基于甘蔗AP85-441和R570基因组参考序列的微卫星位点鉴定和SSR标记开发

分子标记缺乏是制约甘蔗分子标记技术发展的重要因素。本研究利用甘蔗AP85-441和R570基因组参考序列,使用MISA软件分别鉴定出512 835和97 839个微卫星位点,分别占割手密基因组（AP85-441）和甘蔗基因组（R570）高质量参考序列的0.32%和0.35%。在2个基因组序列中,优势重复单元均为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,各重复单元均以AT富集的基元为主。割手密和甘蔗基因组序列中分别有472 117和89 748个位点可以开发SSR标记。对割手密、甘蔗与高粱基因进行同源性分析,分别鉴定出16 691个和13 271个对应到高粱1~10号染色体上的同源基因,利用基因序列中的SSR位点,开发出13 224和7624对SSR引物。对开发的引物分别以割手密和甘蔗基因组为模板进行e-PCR检测,这些引物在割手密基因组中以多位点扩增为主,在2个基因组中的有效标记比例分别为79.35%和36.13%、79.01%和93.36%。部分SSR引物在基因组中表现出特异性扩增,有1368对仅在AP85-441中单扩增,有1420对仅在R570序列中单扩增,共有752对SSR引物可在2个基因组中单扩增,且这些SSR的扩增位点和来源基因均分布于所在基因组的全部染色体上。在禾本科作物基因组中e-PCR检测表明,开发的单扩增SSR标记具有较好的特异性。本研究鉴定的SSR位点,有助于进一步丰富甘蔗的分子标记;开发的3540对SSR引物对于栽培种甘蔗遗传图谱构建中遗传来源区分和同源连锁群确定具有重要的参考意义。     

基于e-PCR的小麦、山羊草属SSR电子指纹图谱的开发

电子指纹图谱的绘制可对电泳结果进行规范化、可视化操作，进而提高小麦分子标记的流通性，加速小麦育种进程。本研究用MicroSAtellite (MISA)软件对小麦属、山羊草属共61个叶绿体和13个线粒体的全基因组SSR标记进行搜索，发现SSR位点的出现频率与基因组类型有关，线粒体、叶绿体基因组均以2次重复的五核苷酸和六核苷酸重复基序为主，同一种类型的基序重复次数与SSR数目成反比；基于电子PCR技术 (e-PCR)并结合MapChart软件共筛选出30对引物，其中来源于二倍体和四倍体山羊草属叶绿体全基因组的引物分别有16和2对，来源于四倍体和六倍体小麦属叶绿体全基因组的引物分别有5和2对，来源于六倍体小麦属线粒体全基因组的引物有5对，最后用MapChart软件绘制电子指纹图谱。本研究采用了一种新的SSR引物设计和筛选方法，完成了小麦属、山羊草属叶绿体和线粒体共74个全基因组序列SSR分子标记的初步开发和电子指纹图谱的绘制，为引物开发提供了新思路，有利于提高分子标记的流通性以及小麦种质资源亲缘关系的鉴定。     

三七基因组SSR位点分析和多态性引物开发

本研究通过分析三七(Panax notoginseng)基因组中简单重复序列(simple sequence repeats,SSRs)位点信息,对基因组中SSR位点的分布特征进行描述,并开发多态性引物,为评价三七遗传多样性和群体结构提供理论依据。利用MISA软件对重新组装的三七基因组进行SSR位点搜索,primer3设计引物。用随机合成的200对引物,在16个三七单株中进行PCR扩增,来筛选具有多态性的引物。在去除冗余序列后组装得到2.39 Gb大小的三七基因组中总共识别到314 060个SSR位点,SSR分布频率为0.13/kb,其中占主导地位的是二核苷酸重复基序,占所有重复基序类型的68.55%,其次是三核苷酸56 250(17.91%)和单核苷酸22 475(7.16%)。在二核苷酸为主的重复类型中,出现频率最高的是AT/AT重复基序占所有二核苷酸重复的63.66%,最低的是CG/CG重复基序占0.15%。同时,在单核苷酸重复中出现频率最高的也是A/T重复类型(79.01%)。经过多态性筛选最终得到41对多态性较好的引物,PIC值范围为0.11~0.78,平均值为0.46。本研究获得的大量SSR位点信息为三七全基因组SSR标记的开发,三七分子标记辅助育种以及遗传多样性分析提供方便。     

大豆EST-SSR标记开发及与Genomic-SSR的比较研究*

本研究对458220条大豆EST序列进行SSR搜索,共检测出EST-SSR序列39989条, 经拼接得到无冗余EST-SSR序列8190条,包括357种重复基元。其中二、三核苷酸重复基元类型居多,分别占无冗余EST总数的11.13%和16%,统计得到二核苷酸重复类型12种,三核苷酸重复类型60种。以含有简单重复序列的无冗余EST序列设计200对引物,其中148对引物有清晰且单一条带扩增产物,以30份大豆品种资源进行引物筛选,获得多态性引物31对。以21份大豆不同基因型的基因组DNA为模板选取30对显示多态性的大豆EST-SSR引物和30对大豆基因组SSR引物进行扩增,带型统计结果显示：大豆EST-SSR与基因组SSR在供试基因型间多态性指数均值分别为0.55 和0.44,二者揭示的多态性水平差异不大。从而说明利用生物信息学方法基于大豆EST开发SSR标记是切实可行的,大豆EST-SSR可以用于大豆遗传多样性分析,是大豆DNA分子标记体系的一个重要补充。     

ACGM标记在小麦属中的通用性

为检验水稻基因组数据在小麦属中的通用性。利用基于水稻基因组数据设计的扩增共有序列遗传标记（ACGM）扩增小麦属12种不同材料,结果有32对引物可以至少在1种小麦属材料中获得扩增产物。占引物总数的80％;在能够获得特异性产物的32对引物中,有4对引物的产物在供试材料之间没有多态性位点;有28对引物可以在供试小麦材料之间获得多态产物,占引物总数的70％。这表明以水稻基因组序列开发的ACGM标记在小麦中有一定的通用性。     

利用SRAP标记绘制中国芥菜基因源分子指纹图谱

以中国9个省份和地区的86份芥菜种质资源为供试材料,利用SRAP分子标记和DNA指纹图谱分析软件,绘制芥菜遗传资源基因组DNA指纹图谱。从270对SRAP引物中筛选出40对多态性明显、条带清晰的引物组合,对86份供试材料基因组DNA分子进行扩增,共扩增出632条谱带,其中多态性条带427条,多态性比率为67.56%,表明芥菜种质资源遗传多样性较丰富。以供试的86份芥菜种质资源的SRAP扩增条带为基础,建立供试材料扩增条带指纹数据库的Excel文件,然后利用自主开发的DNA指纹图谱软件,构建86份芥菜种质资源的DNA指纹图谱,获得了所有芥菜种质资源的分子"身份证"。结果表明,SRAP分子标记非常适合芥菜DNA指纹图谱的构建。     

2个杂交籼稻和2个粳稻品种SSR指纹图谱的构建及双重PCR技术的初步研究

 用460对水稻SSR引物对5个杂交籼稻及其双亲和16个粳稻品种（系）进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳,筛选出12对稳定性好、多态性高、杂带少的SSR引物作为核心引物,构建了国稻6号和两优培九的SSR指纹图谱。另外,还筛选出9对核心引物,构建了粳稻品种盐稻8号和徐稻4号的分子指纹图谱。其中,筛选出国稻6号的特异性标记5个,两优培九的特异性标记3个,盐稻8号的特异性标记1个,徐稻4号的特异性标记2个。这些特异标记可用于种子纯度的快速鉴定。另外,挑选扩增条带稳定、特异性较好的引物组合,进行了双重PCR分析。     

基于EST-SSR标记的云南无性系茶树良种遗传多样性分析及指纹图谱构建

分析茶树品种遗传多样性和构建茶树品种分子指纹图谱对茶树育种、品种鉴别、品种权益保护、苗木纯度检测等具有重要意义。利用SSR标记对28份无性系茶树品种遗传多样性和指纹图谱进行了研究。22对引物共检测到等位位点56个,平均每对引物产生2.55个;共检测到97个基因型,平均每对引物所扩增的基因型有4.41个,遗传多态性信息含量为0.279~0.709,平均0.527,表明SSR标记具有较高的多态性。品种间的遗传相似系数为0.642~0.973之间,平均为0.797,表明品种间的遗传差异较小,遗传多样性较低,遗传基础较窄。根据SSR标记特点,将SSR引物扩增统计的“0”、“1”转换成基因型,通过不同基因型组合,构建了云南无性系茶树品种的分子指纹图谱,使每个品种都获得了1个22位数的指纹图谱号码,进而可将不同品种完全区分鉴别。     

SRAP和SSR标记构建的甘蓝型油菜品种指纹图谱比较

利用SRAP ( sequence - related amp lified polymorphism)和SSR标记构建了甘蓝型油菜品种指纹图谱,并对 两种标记方法进行了比较。结果表明: (1)每对SRAP引物扩增出20. 36个条带,其中4. 44个是清晰、易于辩认的 多态性带;每对SSR引物扩增出3. 88个条带,均为多态性条带。(2)采用25对SRAP和SSR引物分别构建40个和 75个品种的特异指纹图谱, SRAP指纹中具有特异图谱的比例(82. 5%和50. 7% )高于SSR指纹图谱的结果( 60. 0%和44. 4% ) 。品种数越多具有特异指纹的品种越少。(3)运用引物组合法构建品种指纹图谱,大大地提高了指 纹图谱的特异性。25对SSR引物组合扩增97个多态性谱带,两个不同的品种具有相同谱带的概率只有6. 3108 × 10 - 30。组合指纹图谱比组合数码图谱更直观。与SRAP标记相比, SSR标记以其扩增谱带少、易于识别和统计而 更适合用于引物组合法构建品种指纹图谱。     

基于转录组测序的油梨 EST-SSR 引物开发

利用转录测序技术,开发油梨表达序列标签-简单重复序列（EST-SSRs）,为 SSR 标记在油梨种质资源鉴定、 品种选育及遗传连锁图谱构建奠定基础。采用 Illumina 二代测序的技术,共获得 37 639 条无冗余的序列,对其进行 SSR 搜索,共获得 6 419 条简单序列重复（SSR）。利用 Primer 3.0 软件设计 SSR 引物,并以 11 份油梨种质筛选多态性引物。 基于转录组序列开发出的 EST-SSR 的分布频率为 17.05%。在油梨 EST-SSR 中,单核苷、二核苷和三核苷的重复占主 导,占总数的 99.07%。单、二、三核苷酸重复单元分别占总 SSR 的 37.47%、31.80%和 29.80%;出现频率最高的二核 苷酸重复基元是 AG/CT,占总数的 29.15%,出现最高的三核苷酸重复基元为 AAG/CTT,占 12.01%。随机选择 315 个 SSR 位点合成引物,经 11 份油梨种质筛选鉴定,227 对引物可扩增获得产物,有效扩增率为 72.06%;其中 34 对引物 表现出良好多态性,占有效引物的 12.78%,占总引物的 10.79%。在 34 对多态性引物中,每对引物扩增等位基因数 2~12 个。利用高通量测序开发 SSR 引物有较好的实用性,开发获得的 34 个具有多态性的油梨 SSR 标记可用于研究油梨及 其相关近缘物种的遗传变异。     

植物SSR标记的发展及其在遗传育种中的应用

SSR(simple sequence repeat)作为第二代基于PCR的一种新型DNA分子遗传标记,广泛分布于整个植物基因组。对SSR产生的机理、SSR分子标记在植物遗传图谱构建及基因或QTL的定位、物种进化与分类、品种遗传多样性、品种保护与亲子鉴定、纯度鉴定、杂种优势的机理及其预测等方面的研究进展进行了综述。     

四倍体杂交冰草SRAP和SSR分子标记遗传连锁图谱构建

为了给后期冰草抗旱耐寒基因筛选及QTL图位克隆搭建平台,并为产量及相关性状QTL定位和分子标记辅助育种奠定基础,以航道冰草和蒙古冰草为亲本,杂交加倍后随机选取180个F₂分离单株为作图群体,利用SRAP和SSR分子标记进行四倍体杂交冰草遗传连锁图谱的构建。结果表明,构建的图谱包含475个标记（240个SRAP标记和235个SSR标记）,分布于14个连锁群,图谱全长为1 592.7 cM,标记间平均间距为3.35 cM,各连锁群长度范围为67.6~145.2 cM。该图谱密度较高、标记位点分布均匀且连锁群更加饱满。     

大豆SSR分子标记的创制及其应用

ＳＳＲ标记（ＳｕｉｍｐｌｅＳｅｑｕｅｎｃｅＲｅｐｅａｔ）具有均匀，随机、广泛地分布于大豆基因组，比ＲＦＬＰ及ＲＡＰＤ分子标记具多态性，呈孟德尔式遗传，共显性等特点。这一标记目前已广泛地应用于大豆分子遗传图谱的构建，分子标记辅助选择，遗传多样性及遗传距离分析，品种鉴别等，随着新的ＳＳＲ株记的面世，遗传图谱更为饱和，这一标记的应用将具有前景，本文介绍了制作ＳＳＲ标记的过程，概述了ＳＳＲ在大豆上的应用进     

花生SSR标记的开发及其应用现状和前景

基于PCR技术产生的SSR标记由于其多态性高、重复性好、操作简单、呈共显性等优点,目前已成为花生遗传研究中发展最快,应用最广泛的分子标记。本文就花生SSR标记的开发,及其在F1代真假杂种的鉴别、突变体分析、遗传多样性研究、亲缘关系比较、物种进化、指纹图谱和遗传连锁图谱的构建、数量性状位点定位和分子标记辅助选择育种等方面的应用研究进行了综述,同时对SSR标记在花生中的应用前景进行了展望。     

大豆分子标记遗传图谱的整合及其应用

图谱整合是弥补单个作图群体因分子标记多态性的局限性而难以构建高密度图谱的有效方法.利用具明显农艺性状差异的大豆品种间杂交组合(科丰1号×南农1138-2、南农87-23×NG94-156、苏88-M21×新沂小黑豆和皖82-178×通山薄皮黄豆甲)所衍生的重组自交系群体分别构建了含有560,223,195,133个分子标记的遗传连锁图谱.以各图谱共有SSR标记作为锚定标记,使用JoinMap3.0进行图谱整合,得到一张包含20个连锁群,795个分子标记,总遗传距离2 772.9 cM,平均间距3.49 cM的整合图谱.各连锁群的标记个数在24～69之间,遗传距离在77.1～224.7 cM之间.与Song等的公共图谱比较,标记在连锁群上的分布和位置高度吻合,并增加了5个公共图谱上没有的SSR标记,另有6个SSR标记定位在不同的连锁群上.通过整合图谱可将关联分析所获基因/QTL定位到连锁群区间;便于不同群体定位结果间的比较;并找寻与之连锁更紧密的邻近标记.鉴于本图谱所用作图群体的亲本与国内育种常用材料的遗传来源相近,将更便于国内育种性状的QTL定位研究.     

Identification of quantitative trait loci for protein content, oil content and oil quality for groundnut (Arachis hypogaea L.)

Very few efforts have been made to improve the nutritional quality of groundnut, as biochemical estimation of quality traits is laborious and uneconomic; hence, it is difficult to improve them through traditional breeding alone. Identification of molecular markers for quality traits will have a great impact in molecular breeding. An attempt was made to identify microsatellite or simple sequence repeat (SSR) markers for important nutritional traits (protein content, oil content and oil quality in terms of oleic acid, linoleic acid and oleic/linoleic acid ratio) in a mapping population consisting of 146 recombinant inbreed lines (RILs) of a cross TG26 × GPBD4. Phenotyping data analysis for quality traits showed significant variation in the population and environment, genotype × environment interaction and high heritability was observed for all the traits. Negative correlation between protein content and oil content, oleic acid and linoleic acid indicated their antagonistic nature. After screening >1000 SSR markers, a partial genetic linkage map comprising of 45 SSR loci on 8 linkage groups with an average inter-marker distance of 14.62 cM was developed. QTL analysis based on single marker analysis (SMA) and composite interval mapping identified some candidate SSR markers associated with major QTLs as well as several minor QTLs for the nutritional traits. Validation of these major QTLs using a wider genetic background may provide the markers for molecular breeding for improving groundnut for nutritional traits.     

玉米分子遗传图谱的构建

以R15(抗)和Ye478(感)为亲本配制F2分离群体并以该群体为作图群体。利用778对SSR引物对亲本R15、Ye478之间的多态性进行了检测,筛选出159对多态性SSR引物用于F2群体分析。利用这159对(20.4%)多态性标记构建玉米的遗传连锁图谱,其中有9个SSR标记没连锁上。其余150个标记分布于玉米的10条染色体上,覆盖玉米基因组1775.7cM,标记间平均距离为11.8cM。     

大豆对斜纹夜蛾抗生性基因的微卫星标记(SSR)的研究

以皖82-178(抗)×通山薄皮黄豆甲(感)组合衍生的重组近交系群体为材料,以幼虫重为抗性鉴定指标,对大豆抗斜纹夜蛾的基因(QTL)进行SSR分子标记研究.从大豆公共连锁图谱(Cregan et al.,1999)7个与抗虫性可能有关的连锁群上选取了103对SSR引物,鉴定亲本和RIL家系DNA,其中18对引物在RIL家系间表现出多态性.应用t测验和方差分析法分析SSR标记与性状的连锁,并以R2表示标记对性状变异的解释率.结果在D2、C2、H连锁群上分别找到一个与大豆对斜纹夜蛾抗性有关的SSR标记,即Satt135、Satt363、Satt442,单个标记对抗性变异的解释率分别为5.57%、2.89%、8.7%.     

Large scale identification of SSR marker in perilla by next generation sequencing

Perilla frutescens (L.) is an edible, medicinal crop, and most popular in East Asia. Its molecular breeding and research are hampered by the paucity of molecular markers. Simple sequence repeat (SSR) markers are ubiquitous and widely used in eukaryotic genomes. EST-SSRs identification of perilla was performed in 116,387 reads generated by Illumina paired-end sequencing technology. In total 25,449 unigenes containing SSR and 33,867 SSR loci were identified, and 19,400 primer pairs were designed. Polymorphism of SSR primers was conducted by searching for insertions and deletions (INDELs), and 1,567 unique SSRs were predicted. Totally, 200 SSR primer pairs were selected for polymorphic validation among 23 perilla accessions. Results showed that 175 primer pairs produced amplicons, and 30 pairs exhibited polymorphism. Polymorphic ratio was higher by using INDEL method than using conventional primers. Phylogenetic analysis showed the 2 distinct groups: P. frutescens var. frutescens and P. frutescens var. crispa. Wrinkled leaf trait and seed trait were distinct between these 2 groups. However, no clear leaf color or geographic relationship was detected. The large scale development and identification of SSR marker in this research laid a foundation for genetic analysis and marker assisted breeding of cultivated perilla.