适于玉米杂交种复杂样品纯度鉴定的SSR复合检测方案的建立

为了解决玉米复杂样品纯度中存在遗传不稳定及回交株等难以鉴定的问题,通过分析3 998份国家和省级审定玉米品种,结合快速提取、多重扩增体系等技术,构建一套适用于复杂样品纯度检测的复合检测方案。分析53份不同来源的郑单958纯度测试样品,结果表明,对于复杂样品使用单个位点进行纯度判定时,不同位点间结果会有较大差别,使用3个或3个以上位点综合判定时能够有效获得准确稳定的纯度检测结果。复合检测方案能够在时间和成本未大幅增加、仅增加少数引物的条件下获得多个SSR标记指纹,使复杂样品得到更加全面、精准解析,从而为种子生产中复杂样品的质量问题提供解决方案。     

利用SSR分析普通野生稻自然居群交配系统

采用SSR标记技术检测了6个自然居群的遗传多样性和交配系统参数,旨在了解其居群交配系统,为有效原位保护、异位保存提供指导。结果表明,6个居群遗传多样性水平存在差异(基因多样性指数变幅为0.3166～0.6075),居群间分化明显(Fst=0.4220)。广东高州大岭居群和广东高州朋山居群有过剩的杂合子(F0),而另外4个居群有过剩的纯合体(F0)。普通野生稻6个取样居群交配系统为混合交配类型,居群之间的异交率相差较大(多位点异交率变幅为15.1%～41.8%,单位点异交率变幅为10.1%～28.5%)。6个居群的多位点异交率都高于单位点异交率,而且位点亲本相关度比较大,说明居群内存在一定程度的近交。同时,各居群单位点相关度与多位点相关度差值较大,表明居群内存在亚结构。还讨论了进一步改善普通野生稻原位和异位保护的措施。     

基于SNP标记的辣木群体遗传分析

基于SNP标记对辣木亲本及其子代群体的杂合度、遗传结构及遗传多样性进行分析，研究其遗传变异特征。利用AFSM技术对96份辣木材料进行简化基因组测序，将获得的测序过滤数据比对至参考基因组，使用VCFtools和BCFtools软件检测并统计SNP和Indel位点信息。利用AWK语言分析杂合位点，并比对出子代与亲本的差异位点，以分析辣木的繁育类型。利用Plink软件对变异位点进行过滤，保留高质量的变异位点，再通过ADMIXTURE软件进行群体结构分析，根据交叉验证错误率确定最佳K值，同时采用GCTA软件进行主成分分析，构建系统进化树，解析辣木材料的群体结构。采用VCFtools计算遗传多样性指数及群体分化指数，分析该群体的遗传多样性。通过LDBlockShow软件进行连锁不平衡分析，得出位点间的连锁不平衡程度。结果显示，共检测出1 187 831个SNP位点，150 861个Indel位点。将辣木子代基因与亲本比对后，发现辣木子代杂合的基因中，约有4.89%的基因为自身杂合基因，19.96%为外来遗传物质导致杂合的基因，基本表明辣木可通过自花和异花2种授粉方式繁衍后代。群体结构和主成分分析...     

两种不同的水稻标记基因删除技术的比较

Cre/loxP位点特异性重组系统是一种利用cre重组酶的瞬时表达来调控位于两个loxP位点之间DNA序列的删除系统。以反义LOX-3基因作为目的基因,以bar为选择标记基因,应用热激启动子驱动的Cre/loxP系统构建标记基因诱导删除型载体,得到转基因植株后,对比两种不同的热激方法中选择标记基因bar的删除效率,发现以生长到四叶期的转基因水稻植株为热激材料,标记基因删除效率较高,达到83.3％,因此,确定此方案为水稻标记基因删除的最佳方案。     

31份小麦材料中抗旱基因的KASP检测

为明确小麦材料中抗旱相关基因的组成,利用已报道的29个标记（11个新转化的KASP标记以及已报道的18个KASP 标记）,对16份抗旱小麦品种和15份高产小麦品种进行KASP检测。结果表明,多数基因位点在抗旱小麦品种和高产小麦品种间的优异等位基因数目无明显差别;TaPYL1-1B、Wcor14-2B、TaSRL1-4A、TaSnRK2.3-1A、QTDW.caas-6BL位点的优异等位基因在旱地品种中占比较高,而TaWRKY51-2B和TaSnRK2.4-3A位点的优异等位基因仅存在于抗旱品种中,前者的供体材料为晋麦47、晋麦92和晋麦101,后者的供体材料为济麦379。     

金花茶体细胞胚胎Cn-SERK基因的克隆及其生物信息学分析

以金花茶体细胞胚胎为材料，采用RT-PCR和RACE技术，获得了含有完整开放阅读框的金花茶Cn-SERK基因cDNA全长序列和DNA全长序列。Cn-SERK基因编码1个含有624个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析显示该蛋白质为亲水、且具有信号肽的跨膜蛋白，定位于内质网的可能性最高。二级结构主要有α螺旋和无规则卷曲构成，存在1个蛋白激酶位点。此蛋白可能发生磷酸化的位点有25个。内含子分析结果表明，Cn-SERK基因由11个外显子和10个内含子组成，内含子的剪切位点符合真核生物GT-AG规则。系统进化树分析结果     

小麦属植物叶绿体基因组结构的比较分析

为了从叶绿体角度解析小麦属植物的起源进化关系,以14个小麦属植物叶绿体基因组为对象,利用比较基因组分析方法,比较了小麦属植物的叶绿体基因组基因含量、序列变异、结构特性、进化关系和RNA编辑的异同。结果发现,14个小麦属植物叶绿体基因组大小相近,结构特征比较保守,但基因数量存在一定的差异,主要是由于tRNA的数目不一致引起的;IR区的伸缩分析发现硬粒小麦和乌拉尔图小麦在IRb-SSC边界基因存在明显的差异,其他麦类作物间差异很小;基于叶绿体全基因组的系统进化分析发现,有AABB基因型的物种聚在一起,而AAGG型的单独为一支,基本反映了其系统进化关系;对这14个叶绿体基因组的RNA编辑位点进行了预测和比较分析,发现有35个编辑位点在所有小麦属物种中均发生,同时还鉴定到多个物种特异的编辑位点,为从RNA编辑角度解析小麦属植物的系统进化关系提供了重要数据。     

栽培稻(Oryza sativa)杂种不育性的遗传研究: Ⅰ.等基因F1不育系杂种不育性的双列分析

 以栽培稻粳型品种台中65及其5个等基因F_1不育系作双列杂交试验。结果表明,5个等基因系中共带有三组不同位点的F_1不育基因,分别命名为 E2、E3和 E5位点组。E2和E5位点组的作用主要产生染败花粉,而 E3位点组的作用主要产生空败花粉。E3位点组的作用时期早于 E2和 E5位点组。     

栽培稻(Dryza sativa)杂种不育性的遗传研究 Ⅰ.等基因F_1不育系杂种不育性的双列分析

以栽培稻粳型品种台中65及其5个等基因F_1不育系作双列杂交试验。结果表明,5个等基因系中共带有三组不同位点的F_1不育基因,分别命名为 E2、E3和 E5位点组。E2和E5位点组的作用主要产生染败花粉,而 E3位点组的作用主要产生空败花粉。E3位点组的作用时期早于 E2和 E5位点组。     

木薯栽培品种农艺性状与分子标记的关联分析

为寻找与木薯茎叶鲜重、块根鲜重、株高、开花、块根数和叶片叶绿素含量紧密关联的分子标记,利用145对SRAP,132对EST-SSR引物对19个木薯栽培品种进行多位点的扫描分析,并在分析群体的连锁不平衡水平基础上,通过关联分析软件TASSEL2.1将标记与这些栽培品种的以上农艺性状进行关联。结果表明:群体中非共线性的SRAP和EST-SS位点组合存在一定的连锁不平衡,在147个SRAP位点的1471个位点组合中支持的不平衡成对位点仅在木薯粗略基因组中占位点组合的0.815%(p0.01),132个ESTSSR位点的993种位点组合仅在木薯基因组中占位点组合的0.302%(p0.01);利用EST-SSR数据分析栽培品种的群体结构可划分为3个亚群,亚群的划分与群体亲缘类型相关联;共检测到29个与性状相关联的位点,其中与茎叶鲜重相关的位点11个,与块根鲜重相关的位点3个,与株高相关的位点3个,与是否开花相关的位点8个,与块根数相关的位点5个,与叶片叶绿素含量相关的位点2个。下一步工作是进行优等位基因的挖掘,找到与茎叶鲜重和株高相关的优异位点、等位变异及携带优异等位变异的载体材料。     

5个国外玉米基本种质群体的同工酶遗传多样性分析

分析5个国外玉米基本种质群体在3个同工酶系统7个位点上的遗传变异。结果表明,5个国外玉米种质群体平均每个位点有1.8个等位基因,BSCB1和BS9中含有其他群体中没有的等位基因Est-4a和Per-3a;5个国外玉米种质群体平均多态性位点的比例为68.5%,预期杂合度为0.303,遗传距离为0.008～0.082,说明这5个群体遗传差异较大,具有较丰富的遗传多样性。     

甘肃小麦品种(系)HMW-GS遗传变异分析

为了了解甘肃省小麦品种HMW-GS的遗传变异和组成，为甘肃优质专用小麦品种筛选和品种改良提供依据,采用SDS-PAGE法，分析了254份甘肃省小麦材料(育成品种(系)和农家品种)Glu-1位点的HMW-GS变异，共检测到22种HMW-GS变异，Glu-A1位点3种，Glu-B1位点11种，Glu-D1位点8种。其中110个育成品种(系)的15种HMW-GS有27种亚基组合类型。Glu-A1位点有2种亚基，47．3％的品种该位点具有优质亚基；Glu-B1位点有7种亚基，76．4％的品种具优质亚基；Glu-D1位点有6种亚基，32．7％的品种具优质亚基。14．5％的品种(n：15)Glu-1位点具优质亚基。144份农家品种的18种HMW-GS共有29种亚基组合形式，Glu-A1位点有3种亚基,Glu-B1位点有9种亚基，Glu-D1位点有6种亚基，无优质亚基组合。     

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。     

玉米杂交种产量相关位点分析及优异等位变异挖掘

采用NCⅡ设计,将13个玉米自交系配制42个杂交组合,选用120对SSR引物进行分子标记,采用基于回归的单标记分析方法,通过表型变异对标记变异的回归分析,筛选玉米产量相关等位变异位点,估计等位变异的效应和位点的基因型值,剖析杂种组合等位变异的位点效应。结果表明,筛选得到phi089、umc1142和umc1700等8个标记位点及其phi089-4、umc1142-5、umc1700-3、phi102-1、phi047-1、umc2317-2、bnlg1892-5和bnlg1352-3共8个优异增效等位变异位点;bnlg1352-3/5、phi089-4/7、umc2317-2/5、umc1142-4/5和bnlg1892-1/5共5个基因型值较大的位点为等位变异的优异杂合位点。构成杂合位点的2个等位变异位点各自的加性效应及其显性效应共同影响杂合位点的基因型值。HF12202、H2671、AMD1和MCO-1等材料携带着较多增效位点,属于优异亲本。     

马铃薯腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶研究进展

腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 (AGPase)是马铃薯淀粉合成的限速酶 ,有关该酶的酶学特性、表达规律及分子生物学已进行了较为深入和系统的研究。异源表达和突变研究表明 ,该酶的小亚基具催化活性 ,大亚基具变构调节作用。化学修饰和位点定向突变方法分析已发现了AGPase的底物、激活因子和抑制因子结合位点。此外 ,通量控制系数、反义抑制和反向遗传学等多种方法已阐述了该酶是淀粉合成关键酶的原因     

大豆一染色体上三蛋白质位点的定位

大豆栽培型[Glycine max(L.)Merr.]或野生型[G.Soja Sieb.＆Zucc.]的遗传链锁资料不多。利用生化标记和生化标记与质量性状的相结合,有利于大豆染色体的定位。Hildebrand等人报道酸化磷酸酶位点(Ap)与铜镍—胰蛋白酶抑制物位点(Ti)连锁,其重组频率为16.2±1.5％,并把这两个生化位点确定在大豆栽培型的第9连锁群上。最近,有人报道大豆野生型的亮氨酸氨肽酶位点1(Lap1)与酸化磷酸酶位点(Ap)连锁,两位点有10.9±1.1图距单位,但没有确定大豆栽培型的Lap1位点是否在第9连锁群上,只发现了大豆野生型Ap与Lap1之间的遗传连锁关系。后来,测定到大豆栽培型的Lap 1和Ti位点连锁,其重组值为15.3±0.9％,方确认Lap 1位点在第9连锁群上。尚不     

茶树叶绿体基因组SNP分子标记的初步研究

传统的叶绿体基因分子标记在茶组植物分类系统研究中的应用价值相对有限,为了筛选可用于茶树鉴别与母系溯源的SNP（单核苷酸多态性）位点组合,将18个已报道的茶组植物叶绿体全基因组序列进行比对,通过设计通用引物,在169个茶树品种/品系中进行候选分子标记扩增与一代测序分析,筛选出16对引物,共含25个SNP位点可用于茶树品种母系溯源与鉴别分析。另外,将SNP位点组成的DNA指纹图谱结合茶树品种资源基本信息进行数字编码,最终形成由30位数字组成的茶树品种资源分子身份证,并构建相应的条形码和二维码用于品种识别。本研究数据为茶树品种的母本溯源与鉴别提供新的思路。     

小麦1BL/1RS易位系1RS分子标记位点稳定性分析

为检测小麦1BL／1RS易位系1RS位点的稳定性,利用1RS上11个标记位点的PCR特异引物对21个小麦1BL／1RS易位系进行了分子检测。结果表明,21个1BL／1RS易位系中,66．7％的品种1RS的11个标记位点较为稳定,扩增出标记位点特异性带,但有33．3％的品种部分标记位点出现特异性带的丢失或添加,具有不同程度的位点变异,位点变异率最高达45．5％。对于1RS上的11种PCR特异引物,引物NOR-R1和APR1．3可稳定扩增出黑麦特异带,是在小麦遗传背景中鉴别黑麦1RS较为可靠的分子标记。     

二穗短柄草叶绿体RNA编辑位点的预测及其鉴定

RNA编辑是陆生植物叶绿体转录后基因表达调控的一种重要方式。为进一步探讨单子叶植物RNA编辑功能及其发生机制,本研究通过生物信息学方法,对二穗短柄草叶绿体的81个蛋白编码基因的RNA编辑位点进行了预测和鉴定分析,结果发现78个基因存在编辑位点,共检测到176个编辑位点,都是C到U的转换。其中ndhB最多,为14个编辑位点。为验证预测结果,利用blast工具比对了NCBI的二穗短柄草EST数据库,最终确定存在于17个基因中的34个编辑位点是真实存在的,其中19个为沉默编辑,15个为有效编辑。与5个不同单子叶禾本科物种18个蛋白编码基因的RNA编辑位点的比较发现,在rpoB-206位点,只有二穗短柄草发生了编辑,且只有ndhD-295(293)为部分编辑位点。     

汉中主要小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用SDS-PAGE技术对陕西汉中市引进和培育的42个小麦品种资源的高分子量麦谷蛋白亚基组成进行了比较系统的分析。结果表明,在42份小麦种质资源材料中,G lu-1位点共有9种亚基类型,其中G lu-A 1位点有3种变异(N u ll、1、2*),分别占52%、40%和8%;G lu-B 1位点有3种变异(7 8、7 9、14 15),分别占25%、43%和32%;G lu-D 1位点有2种变异(2 12、5 10)。在所有的材料中,与优质有密切关系的2*亚基有3份(B 96214-3、邯3475、01046),可用于优质小麦育种。在G lu-D 1位点上与优质有关的5 10亚基占24%,与劣质密切相关的2 12亚基占76%,G lu-B 1位点没有发现优质亚基17 18。G lu-1位点的亚基组成类型有12种,其中亚基组成为N u ll,7 9,2 12的类型最多(26.2%);其次是N u ll,7 8,2 12和1,14 15,2 12的亚基组合类型(11.9%);1,7 8,2 12和N u ll,14 15,2 12亚基组成位居第三,这5种亚基组成的品种数量之和达到参试品种的69%。研究还表明,出自同一组合的材料在亚基组成上可能相同,也可能存在很大差异,在品质育种中不应简单地等同对待,而要做详细的生化和加工分析。