与亚洲棉光籽突变体DPL972中光籽基因紧密连锁的SSR分子标记的开发与应用（英文）

对棉纤维相关性状基因的克隆及遗传分析可为阐明纤维形成机制奠定良好基础。以野生型材料DPL971及其光籽突变体DPL972为亲本构建F2群体,其中光籽与毛籽性状分离比符合3∶1,表明突变体DPL972中的光籽基因为显性单基因(将其命名为Ga Fzl)。结合棉花基因组数据,合成1567对SSR(Simple sequence repeat)引物,覆盖了A组13条染色体,标记多态性分析和群体连锁分析发现在染色体A08上存在15对与光籽基因Ga Fzl连锁的标记,其中最近的标记为SSR82,遗传距离为6.6 c M。本实验完成了Ga Fzl基因的染色体初步定位,开发了15个与其连锁的SSR标记,为下一步图位克隆奠定了基础。     

与黄瓜白粉病抗病基因紧密连锁的SSR分子标记

黄瓜白粉病是影响黄瓜生产的主要病害,为建立黄瓜抗白粉病分子标记辅助选择体系,我们以黄瓜抗白粉病亲本WIS2757和感白粉病亲本19032以及它们的F2群体为试材,采用SSR分析技术,对相关抗性基因的连锁分子标记进行了研究。获得了2个与黄瓜白粉病主效抗病基因连锁的SSR分子标记SSR97-200,SSR273-300,连锁距离分别为5,13cM,这些SSR标记可以作为黄瓜抗白粉病辅助选择的分子标记。     

与黄瓜有毛基因紧密连锁的SSR标记

以有毛亲本F80为母本,无毛突变体F80WM为父本杂交,配制F1、F2、BC1群体,通过对6世代群体有无刚毛特征的观察和统计分析,研究有刚毛性状的遗传规律,并利用BSA法、SSR技术筛选与刚毛性状基因紧密连锁的分子标记。结果表明,黄瓜无毛性状是由1对核基因控制的稳定遗传的隐性性状,有刚毛相对于无毛为完全显性。通过BSA法和SSR分子标记,应用1 193对引物组合对无毛、有毛亲本进行筛选,筛选到了1个与黄瓜有毛性状相关的显性标记SSR01647。测序结果表明,片段长度为164 bp,在有毛个体中扩增出了164 bp的特异片段,具有13个TC重复序列,无毛个体中未扩增出条带。经组外其他F2单株验证发现鉴定结果符合率高达100%。该性状可以作为苗期遗传标记性状,在杂交育种和品种纯度鉴定上有极大的利用价值。     

抗稻瘟病基因Pi-2(t)紧密连锁的SSR标记的筛选与应用

根据已报道的双侧连锁标记并利用已公布的水稻基因组序列信息,在广谱抗稻瘟病基因Pi-2（t)的附近找到了一个新的SSR标记,记为SRM24,估计它与Pi-2（t)间的距离大约只有0．5cM或43kb。利用该标记,成功地将Pi-2（t)从供体材料5173导入到迄今广泛使用的雄性不育保持系珍汕97B中,获得了一批携有Pi-2（t)的珍汕97B近等基因系。     

一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群

为筛选到与抗赤星病基因连锁更加紧密的SSR标记,并绘制出抗病基因的SSR标记连锁图。本研究以一个位于M号连锁群上且与净叶黄抗赤星病基因有连锁关系的SSR标记为基础,将高密度遗传连锁图谱中位于M号连锁群上的130对SSR引物进行合成及扩增筛选,通过数据分析,获得了一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群。该连锁群包括12个标记,全长181.5cM,平均间距15.1cM,抗性基因被定位在标记J4与J9之间,其中与J9的遗传距离仅为4cM,为下一步抗性基因的精细定位奠定了良好的基础。     

苦荞全基因组SSR位点特征分析与分子标记开发

目前苦荞SSR多态性标记数量较少,根据已发表的苦荞基因组测序数据,利用MISA软件对1~6核苷酸重复的SSR位点进行了查找和序列特征分析,批量设计引物并对引物进行了有效性和多态性检测。结果表明,苦荞基因组中共检测到1 640个SSR位点,其中三核苷酸重复型SSR最多,占比63.29%,五核苷酸重复型最少,仅占0.12%。AT/TA、AAG/CTT、ACC/GGT和ATC/GAT为出现频率较高的重复基序。苦荞基因组SSR序列长度变化范围为12~476bp,平均长度23.14bp,长度12~19bp的占比71.71%,长度≥20bp的占比28.29%。根据不同类型SSR位点设计并合成引物479对,选择200对引物对5份苦荞资源和3份甜荞资源进行多态性检测,有56对扩增出多态性条带,17对在苦荞种质中产生多态性条带,48对在甜荞种质中产生多态性条带,9对同时在两种种质中产生多态性条带。利用苦荞全基因组序列可实现SSR标记的批量开发,可鉴定出适用于苦荞和甜荞遗传多样性分析、遗传图谱构建和品种鉴定等研究的SSR引物。     

油菜Pol-CMS Rfp候选基因区域SSR标记开发与应用

波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)的育性受环境温度影响较大,在杂交制种过程中易自交结实产生假杂种,从而影响杂交种的纯度质量,在生产上对母本假杂种的检测是杂交种纯度鉴定的关键。本研究利用已公布的Pol-CMS候选恢复基因Rfp编码序列,通过在白菜型油菜和甘蓝型油菜基因组进行同源序列比对,然后基于Rfp候选基因区域同源序列开发恢复基因的特异SSR标记,并应用于油菜杂交种纯度鉴定研究。研究结果表明,利用已公布Pol-CMS恢复基因1 953 bp编码序列获取Rfp在基因组所在区段,在该区域及上、下游15K区域共获得32个SSR位点;其中,1个位点在供试的Pol-CMS不育系和恢复系间具有多态性,该标记为共显性标记,在不育系中的扩增产物大小为162 bp,在恢复系中为184 bp;与不育系相比,恢复系的扩增序列存在一个15 bp和一个7 bp的片段插入;在‘沣油737’的F2分离群体中,该标记与育性恢复性状呈共分离遗传;利用该标记对‘沣油737’、‘沣油320’和‘沣油958’杂交制种样品的纯度鉴定结果与田间育性鉴定结果一致,表明本研究开发的SSR标记为Rfp基因紧密连锁的共显性标记,在...     

观赏樱属植物基因组SSR分子标记开发及鉴定

为了开发樱属植物的基因组SSR(简单重复序列)分子标记,本研究在IlluminaNovaSeq PE平台上进行喜马拉雅樱花(Cerasus cerasoides)基因组序列勘测。利用Perl脚本MISA识别微卫星序列,并随机合成100对引物进行引物多态性筛选。选择易扩增、多态性高的引物,采用荧光标记毛细管电泳法在45种樱属植物中进行检测和遗传多样性分析。结果表明,喜马拉雅樱花基因组共存在113 571个SSR位点(≥5个重复),其中包含53.31%单核苷酸基序,36.64%二核苷酸基序,其余基序类型占比10%。在此基础上共筛选出21个SSR标记,并将其用于观赏樱属植物的遗传多态性评估,结果共检测到215个等位基因,平均每个位点10.24个等位基因,平均杂合度为0.38。采用SSR标记构建的进化树较好地反映了45种供试樱属植物之间的亲缘关系。本研究开发了全新的樱花基因组SSR分子标记,可用于樱属植物的遗传多样性分析和分子标记辅助育种。     

薏苡基因组SSR标记开发与应用

为开发高效的薏苡分子标记,加速薏苡种质资源评价和分子育种进程,本研究以贵州地方品种‘小白壳’全基因组序列为基础,在薏苡基因组序列上识别出7 872 192个SSR位点,平均0.2 kb出现一个SSR位点。其中,单核苷酸为主要重复类型,占总SSR的98.42%,其次为三核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR的0.76%和0.74%。6种核苷酸基元的重复次数主要在5～6次,所占比例分别为74.27%和15.17%。以三核苷酸重复基元为对象,随机选择均匀分布在薏苡基因组的200个SSR位点,利用毛细管电泳技术在9个不同类型薏苡材料中对SSR标记的有效性进行检测。结果表明,173对引物有扩增产物,47对引物能够获得清晰的目的条带且具有多态性,有效引物率为23.5%。每对引物平均等位基因数为3.3,PIC值为0.20～0.84,平均为0.60。本研究结果表明薏苡全基因组SSR标记数量丰富,类型多样,开发的具有多态性的标记为薏苡种质资源鉴定、亲缘关系分析和分子标记辅助育种提供了有力工具。     

Fine Mapping of the Fuzzless Gene n2 in Cotton

[Objective] Cotton fibers are single cells derived from the ovule epidermis, cotton fuzz of seeds are also formed by the ovule epidermis. Therefore, we conduct this experiment to locate the fuzzless gene n₂ so as to lay a foundation for its clone and function study. [Method] Two F₂ populations derived from a cross between the Xinhai 21 and the fuzzless mutant of upland cotton (Gossypium hirsutum L.) n₂ was constructed. Combined with cotton genomic data and developed simple sequence repeat markers to locate the gene. The predicted gene sequence was acquired and the differences in its expression in two parents were analyzed by using the quantitative real time polymerase chain reaction method. [Result] The fuzzless gene was located in a 181 kbp region on chromosome A12 within markers P61 and Z10. There are seven candidate genes in the region. Quantitative real time polymerase chain reaction verification shows significant differences in the expression of 72098 gene in two parents. [Conclusion] In this experiment, the fine mapping and candidate genes analysis of gene n₂ were completed, which laid a foundation for n₂ gene cloning and functional verification.     

内源及外源植物激素对陆地棉无絮突变体胚珠纤维初始发育诱导效应的研究(英文)

采用陆地棉徐州１４２无絮突变体（ＦＬ）与其正常品种（ＷＴ）比较,研究了外源激素对离体胚珠纤维的诱导作用以及纤维初始发育过程中胚珠内源激素（ＩＡＡ,ＧＡ,ＡＢＡ和ｉＰＡ）含量的变化。结果表明,ＧＡ能够诱导离体的正常和突变体未受精和受精胚珠产生出纤维,开花前２ｄ～３ｄ的胚珠培养到天然开花日之后纤维方才突起。开花当天内源ＩＡＡ含量的急剧上升可能是胚珠表皮细胞迅速伸长的一个重要原因。开花前４ｄ到开花后４ｄ突变体胚珠内高水平的ｉＰＡ阻碍其纤维发生。     

采用基于高分辨率熔解曲线技术的SNP标记定位徐州142无絮的短绒控制基因

【目的】定位徐州142无絮(XZ142w)突变体的短绒控制基因n2。【方法】以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)徐州142(XZ142)×XZ142w的F2群体为研究对象,利用108个简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR)标记对n2进行初步定位,再根据2个亲本材料中有单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphic,SNP)的差异基因设计50对SNP引物,用高分辨率熔解曲线(High resolution melting,HRM)技术从中筛选在亲本间有多态性的SNP引物,并用于后代的基因分型。【结果】利用108个SSR标记将n2初步定位在26号染色体的20.2c M的遗传区间内;用HRM技术筛选到9对亲本间有多态性的SNP引物,成功实现基因分型;并结合以SSR构建的连锁图谱,将n2的遗传区间缩小为19.5 c M,n2与最近的SNP标记Cricaas20158遗传距离为5.5 c M,且遗传图谱上的标记与四倍体陆地棉测序物理图谱基本一致。【结论】HRM技术可用于棉花中的SNP检测和n2基因的定位。     

不同抗蚜性小麦品种（系）的遗传多样性 SSR 标记分析

为了揭示小麦抗蚜品种（系）的遗传多样性,在田间蚜虫圃对150份小麦品种（系）孕穗期和灌浆期蚜量比值进行2年对比的基础上,选取抗性结果较为一致的材料,利用筛选的54对具有多态性的SSR标记检测了43个不同抗蚜水平小麦品种（系）的遗传多态性。结果表明,54对SSR标记在这43份不同抗蚜水平小麦品种（系）中检测到365个等位变异,每个引物检测到2～18个等位变异,平均为6．7个;从每条谱带在所有材料中出现的频率来看,变异范围为2．3％～97．7％;多态性信息量为0．05～0．91,平均为0．65;43个小麦品种间的相对遗传距离为0．30～0．90,平均为0．52;SSR标记聚类分析在相对遗传距离为0．55处将43个不同抗蚜水平小麦品种（系）分为五大类群。选育和推广抗虫品种时尽可能选择聚类图中亲缘关系较远的材料;抗蚜品种京冬6号单独聚为一类,与其余品种亲缘关系较远,可作为新的抗源用于抗蚜育种。因此,用SSR分子标记分析不同抗蚜水平小麦品种（系）间的遗传多样性和亲缘关系,可以为培育和推广抗蚜小麦品种提供参考。     

一个水稻半矮化突变体基因的初步定位

发掘和鉴定控制水稻株高的基因,实现对水稻株高的定向改良,具有重要的理论意义和应用价值。利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变水稻恢复系R30,获得了一个能稳定遗传的半矮化突变体(sd-ch)。将sd-ch作母本,与"泸恢17"进行杂交,构建F2群体,进行遗传分析,并用SSR分子标记对sd-ch进行定位。结果表明,F1表现为正常亲本高度,F2群体株高出现性状分离,正常高度植株和半矮化植株数量分别为401和143,比值为2.8,经卡方检测符合3:1,表明sd-ch受隐性单基因控制;通过SSR分子标记对sd-ch进行定位,第8染色体上SSR标记RM6028从F2群体101个隐性表型单株中检测到2个单交换株,交换率为0.99%。该基因被定位于RM6028附近,遗传距离为0.99 c M。本研究对sd-ch的初步定位,以及对其进行精心定位、克隆和应用奠定了基础。     

水稻向地性突变体的鉴定与遗传和定位分析

从水稻籼稻品种E优428的诱变M1代群体中获得向地性突变体la(t),该突变体在苗期倒伏生长,成熟期呈匍匐型生长,其它性状未发现异常。初步的生理研究表明该突变体不受外源激素(2,4-D,赤酶素)和光照的影响,并失去了感受重力的能力。遗传分析表明,该突变属单基因隐性突变,将该基因暂定名为la(t)。利用该突变体与籼稻品种D62B杂交,构建了F2代分离群体,用微卫星标记分析,将该基因定位于水稻第11染色体上的微卫星标记Lu2和Lu18之间,与目的基因分别相距1.0和1.7 cM。通过电子杂交的方法将该基因所在区域的遗传图谱整合到国际水稻基因组计划的水稻第11染色体物理图谱中,其la(t)基因两端毗连的Lu2和Lu18 SSR标记之间的物理距离约为140~200 kb。为用图位克隆法分离此目的基因和研究水稻向地性生长的分子机理奠定基础。     

水稻抗白叶枯病新基因Xa39分子标记有效性的评价

Xa39是一个对水稻白叶枯病具有广谱抗性的显性新基因,在水稻抗白叶枯病育种中具有良好的应用价值和前景。在前期研究中,我们将该基因定位在水稻第11染色体上。本研究利用携带Xa39基因的供体亲本FF329与受体亲本BT4、BT6、BT12、BT18杂交培育出4FL10、4FL14、4FL17、4FL21四个育种F2分离群体,结合人工接种抗病性鉴定,对3个与Xa39紧密连锁的分子标记进行分子标记辅助选择(MAS)有效性比较,筛选高效的PCR分子标记。结果表明,标记RM26985和RM206在上述4个群体中的MAS准确率分别达到95.81%和93.61%,同时使用两者其准确率达到95.59%,上述2个标记在水稻白叶枯病抗性改良育种中可以提高Xa39的选择效率。     

一个新的水稻黄绿叶突变体的遗传分析及突变基因的精细定位

在水稻品种Dongjin的T-DNA插入突变体库中筛选到一份黄绿叶突变体T113,该突变体在生长的整个时期叶片都呈现黄绿色,且越到后期表型越明显。T113与野生型亲本Dongjin相比,叶片光合色素含量明显降低,株高变矮,结实率降低,每穗着粒数、穗长和千粒重均明显减少,抽穗期延迟,且黄绿叶性状不受温度影响,叶绿体中的类囊体排列较为疏松,出现更多的嗜锇体,叶绿素合成和质体发育相关基因表达量发生改变。遗传分析表明,T113的突变性状由1对隐性核基因控制。利用T113/N22的F2群体,将突变基因定位在第2染色体长臂Indel标记CX2和JX18之间,物理距离约为79 kb,此区间内包含12个预测基因。     

Density enhancement of a faba bean genetic linkage map (Vicia faba) based on simple sequence repeats markers

Genetic mapping for faba bean lags far behind other major crops. Density enhancement of the faba bean genetic linkage map was carried out by screening 5,325 genomic SSR primers and 2033 expressed sequence tag (EST)‐SSR primers on the parental cultivars '91825' and 'K1563'. Two hundred and fifteen genomic SSR and 133 EST‐SSR primer pairs that detected polymorphisms in the parents were used to screen 129 F₂ individuals. This study added 337 more SSR markers and extended the previous linkage map by 2928.45 cM to a total of 4516.75 cM. The number of SSR markers in the linkage groups varied from 12 to 136 while the length of each linkage group ranged from 129.35 to 1180.21 cM. The average distance between adjacent loci in the enhanced genetic linkage map was 9.71 cM, which is 2.79 cM shorter than the first linkage map of faba bean. The density‐enhanced genetic map of faba bean will be useful for marker‐assisted selection and breeding in this important legume crop.