基于全基因组重测序技术分析甜菜InDel标记

为了给甜菜种质资源的基因定位及分子标记辅助育种提供数据支撑,对‘MA3001’、‘KWS1231’、‘ZT000589’、‘ZT000549’、‘ZT000286’五个甜菜品种进行了InDel标记的全基因组重测序,将其分别与参考基因组比对,经处理后得到42.84 GB的无重复有效数据。从5个甜菜品种中平均发现了314 134.8个InDel位点,其中插入、缺失位点平均分别为158 921.4、155 212.4个;InDel位点分布在基因间区的数量最多,约占全部位点的55%,在基因区内大部分分布在内含子中;不同甜菜品种全基因组中InDel位点的长度分布趋势基本一致;InDel位点数量随着InDel长度的增加而减少(基因区除外),基因间区内大部分InDel位点的长度为1 bp,约占40%,基因区内大部分InDel位点的长度为3bp或其整数倍。在蛋白质编码区平均发现了4 782个InDel位点,这些InDel位点几乎都会引起编码蛋白质的显著变化;约有1 500个InDel位点导致了删除或插入,约有600～800个InDel位点导致了碱基移位,低于100个InDel位点导致了终止密码子的产生和缺失。基因间区以及内含子区域中大于3 bp的InDel位点适合进行InDel引物开发,这些InDel位点的开发将为进行遗传效应分析并鉴定甜菜种质资源提供重要基础。     

热研一号油绿苦瓜种子纯度的SSR鉴定

利用SSR分子标记技术对‘热研一号’油绿苦瓜杂交种纯度进行鉴定。从26对SSR引物中筛选出在亲本间表现明显多态性的8对引物，其中5对为共显性标记，3对为显性标记，利用3对共显性标记对其进行纯度检测。结果表明，‘热研一号’油绿苦瓜种子纯度为99.38％，与田间形态学鉴定结果高度一致。说明SSR分子标记可以快速、准确地鉴定‘热研一号’油绿苦瓜杂交种纯度。     

利用SSR标记技术检测玉米杂交种纯度

对玉米子粒DNA提取、SSR扩增片段检测方法等进行了研究,并以4个利用常规种子贮藏蛋白质电泳技术难以鉴定纯度的玉米杂交种及相应自交系和9对玉米SSR位点引物为材料,分别筛选出适合这些不同杂交种纯度鉴定的SSR位点引物,建立了一套利用SSR标记进行玉米杂交种纯度鉴定的技术规程.该程序包括从粉碎干种子提取DNA和利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离SSR扩增片段,对仪器设备要求较低、简单、快速,易于推广。     

基于双平台的InDel标记玉米杂交种纯度鉴定方法

种子纯度是种子质量检测重要指标,也是玉米生产中利用玉米杂种优势,获得高产稳产的重要保证。开发建立一套高效、高通量和低成本的玉米杂交种纯度鉴定方法,是我国玉米生产应用中迫切需要解决的问题。选用郑单958、京科968、农大108等10个玉米杂交品种为材料,利用20个InDel分子标记,建立了一套玉米杂交种纯度筛检分离的鉴定方法。该方法利用荧光毛细管电泳平台组建的多重PCR及多重电泳,结合KASP平台鉴定玉米杂交种纯度,实现高效、高通量和低成本的目标,经验证KASP平台纯度鉴定结果与预期结果一致。     

玉米耐旱相关基因dbf1的序列变异分析

玉米dbf1 基因在干旱胁迫下的编码产物与DIP₁蛋白相结合,调控植物激素脱落酸（ABA）响应基因rab17 的表达,从而提高耐旱性。以B73的dbf1 基因组序列为模板,对104个玉米自交系的dbf1 基因进行测序,研究玉米dbf1 基因的序列多态性。多态性分析表明,在全长为2 118 bp的序列中共发现48个SNP和12个InDel。尽管大部分变异位点集中在非编码区,但编码区的1个InDel和3个非同义突变位点的变异可以产生氨基酸序列改变。玉米dbf1 基因的全长序列和编码区序列的变异位点可以分别将该基因划分成33和11种单倍型,并且编码7种蛋白质。在供试材料中,dbf1 基因至少经历了9次重组,中性检测表明,该基因的进化没有偏离中性选择。     

国内外几个骨干玉米自交系的配合力分析

采用P(P-1)/2完全双列杂交设计对10个自交系的7个主要经济性状进行一般配合力和特殊配合力分析,结果表明7个性状同时受加性和非加性效应控制,以加性效应为主。Mo17、B73、E28、5003、黄早4五个系产量性状的一般配合力较高,对产量的有利基因位点多,是个现代高产杂交种的主要亲本,从特殊配合力看B73×Mo17是现代最理想的杂交种。     

青海省几个主要春性甘蓝型油菜杂交种的SSR分析

为了探明青海省主要甘蓝型油菜品种的遗传变异,建立准确高效的种子纯度鉴定方法,本研究选取5个青海省甘蓝型油菜主栽品种,利用140对简单重复序列(Simple sequence repeat,简称SSR)引物对其进行分子标记分析,从中筛选出26对能清晰扩增出多态性主带的引物,进一步对包括这5个品种及其中4个杂交品种的7个亲本系进行扩增后,经6%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离和带型分析,成功构建出5个青海省甘蓝型油菜主栽品种及其中4个杂交种亲本系的指纹图谱,并鉴定出了这4个杂交种的共显性标记。这些标记不仅可用于亲本材料和杂交品种真伪的鉴别,还可为杂交种纯度的鉴定提供可靠方法,对亲本知识产权的保护及杂交种推广具有重要的意义。     

玉米关联分析与品种分子设计

基于连锁不平衡的关联分析已在玉米基因组学研究领域取得了显著进展。随着玉米自交系B73全基因组序列的测定、玉米单体型图的绘制、高密度分子标记的开发及控制玉米重要性状基因的克隆,玉米分子育种与品种分子设计工作将会得到快速发展。介绍了玉米基因组概况、玉米关联分析研究现状、玉米分子育种与品种分子设计的研究进展与发展态势。     

小麦 TaFer A1基因抗旱相关分子标记的开发

铁结合蛋白(Ferritin,Fer)参与干旱胁迫应答反应,开发Fer基因抗旱相关的分子标记可为抗旱小麦品种选育提供依据。本研究依据2个强抗旱性和2个弱抗旱性小麦品种1A染色体上铁结合蛋白基因(TaFer-A1)序列的差异,开发TaFer-A1基因抗旱相关的分子标记,用150份萌发期抗旱性不同的小麦品种(系)对标记的有效性进行验证。克隆序列比对发现,TaFer-A1基因在4份抗旱性极端品种间仅存在7个变异位点,包括6个SNP位点和1个3bp碱基Del/Ins位点,其中仅在基因第1个内含子区域的3个连续碱基TCT的Del/Ins位点变异与4份品种抗旱性的表型相对应,而其余6个SNP位点在强与弱抗旱性品种之间随机发生。根据两组抗旱性极端品种间TCT碱基的差异,设计1对引物开发出了分子标记FerA1i-ntr1。该分子标记在2个强抗旱性品种中扩增出了167bp特异性条带,定名为TaFer-A1a等位变异;在2个弱抗旱性品种中扩增出了170bp特异性条带,定名为TaFer-A1b等位变异,表明FerA1i-ntr1为共显性标记。在分子标记FerA1i-ntr1检测的150份小麦品种(系)中,有73份被检测为TaFer-A1a等位变异类型,平均相对发芽率为70.1%;77份被检测为TaFer-A1b等位变异类型,平均相对发芽率为55.1%。TaFer-A1a等位变异类型品种(系)的平均相对发芽率极显著高于TaFer-A1b等位变异类型的(P<0.01),说明该共显性标记FerA1-intr1可用于小麦抗旱性的鉴定和筛选,也表明TaFer-A1基因与小麦抗旱性有关。     

利用与su1紧密连锁的Ac转座子构建玉米插入突变体库

以位于玉米第4号染色体短臂与su1紧密连锁的Ac转座子作为Ac供体,结合w22报道系,创建1 507个Ac远距离转座事件。利用基于Southern Blot的IPCR和基于酶切连接的Genome-Walking PCR方法,分离到其中56个独立的可遗传Ac/Ds(transposed Ac/Ds,tr-Ac/Ds)侧翼序列标签,补充了Ac/Ds转座插入突变体的数量。利用玉米B73的基因组序列,通过BLAST比对分析将trAc/Ds定位到了玉米基因组上,并分析了Ac/Ds插入位点附近DNA序列,其中51个tr-Ac/Ds插入序列为单拷贝序列,鉴定到39个trAc/Ds插入到了基因内部,12个Ac/Ds插入到基因间区域,进一步证明了Ac/Ds倾向于插入基因内部和低拷贝的基因组富集区。     

鉴定玉米杂交种郑单958种子纯度的SSR标记筛选

利用SSR标记技术,选用50对SSR引物以玉米杂交种郑单958及其父母本DNA为材料,筛选出了4对在杂交种中呈现双亲互补带型的引物。研究表明：这4对引物均可用于玉米杂交种郑单958种子的纯度鉴定。     

我国主要杂交水稻组合及其亲本SSR标记和纯度鉴定

选用分布于水稻12条染色体上的26对SSR引物对我国9个主要的杂交水稻组合及其亲本进行了SSR标记分析,21对多态性引物共扩增出62条条带,平均2.95条,能够有效地区分所有恢复系和大部分不育系。杂交种条带均为父母本的互补型,很适合做杂交种纯度鉴定。用引物RM17对杂交稻组合汕优63和两优培九进行了100粒单种子SSR鉴定,所测纯度分别为96.0%和98.0%,与田间纯度96.2%和97.7%非常接近,显示出SSR技术在品种认证和纯度鉴定中有广阔的前景。     

基于NYT 1433-2014中48对SSR引物的94份杂交稻亲本DNA分子数字指纹库研究

建立方法简便、分辨率高的水稻品种遗传多态性和真实性鉴定的分子指纹技术对于指导水稻育种和规范种子市场都具有重要意义。农业部颁布的水稻品种鉴定技术规程行业新标准是基于35个不同遗传特点的代表性水稻品种建立的SSR分子标记技术规程。本研究根据该标准方法,对94份杂交水稻亲本材料的遗传多态性和特异性进行了比较分析,结果表明,供试品种间至少具有3对以上引物扩增的DNA片段差异,即利用该标准能很好地区分供试杂交水稻亲本的遗传差异。对新标准中48对推荐引物的比较与分析表明,46对引物扩增的DNA片段多态性较高,而RM176和RM551两对引物扩增带多态性较低,因此在其染色体的其他位点可进一步研究多态性更高的分子标记。与标准中35个水稻品种的指纹库进行比较,发现了16个新的等位变异,这些位点可作为标准指纹库的信息补充,丰富标准库中的遗传信息。对94个杂交水稻亲本的分子指纹比较分析,发现23个亲本材料具有特异性分子标记,这些特异分子标记可应用于杂交组合的真实性以及杂交种子纯度的分子鉴定。根据供试亲本的数字分子指纹,构建了87个不育系与7个父本杂交的虚拟组合数字分子指纹库以及虚拟组合的真实性和纯度快速鉴定的特异数字分子标记。     

野败型杂交水稻种子纯度室内幼苗鉴定方法研究

通过对野败型杂交水稻及其亲本“三系”和一般常规稻种子在一定浓度的Ａ（盐类化合物）、Ｂ（酸类化合物）试剂溶液里进行光照培养，利用其色素代谢差异使幼苗鉴定器官芽鞘和不完全叶表现色泽不同而达到鉴定野败型杂交稻种纯度的目的。通过２ａ与海南和当地正季生产鉴定相比较，结果显示：用本研究鉴定结果与当地正季生产鉴定结果呈高度相关，相关系数分别为０．９３５１（汕优６３）和０．９００２（协优１０号），同时，１ａ多的生产应用亦表现很高的准确性和实用性。该方法能较好地解决现阶段我国野败型杂交稻种纯度室内鉴定问题而替代海南种植鉴定     

利用DNA指纹鉴定玉米杂交种纯度及其真伪技术的研究

从500个随机引物中筛选出30个在玉米上具有较好多态性的RAPD随机引物,并进一步筛选确定了适合我国主要玉米杂交种及其双亲的特异引物,建立了相应的DNA指纹图谱。杂交种的DNA指纹图谱表现为父、母本双亲带型的互补,均未出现互补带型之外的新带型。应用RAPD技术获得DNA指纹图谱的方法可以简便、快捷、经济、准确地鉴别玉米杂交种子纯度及真伪。目前已进行了上百份的检测实践,无一差错。     

利用微卫星DNA标记进行杂交水稻种子纯度鉴定的研究

利用微卫星分子标记，对湖南目前推广的6个杂交稻组合及其亲本之间的多态性进行了研究。在已筛选的178对引物中，有52对能在一个或多个组合中显示稳定的多态性，杂种表现为父母本互补带型。不同组合间多态性的比例具有差异。用表现多态性的两对引物分别对掺假的威优46和金优207进行纯度鉴定，都能有效地将掺入组合中的假种子区分开。该方法具有准确可靠、多态性高、稳定性好、易于操作的特点。     

玉米纯度分子鉴定标准研制相关问题的探讨

通过分析纯度鉴定和一致性鉴定的关系,探讨与纯度鉴定标准制定相关的8个问题,包括是否覆盖所有品种类型、是否鉴定所有杂株类型、是否提供杂交种的制种亲本、是否用田间小区种植鉴定结果进行校正、是否指定检测平台、是否在纯度鉴定前先鉴定真实性、是否所有样品都能鉴定、是否适用于转基因品种纯度鉴定,确定一套切实可行的纯度分子鉴定技术规范和标准。以玉米杂交种纯度分子鉴定为例,确立鉴定引物选择和鉴定程序,并分析弱苗、病苗、非典型株和种子发芽率对田间小区种植和室内分子鉴定结果吻合性的影响。