SNP分子标记的研究及其应用进展

SNP标记作为第三代分子标记,在分子遗传学、药物遗传学、法医学以及疾病的诊断和治疗等方面发挥着重要作用。介绍了SNP标记的定义与特点,对近年来以SNP标记为基础构建的Bin图谱、高通量SNP芯片分型以及以SNP标记为基础进行群体进化研究等三方面的应用概况进行了简述。提出了SNP标记现阶段发展存在的问题,并对其发展前景予以展望。     

SNP分子标记及其在作物品种鉴定中的应用

作物品种鉴定是优良品种选育和推广的重要保障,而合适的检测方法是对品种进行准确鉴定的关键。随着分子标记技术的发展,第3代分子标记SNP逐渐应用到品种鉴定领域。本研究概述了SNP分子标记的特点,分析了高分辨率熔解曲线、竞争性等位基因特异性PCR、基因芯片、测序法、靶向测序基因型检测等5种作物研究中常用的高通量检测方法的特点及适用性,梳理总结了SNP标记在品种真实性鉴定、纯度检测和亲缘关系分析与分类等方面的研究与应用情况,以期为后续利用SNP分子标记进行品种鉴定提供技术参考。     

梨5个农艺性状的遗传关联分析

梨(Pyrus spp.)属于高度杂合的多年生木本植物,在传统育种中存在周期长、占地面积大、花费高等问题。通过基因型进行选择育种可有效解决以上问题,而开发与优良性状紧密连锁的分子标记是基因型选择育种的基础。本研究以85份梨品种为材料,利用SLAF-seq技术,开发了223 282个高质量的SNP标记。通过这些SNP标记结合85份品种的叶片长度、叶片宽度、节间长度、果皮颜色和果实发育期性状,运用TASSEL软件一般线性模型(general linear model,GLM)分析,最后得到叶片长度、叶片宽度和果皮颜色的关联SNP标记11个,筛选候选基因16个。本研究获得全基因范围内的分子标记,并通过分子标记进行群体遗传和关联分析研究,为梨分子育种技术应用提供理论指导。     

甘肃地方肉牛群体瘦素基因(LEP)部分序列SNPs及其与胴体品质和肉质性状的相关性分析

本研究旨在寻找与肉牛胴体肉质等主要经济性状相关的分子标记,为甘肃地方肉牛新类群的选育提供分子遗传学理论依据。利用PCR-SSCP技术检测甘肃地方肉牛LEP基因第2外显子及第3内含子部分序列多态性,并分析其多态性与胴体品质和肉质性状的相关性。结果表明：LEP基因第2外显子存在AA和AB两种基因型,基因型频率分别为0.5217和0.4783;测序结果显示：在该基因1180 bp处存在一个C→T碱基突变,导致所编码的氨基酸由精氨酸变为半胱氨酸;该群体的多态信息含量处于0.25~0.5之间,属于中度多态（PIC〉0.25）;胴体和肉质性状相关性统计分析表明：该位点AA基因型与宰前活重、胴体重、净肉重、屠宰率和净肉率显著相关（P〈0.05）,AB基因型与失水率、板油重、大理石花纹等级和肉色等级显著相关（P〈0.05）,该位点SNP与胴体背膘厚、眼肌面积、蒸煮损失、剪切力、pH值差异不显著（P〉0.05）。初步判断该位点可作为影响胴体品质和肉质性状的遗传标记位点之一。     

红花分子标记研究进展

红花是药食同源的经济作物,不但花瓣色素提取物可用于医药原料、化妆品和食品染料等方面,而且红花油是优质保健食用油,具有重要的医药价值和食用价值。DNA分子标记在红花育种中已得到广泛应用,并取得了丰硕成果。本综述简要概括DNA分子标记技术的主要特点,从红花种质资源评价、遗传多样性分析、目标基因定位及苞叶刺性状基因研究等方面总结DNA分子标记在红花育种研究中的进展,并对将来红花的研究方向、重点及领域进行简要分析和探讨。红花未来分子生学研究要结合现代高通量测序技术,采用精细SNP等分子标记或转录组测序手段,寻找与经济、药用性状紧密连锁的分子标记构建红花遗传连锁图谱和定位、分离目标性状基因,为红花分子标记辅助选择育种(MAS)提供研究基础,提高红花育种的效率。     

利用高通量测序快速定位目标性状位点的研究

为了快速鉴定目标性状遗传位点,开发与性状连锁的分子标记,用于剔除高世代选育株行中不利性状,从而加速育种进程。以大豆MS轮回群体中发生花色分离的F_6株行为研究材料,利用其衍生的F_(6∶7)中20个紫花和17个白花纯合家系分别构建2个DNA混池,通过高通量重测序技术获得变异信息,明确SNP富集区,并在SNP富集区内开发分子标记对目标性状进行连锁分析。结果显示,在2个DNA混池间发现329 992个SNP位点,表明混池间的遗传背景已经非常相似,但未发现明显SNP富集区,表明可能存在较多假阳性位点;进一步对高质量(Quality100)的SNP变异位点进行筛选,并去除杂合SNP位点,最终获得3 371个可信位点。其中,位于13号染色上的SNP变异有700个(占比20.77%),并在20～30 Mb的物理区间形成一个最大的SNP富集区,推测调控花色的W1位点可能位于此区间内。利用该区间内SNP信息开发出dCAPS-1、dCAPS-2分子标记,连锁分析结果显示其与W1位点紧密连锁(W1-(0.4 cM)-dCAPS-1-(2.3 cM)-dCAPS-2),表明W1位点位于SNP富集区内。综上所述,通过构建高世代株行的分离群体混池,利用高通量测序方法可以快速定位控制目标性状的遗传位点,且开发的dCAPS标记可以有效剔除不利性状,从而加速遗传育种进程。     

SNP标记在玉米分子育种中的应用

SNP是第三代分子标记技术,在玉米分子育种方面具有广泛的应用。对SNP标记的概念、特点和相关的SNP技术类型进行介绍,并从玉米遗传多样性分析、构建遗传图谱及QTL分析、全基因组关联分析、品种真实性和纯度鉴定等方面的应用进行了论述。为SNP分子标记在玉米分子育种中的利用提供一些参考。     

紫苏SNP分子标记开发及遗传多样性分析

紫苏(Perilla frutescens(L.))是一种药食兼用型的植物,具有丰富的营养价值和药用价值,本研究利用特异性位点扩增片段测序技术(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)对30份紫苏种质资源进行了分子标记开发,以‘日本晴’(水稻)为对照,测序获得紫苏全基因组范围内的SNP分子标记。通过测序共获得106.92 Mb Reads数据,各样本Reads数据在1742153~9815872之间,样本平均测序质量值Q30为95.91%;平均GC含量为39.16%。通过生物信息学分析,本研究获得406599个SLAF标签,样本的平均测序深度为19.13倍,其中多态性的SLAF标签共有140387个,共得到419223个群体SNP标记。利用开发的SNP分子标记将30份紫苏种质资源分为2组,紫苏SNP分子标记的研究可为紫苏的遗传图谱构建、种质资源鉴定以及农艺性状的关联分析提供理论基础。     

SNP分子标记技术在农作物种子检测中的研究与应用

分子标记方法在农作物种子质量检测中发挥着越来越重要的作用,随着分子标记技术的发展,SNP标记方法逐渐应用到农作物种子检测中。主要介绍了SNP分子标记方法的技术、特点,及其在农作物种子真实性检测、纯度检测和遗传图谱、数据库构建等方面的应用,并就其今后在种子质量检测中的研究与应用进行了探讨。     

基于SNP标记的关联分析在玉米耐旱研究中的应用

单核苷酸多态性(Single nucleotide polymotphisin,SNP)标记的发展促进了关联分析对植物复杂数量性状的遗传研究.研究证明:多数SNP变异与基因功能密切相关,通过关联分析可以发掘这些功能型位点变异并应用于作物遗传育种.因此,本文综述了近些年来在玉米上利用SNP标记进行关联分析的研究进展,展望了其在耐旱分子育种和遗传网络解析方面的应用前景.     

内蒙古白绒山羊催乳素及其受体基因多态性与产绒性状的关联性分析

该研究以内蒙古阿尔巴斯型白绒山羊为研究对象,选择绒山羊催乳素(PRL)及其受体(PRLR)基因部分序列作为候选基因,采用PCR-SSCP分子标记技术和DNA测序技术研究其多态性,然后运用最小二乘方差分析方法,对各基因型间生产性状指标进行差异显著性检验,分析绒山羊PRL、PRLR基因的SNP与绒山羊产绒性状的关系,寻找可用于辅助选择的分子标记。结果表明:PRL基因P1和PRLR基因P3引物位点存在SSCP多态,在PRL基因Exon 5区域存在X76049:g.576 bp C-A突变,该突变导致第176个密码子CCC变成ACC,从而使脯氨酸变成苏氨酸(Pro-Thr)。方差分析表明,该位点多态与绒厚度存在极显著相关(P<0.01),CA基因型羊绒厚度比CC基因型长0.674cm;在PRLR基因Exon 10区域存在HQ266606:g.1076 bp T-C突变,该突变导致第359个密码子CTT变成CCT,从而使亮氨酸变成脯氨酸(Lue-Pro),该位点多态对绒山羊羊绒细度有显著影响(P<0.05),AA基因型羊绒细度比BB基因型细0.38μm。因此,在绒山羊羊绒厚度性状上,P1-CA基因型可以作为标记基因型;在羊绒细度性状上,P3-AA基因型可以作为标记基因型,作为绒山羊产绒性状的辅助选择分子标记位点。     

BMY牛产肉性能及胴体品质评价

选择30头6月龄BMY公牛,随机分为三组,按全日制放牧+补饲的方式分别进行12、18和24月龄育肥,到育肥年龄进行屠宰测定和胴体品质评价,结果表明：BMY牛育肥性能好,体重大、产肉性能高,屠宰率和净肉率分别为59.56%和49.62%,胴体产肉率为82.92%。BMY牛的胴体品质较好,牛肉多汁、细嫩、风味好,各项指标达到优质牛肉标准。     

秦川牛CS-1 基因SNPs 检测及其与胴体、肉质性状相关性研究

【目的】检测秦川牛CS-1基因的SNPs多态性,并将其与秦川牛胴体和肉质性状进行关联分析。【方法】采用PCR-SSCP方法对485头秦川牛CS-1基因第3外显子进行SNPs多态性检测,分析其与部分胴体、肉质性状的关系; 【结果】在CS-1基因第3外显子191碱基处发现C→A突变,201碱基处发现C→T突变。检测到A和C两个等位基因,其基因频率分别位0.1381和0.8619。方差分析结果表明：胴体性状方面, AC 型个体背部皮下脂肪厚显著高于CC 型个体(P＜0.05);在肉质性状方面,AC 型个体的大理石花纹显著高于CC 型个体（P<0.05）,AA 型和AC 型个体的嫩度要显著优于CC 型个体(P＜0.05);其余性状差异不显著; 【结论】揭示可以用该多态性位点(CS-1 Exon3) 对秦川牛的胴体性状和肉质性状进行标记辅助选择。     

甘肃肉牛CAST基因的多态性及其与肉质性状的相关性研究

为研究甘肃肉牛CAST基因的多态性及与肉质性状的相关性。利用PCR-RFLP对甘肃肉牛CAST基因多态性检测并利用最小二乘法拟合线性模型探索不同基因型与肉质性状间的关系。结果表明：在CAST基因3个SNP位点中发现T750C、A557G、G556T、351处DelGTT的T/C;相关分析表明：Hga I位点的各基因型与肉质性状均差异不显著;Hpy188III位点的剪切力值,AT基因型显著高于AA基因型;Acl I位点在剪切力值上Hh基因型显著高于HH基因型,HH基因型在失水率上显著高于hh基因型。鉴定了CAST基因是影响肉质性状的候选基因。     

Marker‐trait association analysis for postharvest needle retention/abscission in balsam fir (Abies balsamea)

Balsam fir the principal tree species of the Christmas tree industry, is a major export commodity of Atlantic Canada region. However, postharvest needle abscission poses a main concern leading to low consumer satisfaction and a shift in preference towards artificial trees. The search for diverse balsam fir lines with high needle retention is very crucial for quality improvement programmes. In this regard, a panel of 75 balsam fir genotypes exhibiting diversity for needle retention traits were randomly selected from a set of 220 genotypes evaluated for needle retention characteristics for two consecutive years (2012 and 2013) and genotyped with 41 bi‐allelic single nucleotide polymorphism (SNP)/insertion/deletion markers. The cluster analysis and population structure identified four and seven subpopulations. We observed an SNP marker with significant association (p < 0.05) with the needle retention/abscission trait by using general linear model and mixed linear model approaches. The present study lays the foundation for analysing the genetic mechanisms underlying needle retention/abscission, as well as the use of molecular markers to target specific traits in balsam fir.     

常用DNA标记的评述及在花生上的应用

简要介绍了5种传统的、最常用的DNA分子标记(RFLP、RAPD、AFLP、SSR和SNP)的技术原理及它们的优缺点,也总结了TRAP这种新产生的分子标记的技术原理、优点及应用前景.综述了这几类分子标记在花生种质进化、遗传多样性分析、分子图谱构建及抗虫、抗病等方面的研究.利用SSR和RAPD标记能够发现野生种和栽培种多态性进而实现分子标记对花生的遗传多样性分析,可以将许多花生品种分为不同的品种群,能够对花生进行种质进化研究.RFLP和AFLP技术利于花生图谱构建,利用DNA中特定的限制性酶切位点上碱基对的改变及酶切位点之间的分子重排,可以发现花生品种间的DNA许多多态性位点,进而绘制分子标记图谱.AFLP技术在花生青枯菌和花生抗黄曲霉的研究方面有很大进展.RAID技术在花生根瘤菌、花生线虫病等方面已有显著进展.最后对分子标记在花生育种中的应用前景进行了简单展望.     

牛CTSB基因SNP与胴体和生长性状的关联分析

西门塔尔X鲁西黄牛的杂交群体属于优良的乳肉兼用品种,为探讨其部分经济性状的标记进行早期育种,提高产业利润,此研究以组织蛋白酶B基因（Cathepsin B,CTSB）基因为胴体和生长性状的候选基因,利用PCR-RFLP方法对174头西门塔尔X鲁西黄牛CTSB内含子6的进行多态性检测,分析了不同基因型的群体遗传结构,应用SAS9.2软件采用最小二乘法拟合线性模型,对不同基因型与牛4个胴体和生长性状进行关联分析。结果表明,CTSB基因第6内含子的T5357C突变在群体中处于哈代温伯格平衡状态;且基因型值与日增重和净肉重两个性状呈显著相关（P<0.05）,其中AA型的日增重和净肉重显著高于AB,BB型。上述结果为T5357C突变作为潜在的肉牛胴体和生长性状的分子标记提供了一定的参考.     

一个FIF1基因的SNP及定位研究

分子标记辅助选择逐步成为植物育种的重要方法。然而需要更多的实用的分子标记,尤其是与重要农艺性状紧密连锁的标记。目前,许许多多的方法已经应用到棉花结构基因组的标记开发,但是棉花SNP标记鲜见报道。FIF1基因是棉纤维优势表达的一个基因,研究证明它在棉纤维的发育过程中起着很重要的调控作用。根据已发表的亚洲棉FIF