNA序列差异以及这些品种的耐盐性差异,利用MAGE软件进行单倍型聚类分析和进化树分析,寻找品种耐盐性和序列间的相关性。以耐盐品种铁丰8号和盐敏感品种85-140的幼苗根为材料,利用实时荧光定量PCR分析GmNcl1在多种处理下的表达模式,处理条件包括蛋白抑制剂阿米洛利（Na+/H+逆转运蛋白抑制剂）和钒酸钠（Ca2+-ATPase抑制剂）、pH4.0 和pH5.7、ABA处理及多浓度盐、碱、旱逆境胁迫。【结果】GmNcl1与拟南芥的Na+(K+)/H+交换蛋白CHX同源。GmNcl1序列有单核苷酸序列多态性位点16个和插入缺失位点2个,其中,包括一个位于外显子3的G/A（敏/耐）碱基改变,引起丙氨酸到苏氨酸的非同义突变。18个变异位点共组成14个单倍型,其中,耐盐品种有3种单倍型,盐敏感品种有11种单倍型。由6个位点组成的单倍型GAGATATTC（耐）/TTT----CT（敏）能高效区分耐盐和盐敏感品种。大豆幼苗根中的GmNcl1在阿米洛利处理下表达量增加,在钒酸钠处理下表达量不变。GmNcl1在碱性pH处理下表达量增加,在酸性pH处理下呈现上调和下调波动。GmNcl1受ABA诱导上调表达。在碱和旱胁迫下表达强度增大,在盐胁迫下上调表达最为明显,3种逆境胁迫强度越大,GmNcl1表达量上调幅度越大。耐盐品种铁丰8和盐敏感品种85-140的GmNcl1在盐处理下有近似的上调表达趋势,但85-140中GmNcl1的上调幅度大于铁丰8。【结论】GmNcl1与Na+(K+)/H+交换蛋白高度相似,该基因的序列多态性与耐盐相关,GmNcl1参与调节pH平衡,受ABA强烈诱导,响应盐、碱、旱胁迫。     

一个新的小麦非生物胁迫诱导基因的克隆及表达特性

 【目的】水分胁迫和低温是制约植物生长发育的重要限制因子，研究植物感知、传递胁迫信号，并对重要的基因进行克隆对改良作物的抗性有重要意义。本试验的目的是克隆与水分胁迫相关的基因，通过基因的功能进一步了解植物的抗旱机制，并为抗逆育种提供候选基因。【方法】试验应用噬菌体原位杂交技术从小麦旱胁迫cDNA文库中克隆了一个水分胁迫诱导基因片段W89。用5′-RACE和RT-PCR方法，获得了W89基因的全长序列。【结果】W89全长cDNA为2 392 bp，其中，编码区长1 896 bp，编码631个氨基酸。Southern杂交表明，W89是一个单拷贝基因。RT-PCR结果表明，W89受干旱、低温和ABA的诱导。氨基酸序列分析发现W89有一个DUF248保守区（pfam03141），包含一个具有SAM （Sterile Alpha Motif）结合基序的甲基转移酶区。同源性分析发现W89与一个水稻干旱诱导蛋白（BAD67956）的同源性为66%，推测W89可能是一个新的小麦干旱诱导的基因。【结论】根据甲基转移酶和SAM结合基序的功能，推测W89的SAM结合基序可能与其它蛋白或转录因子相互作用调控植物胁迫基因的表达，并且可能在干旱胁迫的早期调控信号的转导。     

大豆耐盐基因的PCR标记

 以大豆耐盐品种和盐敏感品种及“耐盐品种×盐敏感品种”组合的F2群体为试验材料,筛选和鉴定与大豆耐盐性基因紧密连锁的PCR标记,旨在建立快速准确的大豆耐盐性鉴定方法。利用BSA法,对耐(敏)盐品种池和一个组合F2的耐(敏)盐池进行了鉴定,获得一个共显性标记。经F2分析,在盐敏感个体中仅扩增出约600bp的特异片段;在耐盐性个体中扩增出约700bp的特异片段或2个特异片段(700bp/600bp),经过连锁值测定,表明该标记与大豆耐盐基因位点紧密连锁。此外,该标记在其它2个组合F2群体及12个耐盐品种和13个盐敏感品种中得到验证,表明此标记可用于大豆耐盐种质鉴定及大豆耐盐遗传育种的分子标记辅助选择,使大豆耐盐性室内鉴定成为可能。为此,大豆耐盐性基因的分子标记及其获得方法和应用已申请了中华人民共和国发明专利。     

山葡萄VaCBF1转录因子基因的克隆与表达分析

【目的】克隆山葡萄(Vitis amurensis)CBF1转录因子基因(VaCBF1),为其功能的深入研究及其在植物抗寒基因工程中的应用奠定基础。【方法】根据植物CBF基因AP2/EREBP保守区设计1对简并引物,利用PCR法从山葡萄cDNA中扩增VaCBF1基因的中间片段。再根据中间片段区域设计2对特异引物,采用反向PCR法扩增VaCBF1基因的5′端和3′端序列。将中间片段与5′端和3′端序列拼接后得到山葡萄VaCBF1基因的cDNA全长序列,据此设计1对特异引物,PCR扩增VaCBF1基因编码区的全长序列,并对其进行生物信息学分析。同时,利用荧光定量PCR分析山葡萄VaCBF1基因在不同逆境胁迫(干旱、低温、盐胁迫)下的表达情况。【结果】成功地从山葡萄中克隆得到VaCBF1基因cDNA全长序列,其长度为762bp,编码253个氨基酸,在GenBank注册号为DQ517296。同源性分析证实,VaCBF1属于CBF转录因子家族。荧光定量PCR分析发现,低温胁迫可以诱导山葡萄VaCBF1基因高表达,而该基因的表达不受盐及干旱处理诱导。【结论】首次从山葡萄中克隆了VaCBF1基因,并证实该基因参与了植物对低温胁迫的应答。     

紫花苜蓿的盐诱导基因研究进展

克隆植物盐胁迫诱导基因,分析其产物的功能,不仅可以加深对其耐盐分子机制认识,同时在植物基因工程领域具有重要的应用前景。综述了苜蓿的盐诱导基因的研究进展。     

分子标记种质资源鉴定和分子标记育种

分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记形式,近年来发展非常迅速。本文就以下6个方面讨论了分子标记的最新进展及存在问题：（1）用于种质资源鉴定及植物育种的主要分子标记,如限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性DNA（RAPD）、简单重复序列DNA（SSR）、扩增片段长度多态性（AFLP）以及染色体原位杂交等;（2）分子标记遗传图谱;（3）分子标记在植物种质资源研究上的应用;（4）质量性状基因的分子标记;（5）数量性状基因位点（QTL）的分子标记;（6）分子标记育种目前存在问题。     

cDNA-AFLP法筛选红树植物盐应答基因

 【目的】分析红树植物盐胁迫下基因表达谱,分离识别耐盐相关基因。【方法】分别对红树植物-秋茄进行海水和淡水处理。分时提取总RNA进行等量混合,获得两种不同处理的样品池。采用cDNA-AFLP技术进行表达差异分析。【结果】256对引物组合共筛选了约15 000个cDNA片段,获得差异片段61个。差异基因表达模式分为2类,即海水处理诱导上升和下调表达,其中上升表达的基因片段为36个,下调表达的基因片段为25个;其中38个可视为已知基因。按照其功能分类可分为8大类：基础代谢、跨膜蛋白、信号转导、蛋白质代谢、转录因子、细胞骨架、抗病蛋白、假想蛋白,而其中又以基础代谢相关基因所占比重最大。【结论】构建了红树植物-秋茄在盐胁迫下的基因表达谱,从基因组水平上识别了一批受盐胁迫诱导或抑制表达、与耐盐相关的基因,这些新基因可用于耐盐的分子机理研究。     

Identification of Molecular Marker Linked to Salt Tolerance Gene in Alfalfa

The study has established the F2 offspring obtained by crossing salt-tolerant with salt-sensitive alfalfa, and appraised the salt-tolerant F2 offspring seedling was evaluated in pot culture. With the F2 segregated population, the research has obtained a molecular marker linked with salt-tolerant genes of alfalfa using the improved BSA combined with RAPD. The RAPD PCR products were excised from the agarose gel and purified using a kit, then were mixed with pMD-18T vector and sequenced. Sequencing result indicated the RAPD marker was 1 438 bp in length. Similarity researches using blast in Genbank indicated that the nucleotide sequence of the RAPD marker showed 93% and 91% similarity with mth2-6el8 gene fragment （347 bp） and ruth2-33122 gene fragment （334 bp） of Medicago truncatula respectively. Medicago truncatula is a close relative of alfalfa and Mth2-6el8 is a molecular marker of the gene coding for a cysteine protease which was saltinducible in some plants. These results indicated the RAPD marker was possibly related to cysteine protease genes in alfalfa.     

利用RAPD—BSA分子标记技术筛选金针菇色泽基因研究

色泽是金针菇的重要性状之一,受一对等位基因的控制。以FL19(黄色)、8801(白色)及其后代(F1代、F2代)菌株和相应单核菌株为材料,采用分离群体分组分析(BulkedSegregantAnalysis,BSA)方法,对金针菇基因组DNA进行RAPD分析,通过对200个引物的筛选,获得了一个与白色性状基因紧密连锁的RAPD标记S3751800,并在亲本及其后代菌株进行了验证,具有较好的重复性和稳定性。可用于白色金针菇新品种的辅助选育。     

核桃早实基因的RAPD标记及其序列分析研究

 【目的】确定RAPD标记OPB-08900与核桃早实基因的遗传距离，对该标记测序，分析其序列特征。【方法】以核桃早实优系绿园和晚实、速生优系绿丰及绿园×绿丰杂交组合的154株F1杂种后代材料的DNA为模版，OPB-08（5′-GTCCACACGG-3′）为引物，PRAD-PCR技术检测与核桃早实基因相关的RAPD标记OPB-08900在供试亲本和F1群体的分离状况，Haldane函数计算遗传距离；对OPB-08900 DAN片段克隆测序；DNAMAN软件分析序列酶切位点，BLAST分析序列同源性。【结果】RAPD标记OPB-08900在早实亲本绿园上标记带出现，在70株早实后代的69株上出现；但在晚实亲本绿丰上该标记带未出现，在84株晚实后代中有82株未出现；供试杂交群体早实和晚实性状的分离比例符合1﹕1的分离比例，RAPD标记OPB-08900与核桃早实基因共分离，OPB-08900与核桃早实基因的遗传距离为1.99 cM，序列全长958 bp，该标记应记为OPB-08958，GenBank序列号为DQ673614；有36个限制性内切酶对OPB-08958序列有97个酶切位点， OPB-08958序列和植物基因组序列没有同源性。【结论】核桃的早实性状受多基因控制，RAPD标记OPB-08958与核桃早实基因之一相连锁，其DNA序列为核桃基因组所独有。     

甘薯抗茎线虫病基因SCAR标记辅助育种初探

用已获得的与抗甘薯茎线虫病基因连锁的RAPD标记OPD01-700引物对高抗亲本徐781和高感亲本徐薯18的F1分离群体的161个品系进行PCR扩增.根据该标记扩增结果,利用Mapmaker3.0软件计算遗传距离,得出此标记与甘薯茎线虫病基因的连锁距离为19.4 cM.对RAPD标记OPD01-700片段进行克隆、测序,得到长度为689 bp的DNA序列,将该序列命名为OPD689.根据测序结果,设计1对特异引物,进行特异性扩增,成功地将OPD689标记转化为SCAR标记.将SCAR标记在7个高抗品系和13个高感品系进行初步验证应用,其结果与田间鉴定结果基本一致.初步建立了甘薯抗茎线虫病育种分子标记辅助选择技术.     

不同类型分子标记在苜蓿基因组中的检测效率分析

为选择适合苜蓿基因组检测的分子标记,以19份国内外苜蓿种质为材料,比较分析了ISSR、SCo T、RAPD 3种标记在苜蓿基因组中的检测效率。结果表明,不同分子标记检测效率差异较大,引物筛选率以RAPD标记最高,达到41.18%;扩增总条带数和多态性条带数均以RAPD标记最多,多态性条带百分比以ISSR最高,为96.25%;SCo T标记的有效等位基因数、Nei’s基因多样性指数和Shannon’s信息指数值均高于ISSR、RAPD标记。可见,不同分子标记在不同检测指标方面各有优劣,应综合应用。     

家蚕抗浓核病毒分子标记筛选及分析

在抗DNV的品种秋丰、高感品种华八35及其近等基因系BC6中,通过495个RAPD随机引物在各个品种的DNA混合物中进行PCR扩增,获得了一个与家蚕抗DNV基因相关的分子标记S366,对这个标记进行了克隆、测序,并且根据序列设计特异引物转换成SCAR标记,在多个敏感性和抗性品种中进行了验证,证明此分子标记真实可靠.通过生物信息学对测序片段进行分析,发现该片段序列与黄嘌呤脱氢酶基因有91%的同源性.     

RAPD分子标记技术在甜高梁基因组研究中的应用

[目的]应用RAPD技术对甜高粱丝黑穗病基因进行分子标记研究。[方法]以抗病亲本7050B与感病亲本TX622B杂交后的F2代以及抗病甜高粱品种8113和感病甜高粱品种8101为试材,用CrAB法提取DNA,用RAPD分子标记技术对其DNA进行多态性扩增与初步分析,同时对琼脂糖凝胶电泳检测体系进行优化。[结果]CTAB法适宜提取DNA。在对抗病亲本7050B与感病亲本TX622B杂交后的F1代进行RAPD标记时,用60个引物进行筛选,其中27个引物扩增出了多态性谱带;应用20个具有多态性扩增谱带的引物对抗病甜高粱品种8113和感病甜高粱品种8101进行RAID分析时,共有7个引物扩增出了差异谱带,分别为S56、S66、S67、S70、S72、S75、S78。[结论]该研究为甜高粱优良品种的培育提供科学基础。     

甜菜离子注入诱变高糖突变体的RAPD分子标记筛选

以离子注入诱变技术获得的甜菜高糖突变体S10和未做诱变处理的F104及F2代85株单株为研究材料,提取DNA并进行RAPD分析,选取800条RAPD随机引物对S10和F104进行扩增,结果表明,S10和F104之间在DNA水平上存在差异.从800条随机引物中筛选到19条引物在S10和F104中存在较稳定差异,存在差异的引物占所用引物数的2.3;,该研究利用S10和F104做亲本构建分子标记作图群体,进而为定位高糖性状基因或QTL奠定了基础.     

Identification of Specific RAPD Markers Linked to Anthracnose Resistant Gene in Native Wild Grapes of China

Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) was employed to detect molecular markers linked to anthracnose ( Spheceloma ampelinum de Bary) resistant gene in the native wild grapes ( Vitis L. ) of China. RAPD marker OPJ13-300 was linked to anthracnose resistant gene using 90-3 cross F1 V. quinquangularis Rehd (shang-24) × V. vinifera (Longyan). The marker was verified in 90-3 cross F1, Chinese wild grapes and V. riparia and European grape cuitivars. This work has provided a solid basis for molecular marker-assisted selection (MAS) to disease resistance and cloning of disease resistant genes.     

Identification of Co-Segregating RAPD Marker Linked to Powdery Mildew Resistance Gene Pm 18 in Wheat

The Pm18 gene of wheat confers resistance to the powdery mildew which is oneof the most serious diseases in many regions of the world. In this study, bulked segregant analysis (BSA) was used to develop randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers linked to Pml8 gene. Three hundred and twenty decamer primers were screened and one of them was identified as RAPD marker (S411600) linked to Pml8. Using the F2 mapping population from the cross Pml8 × Chancellor, the marker S411600 was shown to co-segregate with the gene Pml8. This marker can be conveniently used for marker-assisted selection in wheat breeding programs for the identification or pyramiding of Pml8 with other resistance genes.