基于SLAF-seq技术的山西省地方梨品种的SNP分析

利用简化基因组测序技术 SLAF-seq 测序对30个山西省地方梨品种群体结构与亲缘关系进行分析,旨在为梨育种及其资源利用提供参考。通过序列分析,获得603 177个SLAF标签,其中多态性的SLAF标签302 703个,共得到2 140 079个群体SNP。利用这些SNP标签分析可得30个梨品种可以分为两大类。通过构建进化树发现,‘金梨’与‘大黄梨’虽田间性状比较相似,但在进化树上显示两者亲缘关系较远,可以断定二者为不同梨品种。     

基于SLAF-seq技术的苹果SNP位点开发及遗传多样性分析

为了解黑龙江苹果种质资源的遗传关系,利用特异性位点扩增片段测序技术(SLAF-seq)对在黑龙江地区收集的31份苹果种质资源进行SNP位点开发和遗传多样性分析。最终获得了107.52 Mb读长数据,不同材料的SNP标记数目在309 012～540 030间,样品测序质量值平均Q30为93.78%,平均GC含量为40.90%。共开发获得1 072 115个SLAF标签,其中,多态性SLAF标签有275 389个。通过序列分析,共得群体SNP位点121 352个,基于开发SNP分子标记,结果表明,31份苹果种质资源分为3个亚群,特异性的苹果SNP位点开发和研究可为苹果种质资源鉴定和遗传多样性分析提供理论基础。     

基于SLAF-seq技术的甘薯SNP位点开发

【目的】单核苷酸多态性（SNP）是基因组中最普遍的遗传变异,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记。新一代高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。多倍体作物通常表现为基因组序列大且重复比例高,一直以来多倍体作物的SNP位点挖掘面临巨大的挑战。【方法】共收集300份甘薯种质资源,利用SLAF-seq测序技术进行测序。首先以马铃薯基因组为参照,通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计,筛选特异长度的DNA片断,构建SLAF-seq文库。后通过高通量测序的方式获得海量序列,进而通过软件分析比对,获得多态性SLAF标签,最后在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点。【结果】对照拟南芥的测序数据与其参考基因组进行比对的结果表明,双端比对效率在本试验中为87.71%,酶切效率为93.22%,说明本试验SLAF建库正常。通过测序共产生498.14 Mb的读长数据,测序后各样品所获得的读长数目在441 595-2 731 920范围内,其中,冀薯4号获得的数据量最大,共计获得2 731 920个读长,对照拟南芥数据量最小,共计获得441 595个读长。测序质量值Q30的范围在88.37%-90.67%,样品3043 Q30测序值仅为87.31%,样品鄂紫1号Q30测序值为91.31%,所有样品Q30值均在80%以上。测序获得GC含量的范围在37.23%-38.09%,样品苏薯9号和浙薯2号存在极端值,样品苏薯9号的GC含量在39.80%,样品浙薯2号GC含量在37.10%,所有样品GC含量均值为37.64%,GC含量普遍不高,说明达到测序要求。本研究共计获得597 094 个SLAF标签,样品的平均测序深度为11.77×,其中多态性SLAF标签260 000个,占SLAF标签总数的43.54%。根据所获得的260 000个多态性SLAF标签来统计SNP位点信息,共计获得795 794个群体SNP位点。【结论】共获得498.14 Mb的读长数据,597 094个高质量的SLAF标签,260 000个多态性SLAF标签,从260 000个多态性SLAF标签上共计开发获得795 794个高质量SNP位点。表明SLAF-seq技术可以很好地应用于甘薯SNP位点的开发,其效率远远高于SSR、AFLP、RAPD等分子标记技术。从全基因组范围获得的SNP位点可以进一步的用来完成后续群体进化分析和特异性SNP标记的开发。     

基于GBS测序的古蔺野生茶树遗传多样性与群体遗传结构分析

【目的】研究古蔺县野生茶树的遗传多样性和群体遗传结构,揭示其遗传分化特征。【方法】利用GBS技术对65份野生茶树进行简化基因组测序,基于获得的高质量SNP,对参试野生茶树进行遗传多样性参数、遗传分化Fst变量、系统进化、PCA主成分以及遗传结构分析。【结果】65份野生茶树测序共获得74.48 G数据,540 633 846条高质量reads,通过比对获得769 893个高质量SNP;平均有效等位基因数为1.1284个,多态性位点比例(PPL)为57.33%,观测等位基因数(Na)为0.4267～0.9147,最小等位基因频率(Maf)为0.1514～0.5000,基因多样性指数(Nei)与期望杂合度(He)变化范围分别为0.0632～0.1328和0.0404～0.1233,多态性信息含量(PIC)介于0.0312～0.1025,香农指数(Shi)为0.0576～0.1990,遗传分化指数Fst变化范围为-0.7042～0.4372;遗传结构与系统进化分析可将65份野生茶树材料划分为2个亚群,而PCA分析则可划分为4个亚群。【结论】65份野生茶树遗传多样性指数较低,亲缘关系较近,存在频...     

西藏冬青稞种质资源SNP标记的遗传多样性分析

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)是等位基因间序列差异最为普遍的类型,可作为一种高通量的遗传标记。利用Illuminai Select 9k SNP芯片对96个西藏冬青稞种质资源进行了SNP检测。结果表明,在分布于7条染色体上的7 000个SNP位点中,5 026个检测到了多态性,多态性比率为71.8%;SNP聚类分析将96份西藏冬青稞种质资源聚成七大类群,种质资源间的遗传相似系数(GS),其变异范围为0.288~0.999,平均值为0.771。96份西藏冬青稞种质资源间亲缘关系较近,遗传基础比较单一。     

沧源佤族自治县古茶树资源多样性分析

为有效合理利用古茶树资源,对云南省沧源佤族自治县内古茶树资源进行形态学及遗传多样性分析。634株古茶树单株的调查结果表明,沧源佤族自治县内古茶树种质主要为大理茶(Camellia taliensis)和普洱茶(C. assamica);古茶树平均地径为26.729 cm,平均胸径为18.816 cm,主干高度平均为1.184 m,树高平均为5.655 m,冠幅平均为2.931 m;树势按照生长势强弱分为强、中、弱3级,大部分古茶树长势一般;500 a以上树龄古茶树遗传变异系数平均值为46.505%,Shannon-Wiener指数(H′)变幅为0.873～1.858,表明古茶树遗传多样性较为丰富,在优异资源选育过程中可利用性高;聚类分析将42个调查点平均性状分为3类,各性状的遗传地域性特征不显著。沧源佤族自治县古茶树以大理茶和普洱茶为主,古茶树单株总体呈小聚落状分布,单株间表型性状存在较大的遗传多样性,该结果可以为茶树育种提供参考,助力古茶树资源保护利用。     

基于AFLP分子标记的不同类型野生桂花种群遗传结构分析

桂花Osmanthus fragrans具有极高的经济价值和观赏价值。研究野生桂花种群的遗传多样性有利于为新品种的选育以及野生桂花资源的保护提供重要的依据。利用扩增片段长度多态性(AFLP)技术对江西全南(衰退型)和福建长汀(稳定型)这2个桂花自然种群96个个体进行了遗传多样性评估。7对引物组合共检测到330个清晰位点,其中多态位点276个,占83.64%。在物种水平,桂花的Shannon多态性信息指数(I)为0.428 3,Nei’s基因多样性(He)为0.285 6,表明桂花具有丰富的遗传多样性;在种群水平,福建长汀种群的多态性指数均高于江西全南种群,表明包含不同世代、具有较好自然更新能力的长汀种群携带更丰富的遗传信息;分子方差分析(AMOVA)表明:桂花的遗传变异主要存在于种群内(71%),种群间的遗传变异只占29%;2个种群间存在一定的遗传分化(Gst=0.161 6),种群间基因流较小(Nm=2.594 9)。     

基于2b-RAD技术分析白化茶树品种（系）遗传多样性

为揭示白化茶树品种（系）的遗传多样性,利用简化基因组测序技术（2b-restriction site-associated DNA,2b-RAD）对23份茶树种质（20份白化,3份常绿对照）进行测序,分析其遗传多样性、亲缘关系和群体结构。结果表明,共获得576 193 750条高质量测序数据和56 498个高质量SNPs。系统发育树和主成分分析表明,23份种质可分为3个类群,类群Ⅰ为1份来自贵州的大叶种,类群Ⅱ包含来自贵州的地方种质6份,类群Ⅲ包含来自浙江的14份种质和来自安徽、福建的2份种质。基于系统发育树,3个类群的遗传多样性参数均表现为：类群Ⅰ>类群Ⅱ>类群Ⅲ,类群Ⅰ和类群Ⅱ、类群Ⅲ之间分别呈现中、高度的遗传分化水平。综上所述,白化茶树品种（系）存在中、高度的遗传分化,不同地理来源的种质间遗传分化更大,为白化茶树种质鉴定、资源利用和育种等提供了理论依据。     

超甜玉米bt2基因SNP位点的分析及分子标记辅助筛选

【目的】利用等位基因特异PCR技术对超甜玉米的基因型进行分子鉴定,建立根据单核苷酸多态性(SNP)进行分子标记辅助筛选的平台。【方法】根据超甜玉米基因bt2启动子区域序列设计引物,通过等位基因特异PCR扩增,对PCR产物进行测序,利用ClustalX软件,分析比较了32份超甜玉米自交系bt2基因启动子区域的核苷酸序列,并进行了分子鉴定。【结果】在扩增的888bp序列中有3个SNP位点,分别在bt2基因转录起始上游的-20,-103和-107bp处,通过对32份超甜玉米自交系的SNP位点分析,将其区分为AAA和GGG 2种单体型。【结论】利用3个SNP位点中的-103(A/G)位点进行等位基因特异PCR,成功地鉴定了超甜玉米自交系的基因型,建立了通过等位基因特异PCR辅助筛选bt2基因的平台。     

基于SNP芯片的云南玉米自交系遗传多样性和群体遗传结构分析

[目的]对107个云南玉米自交系进行遗传多样性和群体遗传结构分析,为云南省玉米种质创新、遗传改良、品种管理等提供理论依据,也为今后深入挖掘优良性状相关基因打下基础.[方法]以云南当地推广的107个优良玉米自交系为供试材料,以45个我国常用玉米骨干自交系作为杂种优势群划分的参照,在Axiom?Maize56K SNP Array平台上利用玉米SNP芯片(56K)进行玉米全基因组扫描,并使用Treebest的NJ-tree模型构建系统发育进化树,利用GCTA(全基因组复杂性状分析)工具进行主成分分析,揭示其遗传多样性与群体遗传结构.[结果]从107个云南玉米自交系中检出5533个均匀分布的高质量SNP分子标记位点.基于这些SNP分子标记位点分析结果可知,107个云南玉米自交系的Nei's基因多样性指数(H)为0.2981~0.5000,平均为0.4832;多态信息含量(PIC)为0.2536~0.3750,平均为0.3662;最小等位基因频率为0.5000~0.8178,平均为0.5744.群体遗传结构分析结果显示,K=6时△K最大即供试自交系可划分为六大类群,分别为塘四平头血缘类群、PB血缘类群、335母本血缘类群、自330和旅大红骨血缘类群及2个未知类群,无自交系划分到其他杂交优势群,其中,2个未知类群共37个云南玉米自交系,未能与我国目前已知的10个杂种优势群归在一类.主成分分析结果显示,107个云南玉米自交系与45个我国常用玉米骨干自交系能明显区分,大部分云南玉米自交系集中在我国常用玉米骨干自交系附近,但少数云南玉米自交系与我国常用玉米骨干自交系距离较远.[结论]云南地区玉米种质资源遗传多样性较丰富,含有多个杂种优势群,育种亲本遗传基础丰富,与我国常用玉米骨干自交系能明显区分,且部分与骨干自交系遗传距离较远,可创建新的杂交优势群,具有良好的应用潜力.     

茶树MYB7转录因子功能的研究

MYB转录因子是一类类黄酮代谢途径的重要调控因子,但是茶树中相关研究依然很少。克隆1条第7亚族R2R3-MYB基因,其开放阅读框为994 bp,编码328个氨基酸。荧光定量分析表明,Cs MYB7-1在茶树各个组织中均有表达,其中在花中表达最高而在根中表达最低;Cs MYB7-1的表达受到甘露醇处理的诱导。过表达Cs MYB7-1的烟草花色和花的形态并没有表现出特殊的症状,但是LC-3Q/MS分析表明过表达Cs MYB7-1基因的烟草花中咖啡奎宁酸和芸香苷含量升高,而山奈酚-3-O-芸香苷的含量降低;荧光定量分析表明,转基因烟草中类黄酮代谢途径中的一些关键基因相对表达发生了变化。     

茶树离体再生和遗传转化的研究进展

茶树是我国重要的经济作物之一,通过组织培养技术,利用茶树茎段、腋芽、叶、花粉、种子等器官作为外植体建立茶树遗传转化的再生系统,对获得优质茶树种质资源至关重要.目前关于茶树遗传转化方法的研究,主要集中在农杆菌介导法和基因枪法.综述当前茶树遗传转化再生系统的研究进展,并对今后茶树遗传转化提出展望.     

茶树己糖激酶基因CsHXK1的克隆与表达分析

己糖激酶(HXK)是植物呼吸和代谢过程中的关键酶之一,不仅催化己糖磷酸化,而且参与植物糖感应和糖信号转导过程,在植物生长发育和逆境响应中发挥重要作用。试验以茶树‘龙井长叶’为材料,克隆获得了茶树己糖激酶基因 CsHXK1的cDNA序列,其包含一个1 488 bp的开放阅读框,编码495个氨基酸,预测蛋白分子质量为53.63 ku,理论等电点为5.96。蛋白序列分析结果显示,CsHXK1含有2个保守的磷酸化激酶域、1个底物结合域和1个ATP结合域,与拟南芥、苹果等HXK1亲缘关系较近。另外, CsHXK1基因启动子区域包含多种与逆境响应和糖信号转导相关的顺式作用元件,如ABA响应元件(ABRE)、脱水响应元件(MYBCORE)及糖信号转导相关元件(SREATMSD)等。qRT-PCR分析结果显示, CsHXK1基因表达受高温、干旱、低温及盐胁迫的诱导,其可能在茶树响应多种非生物胁迫过程中发挥重要作用。     

优良茶树新品种陕茶1号的选育

陕茶1号是通过单株选育-无性繁殖的方法从全国茶树良种紫阳群体种中选育出来的。多年品种比较试验表明,该品种发芽早,芽头肥壮,持嫩性强,鲜叶产量达到6 343.8 kg/hm,比福鼎大白茶高15.7%;内含成分丰富而独特,属于高氨基酸（5.2%）、低咖啡碱（2.8%）、低茶多酚(12.2%)的茶树品种,适制绿茶,制茶品质优良;抗病虫性和抗逆性强,适合于陕南及周边茶区种植。     

基于茶树芽叶转录组序列的EST-SSR分布特征研究

采用生物信息学方法对茶树(Camellia Sinensis)叶部不同发育阶段(单芽/三叶)转录组中的EST-SSR位点信息进行分析,以期为茶树分子标记辅助育种提供有效的参考。利用SSRFINDER软件,对茶树芽叶转录组的高通量测序获得的97454条Unigenes序列(100.91Mb)进行大通量SSR位点的筛选,共获得36249个SSR位点,分布于27913条Unigenes序列中,其发生频率为28.64%,平均分布密度为1/2.78 kb。在茶树芽叶的转录组序列中共发现962种碱基重复基元,其中占主导的是以(AG/CT)n为主(占总SSRs的23.78%)的二核苷酸重复,占到总SSRs的59.19%,其次是三核苷酸和单核苷酸重复,其占比分别为20.92%和13.13%。茶树芽叶转录组所含不同重复基元SSRs的平均长度,相对全器官转录组较短,其中占比最高的是重复长度为18 bp的中长重复序列,占到总SSRs的23.37%,而大于25 bp的较长序列重复极少。同时对茶树不同器官转录组测序的SSR分布特性进行了分析比较,以期为后续的分子标记开发提供参考。     

25个油茶优良无性系的遗传分析与分子鉴别

【目的】为油茶种质资源的合理利用奠定理论基础,为油茶优良品种资源保护提供技术支持.【方法】采用SRAP分子标记对来源于江西省的25个油茶优良无性系进行遗传分析与分子鉴别.【结果和结论】11对SRAP引物组合共扩增出347个位点,其中多态性位点332个,多态性位点占比为95.68%.聚类分析结果表明,25个油茶优良无性系的遗传距离介于0.255 6~0.738 4,平均遗传距离为0.599 9,表明这些油茶无性系的地理来源相近.在遗传距离为0.528 0处,可以将25个油茶优良无性系分为5组.利用筛选出的引物构建了25个油茶优良无性系的DNA指纹图谱,每一对引物构建的指纹图谱均可以用于25个优良无性系的分子鉴别.     

小果油茶种实表型性状遗传多样性研究

分析了小果油茶全分布区的18个地理群体进行种实表型性状遗传多样性。结果表明,小果油茶种实表型性状变异相当丰富,小果油茶18个群体10个种实表型性状的平均变异系数高达24.7%,平均相对极差也达到48.2%,种实表型性状在群体间及内差异极显著。巢式方差分析结果表明:总体上小果油茶群体间多样性程度略大于群体内的多样性,其中性状Tf、Ls/Ws、Lf、Wss及Ls在群体间变异明显大于群体内的变异,Wf和Rs在群体间与群体内变异大小相当,群体间略大于群体内,而Ns和Lf/Wf则是群体内变异明显大于群体间变异,主要以群体内变异为主。种实聚类分析结果表明,小果油茶呈现较明显的地理区域特征,在欧氏平均距离4.22的阀值处可将划分为3个大类。相关性分析得知小果油茶表观性状没有随经纬度变化而呈现出较明显的地带性演变规律,但通过进一步的地理趋势面分析得知,Rs、Ls/Ws及Ws与经纬度的拟合度及拟合效果均达到较好的水平,呈现出较明显的地带性分布规律。     

干旱-低温交叉适应性对茶树抗寒性的影响

为了解干旱-低温交叉适应对茶树抗寒性的影响,以一年生无性系品种舒茶早茶苗为试验材料,用20%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱预处理,测定低温胁迫过程中茶树半致死温度、丙二醛、抗氧化酶活性、渗透物质和内源激素等部分生理指标的变化。结果表明,经过PEG-6000预处理的茶苗半致死温度LT50明显下降。低温条件下,茶苗叶片丙二醛、抗氧化酶活性、渗透物质和激素含量整体呈上升趋势。低温胁迫第7天时,与对照相比,PEG-6000预处理的茶苗叶片丙二醛含量下降44.6%,SOD、POD酶活分别升高78%和25%,可溶性蛋白、溶性糖含量分别增加44.6%及20.0%;内源激素ABA与SA含量分别提高97.7%和122.0%。干旱可诱导茶树对低温胁迫的交叉适应性,这种交叉适应性与茶树的抗氧化酶活性、渗透物质和内源激素的调节能力有关。     

中国粗榧杀虫活性初步研究

【目的】明确中国粗榧的杀虫活性并初步探索其活性成分分离条件,为进一步深入研究中国粗榧的杀虫作用奠定基础。【方法】采用室内生物活性测定方法,评价中国粗榧丙酮提取物对小菜蛾、粘虫、玉米象、淡色库蚊、家蝇、烟蚜和酢浆草茹叶螨等7种重要害虫的杀虫活性;并以粘虫3龄幼虫为试虫,采用活性追踪初步探索中国粗榧中杀虫活性成分的分离条件。【结果】中国粗榧丙酮提取物对供试的7种重要害虫均具有一定的生物活性,其中对小菜蛾和粘虫幼虫的杀虫活性较好,处理48h后,其对小菜蛾3龄幼虫的胃毒致死中浓度(LC50)为74.94mg/mL,拒食中浓度(AFC50)为45.39mg/mL,对粘虫3龄幼虫的胃毒LC50为562.28mg/mL,AFC50为71.96mg/mL;处理24h后,对粘虫3龄幼虫的触杀致死中量(LD50)为0.22mg/头;初步分离结果表明,中国粗榧杀虫活性成分主要集中在石油醚萃取物中的Y5和Y6组分中,点滴量为0.05μg/头时,其触杀死亡率均为100%。【结论】中国粗榧丙酮提取物具有较好的杀虫活性,其作用方式表现为拒食、胃毒及触杀,活性成分主要是非极性亲脂物质。     

油茶果壳水热碳化液相产物分析

采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法对油茶果壳水热碳化后主要液相产物的组成进行了分析,并推测其水热反应的转化路径.结果表明,在230 ℃、12 h的水热条件下,油茶果壳水热碳化液相产物主要有糠醛、二甲氧基苯酚、甲氧基苯酚、苯酚以及乳酸和乙酰丙酸等.推测该条件下前体的转化过程为:果壳中的纤维素、半纤维素降解为糖类物质,然后糖类物质在水热条件下发生异构化、键断裂、脱水等反应,分解为呋喃衍生物、环状化合物、短链醇和有机酸类等,而果壳中的木质素和单宁则主要断链形成酚类化合物.