一个辣椒胞质雄性不育SCAR标记的KASP转化及其应用

为了在辣椒三系杂交育种研究中缩小群体筛选范围,减小工作量,提高不育系和保持系选择效率,根据细胞质育性标记SCAR130的序列多态性位点设计KASP标记引物,使其转化为KASP130分子标记,并以辣椒三系材料的雄性不育系、保持系、恢复系和F_1杂交种为试验对象,利用荧光定量PCR仪LC480和LGC公司的SNPline这两种检测平台将KASP130标记应用于辣椒细胞质类型检测,并对该标记稳定性和可靠性进行了检验。结果表明, KASP130标记同SCAR130标记一样可以把待试辣椒材料准确地分为可育细胞质(N)和不育细胞质(S),并在分子标记辅助选择育种中成功应用到辣椒细胞质育性的早期鉴定以及辣椒保持系和雄性不育系的回交育种研究。综上,细胞质育性标记SCAR130已经被成功转化为KASP130分子标记,该标记可以明确鉴定辣椒的细胞质类型,这为其在辣椒三系杂交育种上的应用奠定了研究基础。     

青花菜胞质不育相关基因的SRAP标记筛选

以青花菜Ogura胞质不育系XY及其保持系XYF基因组DNA为材料进行SRAP分析,共筛选了146对SRAP引物,其中8对引物在两系之间表现差异,经单株验证只有引物对Me6＋Em7没有交换单株,找到不育系与保持系间的特异扩增片段M6E7-700,该片段仅在不育系中稳定扩增。测序结果表明该片段全长为689bp,经Blast分析比对,该片段与已报道的所有育性相关基因序列均不同源,而其部分序列与大白菜BAC克隆KBrB042N05和KBrB041L12的部分序列高度同源,表明该片段是一段新发现的与胞质不育育性相关片段,且该片段可能来自核DNA。根据测序结果设计了1对特异引物,将M6E7-700标记转化为更稳定的SCAR标记。本研究首次发现芸薹属作物Ogura-CMS不育系和保持系的核DNA也存在差异,该结果为从质核互作角度解释细胞质雄性不育的分子机制提供了新线索。     

结球甘蓝迟抽薹基因RAPD标记转SCAR标记

本研究以与结球甘蓝迟抽薹基因连锁的N1750为引物,应用RAPD技术进行PCR扩增,检测到迟抽薹基因,对特异片段进行回收、克隆和测序,依据测序结果设计SCAR引物。在166株BC1群体(A21与P02杂交得到F1再与P02回交)中通过与RAPD标记的比较,SCAR扩增结果同RAPD扩增结果完全一致,从而证实了SCAR标记的准确性。实验结果表明,与甘蓝迟抽薹基因连锁的RAPD标记被成功转化为SCAR标记,为甘蓝分子标记辅助选择育种提供了基础。     

甜菜Owen型质核互作雄性不育系及保持系花蕾cDNA-AFLP多态性分析

本研究以Owen型胞质雄性不育甜菜的不育系及保持系花蕾为实验材料,通过c DNA-AFLP分子标记方法,从转录组水平对不育系及保持系的甜菜花蕾进行基因多态性分析,通过128对AFLP引物筛选,在保持系和不育系中共找到并且成功回收到60条特异性差异表达条带,其中保持系35条,不育系25条。在成功回收测序的30条差异片段中,18条NCBI-Blast成功检索到对应的同源已知功能基因,分别为:编码假定蛋白、编码转运蛋白G家族成员、编码液泡分选受体、编码细胞色素c1、编码半乳糖醛酸转移酶、编码转录因子、编码DNA指导的RNA聚合酶、编码泛素结合酶、编码蔗糖合成酶、编码丝/苏氨酸蛋白激酶的基因,经筛选、验证后得到4个阳性差异片段。这些片段可作为甜菜Owen型不育系及保持系快速鉴定的依据,对缩短甜菜育种年限,加快育种进程具有重要意义。     

瓣化型胡萝卜雄性不育基因atp6的CAPS标记建立

根据atp6的基因序列设计特异扩增引物，以瓣化型胡萝卜核质互作雄性不育系H05A及其保持系H05B为试材，扩增获得了1条约500bp的特异扩增片段。用限制性内切酶BglII对该片段进行酶切，不育系产生1条保持系中没有的特异片段，其分子量约为60bp。建立了atp6基因的CAPS标记，该分子标记可用于胡萝卜雄性不育分子标记辅助育种。     

甜椒胞质雄性不育恢复系SRAP及SCAR标记

以甜椒胞质雄性不育恢复系5-2R1和相应的保持系5-2为试材,利用SRAP分子标记技术筛选与甜椒恢复基因相关的分子标记。128对SRAP引物共扩增获得了3796条从100bp至800bp大小不同的条带,平均每对引物组合可扩增出30条清晰的条带,检测到4个多态性位点,其中恢复系材料仅有1个。对该特异片段进行回收、克隆和测序,结果表明该片段全长为259bp。经数据库比对分析表明,该片段与线粒体中的NADH脱氢酶第5亚基(GenBank:EF151914.1)具有81%的同源性;同时,该片段与辣椒BAC克隆PEPBAC 158K24(GenBank:FJ597540.1)的部分序列高度同源。根据序列特点设计特异SCAR引物,对恢复系和保持系进行扩增验证,仅在恢复系中扩增出目的条带,表明已成功地将此SRAP标记转化为简单、稳定的SCAR标记。我们推测本研究获得的SCAR标记可能与胞质雄性不育恢复性状连锁。     

菜薹雄性不育相关基因的ISSR分子标记筛选

菜薹(Brassica campestris L.ssp.Chinensis var.utilis Tsenet Lee)属于十字花科芸薹属,原产中国,是华南地区重要的特产蔬菜之一.利用分子标记技术进行菜薹雄性不育相关基因的定位对菜蕞品质创新和选育新品种具有重要意义.目前尚未见有利用ISSR分子标记技术进行菜薹雄性不育分析的研究报道.利用ISSR技术对菜薹雄性不育系及其保持系的基因组DNA进行比较分析:结果显示100个ISSR引物中,只有引物UBC843的扩增结果在两系之间表现出了差异性,找到了不育系和保持系间的特异扩增片段.回收该特异扩增片段并进行克隆测序,测序结果表明该片段全长为462 bp.与白菜其它育性相关序列比较,同源性均低于50%.根据测序结果设计了一对特异引物,将其转化为更稳定的SCAR标记.经F2群体验证,ISSR引物扩增得到的特异片段很有可能来自核DNA.     

大白菜胞质雄性不育线粒体基因特异分子RAPD标记及克隆

用随机引物对大白菜细胞质雄性不育系及其保持系线粒体DNA的RAPD分析,在不育系与保持系的线粒体基因组间存在明显的差异,用引物S259在不育系中扩增并克隆得到特异片断(mt)S259~600bp,序列分析表明该片断与油菜线粒体基因NADH脱氢酶第四亚基序列有部分相似性,片段与雄性不育的关系还需进一步研究。     

家蚕抗核型多角体病毒病分子标记辅助育种

利用我国家蚕种质资源中发现的高抗NPV的材料NB和敏感材料306,组配近等基因系。采用RAPD技术获得分子标记,将标记转换成SCAR(sequence characterized amplified region)标记,利用SCAR标记开展了家蚕抗NPV新品种辅助育种选择,获得了家蚕抗NPV新品种。     

甜菜胞质雄性不育系与保持系某些生理特性的差异

采用比较生理学的方法，对甜菜细胞质雄性不育系及其保持系生殖生长阶段的某些生理特性进行了研究。结果表明，甜菜细胞质雄性不育系的细胞色素氧化酶及ATP酶活性均表现为不育系低于其保持系；过氧化物酶和过氧化氢酶活性则表现为不育系高于其保持系，这反映线粒体内外末端氧化酶活性的高低可能与胞质雄性不育有一定关系；赤霉素含量表现为胞质雄性不育系低于其保持系。     

EST辅助的甘蓝型油菜显性核不育AFLP标记转化

甘蓝型油菜显性核不育广泛应用于轮回选择和杂种优势利用,不育基因标记的开发与应用对于基因克隆和育种实践具有重要意义。基于AFLP标记SA12MG14的序列信息,从拟南芥整合数据库中,检索与标记序列同源的甘蓝型油菜EST,结合标记和EST序列设计特异引物,转化成新的SCAR标记。获得的SCAR标记S6B3,具有很高的检测稳定性,在回交群体Popu2上分析验证,结果与AFLP标记完全一致。该标记与不育基因相距0.3 cM,将其用于临保系同源的纯合型不育系选育,可有效提高育种工作效率。     

大白菜细胞质雄性不育特异RAPD标记的筛选

根据近等基因系分析原理,以大白菜细胞质雄性不育系CMS-2及其保持系B-2为材料.对大白菜细胞质雄性不育基因及其保持基因进行RAPD标记研究。引物S391在不育系中有特异性扩增,得到一条约700bp的特异片断;引物S425在保持系中有特异性扩增,得到一条约600bp的特异片,分别命名为S391-700bp、S425-600bp。采用Blastn进行核苷酸同源序列比较,结果发现S391-700bp存在一个开放阅读框架,这一开放阅读框架与植物叶绿体丝氨酸乙酰基转移酶DNA部分片段有很高的同源性;S425-600bp是新发现的一段DNA序列。根据测序结果设计特异引物,结果表明本研究所获得的两个标记片断都能确定其特异性。     

甜菜细胞质雄性不育系及保持系叶绿体DNA的RAPD分析

对细胞质雄性不育甜菜的不育系及其保持系的叶绿体DNA(ctDNA)进行了RAPD分析,结果表明：在所选的70个引物中,甜菜细胞质雄性不育系和保持系叶绿体DNA之间不存在差异性。与此同时,对叶绿体DNA的提取方法进行了改进,在不需密度梯度离心条件下即可获得高纯度的DNA;优化了甜菜叶绿体的RAPD的反应条件。     

甜菜细胞质雄性不育系与其保持系线粒体DNA的RAPD分析

本文对甜菜线粒体DNA的提取方法进行了改进,在不需密度梯度离心条件下即可获得高纯度的DNA。优化了甜菜线粒体的RAPD的反应条件,对细胞质雄性不育甜菜的不育系及其保持系的线粒体DNA(mtDNA)进行了RAPD(随机扩增多态DNA,randomly amplified polymorphic DNA)分析,结果表明：甜菜细胞质雄性不育系和保持系线粒体DNA之间存在丰富的多态性。     

洋葱雄性不育恢复位点Ms座位的SSR标记开发及其应用

本研究旨在开发稳定可靠的洋葱育性位点分子标记,并将其应用于育种实践,筛选育种系,从而缩短育种周期,节省育种成本,加速洋葱杂交种的培育进程。以洋葱育性恢复Ms座位的AFLP序列为基础,采用序列比对分析、PCR检测和表型分析等方法,开发、鉴定、应用了WH-SSR-1分子标记。结果表明:WH-SSR-1标记与Ms位点紧密连锁,Ms位点基因型为纯合显性MsMs时,有1条102 bp的扩增带;纯合隐性msms时,有1条99 bp的扩增带;杂合Msms时,有102 bp和99 bp两条扩增带。32份洋葱材料的验证结果证实了Ms座位的标记类型与基因型完全相符。随后从4个OP群体中直接获得了2个配套的不育系与保持系,‘吊玉’和‘天正红玉’因未检测到保持株或不育株,无法简单实现配套。WH-SSR-1标记与Ms位点紧密连锁,能够将其用于育种系筛选的育种实践,从OP群体中直接选择保持株和不育株,同时实现两系配套。     

Identification and characterization of important sterile and maintainer lines from various genotypes for advanced breeding programmes of onion (Allium cepa)

Onion is one of the major vegetable crops in terms of production as well as consumption. In the current research, available onion genetic stock was evaluated to identify male-sterile lines and produce high-yielding F₁ hybrids for future breeding programmes. A mitochondrial DNA-based marker was mapped and correlated with phenotypic traits to isolate male-sterile plants. Based on the floral and pollen structure, nine putative male-sterile lines were identified. On the other hand, for nuclear marker identification at Ms locus, two sets of primers were used, one for Ms dominant allele and another for sterile and maintainer plants. Results revealed that 70% of open pollinated varieties (OPVs) possess plants with sterile cytoplasm coupled with genetic sterility at Ms locus, called sterile “A” line. Approximately 20% of plants in some genotypes were identified with normal (N) cytoplasm having recessive fertility gene at Ms locus, called maintainer “B” line. Based on the present findings, “A”, “B” and “R” (restorer line), future F₁ hybrid seed production systems in onion is discussed.     

Identification of two SCAR markers co-segregated with the dominant Ms and recessive ms alleles in onion (Allium cepa L.)

Cytoplasmic genetic male-sterility is used to produce hybrid onion (Allium cepa L.) seeds worldwide. In this paper, we present the results of research aimed toward identifying PCR-based markers linked to the Ms locus through amplified fragment length polymorphism (AFLP). After screening 512 AFLP primer combinations, only one AFLP fragment was identified as being flanking linked to the dominant Ms allele. Subsequently, the AFLP marker was converted into a sequence-characterized amplified region (SCAR) marker, designated as DNF-566, co-segregated with the dominant Ms allele in first backcross (BC₁) segregated populations. Furthermore, we designed another molecular marker (RNS-357) co-segregated with the ms allele to identify different genotypes (i.e., MsMs, Msms, or msms). Both markers could be used for evaluating onion lines with different genetic backgrounds (including male-sterile lines, maintainer lines, male-fertile lines, and commercial based F₁ hybrid cultivars). The results of this study indicate that maintainer plants could be directly selected by using these 2 SCAR markers in the onion breeding process, and this may contribute significantly toward breeding onion F₁ hybrid cultivars.     

红花草莓红花基因RAPD标记转化为SCAR标记

红花草莓不但具有经济价值,还具有很高的观赏价值。本研究将3个与红花基因连锁的RAPD标记即AW65679（1031bp）、S484（620bp）与S1383（500bp）进行了克隆与核苷酸测序,并根据测序结果设计4对SCAR引物,将这4对引物对红花草莓品种粉红熊猫、白花草莓品种鬼怒甘及它们的杂交后代进行PCR扩增程序优化和鉴定,筛选出一对SCAR引物可扩增出与红花基因连锁的特异片段AW65679（1038bp）,这就是与红花基因连锁的SCAR标记。SCAR标记因其稳定性好,重复性高将为草莓分子育种开辟一条新的有效途径。