粗糙脉孢菌基因组中的微卫星序列的组成和分布

 利用已经公布的粗糙脉孢菌基因组测序结果,对该真菌基因组中的微卫星(SSR)序列进行了系统分析。结果表明,在已经公布的38.0　Mb 的基因组序列中,共有14 788 个以1～6个核苷酸为基序的 SSR序列(长度大于15　bp,匹配值大于80%),其碱基总数占整个基因组碱基数的 0.95%,平均2.57　kb 就分布有一个大于15　bp的SSR。其中数量最多的三碱基 SSR,数量达到 4 729个,其次为六碱基 SSR　(2 940个)和单碱基 SSR(2 489 个),这3 类SSR 总数达10 158 个     

玉米丝黑穗病菌基因组SSR的信息分析

利用已经公布的玉米丝黑穗病菌基因组测序的结果,对该基因组中基序为2～6碱基的微卫星(SSR)序列进行了系统的分析。结果表明,在已经公布的23条基因组中选择前3条染色体进行分析,共有888个SSR,其总长度为3.512kb,占这3条基因组染色体碱基数的0.068%,平均6.50kb中就分布有一个长度大于15bp的SSR序列。其中,数量最多的为三碱基重复序列,共有SSR数量329个,其次为六碱基重复序列,数量达185个。五碱基重复序列的SSR数量为155个,数量最少的是四碱基重复序列,只有101个。     

灰盖鬼伞基因组中微卫星序列的组成

本研究利用已公布的灰盖鬼伞基因组测序结果,对该真菌基因组中的微卫星(microsatellite)或简单重复序列(simplesequence repeats,SSRs)进行了系统分析。结果表明,在已公布的36.2 Mb的基因组序列中,共有7 859个SSR序列(长度大于15bp,匹配值大于80%)。SSR的碱基总数达143 kb,约占整个基因组碱基数的0.40%,平均4.61 kb中就有1个大于15 bp的SSR序列。其中数量最多的是3碱基SSR,数量达到3 033个,其次为6碱基重复序列(2 121个)、5碱基重复序列(1 820个),这3种SSR总数达6 974个,占SSR总数的84.9%,单碱基重复序列数量最少,仅有285个。与子囊菌中的稻瘟病菌和粗糙脉孢菌相比,灰盖鬼伞菌基因组中每百万碱基中的SSR数量和密度都较小。这些研究结果可为该担子菌基因组的特征描述、注释及分子标记的筛选提供基础信息。     

安康野桑蚕遗传多样性分析

为了解安康不同区域野桑蚕的遗传多样性和对野桑蚕资源有效利用提供依据,采用SSR标记方法并利用DPS v7.05版统计软件,对安康12个不同区域的20个野桑蚕遗传距离进行聚类和多态性分折。结果表明,27对SSR引物扩增出635条带,多态率达81.1%;同一地区野桑蚕个体间的遗传距离为0.073 2~0.517 2,其中ak1与ak2遗传距离最近。SSR标记能够反映野桑蚕之间丰富的多态性,安康野桑蚕之间的遗传距离较大。     

SSR分子标记在梨研究中的应用

SSR（simple sequence repeat）标记,又称微卫星标记,是建立在PCR基础上的1种新型DNA分子标记,其具有多态性高、重复性好、共显性、检测简单等优点,在果树树种的品种和亲缘关系鉴定等方面得到了广泛应用。目前,多利用已开发的苹果SSR标记引物来进行梨属植物研究。SSR简单易行,是1种高效的鉴定方法。就近年来SSR分子标记在梨的遗传图谱构建、遗传多样性、品种鉴定以及分子辅助育种中的应用进行了概述,旨为相关研究工作提供参考。     

一个花生新SSR标记的开发

本研究利用SCoT12引物对8个不同花生品种扩增产物中的一个长度多态性片段SCoT12-800进行克隆和测序分析,该序列登录号为KM200036。结果表明,该片段多态性是由于其含有一段TC简单重复序列(Simple Sequence Repeat,SSR),根据该片段序列,利用Primer 5.0软件设计出一对适合SSR分子标记检测的引物,命名为SCoT12-SSR,该引物的扩增产物大小为164~178 bp,在花生栽培种中可检测到5个等位变异,可用于花生的遗传多样性、品种鉴定、基因定位和遗传图谱的构建等研究。     

小麦条锈病菌EST序列中微卫星的频率和分布

 研究利用已公布的7368条小麦条锈病菌表达序列标签（expressed sequence tags, EST）序列,对其EST序列中的微卫星（microsatellite）或简单重复序列（simple sequence repeats, SSRs）进行了系统分析。结果表明,在已公布的7368条小麦条锈病菌EST序列中,共有2642个SSR序列（长度大于15bp,匹配值大于80%）,相当于平均3条EST序列中分布有1个SSR序列。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达2320个,占SSR总数的87.8%;其次为三碱基SSR,数量为137个,约占SSR总数的52%;五碱基重复的SSR数量最少,为34个。且有的SSR的重复数较多,这将有利于小麦条锈病菌SSR分子标记的开发与应用。     

杨树锈菌表达序列微卫星分析及EST-SSR标记开发

通过对64 498条杨树锈菌EST进行拼接,得到1 998个拼接片段(contigs),发现了604个SSR位点。在拼接片段中SSR平均密度为每736.6 bp含有1个SSR。在SSR中,三核苷酸重复基元的SSR类型最多,占总数的44.70%。在二碱基重复中,最主要的优势重复单元是AC和AT,三碱基中AGT和AAG为优势重复单元,四碱基、五碱基重复类型中,(AAAN)n和(AAAAN)n为对应的优势重复单元,这些优势重复单元中富含碱基A和T,研究还发现杨树锈菌表达序列中微卫星丰度很高。杨树锈菌突变频率很高,由试验结果推测杨树锈菌基因中含有的微卫星序列是杨树锈菌基因变异的一个重要驱动力。杨树锈菌EST序列中高度变异的微卫星(长度大于20 bp)约占15.07%。针对检测到的微卫星位点,共设计了455对引物,并选取了30个SSR引物对对杨树锈菌基因组DNA进行PCR扩增,其中有27个引物对扩增成功,占90.0%。扩增产物电泳结果显示,有21个引物对扩增出的谱带在预期片段大小范围之内,有8个引物对在杨树锈菌DNA中检测到了多态性,多态性引物对占26.7%。     

粗糙脉孢菌GH45家族内切纤维素酶基因ncGH45在毕赤酵母中表达及重组酶的性质表征

纤维素酶作为一种重要的糖苷水解酶,在生物质能源生产、饲料、造纸、洗涤和纺织领域都有着非常广泛的应用。粗糙脉孢菌来源的GH45家族内切纤维素酶基因(nc GH45)全长935 bp,包含一个53 bp的内含子(339-391),编码272个氨基酸,包括一个N-端的GH45家族催化结构域和C-端的1家族碳水化合物结合结构域。该基因在毕赤酵母中得到了分泌表达,且表达蛋白条带单一,酶活性达到20 U/m L。重组酶r Nc GH45的最适p H为4.5~5.0,最适温度为60~65℃,并且在较宽的p H范围(p H 4.0~8.0)和温度范围(30~70℃)都能维持75%以上的酶活。在37℃和50℃,p H 3.0~11.0都有着非常好的稳定性;该酶的热稳定性非常好,在70℃和80℃处理2 h还能剩余89.6%和77.7%的酶活,即使在沸水中煮10 min还能剩余10%的酶活。r Nc GH45的最适底物是地衣多糖(1 116.0 U/mg),其次是大麦葡聚糖(754.2 U/mg)和CMC-Na(254.6 U/mg),对大麦葡聚糖和CMC-Na的动力学常数Km和Vmax分别为6.26 mg/m L和997.4μmol/mg·min,19.96 mg/m L和722.1μmol/mg·min。水解产物分析结果表明,r Nc GH45对多糖的水解产物主要是纤维五糖,对寡糖的最小作用底物是纤维三糖,而对纤维二糖没有作用。对纺织品脱毛实验的结果表明,酶的添加量为10 U时,减量率为1.55%。上述结果表明成功构建了r Nc GH45高效表达工程菌株,表达的重组蛋白性质优越,有着良好的工业应用前景。     

SSR分子标记的发展及其在动植物遗传育种中的应用

SSR是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,本文对SSR标记的发展、特点及其在遗传图谱的构建、品种鉴定和在动植物育种等方面的研究进展进行了概述。     

蒺藜苜蓿叶绿体微卫星分布规律的研究

利用已公布的蒺藜苜蓿(Medicao truntula)叶绿体DNA(cpDNA)全序列测序结果,应用生物信息学软件对蒺藜苜蓿微卫星位点的分布情况进行了统计分析,结果表明:在已公布的124 033 bp的蒺藜苜蓿叶绿体基因组序列中,共有341个SSR序列,SSR的碱基总数达3 987 bp,约占整个基因组的3.2%;在所有SSR序列中,数量最多的是单碱基SSR,数量达到297个,占总数的87.1%,其次是二碱基重复序列,占12.6%,三碱基微卫星序列最少,仅有1个,大于三碱基的微卫星数为0;在单碱基重复中又以A和T重复为主,占单碱基重复总数的84.5%,二碱基重复也以AT和TA为主,占95.5%,单碱基中的纯粹重复类型占总数的65.3%。研究结果为该物种的分子标记的筛选提供了基础信息。     

小麦EST SSR的分析及其引物的开发

 为开发出具有丰富多态性的、新型的小麦EST SSR标记,利用已公布1071367条小麦表达序列标签（expressed sequence tags,EST）序列,对≥24bp的微卫星或简单重复序列进行了系统分析。结果表明,在所分析的小麦EST序列中,搜索到长度大于或等于24bp,基序匹配值大于80%的SSR序列32350个。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达18075个,占SSR总数的559%;其次为3核苷酸SSR,共6106个,占SSR总数的187%,重复数大于30次以上的达444个,占所有3核苷酸SSR的72%。4核苷酸SSR数量最少,仅有696个,仅占SSR总数的22%。研究中收搜索到的6核苷酸SSR共1562个,其基序组成可分为145类,优势基序为AGCCGC（达214个）。以上结果说明小麦EST序列中含有丰富的SSR,这非常有利于开发多态性较高的EST SSR标记。     

番茄微卫星标记(SSR)反应体系的优化研究

利用番茄材料研究了番茄SSR技术中PCR体系的主要成分对SSR扩增结果的影响,并比较了采用聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖电泳检测扩增产物多态性的差异。结果表明:番茄SSR的反应程序为94℃预变性2min;94℃变性30s,50℃复性30s,68℃延伸30s,35个循环;最后72℃延伸8min为佳。反应体系中,模板DNA的适宜浓度为20～40ng,适宜的引物浓度为0.4μmol·L-1,dNTP的适宜浓度为200μmol·L-1,Mg2+的最适浓度范围为2.0mmol·L-1,Taq聚合酶在15μL反应体系中宜加入0.65U。PCR产物检测时聚丙烯酰胺凝胶的分辨率显著高于琼脂糖电泳。     

Comparative Analysis of Genetic Diversity in Landraces of Waxy Maize from Yunnan and Guizhou Using SSR Markers

Waxy maize landraces are abundant inYunnan and Guizhou of China. Genetic diversity of waxy maize landraces from Yunnan and Guizhou were analyzed using SSR markers. We screened 38 landraces with 50 primers that generated 3 to 6 polymorphic bands, with an average of 4.13 bands. Shannon＇s information indices for genetic diversity of the 14 waxy maize landraces from Yunnan varied from 4.9571 to 42.1138 and averaged 26.5252; Shannon＇s information indices for genetic diversity of the 24 waxy maize landraces from Guizhou varied from 22.0066 to 40.6320 and averaged 32.3156. For the 14 waxy maize landraces from Yunnan, the within-landrace genetic diversity accounted for 45.40% and the among-landrace genetic diversity accounted for 54.60% of the total genetic diversity observed. For the 24 waxy maize landraces from Guizhou, the within-landrace genetic diversity accounted for 50.76% and the among-landrace genetic diversity accounted for 49.24% of the total observed. Some individual landraces possessed as much as 96.86% of the total genetic diversity occurring among landraces within origins. Differentiation between geographic origins accounted for only 3.14% of the total genetic diversity. Both Yunnan and Guizhou would be the diversity centers and the original centers of waxy maize.     

香蕉SSR反应体系的优化

以香蕉品种AAcv Rose为试材,研究了香蕉SSR技术中PCR反应体系的主要成分对SSR扩增结果的影响,并比较了聚丙烯酰胺凝胶及琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物多态性的差异。结果表明:在20μL的反应体系中,各成分的最适用量分别为TaqDNA酶0.5U/mL;Mg2 2.5mmol/L;引物0.4μmol/L;模板DNA20～40ng/μL;dNTPs0.1mmol/L。利用24个香蕉品种验证此反应体系,80g/L的非变性聚丙稀酰胺凝胶电泳检测结果显示,扩增产物在150～300bp之间,不同品种间DNA谱带具有多态性。聚丙稀酰胺凝胶电泳检测的DNA多态性高于琼脂糖。     

分子标记在优质蛋白玉米（QPM）育种中的应用

 与opaque-2（o2）基因紧密连锁的分子标记，可以有效地用于优质蛋白玉米育种。本研究利用SSR标记，检测了QPM群体中群13、中群14内o2基因的频率分布，发现中群13、中群14在o2基因位点基因频率发生了改变。检测了从QPM群体中选育的高代系中o2基因的频率，发现在CA、CD、CB和R高代系中o2o2基因型频率分别为91.7%、80.0% 、0.0和100%。表明用常规方法选育QPM自交系，不能有效地保证o2基因纯合。为了拓宽QPM种质基础，利用分子标记追踪普通玉米与QPM自交系回交后代的o2基因，将普通自交系转育为QPM，结果表明非常有效。     

玉米EST序列中微卫星的频率和分布*

 利用Tandem Repeats Finder程序,以大于15 bp,匹配值为80%的标准,对已经公布的 1 162 745 条玉米EST序列中的SSR进行查找,共发现一至六核苷酸重复的SSR序列84 314个,占1 162 745个EST序列的7.25％。组成这些SSR的主要基序有A, C, AG, GGC, AGG, AAC, AAGT, AAAT, ACAT, AGAT, AGGT, AGAGG, AAAAG, AGGGG, AAAGC, GCCGAG, CGGCGT, CGCCGG, GCGGCA和CGCTGC,且以单核苷酸重复的SSR数量最多,为75 917个,其次是六核苷酸重复,为2 903个,这两类重复的SSR占总数的93.48%,四、五核苷酸重复的SSR数量较少,分别为772和779个。值得注意的是,所有这些在玉米EST中发现的SSR序列的碱基数都大于24 bp。这暗示利用这些SSR序列有可能开发出一批扩增效果好,多态性高的SSR分子标记,有助于玉米高密度遗传图谱的构建、重要功能基因克隆及基因功能等研究。     

药用植物研究中的分子标记技术应用进展

通过对近年来常用分子标记技术的原理、技术特点及其在药用植物研究领域中应用现状的总结,以期为药用植物资源开发与评价提供参考,也进一步为药用植物功能基因的筛选和验证提供思路。     

Molecular mapping of a stripe rust resistance gene in Chinese wheat cultivar Mianmai 41

Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici(Pst), is one of the most damaging diseases of wheat. Chinese wheat cultivar Mianmai 41 showed high resistance against most of the prevailing Pst races in China. Genetic analysis of the F1, F2 and F2:3 populations from a cross between Mianmai 41 and a susceptible line Mingxian 169 indicated that resistance to Pst race CYR32 was conferred by a single dominant gene, temporarily designated as Yr MY41. Molecular marker analysis placed the gene on chromosome 1B near the centromere. Six co-dominant genomic SSR markers Xwmc329, Xwmc406, Xgwm18, Xgwm131, Xgwm413, and Xbarc312, and one STS marker Xwe173 linked with the resistance gene. The two closest flanking SSR markers were Xgwm18 and Xwmc406, with genetic distances of 2.0 and 4.9 c M, respectively. A seedling test with 29 Pst isolates indicated the reaction patterns of Mianmai 41 were different from those of lines carrying Yr3, Yr9, Yr10, Yr15, Yr26, and Yr CH42 on chromosome 1B. Allelic tests indicated that Yr MY41 is likely a new allele at Yr26 locus.     

利用SSR分析滇型杂交稻亲本籼粳分化与杂种优势的关系

以滇型杂交稻不育系4个、恢复系31个及其组配的31个杂交种为试验材料,利用SSR籼粳特异引物研究亲本籼粳分化程度及与杂种优势的关系。结果表明,在所检测的18个位点上,4个不育系均以粳稻血缘为主,31个恢复系总体上偏粳,但含有不同成分的籼稻血缘,其籼性比率Pi为0～27.8%。亲本SSR遗传距离、籼粳差异与杂种优势相关分析表明,亲本SSR遗传距离与小区产量超父优势等7个性状相关显著;亲本的籼粳分化差异与百粒重超父优势等4个性状显著相关;亲本SSR遗传距离、籼粳差异与小区产量竞争优势相关不显著,说明SSR遗传距离、亲本籼粳分化差异与产量竞争优势无线性关系,但籼粳分化差异适中的亲本杂交,容易得到正向优势极端组合,可从中筛选出杂种优势强的组合。