香蕉EST-SNP标记的开发

为发掘出一批香蕉的SNP位点、进一步研究香蕉的遗传关系、相关性状的定位等打下基础,从美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)的dbEST数据库下载46 665条香蕉EST序列,经生物信息学方法分析发掘EST-SNP位点,并对其所在核酸序列进行功能注释分析。通过对46 665条EST进行拼接,共得到3 490条重叠群(contigs),在含有4条以上重叠群中发现有39条重叠群中含有SNP位点,从中筛选出127个候选SNP位点,其碱基突变类型中转换、颠换分别占SNP位点总数的63.78%、36.22%。通过序列比对分析发现了34个与香蕉相关基因,证明NCBI中的香蕉EST数据库数据量大,能够发掘出SNP标记对香蕉进行品种鉴定、分类和遗传多样性分析。     

基于rDNA-ITS的中国外来香蕉穿孔线虫种群的系统发育分析

为揭示传入中国的香蕉穿孔线虫群体间的遗传差异,分析其亲缘和进化关系,明确中国香蕉穿孔线虫的来源和传入途径,分别扩增了多雌繁殖群体和相应种群的单雌繁殖群体后代rDNA-ITS,对扩增产物进行测序,通过序列比对分析其遗传变异,并构建系统发育树研究其亲缘和进化关系。结果表明:供试香蕉穿孔线虫20个种群的rDNA-ITS序列大小为705~713bp,序列同源性比较高,相似性在95%以上,序列变异率为0~7.5%;各群体ITS1和ITS2序列大小分别为273~276bp和151~152bp,各种群间的序列相似性分别达到98.58%和98.35%以上;单雌繁殖群体与相应的多雌繁殖群体的序列相似性非常高,有8个种群的2个繁殖群体序列相似性达到100%,其他种群的2个繁殖群体序列相似性达97%以上;基于ITS序列构建穿孔属线虫的系统发育树说明,所有香蕉穿孔线虫聚在一个大枝,分成4小分枝,其中寄主为红掌的RsW种群单独聚为一枝,遗传距离较远,寄主为绿宝石的RsH遗传距离相对其他种群也较远,寄主分别为天鹅绒竹芋和孔雀竹芋的RsP和RsS种群的遗传距离则相对较近,这说明传入中国的香蕉穿孔线虫种群可能直接来源是欧洲的竹芋科和天南星科观赏植物,而前者的最初来源可能是苏丹的香蕉,后者的最初地理来源较复杂。     

ISSR分子标记技术在香蕉分类上的应用

ISSR(inter simple sequence repeat,微卫星间隔)标记是一种基于微卫星序列发展起来的十分有效的分子标记. 根据ISSR的基本原理及其在其它作物上的应用,对收集到的包括3个基因型(AAA、AAB、ABB)在内的共15个香蕉样品,利用ISSR分子标记技术进行分类研究,将其分成四大类: 大蕉(ABB)、粉蕉(ABB)、龙牙蕉(AAB)、香牙蕉(AAA),并从分子水平上鉴定了农科1号香蕉的种性: 农科1号香蕉属于香牙蕉AAA群品系,与巴西香蕉的亲缘关系最近,遗传距离最小.     

香蕉染病植株的病原真菌分离及分子鉴定

香蕉枯萎病是一种毁灭性真菌病害,对香蕉的种植和产业发展危害严重,其病原为尖孢镰孢菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense).为了研究该病原菌的致病机理和香蕉的枯萎病抗性机制,对病原菌进行分离.通过组织分离法,分离纯化真菌菌株,提取真菌DNA、PCR扩增ITS序列、测序及生物信息学分析等手段,对病原菌进行分子鉴定,确定引起香蕉枯萎病的致病菌.结果分离得到了8个真菌菌株,提取了各菌株的DNA;PCR扩增了8个菌株的ITS序列,并测序和生物信息学分析,根据8个菌株的ITS序列,进行了序列的多重比较分析,建立了各个菌株的分子进化树.通过形态观察、ITS序列的分析及病原接种致病实验,确认1、7、8号菌株为尖孢镰刀菌,能引起香蕉发生枯萎病症状,是香蕉枯萎病的致病真菌.     

根癌农杆菌介导的香蕉炭疽菌转化

利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的转化方法,以香蕉炭疽菌(Colletotrichum musae)的分生孢子为受体,pTHPR1为双元载体,成功实现了植物病原真菌香蕉炭疽菌的遗传转化.在诱导培养基pH 5.6、乙酰丁香酮200 μg/mL、共培养时间24 h等适宜条件下,最高转化率可达260个转化子/106个孢子.对转化子的PCR检测表明,T-DNA已整合到香蕉炭疽菌的基因组中,转化子的遗传表现稳定.     

基于ISSR分子标记的广西香蕉种质资源遗传多样性分析

[目的]采用ISSR分子标记对13份广西收集引进和选育的香蕉种质资源进行遗传多样性分析,为广西香蕉品种改良及枯萎病抗性育种提供参考依据.[方法]从100条ISSR引物中筛选出多态性引物进行PCR扩增,利用PoPgen 1.32计算遗传多样性指数,DICE法计算遗传相似系数.利用非加权平均距离法(UPGMA)进行聚类分析.[结果]共筛选出8条扩增产物条带清晰、多态性好的ISSR引物,利用其从13份香蕉种质材料中扩增出234条条带,平均每条引物扩增出29.25条条带,其中多态性条带229条,多态性比率97.86%,平均观察等位基因数(Na)1.9786、有效等位基因数(Ne)1.4023、Shannon多样性信息指数(I)0.2603、Nei's基因多样性指数(H′)0.4135.13份香蕉种质材料的遗传相似系数为0.50~0.90,其中,巴贝多与GK1的遗传相似系数最小,为0.50,抗枯1号与抗枯5号的遗传相似系数最大,为0.90.在遗传相似系数0.59处可将13份香蕉种质资源聚成四大组,其中第Ⅱ组在相似系数0.74处被分为a和b亚组.在遗传相似系数0.90处可将13份香蕉种质材料完全区分开.[结论]广西香蕉种质资源的遗传多样性非常丰富.利用ISSR分子标记可将遗传背景及形态特征不同的香蕉种质资源进行有效分类,可用于香蕉种质资源分类、亲缘关系鉴定及辅助育种等研究.     

香蕉枯萎病菌线粒体小亚基(mtSSU)rDNA的克隆及序列分析

为探讨镰刀菌属的系统发育情况,采用真核生物线粒体中核糖体小亚基基因(mtSSU rDNA)的通用引物,PCR扩增了2株不同生理小种(小种4和小种1)的香蕉枯萎病菌mtSSU rDNA序列,并对PCR产物进行了序列分析,同时利用MEGA4软件中的Neighbor-joining(N-J)法,对2个样品序列以及GenBank中登陆的镰刀菌属不同种及尖镰孢种不同专化型的mtSSU rDNA序列,构建聚类分析树状图。结果显示,所测的2株香蕉枯萎病菌mtSSU rDNA全长685bp,两者之间同源性为99.70%。聚类分析表明,所测的2个样品和Fusarium oxysporumf.sp.cubense专化型在一个聚类组中,镰刀菌不同种及同种不同专化型间的mtSSU rDNA序列变异较大,说明该菌不同种及同种不同专化型间的遗传多样性丰富。     

蜜蜂微卫星的研究进展

蜜蜂个体在遗传上是不同的,其本质不是在基因产物上,而是在DNA水平上的差异.分子标记能在DNA水平上反映蜜蜂遗传基础的差异,是蜜蜂遗传育种领域内的一项新兴技术.微卫星(microsatellite)是指以少数几个核苷酸(多数为1-5个)为单位多次串联重复的DNA序列,人们也称之为简单序列重复(simple sequence repeats)、短串联重复(short tandem repeats)或简单序列长度多态性(simple sequence length polymorphism).是当今四大分子标记技术之一.1989年,3个独立的研究小组几乎同时建立了这一技术,并且证实它作为位点特异遗传标记具有巨大潜力.     

野生二倍体香蕉(Musa acuminata,AA group)对冷害的生理响应

[目的]评价低温对冷敏感香蕉品种Williams(Musa acuminata AAA cv.Williams)和耐冷香蕉品种野生二倍体(Musa acuminata,AA group)的影响,探讨香蕉耐冷机制,为香蕉抗冷性改良的遗传育种提供参考及香蕉生产提供理论指导.[方法]经10、5和2℃低温胁迫处理24 h后,收集两个香蕉品种的叶片,测定其生理生化指标,调查叶片脂质过氧化水平[丙二醛(MDA)、脯氨酸和不同色素含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性].在正常生长条件下的两个香蕉品种植株设为对照.[结果]经不同低温处理后,野生二倍体香蕉叶片中脯氨酸和不同色素含量均明显增加,而MDA含量降低;与对照相比,冷敏感香蕉品种Williams的脯氨酸和MDA含量相对较高,而不同色素含量无明显差异.低温条件下,两个不同香蕉品种叶片抗氧化酶活性表现有所不同.与对照相比,不同低温处理的野生香蕉种质叶片SOD活性出现明显下降趋势,而CAT和POD活性保持较高水平;但低温处理的Williams叶片SOD、CAT和POD活性变化与对照无明显差异.[结论]野生二倍体香蕉的较高耐冷性可能与其生理生化指标的变化有关;野生二倍体香蕉具有较强的抗寒性,可作为筛选香蕉抗寒种质的中间材料.     

南方鲇16SrRNA基因片段序列差异及遗传多样性分析

从5个种群南方鲇(Silurus merdionalis)线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)扩增出约600 bp的16SrRNA基因片段,经Clustal X同源排序后得540 bp序列.用PopGen 32软件计算遗传距离和遗传一致度,且对5个种群16SrRNA基因片段序列遗传关系进行聚类分析.结果表明:18个个体间的遗传距离变化为0～0.000 9,遗传一致度变化为0.999 1～1;在长江上游支流中,南方鲇不同种群间在该基因片段上基本没有差异,只有乌江种群与其他种群有2个碱基差异;长江中游支流的洞庭湖种群与长江上游支流的各种群间在该基因片段存在一定差异;5个种群16SrRNA基因片段序列遗传关系聚为3支,其中,雅砻江、岷江、宜宾3个种群聚为1支,乌江种群聚为1支,洞庭湖种群聚为1支.     

不同抗性香蕉品种遗传多样性的ISSR分析

利用香蕉枯萎病的病原菌尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种,对巴西蕉、粤科1号、粤科3号、抗枯1号、粉杂1号、农科1号等香蕉品种进行离体叶片的病原菌接种试验,结果显示,不同香蕉品种对枯萎病的抗性存在明显差异,其中巴西蕉最感病,其他品种都具有不用程度的抗性。对不同香蕉品种(包括抗枯5号)进行ISSR分子标记试验,从100条ISSR引物中筛选出19条扩增效果好、多态性高、重复性好的ISSR引物用于遗传多样性分析,共检测到121个条带,其中98个为多态性条带,多态性比率达81.0%;记录ISSR标记的多态性数据,用NTSYS2.10e软件计算得到Dice相似性系数为0.57～0.94,表明香蕉品种间遗传背景丰富,UPGMA法聚类将7个香蕉品种分为两大类群。综合分析表明,不同香蕉品种对枯萎病的抗性强弱与其遗传相似性之间没有明确的相关性。     

ISSR分子标记技术在香蕉分类上的应用

ISSR（inter simple sequence repeat,微卫星间隔）标记是一种基于微卫星序列发展起来的十分有效的分子标记．根据ISSR的基本原理及其在其它作物上的应用,对收集到的包括3个基因型（AAA、AAB、ABB）在内的共15个香蕉样品,利用ISSR分子标记技术进行分类研究,将其分成四大类：大蕉（ABB）、粉蕉（ABB）、龙牙蕉（AAB）、香牙蕉（AAA）,并从分子水平上鉴定了农科1号香蕉的种性：农科1号香蕉属于香牙蕉AAA群品系,与巴西香蕉的亲缘关系最近,遗传距离最小．     

香蕉品种(系)遗传多样性的SSR分析

[目的]从分子水平上研究香蕉种质资源的遗传多样性和亲缘关系,建立分子水平香蕉分类系统。[方法]应用SSR技术从分子水平上对32个香蕉品种（系）的遗传关系进行检测。[结果]39对SSR引物在32个品种（系）中扩增带数在4～20个,平均每个SSR座位可检测2.78个多态性带,引物的多态信息量（PIC）在0.45～0.91,平均0.80。依据SSR数据计算的品种间遗传距离在3.06%～43.61%,平均30.73%。[结论]香蕉品种之间存在较为丰富的遗传变异。     

粳稻分子标记遗传分化与杂种优势关系的研究

利用9个不同生态类型的62份水稻亲本材料,以生态型为单位进行双列杂交,配制988个组合,研究杂种一代的对照优势和超中亲优势。利用55对SSR引物进行遗传多样性分析,选择分布于水稻12条染色体的37对SSR引物,在62个粳稻品种间共检测出161个等位基因,平均每对SSR引物检测出2~11个等位基因,平均为5.1个。SSR分子标记遗传距离与杂种优势的相关分析表明,分子标记遗传差异与单株产量、穗数和穗粒数有显著正相关。     

香蕉套种黑皮冬瓜对香蕉枯萎病的防控效果及土壤微生物群落的影响

【目的】探索香蕉套种黑皮冬瓜后对香蕉枯萎病的防控效果及蕉园土壤微生物群落的影响,为香蕉枯萎病的综合防控提供理论参考。【方法】以抗（耐）枯萎病香蕉品种桂蕉9号、易感枯萎病香蕉品种桂蕉1号为试验材料,在上一造香蕉枯萎病发病率大于50%的蕉园进行随机区组试验,设桂蕉9号套种黑皮冬瓜、桂蕉9号单作、桂蕉1号套种黑皮冬瓜和桂蕉1号单作4个处理,调查香蕉枯萎病发病率、香蕉和冬瓜采收后产量,检测冬瓜采收后蕉园土壤的理化性质和微生物数量,并通过高通量测序技术研究不同处理间土壤细菌群落结构和组成的差异。【结果】桂蕉9号套种黑皮冬瓜、桂蕉9号单作、桂蕉1号套种黑皮冬瓜和桂蕉1号单作香蕉枯萎病发病率分别为1.48%、14.44%、52.96%和70.00%。香蕉套种黑皮冬瓜后虽平均单株产量与单作香蕉相比差异不显著（P>0.05）,但折合每公顷香蕉产量因枯萎病发病率的降低而有所增加。桂蕉9号和桂蕉1号套种黑皮冬瓜后土壤pH分别较单作该香蕉品种显著提高24.00%和19.45%（P<0.05,下同）、土壤电导率（EC）显著下降78.48%和72.55%、土壤碱解氮含量显著升高72.92%和72.73%、土壤细菌及放线菌数量显著增加,Chaol指数和Shannon指数显著提高,Simpson指数显著降低。套种黑皮冬瓜提高了土壤细菌变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、酸杆菌门（Acidobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度,降低了绿弯菌门（Chloroflexi）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度。套种黑皮冬瓜改变了土壤细菌群落结构,增加了土壤细菌的多样性及丰富度。抗（耐）枯萎病香蕉品种套种黑皮冬瓜的防病效果比感病品种更明显。【结论】抗（耐）枯萎病香蕉品种套种黑皮冬瓜可通过提高土壤pH、降低土壤电导率、提高土壤碱解氮含量、改变土壤细菌群落结构达到降低香蕉枯萎病发病率的目的。抗（耐）枯萎病香蕉品种套种黑皮冬瓜种植模式可在广西香蕉枯萎病病区推广应用。     

枸杞品种SRAP分析

应用相关序列扩增多态性(SRAP)标记,对15个枸杞品种进行了遗传多样性分析。从36对引物组合中筛选8对引物组合用于PCR扩增,共获得39条谱带,多态性条带为37条,平均多态性百分率为94.8%,每对引物组合扩增出条带数3~9条不等,平均每对引物组合得到4.8条。15份材料之间遗传相似系数范围介于0.13~1.00之间,说明供试枸杞品种间存在丰富的遗传多样性。     

微卫星标记对籼稻品种遗传多样性分析

从水稻全基因组12条染色体上的439对SSR引物中选取30对,对国内外的12个籼稻品种进行遗传多样性研究。结果显示,试验选取的30对SSR引物中有29对具有多态性,多态性位点百分率为96.7%。这些多态性引物在12个材料中共扩增出137条多态性条带,平均每对SSR引物可检测到2～8个等位基因,平均4.7/位点。等位基因有效数(Ae)变幅为1～5.539,平均为3.47。多样性指数中,香浓多样性指数(I)为0～0.819,平均0.651;而Nei基因多样性指数变幅为0～1.907,平均1.3。Nei遗传距离及系统聚类和带型分析结果表明,利用SSR标记可将12份材料分为2个类群,国内和国外两个群体。说明SSR标记在区分水稻品种的生态型及遗传多样性研究方面具有重要作用,进一步证实了SSR标记是研究水稻种质资源分类、地理分布、生态类型的有效手段     

11个杨树品种SSR指纹图谱构建及遗传关系研究

利用杨树基因组序列设计的SSR引物对11份杨树品种材料进行遗传多样性分析,并构建指纹图谱。结果表明,共27对引物具有多态性,引物多态性比率占69.23%;获得多态性谱带38个,多态性比率为84.4%。SSR遗传多样性分析结果为,有效等位基因数平均值1.578 9,基因多样性指数平均值为0.321 7,Shannon多样性指数平均值为0.471 4。11份杨树品种的遗传距离0.53～0.93,平均值为0.73。聚类分析表明,在遗传距离0.76处可将所有供试材料分为5个类群,分别包含2、4、2、1、2份供试材料。研究表明,供试材料遗传多样性较高;利用SSR标记构建了不同杨树利用的指纹图谱,可用于杨树品种间的鉴定。研究结果可为杨树品种知识产权保护和杂交育种提供理论依据。     

谷子种质资源遗传多样性研究

利用谷子基因组序列开发出SSR引物205对,其中171对可以稳定扩增出目的条带,149对有多态性。利用30个多态性SSR标记对41份谷子种质资源进行遗传多样性分析,共检测出291个等位变异,平均每个位点9.7个。谷子地方品种基因多样性指数平均为0.7907,育成品种基因多样性指数平均为0.7571。对41个谷子品种进行聚类,在遗传相似系数为0.164时聚为6组,与生态型基本一致。     

香蕉果实发育成熟过程中多酚物质的变化规律

以3个香蕉品种‘巴西蕉’‘粉蕉’‘皇帝蕉’为供试材料,利用福林酚法测定其整个生育及成熟期果皮、果肉的多酚含量,探索不同香蕉品种在发育成熟过程中的多酚含量变化规律,及其与果实发育成熟的关系。结果显示,在香蕉果实整个生育期,多酚物质含量果皮均大于果肉。多酚物质在香蕉果皮、果肉生长发育期迅速积累,到采收期下降,采后果皮多酚物质含量随着成熟度的增加而增加,而果肉多酚物质基本维持不变。用外源乙烯和1-MCP处理后发现,与对照果实相比,乙烯促进其多酚物质的积累,而1-MCP抑制其积累。