基于转录组的小豆SSR分子标记开发及其应用

为了开发小豆SSR(Simple Sequence Repeats)分子标记,2019—2020年,利用微卫星识别工具MISA和软件Primer 3搜索小豆资源QH1转录组测序得到的Unigene,获得3 045个SSR分子标记,通过对标记的重复基序特点分析,发现标记的重复基序以单核苷酸重复、二核苷酸重复和三核苷酸重复为主,分别占标记总数的41.2%、26.4%和25.6%。利用可以锚定到小豆基因组并能成功设计引物的标记,构建了包括1 505个SSR分子标记的物理图谱。从以上1 505个标记中,随机选取分布于小豆11条染色体上的132个SSR标记进行有效性验证,发现有效扩增的标记为118个,有效率为89.4%。通过多态性标记筛选,获得6个多态性标记,利用这6个标记对36份小豆品种进行聚类分析,发现供试小豆材料可以分为4个类群。说明开发的SSR分子标记能够分析小豆的遗传背景差异,为小豆种质资源鉴定、遗传多样性分析以及优良性状基因定位研究提供可用的分子标记。     

陆地棉对黄萎病抗性的分子标记研究

 利用陆地棉标准系TM-1和常抗棉2个陆地棉品种杂交并自交,获得109个F₂单株及F_2:3家系为作图群体,以SSR、RAPD和SRAP 3种分子标记进行抗黄萎病性状的分子标记筛选。结果从1611对(条)引物中仅筛选到70对(条)多态性引物,获得75个多态性位点并进行标记间的连锁性分析。75个标记构建了一个包括15个连锁群,全长535 cM的陆地棉品种间分子标记遗传连锁图,标记间平均距离为11.15 cM,有27个标记不能进入任何连锁群。连锁群的标记数最少2个,最多6个;长度从1.0 cM到92.7 cM不等。对其F_2:3家系的成株期抗黄萎病性状即平均病情指数的分布进行分析,显示其呈正态分布,进一步说明陆地棉对黄萎病的抗性为数量遗传;单标记分析及复合区间作图,检测出与抗黄萎病性相关的3个QTL,分别位于第3、5、6连锁群上,贡献率分别为14.15%、3.45%和18.78%。另外,对该群体生长过程中黄萎病不同发病高峰期的病情也进行了分析。     

昆虫分子标记基因和序列及应用

本文综述了昆虫分子系统学中应用较广的核糖体DNA(rDNA)、线粒体DNA(mtDNA)、核蛋白编码基因和卫星、微卫星DNA等几类核酸分子标记基因和序列及其研究进展。检疫性害虫的分子检测可选择其中一种或多种分子标记基因。     

PCR和Dig—cRNA探针检测番茄环斑病毒

利用根据ToRSV加拿大悬钩子株系核酸序列设计、合成的寡核苷酸引物进行PCR扩增试验,能成功地扩增ToRSV悬钩子株系的目标片段,但不能扩增苹果、樱桃株系的目标片段。 而ToRSV苹果株系的克隆pS_(64),经EcoRI酶切,再分别用~(32)P—UTP、Dig—11—UTP和SP_6RNA多聚酶转录出~(32)P标记、Dig标记的cRNA探针后,不仅能有效地检测出ToRSV的苹果株系,而且能有效地检测樱桃株系和悬钩子株系。~(32)P与Dig—标记的探针灵敏度基本相同,而Dig标记的探针无放射性,可以长期保存,多次使用,灵敏、准确、安全、经济,是值得推广应用的检疫新方法。     

大豆灰斑病菌遗传标记的建立

 本文运用DNA分子标记技术、酯酶同功酶标记和毒力标记等3种方法对发生于中国东北的大豆灰斑病[Cercosporidium Sojinum(Hara) liu et guo](异名Cer ospora sojina Hara)菌株遗传分化进行了检测,结果如下.     

SSR分子标记技术在入侵昆虫学研究中的运用

外来入侵生物通过与本地生物竞争营养、水分和生存空间,造成严重的生态破坏和生物污染,最终导致生物多样性的丧失,逐渐成为人类生存和社会可持续发展的新威胁。简单序列重复(simple sequence repeats,SSRs)或微卫星DNA(microsatellites DNA)分子标记是生物群体遗传结构分析与变异研究中极有价值的分子标记,由于其具有多态性检出率高、信息含量大、共显性标记、实验操作简单、结果稳定可靠等优点,目前在外来入侵生物研究中得到广泛应用。本文概述了SSR分子标记在入侵昆虫来源鉴定、杂交和基因渗透、瓶颈效应等方面的应用进展,并对其在入侵生物学中的应用前景进行了展望。     

山西玉米丝黑穗病菌SSR遗传多样性与群体结构分析

为明确山西省玉米丝黑穗病菌群体的遗传结构,为该病害的综合防控提供理论依据.采用SSR标记方法对山西省不同地区玉米丝黑穗病菌进行检测.结果显示,12个SSR分子标记在118株玉米丝黑穗病菌中共检测出30个等位基因,平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon's信息指数(I)、等位基因丰度(Ar)分别为...     

P~(32)标记松毛虫赤眼蜂寄生苹果小卷叶蛾效果研究

经用P~(32)每毫升25量μci的剂量标记松毛虫赤眼蜂,室内测定P~(32)放射性强度:50头成蜂为466～642cpm,20粒柞蚕卵为109—117cpm。P~(32)标记对成蜂寿命、繁殖力、性比均无不良影响。苹果园P~(32)标记放蜂表明:苹果小卷叶蛾的卵块寄生率达96％,即粒寄生率93.09％。在寄生卵块中有73.91％的卵块测出P~(32),平均每块的放射性强度为14.34cpm,说明是人工释放的效果。有26.09％的寄生卵块未测出P~(32)或很弱,此为自然赤眼蜂所寄生。     

马铃薯晚疫病菌抗甲霜灵的SCAR标记

建立马铃薯晚疫病菌抗甲霜灵SCAR(sequenced characterized amplified region,序列特征扩增区域)标记,以马铃薯晚疫病菌对甲霜灵高抗菌株HD01-3和对甲霜灵高感菌株DK98-1为亲本,通过无性单游动孢子分离和有性杂交获得菌株HD01-3无性后代群体、菌株DK98-1无性后代群体以及F1代分离群体,以此为试验材料,利用BSA法(bulked segregant analysis,分离群体分组分析法)构建抗感基因池对后代菌系的甲霜灵抗性进行RAPD(random amplified polymorphic DNA,随机扩增多态性DNA)分析。从178条RAPD随机引物中找到一条特异性引物S2054,其可以扩增出一个与晚疫病菌对甲霜灵抗性相关的遗传标记,将该特异条带回收、克隆、测序,发现此标记大小为457bp,根据测序结果设计特异PCR引物,用于扩增抗感基因池,成功地将特异RAPD标记转化为SCAR标记。初步建立了马铃薯晚疫病菌抗甲霜灵SCAR标记,辅助监测晚疫病菌对甲霜灵的抗性。     

远缘杂交衍生后代中筛选小麦抗条锈病新抗源

 针对小麦远缘杂交的一系列衍生系,在陕西杨凌人工条锈病圃(CYR32和CYR33混合小种)选择压力下,兼顾抗病性与农艺性状,经过连续6年系统选择,筛选了106份远缘杂交衍生后代选系。在此基础上,通过杨凌人工混合小种接种鉴定圃和甘肃天水自然诱发鉴定圃,对其进行成株期抗条锈病鉴定;利用当前流行小种CYR32、CYR33和G22-9进行苗期分小种鉴定;结合Yr26的分子标记检测评估抗源价值。建立基于成株期与苗期抗病性鉴定相结合,异地抗病表型鉴定与分子标记筛查的抗源筛选和评价体系。结果表明:106份远缘杂交后代衍生系中,筛选出54个能够抵抗包括G22-9在内的多个流行小种的选系;结合标记筛查结果,筛选到36份不含Yr26的抗病材料,其中4份为全生育期抗条锈病性类型(ASR),32份为成株期抗性(APR)类型。推测这些抗性选系可能具有抗条锈病新基因。     

抗稻瘿蚊品种多抗1的抗性遗传分析及抗性基因定位

稻瘿蚊是亚洲稻区主要害虫,采用抗虫品种进行防治是最理想的方法。1993～1995年,广东省农科院与国际水稻研究所有关专家紧密合作,对能抗华南4个稻瘿蚊生物型的品种多抗1作进一步抗性遗传分析,确认多抗1对中国稻瘿蚊生物型1和4的抗性受显性单基因控制,这个基因暂定名为GM—6(t)。以多抗1×丰银占1组合的F3代160个家系作基因标记,据DNA库分离个体分析(BSA)原理,用随机扩增多态性DNA(RAPD)标记物OPM6(1.4kb),首次成功地标记了这个抗性基因。随后多态性扩增产物经~(32)p标记,用作探针,检测另一个参考作图群体IR64×Azucena,将这个抗性基因定位在水稻第4条染色体上,位于RG214和RG163两个DNA限制性片段长度多态性(RFLP)标记之间。应用这些分子标记辅助选择有可能不必通过稻瘿蚊的直接筛选,快速准确地选育抗稻瘿蚊品种或进行抗性基因累加。     

恶疫霉有性生殖交配行为的研究

 对同宗配合疫霉种——恶疫霉(Phytophthora cactorum Schroter)抗甲霜灵突变株和抗地茂散突变株的抗药性在游动孢子和卵孢子后代的遗传分析,筛选到抗性分别由细胞核纯合显性单基因控制的抗甲霜灵突变株和由细胞质可稳定遗传的线粒体基因控制的抗地茂散突变株。将携带抗甲霜灵对地茂散敏感(即Mt^rCn^s)标记的亲本与携带抗地茂散对甲霜灵敏感(即Mt^sCn^r)标记的亲本共同培养,在200个有性生殖单卵孢后代中检测到携带3种不同抗药性标记的单孢株,其中32株携带Mt^rCn^s标记,165株携带Mt^sCn^r标记,另有3株同时携带双亲的标记性状即MtrCnr。结果表明:恶疫霉种内不同菌株共同培养时,有性生殖以配对亲本的各自自交为主,同时配对亲本间也可发生一定频率的杂交。     

改进的直接组织斑免疫测定法在植物病毒及细菌检测中的应用

 以改进的直接组织斑免疫测定(IDDTB)的直接法,用碱性磷酸酯酶(Ap)或辣根过氧化物酶(HRP)标记的单克隆抗体(IgG)检测病组织中的马铃薯X病毒(PVX)、菁花叶病毒(TuMV)和马铃薯青枯细菌均获得了满意的结果。该法明显地比酶联免疫吸附测定(ELISA)和圆点免疫结合测定(DIBA)的试验程序简单、快速和准确可靠,整个检测程序可在1.5~2小时内完成。据推算其检测PVX的灵敏度相当于0.625ng/ml,可检测病叶的最低稀释度相当于1:320。以IDDTB的间接法用Ap标记的羊抗兔IgG或HRP标记的鼠抗免IgG以及兔抗病毒和细菌的多克隆抗体(IgG)检测病组织中的烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)和马铃薯环腐细菌,除耗时比上述直接法稍长外(约3小时),同样获得较满意的结果。两法均适于在田间应用。IDDTB直接法和间接法检测结果的可靠性均由免疫电镜法得到证实。上述免疫反应的结果因底物不同呈现不褪色的蓝色或深紫色,极易同健康叶片呈现的绿色相区别,并可在室温条件下长期保存。     

微卫星DNA标记及其在检疫性实蝇种群遗传学中的研究应用

微卫星DNA是一种广泛用于种群遗传学研究的分子标记技术,具有共显性标记、反应速度快、重复性好和结果可靠等特点。本文在概述微卫星标记的原理、特点、位点筛选和引物设计的基础上,系统分析了该技术在检疫性实蝇(小条实蝇属、果实蝇属等)种群遗传关系中的研究与应用。     

麦二叉蚜传播玉米矮花叶病毒的机制

用胶体金标记法和荧光抗体标记法研究了麦二叉蚜(Schizaphis graminum)传播玉米矮花叶病毒(Maize dwaft mosaic virus,MDMV)的机制。麦二叉蚜传播玉米矮花叶病毒需要辅助成份-蛋白酶(Helper component-proteinase,HC-Pro)的参与。在电镜下观察到HC-Pro可以与MDMV粒子结合。用FITC标记的HC-Pro抗体和MDMV抗体证明,HC-Pro可以直接结合到蚜虫口针上;而MDMV粒子不能直接结合到蚜虫口针,必须在HC-Pro的辅助下才能结合到蚜虫口针上。这为HC-Pro在蚜虫传毒过程中起桥梁作用提供了新的证据。MDMV粒子主要吸附在蚜虫口针的尖端和中间部分。     

QTL作图在植物数量抗病性遗传研究中的应用

 本文综述了近年来在植物数量抗病性遗传研究方面的进展及发展动态。列举了利用DNA分子标记定位和估计植物数量抗性座位或基因(QRL)的18个实例,从中归纳总结了控制植物数量抗病性的QRL数目、类别、效应及其基因与基因和基因与环境、植株生育期、病菌生理小种(或致病类型)间的互作关系。展望了QTL作图对复杂的数量抗病性的标记辅助选育和数量抗性基因图位克隆的发展前景。     

免疫检测技术在农药残留分析中的应用

免疫检测法(Immunoassay)是将免疫反应与现代测试手段相结合而建立的超微量测定技术。免疫是机体识别和排除进入体内的抗原性异物的保护性反应。免疫反应,即抗体抗原反应,不仅发生在生物体内,在体外亦能进行,而且反应是高度特异性的,遵循质量作用定律。现代测试仪器快速灵敏,对于一些物质如荧光素、放射性同位素、酶等,在极微量时都可检出。因此上述两个方面的结合,建立了一系列的免疫检测方法,如用荧光素标记抗原或抗体的荧光免疫法(FIA),用放射性同位素标记抗原的放射免疫法(RIA),用酶标记抗原或抗体的酶免疫法(EIA)等。这些方法选择性强,灵敏度高,简单快速,迅速发展成为现代生物化学、医学、临床化学和药物化学等研究领域的重要工具。     

小麦品种(系)抗白粉病基因推导及分子标记鉴定

利用基因推导法和分子标记对我国主要麦区的小麦品种(系)进行了抗白粉病基因的鉴定。结果表明,南30-10等15个品种(系)含有Pm8,新麦2号等9个品种(系)含有Pm4,中植4号等9个品种(系)含有Pm21,郑麦113含有Pm4b+5b,杨09-111和新紫1号含有Pm2+mld。研究发现,基因推导和分子标记相结合,可大大提高小麦品种(系)抗白粉病基因鉴定结果的准确性,鉴定结果可为抗病育种和品种布局及白粉病的防治提供依据。     

Heterodera filipjevi许昌群体SCAR标记的建立

菲利普孢囊线虫Heterodera filipjevi是禾谷类作物上重要的病原线虫之一,严重影响禾谷类作物的产量和品质。本课题组前期研究发现菲利普孢囊线虫许昌群体是一个新的致病型,其在小麦上的致病力强于其他多个群体,危害更为严重。本研究旨在建立菲利普孢囊线虫许昌群体的快速、准确的分子检测体系,为Heterodera filipjevi许昌群体的监测和防控及抗病品种的选育利用奠定基础。本研究采用随机扩增多态性DNA(RAPD)和序列特征扩增区域(SCAR)的方法,对黄淮麦区5个重要小麦孢囊线虫致病型共9个线虫群体进行RAPD分析和SCAR标记转化,并通过增加除黄淮麦区外的线虫群体验证所获得的致病型相关分子标记的特异性和有效性。本研究共筛选了331条RAPD引物,筛选出2个菲利普孢囊线虫许昌群体相关的RAPD标记,引物S86可以扩增出1条约550 bp的多态性片段,引物S178可以扩增出1条约1 200 bp的多态性片段,并将这2个RAPD标记成功转化为SCAR标记。SCAR标记的特异性检测结果表明这两个SCAR标记只在许昌群体上有特异性扩增,可以用于许昌群体的分子检测。     

大麦抗条纹病与SSR标记的关联分析

为了解不同来源大麦的遗传多样性,并筛选与抗条纹病性状相关联的SSR标记,采用三明治法通过人工接种大麦条纹病菌Pyrenophora graminea对180份大麦材料进行抗性鉴定,通过119对多态性SSR引物对180份大麦材料进行SSR标记分析,并用一般线性模型(general lineal model,GLM)和混合线性模型(mixed lineal model,MLM)进行大麦抗条纹病与SSR标记的关联分析。结果表明,人工接种大麦条纹病菌后共鉴定出10份免疫、9份高抗、25份抗病、70份感病和66份高感大麦材料;119对多态性SSR引物从180份大麦材料中共检测出559个等位变异位点,平均为4.70个,变幅为2～14个,基因多样性和多态性信息含量变幅分别为0.05～0.88和0.05～0.86;群体结构分析表明供试大麦材料可分为2个亚群。基于GLM和MLM分别检测到14个和10个与大麦条纹病抗性相关联的SSR标记,对表型变异的解释率变幅分别为4.46%～9.76%和3.25%～7.87%,其中Scssr08238和BMS64标记均与大麦条纹病抗性呈极显著相关,二者在GLM中解释率分别为9.76%和8.00%,在MLM中解释率分别为7.87%和5.61%。本研究所鉴定的大麦抗性种质可作为抗源用于抗病育种,与抗性相关联的SSR标记可用于大麦抗条纹病的分子标记辅助选择育种。