分子标记在林业植物新品种鉴别中的应用及前景

在对林业植物新品种的鉴别中,对于有异议的品种,采用分子标记作为辅助手段去鉴别;法院审理植物新品种权纠纷案件时,作为判案证据,采用分子标记鉴别是快速而有效的途径.分子标记在植物品种特异性、特别是无性繁殖的无性系品种的鉴别上有广阔前景.一旦我国实行国际植物新品种保护公约1991年文本,分子标记将作为必要方法应用于某些实质性派生品种的鉴别.     

Relationship between Growth Traits Heterosis and Genetic Distance among Parents of Pinus elliottii × P.caribaea Based on SSR Molecular Markers

利用SSR标记对17个湿加松亲本无性系进行遗传多样性分析,进而分析亲本遗传距离与子代杂种优势的相关性.结果表明:14个微卫星标记在湿加松亲本群体中均呈现高度多态,共检测到57个等位基因,多态位点百分率为87.72％,平均杂合度为0.144 4～0.884 1,以SSR标记遗传距离聚类,将参试亲本材料划分为2大类群,可以用于湿加松亲本遗传多样性的评价.树高、胸径、材积的杂种优势与亲本遗传距离相关性达显著或极显著水平,相关系数分别为0.542 0、0.641 2、0.639 3,决定系数分别为0.293 8、0.411 0、0.408 7.分子标记遗传距离与树高、胸径、材积的杂种优势相关程度较高,利用SSR标记预测湿加松杂种优势是可行的,为湿加松良种选育及亲本选配提供参考.     

林木遗传图谱中的遗传标记

1953年 ,J.D.Watson和 F.H.C.Crick提出了 DNA分子结构的双螺旋模型 ,圆满地解释了 DNA就是基因的载体 ,标志着分子遗传学时代的到来 ,现代基因概念的发展使直接利用 DNA分子中核苷酸序列的变异作为遗传标记成为可能。分子标记 ,即以 DNA多态性为基础的遗传标记 ,使分子遗传图谱构建成为可能 ,而分子遗传图谱是进行基因组系统研究的基础。本文将阐述遗传标记的历史发展过程 ,着重讨论目前应用于林木遗传图谱中的几种分子标记及林木遗传图谱的构建情况。1　遗传标记技术的发展遗传标记是基因型易于识别的表现形式。在遗传学实验中通…     

柿属植物cpDNA分子标记开发及遗传变异研究

基于柿属植物Diospyros spp.叶绿体全基因组测序结果,开发cpDNA分子标记,并利用16份柿属材料对其在种间及柿种内的可行性进行验证。结果表明:4个cpDNA标记在16份柿属植物中分别检测到31、27、7、25个变异位点,简约信息位点分别为14、5、2、13个。分别对4个标记进行聚类分析表明:CP1标记可以将11份柿品种与5个柿的近缘种完全分离,且柿与油柿距离最近,表明该标记适用于柿属植物种间资源鉴定和遗传变异分析,但不适用于柿种内;CP2、CP3、CP4标记均不能将柿品种与柿近缘种完全区分,但在11份柿品种间均检测到了多个碱基突变、插入和缺失位点,且多数柿品种发生变异的位点不同,只有‘富有’和‘中柿一号’两个品种未检测到特异的变异位点,故可以考虑用于柿种内的遗传变异研究。     

利用不同作图软件构建响叶杨×银白杨遗传图谱

利用FsLinkageMap2.0和JoinMap4.0软件构建响叶杨×银白杨F1遗传整合图谱,在重组率为0.245时,二者构建的遗传框架图都包含20个主要的连锁群(4个以上标记),但2个遗传框架图的图距大小差异显著,利用JoinMap4.0构建的遗传图谱的标记排列顺序更加符合杨树一致性图谱上的标记排列顺序.估计杨树基因组总长度为2 695.56 cM,图谱的基因组覆盖度为93.34%.将利用MapMaker3.0和FsLinkageMap2.0构建的母本响叶杨的2个遗传图谱进行对比,共检测到32个对应连锁群和113个相同标记,利用FsLinkageMap2.0构建的响叶杨的遗传图谱上共显性标记的排列顺序与标记在杨树全基因组中的相对位置更符合.     

从形态和分子特性来探讨美国长木植物园黄杨种质之间的关系

黄杨是栽植很广的庭园观赏灌木,美国长木植物园从世界各地收集了许多优良品种.仅从形态上来区别这些黄杨品种是很困难的.为鉴定20个黄杨优良品种,我们分别从形态特征（叶、习性和长势）和分子标记（AFLP标记）两方面着手,综合分析它们的亲缘关系.三个AFLP引物结合在75和500bp DNA片段间一共产生212个条带.每一个黄杨品种平均有74个条带,最低者有50条,最高者有108条;通常可用于签定的特有条带在0到15条之间.品种间的遗传距离介于0.028和0.439之间.用PAUP软件,我们得到一个UPGMA树状图,并将每一步有显著差异的标在图上.从分子特性来讲,这20个黄杨优良品种可能起源于4到5个种,并可很清楚地分为12个栽培变种.形态特征也支持分子特性的结论.由此可见,结合形态特征和分子标记是确定遗传关系、鉴定栽培变种和分子辅助定性育种的一个很好的方法.     

GFP标记溶磷草木樨中华根瘤菌CHW10B及其定殖

[目的]为有效利用草木樨中华根瘤菌CHW10B菌株,对绿色荧光蛋白(GFP)标记的菌株在南方红豆杉根际及其根部的定殖进行研究.[方法]采用修改的反复冻融转化方法,将穿梭载体pGFP4412质粒转化进入草木樨中华根瘤菌CHW10B细胞,对该菌株进行GFP标记,筛选荧光表达强烈且稳定遗传的转化子,对转化子的细胞及菌落形态特征进行观察,并采用钼锑抗比色法对其溶磷能力进行测定.在此基础上,以GFP基因标记和抗性标记作为示踪手段,将GFP标记的CHW10B菌株接种到南方红豆杉1年生盆栽实生苗根表面,借助荧光显微镜及稀释涂布技术,对根际土壤中GFP标记菌株进行定期回收检测.[结果]成功获得CHW10B菌株荧光表达强烈且稳定遗传的GFP转化子,该转化子及野生菌株均为革兰氏阴性(G-),短杆菌,但二者在LB固体平板上的菌落形态有一定差别.野生菌株菌落呈圆形、边缘整齐,表面湿润黏稠,为乳白色;而标记菌株CHW10B-GFP2菌落表面为浅棕色,其他一致;标记菌株溶磷能力与野生菌株接近,发酵液上清液中可溶性磷含量分别为639.12和656.57 mg·L-1.GFP标记菌株在南方红豆杉根际的数量变化幅度较大,接种1天根际土壤中CHW10B转化子菌数为6.08×107cfu· g-1,随后细菌数量迅速减少,15天后标记细菌数量开始增多,25～ 40天菌体数量升高并呈平稳趋势.用荧光显微镜对接种40天后南方红豆杉的根部进行观察,发现在根系表面及其内部有大量发绿色荧光的GFP标记细胞存在.[结论]GFP基因标记的CHW10B菌株在南方红豆杉幼苗根际土壤中具有持久性定殖的能力;另外,该标记菌株能在根表面和内部定殖,具有内生性.     

SSR分子标记及在林木基因组中的应用

主要介绍了SSR分子标记的原理、技术优点、实验技术的流程及在林木基因组中的应用,并展望SSR分子标记将会应用到衰退树种优良基因型的鉴定,从而应用于育种的研究和优良基因型的鉴定与保存等。     

利用RAPD和ISSR分析百日草自交系间的种质遗传多样性

首次运用RAPD与ISSR技术分析了百日草20个自交系的种质遗传多样性.结果表明：从供试材料中147条RAPD引物和44条ISSR引物筛选到具有多态性的RAPD引物12条,ISSR引物9条.RAPD引物共扩增出147条带,多态性位点数为100,多态性位点比率为68.03%,平均多样性指数为0.3559,有效等位基因数为1.4169;ISSR引物共扩增出128条带,多态性位点数为97,多态性位点比率为76.38%,平均多样性指数为0.4013和有效等位基因数为1.4728.试验表明,RAPD、ISSR及两种分子标记整合后的结果较为相似,呈极显著的正相关.聚类结果将20个自交系基本分为2类：一类群来源虹越种子集团公司;另一类群来源甘肃酒泉种子集团公司,分类与原产地相关.RAPD与ISSR标记是研究百日草种质遗传多样性有效的工具,在分析百日草的亲缘关系特别是系谱关系时,ISSR是一种多态性和重复性优于RAPD的分子标记.两种分子标记整合后既能鉴定出自交系的系谱先后关系,也能反应来源相同自交系的亲缘关系.     

枣高密度遗传图谱的构建与树干直径的QTL分析

以冬枣×临猗梨枣杂交F1代的150株个体为作图群体,利用AFLP标记和RAPD标记,对已有的枣遗传连锁图谱进行加密,构建1张包含388个AFLP标记和35个RAPD标记、由15个连锁群组成的高密度枣遗传连锁图谱,覆盖基因组总长度1309.4 cM,标记间平均距离3.1 cM.与原图谱相比,总图距增加72 cM,标记间平均距离缩短0.8 cM,大于10 cM的标记间隔减少7个,图谱饱和度显著提高.在新构建图谱的基础上,利用JionmapQTL4.0软件,首次对控制枣树干直径性状的QTL进行分析.共检测到控制枣树干直径的QTL 6个,分布在5个连锁群上,分别可解释38.1%,10.0%,14.4%,10.1%,13.4%和31.0%的表型变异值.     

湿加松亲本间遗传距离与杂种优势的相关性分析

利用SSR标记对17个湿加松亲本无性系进行遗传多样性分析,进而分析亲本遗传距离与子代杂种优势的相关性。结果表明:14个微卫星标记在湿加松亲本群体中均呈现高度多态,共检测到57个等位基因,多态位点百分率为87.72%,平均杂合度为0.144 4 0.884 1,以SSR标记遗传距离聚类,将参试亲本材料划分为2大类群,可以用于湿加松亲本遗传多样性的评价。树高、胸径、材积的杂种优势与亲本遗传距离相关性达显著或极显著水平,相关系数分别为0.542 0、0.641 2、0.639 3,决定系数分别为0.293 8、0.411 0、0.408 7。分子标记遗传距离与树高、胸径、材积的杂种优势相关程度较高,利用SSR标记预测湿加松杂种优势是可行的,为湿加松良种选育及亲本选配提供参考。     

分子标记技术及其在林木遗传改良研究中的应用

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.本文对DNA限制性片段长度多态性(RFLP)及随机扩增多态性DNA(RAPD)遗传标记技术的基本原理与特点进行了简要介绍.全面阐述了DNA分子标记技术在林木遗传连锁图谱构建、林木遗传资源研究、数量性状位点定位与分子标记辅助育种、目的基因追踪等研究方面的应用及前景.     

杨属部分种及杂种的AFLP分析

利用13对AFLP引物对杨属4个派19个种及杂种的47个无性系进行分析,共检测到858个标记,其中多态性标记为771个,多态性位点的百分率为89.9%,每对引物产生的多态性位点的百分率在80.7%～98.1%之间,表明杨属种间及无性系间在DNA水平上存在广泛变异.根据AFLP标记结果计算杨属派间、派内种间、种内无性系间分子遗传距离,对它们的亲缘关系进行定量描述.聚类分析结果表明,派间聚类与经典形态分类完全一致,派内种间及种内无性系间聚类与形态分类基本相同.最后,探讨根据分子标记结果进行杂交亲本选配及杂种子代早期选择的可行性.     

桉树Genomic-SSR和EST-SSR分子标记的遗传差异性分析

为探讨Genomic-SSR与EST-SSR标记在桉树种间的遗传差异,本研究利用两种不同来源的SSR标记对6种桉树进行遗传差异性分析.分析结果表明:Genomic-SSR标记在6种桉树中具有高的遗传多样性,EST-SSR标记在揭示不同基因型间遗传关系方面更具优势.对两种标记进行聚类分析发现,EST-SSR标记比Genomic-SSR标记能更准确地鉴别基因型.两种不同来源SSR标记的遗传差异性,为更有效利用SSR标记在桉树遗传多样性分析、种质鉴定等相关研究提供了理论支持.     

松叶面抗虫共生工程菌的构建

将来自Bacillusthuringiensissubsp.kurstaki的杀虫基因cryIAc通过综合质粒载体pEG601,整合到松树共生细菌B.cereus(Bc752)的染色体上,得到的工程菌对马尾松毛虫幼虫有明显的杀虫活性。此综合质粒含有能在营养期表达BtcryIAc基因的强启动子、cryIAc杀虫基因、四环素抗性标记基因tetr、8.0kb的EcoRI-NcoⅠB.cereus(O147)染色体片段。将综合质粒通过电击导入Bc752中,综合质粒与Bc752染色体发生同源重组,将BtcryIAc基因整合到Bc752的染色体上。通过对转化子的DNA酶切分析、PCR扩增、SDS-PAGE凝胶电泳检测、Westernblot、电镜观察、毒力测定,结果表明BtcryIAc基因已经整合到松树共生细菌Bc752的染色体上,并可高效表达。     

“冻土移植法”是移植油松大苗的好办法

“冻土移植法”是指从林地土壤结冻时开始,冻一层挖一层,带土挖苗,包装、运输、栽植的方法。其优点是:保持原有树木生长的土壤结构,不会出现动根和伤根现象;根系、土壤能保持原有的水分状态;运输时,包装简单;移植成活率高。具体方法是:1.根据林龄、立地条件和移植苗的用途,选定并标记移植株。2.将选定的植株,用罗盘仪定向标记;没有条件的地方,在近距离移栽时,可人为定向标记。3.依冠幅平均直径确定移植苗所带土块的大小。以树干为园心,以确定的土块大小为直径,冻一层挖一层,直止     

八角基因组DNA的提取方法

采用4种植物基因组DNA提取方法(CTAB法、SDS法、高盐法、试剂盒法)对八角基因组DNA进行提取试验.结果表明,对传统CTAB法稍加改良可以得到较为理想的提取效果,改良的内容包括①在加入CTAB提取缓冲液之前,先用CTAB-free缓冲液抽提1～2次;②将CTAB提取缓冲液中CTAB的用量从2％提高到3％;③提取缓冲液的用量由样品干重的10倍增加到60倍.用改良CTAB法提取的DNA经RAPD-PCR扩增,条带清晰,其质量能够满足分子标记的要求.     

SSR分子标记与林木遗传育种

阐述了一种新兴的基于PCR的微卫星分子标记技术在林木遗传育种中的应用情况及发展趋势.由于微卫星位点多态性高、共显性、中性突变及遍布于整个基因组,因此使之广泛应用于遗传连锁图谱的构建与QTL定位、亲缘关系分析、遗传结构分析、基因流监测、基因突变以及系统发生等领域.文中指出SSR标记可以为林木遗传改良、种质资源保存、濒危物种保护、基因定位及分子克隆等许多应用研究领域提供理论依据,它将是一种近乎理想的新一代的分子标记.     

植物分类研究进展

植物分类学是一门古老而富有活力的学科,植物分类学研究方法不断发展和创新,它由最初经典的形态分类发展到后来的染色体分类及基于生化标记的分类。到了现代,随着分子生物学的迅速发展,植物分类学家又将这一现代技术应用到植物分类学中来,有望从分子水平探讨物种的演化和系统分类。     

植物种或品种鉴定的展望

植物种或品种的鉴定主要使用4种遗传标记，即形态学标记、细胞学标记、生化标记和DNA标记。由于形态学标记、细胞学标记、生化标记的局限性，往往无法对近缘种或品种的鉴别。该文总结和分析4种遗传标记特点，认为随着分子生物学的发展，DNA分子标记将成为近缘种或品种鉴别的重要手段。