西瓜果形基因图位克隆及分子标记开发

【目的】基于GBS（Genotyping-by-sequencing）高密度遗传图谱初步定位结果,通过图位克隆方法对西瓜果形基因进行精细定位,并开发功能性分子标记,有助于全面研究果形基因的功能及分子标记辅助选择育种。【方法】利用114份纯合西瓜品系全基因组重测序数据及其果形指数表型进行GWAS（genome-wide association study）分析,结合GBS高密度遗传图谱初步定位结果确定果形基因候选区段,以商业小型西瓜品种纯化所得品系K2（椭圆形、FSI=1.54±0.13）和L1（圆形、FSI=1.11±0.07）为材料构建F₂群体,通过开发分子标记对果形基因ClFSI进行精细定位,根据西瓜参考基因组‘97103’v1注释信息确定候选基因,并通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）进行验证。【结果】利用1 152份F₂群体,最终将ClFSI精细定位于3号染色体的FMFSI-1与FMFSI-2标记之间物理距离约63 kb区间内,共包含5个注释基因。其中Cla011257属于已报道与控制果实纵径和果形相关的SUN基因家族。经测序分析发现,西瓜椭圆形品系K2在该基因第3外显子上存在两个非同义突变位点Chr3：26846636 G-A和Chr3：26847041 G-A（‘97103’v1）,分别导致天冬酰胺（Asn）替换为天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）替换为赖氨酸（Lys）,并利用Chr3：26847041突变位点开发功能性分子标记FSICAPS-2。qRT-PCR分析表明,K2（椭圆形）与Charleston Gray（细长形）中候选基因表达量无显著性差异,但均显著高于L1（圆形）。【结论】本研究将控制西瓜果形的ClFSI精细定位于3号染色体63 kb区间内,推测Cla011257为最终目的基因,Chr3：26847041和Chr3：26846636突变位点是导致果形不同程度伸长的重要位点,并开发了可以同时鉴定Cla011257多种突变类型的功能标记FSICAPS-2。     

甜瓜果长基因fl与性别表达基因a的遗传分析及定位

【目的】 研究甜瓜2号连锁群中果长基因fl与性别表达基因a的连锁关系。分析果实长度和性别表达类型(雄花两性花同株、雌雄异花同株)的遗传规律,定位两性状基因。【方法】 以圆形甜瓜、雄花两性花同株品种西州蜜为父本,长形甜瓜、雌雄异花同株品种蛇瓜为母本杂交产生的160个BC₁(Back Cross 回交群体)单株为作图群体,研究BC₁群体中果实长度和性别类型的分布,对二者进行遗传分析。利用集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA),用甜瓜2号连锁群上的48个SSR分子标记,对甜瓜果实长度和花性型性状进行多态性标记的筛选,对两性状基因定位。【结果】 甜瓜果实长度符合数量性状的遗传特点;雄花两性花同株与雌雄异花同株可能受双基因遗传控制。通过连锁分析,将果长基因fl定位于2号连锁群的标记SSR247159和标记SSR252089之间,遗传距离为3 cM;将性别表达基因a定位于标记SSR227156和标记CMGA36/SSR235092之间,遗传距离为3.59 cM;两区间之间的遗传距离为0。【结论】 在甜瓜西州蜜和蛇瓜的BC₁群体中,将果实长度基因fl和性别表达基因a的初步定位于不同标记区间内,证明二者不是同一基因。     

甜瓜抗病基因聚合体的分子标记辅助选择

【目的】为快速筛选出聚合抗白粉病、抗枯萎病基因的甜瓜材料。【方法】以抗白粉病基因（Pm-2、Pm-6）和抗枯萎病基因（Fom-1）的甜瓜材料与优质、高产甜瓜材料进行复合杂交,采用早代抗病性鉴定及分子标记抗病基因检测的方法。【结果】筛选出聚合Pm-2、Pm-6和Fom-1基因的材料2个（21T41、21T53）,聚合Pm-6、Fom-1基因的材料2个（21T33、21T50）,聚合Pm-2、Fom-1基因的材料1个（21T9）。【结论】旨在为解决本地主要病害,培育多抗、优质、高产新品种奠定基础。     

新疆厚皮甜瓜抗白粉病基因SSR分子标记

[目的]研究厚皮甜瓜抗源的抗白粉病遗传规律,寻找和定位与厚皮甜瓜抗白粉病基因连锁的分子标记,为厚皮甜瓜抗白粉病病基因的定位、克隆和抗病育种等奠定基础.[方法]在明确新疆地区瓜类白粉病生理小种的基础上,以抗病资源收集一号和感病农家品种皇后、F 、BC1P1、BC1P2、F2群体为材料.苗期接种鉴定,分析抗源收集一号抗性遗传规律,并利用SSR标记进行遗传连锁分析.[结果]收集一号对白粉病Po-dosphaera xanthii生理小种1的抗性由显性单基因控制,对143对SSR引物进行筛选,引物P173-174扩增出的特异性片段与抗病基因表现连锁关系,该片段大小为140 bp,与抗病基因遗传连锁距离为24.0 cM.[结论]P173-174可作为甜瓜抗白粉病分子育种的备选分子标记.     

小麦抗白粉病和条锈病基因的分子标记辅助鉴定

【目的】选育小麦新种质N95175和新品种远丰175,并检测其是否含有来源于小麦-簇毛麦易位系92R149的抗白粉病基因或抗条锈病基因。【方法】利用92R149/咸87(30)//小偃6号杂交组合选育N95175和远丰175,并以N95175、远丰175及其亲本92R149、咸87(30)和小偃6号为材料,利用与抗白粉病基因Pm21共分离的SCAR标记及与抗条锈病基因Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18,对N95175和远丰175所携带的抗病基因进行分子标记辅助鉴定。【结果】从N95175中扩增出与92R149相同的SCAR标记特异条带,而在2个感病亲本咸87(30)、小偃6号和远丰175中没有扩增出该条带。N95175和远丰175的扩增产物与抗条锈病亲本92R149相同,与2个感病亲本不同。【结论】导入N95175的抗白粉病基因为Pm21,导入N95175和远丰175中的抗条锈病基因为Yr26。     

小麦抗白粉病基因Pm23分子标记的初步鉴定

根据植物抗病基因的保守结构,合成7对特异引物,用感病品种Chanceller作对照,对12个含不同抗白粉病基因的小麦品系进行PCR分析,结果只有1对引物(3LR 3LF)在Pm23的载体品系中扩增出稳定的多态性片段,对该片段进行回收、克隆、测序,全长为253bp。经同源性分析发现,该特异性片段与大麦Ty3-gypsy类反转录转座子基因部分序列有87%的同源性,属于反转录转座子类标记。     

普通野生稻的抗水稻白叶枯病新基因的鉴定和分子标记定位

在８０年代末评价出一批抗水稻白叶枯病普通野生稻抗源的基础上,选出１个高抗所有栽培稻白叶枯病抗性基因均不能抵御的广致病菌Ｐ６的新抗源ＷＢＢ１。将其与感病品种金刚３０杂交,经花培、自交,获得抗性纯合系Ｈ４。笔者报道自１９９４年以来,采用国际全套鉴别菌系进...     

甘蓝显性雄性不育基因CDMs399-3紧密连锁的分子标记

 【目的】筛选与甘蓝显性雄性不育基因CDMs399-3紧密连锁的分子标记。【方法】以甘蓝显性核不育为不育源转育获得的芥蓝BC4分离群体226个单株为试材,利用SRAP、SSR技术结合集群分析法筛选与CDMs399-3紧密连锁的分子标记。【结果】获得8个SRAP、1个SSR和1个SCAR标记与不育基因连锁,最近的双侧翼标记ENA14F-CoEm7R和8C0909,连锁距离分别为0.53和2.55 cM,并将侧翼标记ENA14F-CoEm7R转化为SCAR标记。【结论】本研究丰富了与CDMs399-3连锁的分子标记,获得多个紧密连锁的标记为该不育基因标记辅助转育和进一步精细定位奠定了良好的基础。     

分子标记辅助甜瓜抗蔓枯病基因的聚合及品种改良

【目的】蔓枯病（gummy stem blight）是一种真菌性土传病害,是危害甜瓜生产的严重病害之一,其存在生理小种的分化,品种即使仅携带单个抗病基因,仍会导致甜瓜抗性逐步降低甚至丢失。建立甜瓜抗蔓枯病聚合育种的分子标记辅助选择体系,选育抗性高且不再分离的聚合抗源自交系和品质优良且高抗甜瓜蔓枯病的改良白皮脆品种（品系）,为甜瓜优质、抗病和高产育种提供一种简单、快捷的选择方法和重要的中间材料。【方法】利用5份甜瓜单一抗源材料PI140471、PI157082、PI511890、PI482398和PI420145两两杂交获得8份聚合抗源（082-471、082-890、082-398、145-471、145-082、145-890、145-398和890-398）。利用3个不同浓度的蔓枯病病菌孢子液（5×10⁵个/mL、5×10⁷个/mL、5×10⁹个/mL）对8份聚合抗源的F₁植株幼苗进行接种鉴定。结合春、秋两季的接种鉴定结果,筛选得到2份聚合后抗性显著提高的基因组合145-471和145-398。一方面,以145-471和145-398为材料,利用苗期梯度接种鉴定、分子标记辅助选择以及农艺性状观察,对其自交后代进行逐代筛选至F₇。另一方面,选用组合PI420145和PI140471以及PI420145和PI482398作为蔓枯病抗性基因的供体亲本,综合性状优良的感病甜瓜品种‘白皮脆’为抗性基因受体亲本。先分别单向回交5代,在单个基因回交转移时,利用分子标记检测结合农艺性状观察对回交后代进行筛选。当回交后代的遗传背景得到一定程度恢复后,再将2个方向的回交后代进行杂交,后自交3代稳定。【结果】聚合抗源对不同浓度的蔓枯病菌均表现为抗,而单一抗源对不同浓度蔓枯病菌表现出选择性抗性且抗性水平低于聚合抗源。SSR标记CMCT505和CMTA170a在PI140471和PI482398上可分别扩增出189 bp和121 bp的特异性片段,SCAR标记SGSB₁₈₀₀可以在PI420145上扩增出1 800 bp的特异性片段,而145-471（145-398）的聚合单株可以同时扩增出189 bp和1 800 bp（121 bp和1 800 bp）两条特异片段。聚合抗源145-471（或145-398）的自交F₇世代以及改良白皮脆BC₅F₄世代群体的分子标记鉴定结果显示,各单株已经成功聚合了Gsb-1和Gsb-6（或Gsb-4和Gsb-6）两个抗病基因,抗性不再有分离且农艺性状稳定一致。初步建立了甜瓜抗蔓枯病聚合育种的分子标记辅助选择体系,获得了两份表现高抗且抗性不再分离的聚合抗源自交系F₇和2个以优质品种‘白皮脆’为受体亲本的改良白皮脆BC₅F₄品种（系）。改良白皮脆BC₅F₄世代表现为高抗甜瓜蔓枯病,且在单果质量、果形指数、果实脆度、果肉质地、果肉厚度和可溶性固形物含量等农艺性状方面与白皮脆并无显著差异。【结论】创建的3个分子标记CMCT505、CMTA170a和SGSB₁₈₀₀对抗病基因Gsb-1、Gsb-4和Gsb-6的选择具有较高的准确性。初步建立了甜瓜抗蔓枯病聚合育种的分子标记辅助选择体系,为甜瓜优质、抗病和高产育种提供了一种简单、快捷的选择方法,将大大提高育种的效率。改良‘白皮脆’作为抗病育种的新材料,为甜瓜抗病品种的选育和抗病基因进一步聚合提供了材料。     

紫花苜蓿耐盐分子标记的初步鉴定

 以耐盐苜蓿与敏盐苜蓿相互杂交的F2群体为试验材料，利用改良的BSA 法和RAPD技术筛选出一个与苜蓿耐盐基因相连锁的分子标记。将该标记的PCR产物进行了DNA序列测序，在GenBank中对该片段与其它相关基因进行比对分析表明，苜蓿耐盐标记的核苷酸序列与截形苜蓿（Medicago truncatula）的mth2-6e18基因的一个片段（347 bp）的序列有93%的同源性。mth2-6e18基因是植物干旱、盐诱导半胱氨酸蛋白酶（CysPr1）基因的标记基因，推测该片段与植物干旱、盐诱导的CysPr1基因具有较大的相关性。     

水稻CMS-WA恢复基因的遗传和分子标记定位研究进展

综述了近25年来水稻野败型细胞质雄性不育（CMS—WA）恢复基因的遗传及其分子标记定位研究进展．有学者认为，CMS—WA育性的恢复受1对基因控制；大多数研究者认为受2对基因控制，2对基因间互作方式有加性、重叠和显隐性上位作用，也有的认为2对基因是相互独立的；还有人认为受多基因控制或是一种质量一数量性状．在恢复基因分子标记定位方面，有学者发现为1对恢复基因，并将其定位在第10染色体上，也有定位在第7染色体上；发现为2对恢复基因的学者，将其定位在第1和第10染色体上，或定位在第7和第10染色体上，也有将2对恢复基因都定位在第10染色体上；发现为多对恢复基因的学者，有人鉴别出8个基因位点，其中2个Rf-3和Rf-4为主效基因，分别定位在第3和第4染色体上，6个微效基因分别定位在第1，2，5，6，10和第12染色体上；也有人将2个主效基因定位在第1和第10染色体上；还有学者发现为4个QTLs，其中一个主效基因Rf-10被定位在第10染色体上，3个微效基因分别定位在第1，第7和第11染色体上．     

四川地方小麦Waxy基因的分子鉴定

研究利用特异性分子标记,对53份四川地方小麦品种的Waxy基因位点进行了鉴定。检测出Wx-A1基因缺失突变材料1份,Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1基因同时缺失的突变材料8份。可见,四川地方小麦品种中以非糯性小麦为主,但仍然具有较高的糯性小麦比例。     

兰花香味相关基因的RAPD分子标记

采用简化的CTAB法提取了16种有香和无香春兰的基因组DNA,并以此为模板,采用BA系列的100条随机引物,进行RAPD分析,其中引物BA0088(G08)对香花春兰的扩增产物中具有一条特异性的370 bp的条带,带型清晰,重复性较好,为进一步确定与香味成分相关基因连锁的RAPD标记打下了基础。     

水稻抗条纹叶枯病基因Stv-b~i连锁分子标记的鉴定及利用

利用NCBI中公布的BAC序列信息开发新的SSR标记,在条纹叶枯病抗病基因Stv-bi区域附近设计了15对SSR引物,其中有3对引物(RM21-5、RM21-8、RM21-15)在抗病品种Achil106、关东194与不同感病亲本之间有多态性.采用Achil106×武育粳3号的F2∶3家系和7个抗、感组合的高世代稳定株系对这3个标记进行抗性选择效果评价.结果显示:3对引物对抗病型植株的分子检测与田间表型鉴定吻合率分别为80.8%、87.6%和82.8%;对感病型植株的分子检测与田间表型鉴定吻合率分别为92.4%、75.8%和88.6%.说明这些标记可以用来对相应组合的后代进行抗条纹叶枯病基因型的分子标记辅助选择.     

葡萄无核基因分子标记的通用性鉴定

【目的】无核是鲜食葡萄的重要农艺性状,无核基因分子标记的准确性将影响无核葡萄早期选择的效果。本研究对前人开发的5个葡萄无核基因分子标记在183份葡萄材料中进行通用性鉴定,旨在明确各个分子标记的适用范围,为利用分子标记辅助无核葡萄育种提供参考依据。【方法】以96个葡萄品种（其中无核63个,有核33个）及‘红地球’ב黎明无核’87个F₁单株（其中无核61株,有核26株）的叶片DNA为模板,利用已报道的5个葡萄无核基因分子标记（SCF27-2000、GSLP1-569、VMC7f2、p3_VvAGL11和5U_VviAGL11）的引物进行PCR扩增,采用1.5%琼脂糖凝胶电泳、毛细管电泳和8%聚丙烯酰胺凝胶电泳技术检测PCR产物,分析各个样品的无核特异条带,鉴定5个分子标记的准确率。【结果】SCAR标记GSLP1-569对96个葡萄品种的检测准确率为40.6%,无核检测率为63.6%。SCAR标记SCF27-2000对96个葡萄品种及87个F₁杂交单株的检测准确率分别为71.9%和76.54%,无核检测率分别为70.5%和78.5%。SSR标记VMC7f2在96个葡萄品种中鉴定出8个等位基因,经卡方检验,189-bp等位基因与葡萄无核性状显著关联,其检测准确率为85.4%,无核检测率为85.5%。SSR标记p3_VvAGL11在96个葡萄品种中鉴定出7个等位基因,经卡方检验,187-bp等位基因与葡萄无核性状显著关联,其检测准确率为89.6%,无核检测率为90.7%,在F₁杂交单株中其鉴定准确率为87.65%,无核检测率为91.1%,假阳性率为6.17%,假阴性率为6.17%。SSR标记5U_VviAGL11在96个葡萄品种中鉴定出17个等位基因,经卡方检验,306-bp等位基因与葡萄无核性状显著关联,其鉴定准确率为88.5%,无核检测率为90.6%,在F₁杂交单株中检测准确率为88.89%,无核检测率为92.7%,假阳性率为4.94%,假阴性率为6.17%。【结论】SSR标记p3_VvAGL11和5U_VviAGL11在葡萄种质及遗传群体中无核分型的准确性及无核检测的效率较高,适用范围较广,在无核基因分子标记辅助选择中可以考虑优先使用。     

优质面条商品小麦澳白麦相关品质基因的分子标记鉴定

【目的】鉴定澳白麦面条相关品质基因构成,为改良中国小麦面条品质提供信息。【方法】利用38个已知面条品质相关基因的功能标记,对从澳白麦群体中分离出的36个穗系的高、低分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS、LMW-GS）、1B/1R易位、Waxy蛋白亚基、多酚氧化酶（PPO）活性、黄色素含量、籽粒硬度和穗发芽（PHS）抗性等相关基因进行鉴定。【结果】共发现13个对面条品质有正向效应的基因,其中非1B/1R易位类型和HMW-GS基因Bx7频率达100%,HMW-GS基因By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b分别占供试材料的88.9%、88.9%和83.3%,淀粉品质相关Wx-B1蛋白亚基缺失类型占86.1%,低PPO活性等位基因Ppo-D1a和低黄色素含量等位基因Psy-B1b类型分别占86.1%和80.6%,与软-中等籽粒硬度相关等位基因Pinb-D1a类型占97.2%,抗穗发芽Vp-1Bc型穗系占88.9%。36个穗系共包含12类不同的品质基因型,其中第2类基因型（含HMW-GS基因Bx7和By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b、低PPO活性基因Ppo-D1a、低黄色素含量基因Psy-B1b、软-中等籽粒硬度基因Pinb-D1a、抗穗发芽基因Vp-1Bc,不含1B/1R易位,Wx-B1蛋白亚基缺失）频率达63.9%,含正向效应基因最多、负向效应基因最少,是决定澳白麦优良品质的主导基因型。【结论】澳白麦是一个多系混合的商品小麦,优质面条基因较全面且频率高、基因型互补是其面条品质优良的根本原因。利用澳白麦资源进行面条品质育种,其中第2类基因型可作为首选亲本材料。     

番茄主要病害抗病基因分子标记的研究进展

番茄病害严重影响番茄的产量与质量,培育抗病品种是控制病害发生危害的最有效途径。现代分子标记技术的迅速发展为番茄抗病育种工作者提供了有利的辅助工具,可以准确、快速地从DNA水平上鉴定抗病位点,显著提高育种效率。文章对番茄主要病害及其抗病基因分子标记进行综述,并对这些标记在番茄辅助选择育种中的应用加以展望。     

新型分子标记的开发和利用

比较遗传分析中常用的随机DNA分子标记、目的基因标记、功能性分子标记。综述了近年开发的几种分子标记,并对新型分子标记（功能性分子标记）进行阐述,如何利用Tilling技术和关联分析的方法开发功能性分子标记,并介绍了功能性分子标记的优点和利用前景。     

小麦Rht矮秆基因的分子标记研究进展

简述了利用RFLP、SSR、STS、RAPD等分子标记方法对不同矮秆基因进行标记和定位的结果。在小麦矮秆基因标记中,RFLP标记应用得最多,其次是SSR标记和STS标记,RAPD标记应用得较少。     

黄瓜性别决定基因相关的分子标记

以不同性别类型的黄瓜高代自交系为材料,根据GenBank中提供的乙烯合成、信号转导有关基因序列、花器官发育相关的黄瓜性别决定蛋白基因、AGMOUS同源异型基因、与性别表达相关的RAPD和ISSR引物,采用Primer Premier 5.00专业引物设计软件,设计可能与性别表达有关特异引物.结果表明,ACSl号引物对(ACS-Fl,5'-ArrcAGATGGGT一3';ACCS.Rl,5'-GCC从AGCTCGACAT-3'),CsACSlG.SCAR引物对(ACS.FI,5'TTAACTACTTCGGACGGACGGGCATAG-3';ACCS-Rl,5'-AOGTGl广11CAGCAAA CATAGGGTG-3')及RAPD引物S12对不同性别类型的黄瓜基因组DNA的PCR扩增产物表现出明显的多态性.用Mapmaker/Exp 3.0进行连锁分析,发现雌性F基因和ACS_280,CsACSlG.SCAR_430均连锁群,遗传距离分别为3L4,10.0 cM,与S12_280标记不在一个连锁群上.