水稻耐盐性基因SKC1的KASP标记的开发与利用

籼稻品种‘Nona Bokra’中携带的SKC1^NB等位基因水稻耐盐性的主效QTL (Quantitative trait locus)位点。为了提高对水稻SKC1基因型鉴定效率,根据SKC1^NB基因中的功能性SNP位点开发了一个KASP分子标记SKC1^NB-KASP,利用该标记对‘Nona Bokra’与粳稻品种‘繁14’、‘花B’和‘武1B’的回交BC₃F₂群体进行SKC1等位基因的分型,发现在BC₃F₂群体受测的65个单株的DNA样品中,有16份样品的基因型与供体亲本‘Nona Bokra’相同,31份样品显示杂合基因型,18份样品与轮回亲本基因型相同。对这65份DNA样品的,SKC1基因进行测序以检验KASP标记基因分型结果的准确性,发现测序结果与KASP标记分型的结果完全一致。以上结果说明SKC1^NB-KASP标记可以高效、准确地鉴定,SKC1位点的基因型,大大提高了耐盐性水稻分子标记辅助选择育种的效率...     

小麦叠氮化钠诱变群体重要功能基因的KASP标记检测

为了解沧麦6005叠氮化钠诱变群体中小麦重要功能基因的组成情况,利用高通量的KASP标记技术对小麦株高、抗病性、抗旱性、抗穗发芽、春化和品质等性状相关的基因进行了检测分析。结果表明:1)控制小麦株高的基因Rht-B1和Rht-D1在73份叠氮化钠诱变材料中出现6种组成类型,分别是Rht-B1a+197bp+Rht-D1a(1份)、Rht-B1a+197bp+Rht-D1b(39份)、Rht-B1a+Rht-D1a(1份)、Rht-B1a+Rht-D1b(13份)、Rht-B1b+Rht-D1a(13份)和Rht-B1b+Rht-D1b(3份),含有Rht-D1b的家系占全部突变家系的75.34%。2)在小麦抗病和抗逆性方面,73份诱变材料中发现含抗叶锈病基因Lr68的材料7份,含抗赤霉病基因Fhb1的材料5份,抗叶锈病基因Lr34在供试材料中未发现;在抗穗发芽方面,有3份材料含TaSdr-B1基因的TaSdr-B1a抗穗发芽单倍型,有53份材料含有PHS1基因的Rio Blanco type抗穗发芽单倍型,有16份材料含有TaMoc-A1基因的Hap-H抗穗发芽单倍型,在所有供试材料中含TaMFT-A1基因的Jagger-type和Zen/2174-type抗穗发芽单倍型的材料数分别为15份和22份;在抗旱性方面,有55份材料含有COMT-3B基因的3Ba单倍型,有28份材料含有Dreb-B1基因的TaDREB-B1a抗旱单倍型,有52份材料含有TaSST-4A基因的A2a抗旱单倍型;3)在小麦春化和早熟性方面均为一种单倍型,在春化方面,所有的诱变材料均为冬性类型。在早熟性方面,所有的供试材料在TaELF3-B1基因上均检测为晚开花的单倍型。4)在小麦品质方面,有45份材料含有高分子量麦谷蛋白亚基5+10,有18份材料含有Glu-A1基因的Ax1 or Ax2*强筋单倍型。综合表明,叠氮化钠诱变方法和KASP标记技术结合起来,可以作为一种小麦分子辅助育种的有效策略,能显著地提高小麦育种效率。     

基于KASP标记的国审小麦新品种长6990优异基因解析

以小麦新品种长6990为材料,利用中国农业科学院作物所何中虎老师课题组开发的59对包括适应性、籽粒大小、品质和抗逆性相关分子标记,运用高通量KASP分型标记技术对长6990全基因组进行检测。结果表明,适应性相关11个基因位点中,长6990含有7个优异等位变异,优异变异率为63.6%;籽粒相关10个基因位点中,长6990含有TaSus1-7B、TaSus1-7A、TaGS5-A1、GW2-6B等4个基因的优异等位变异,该优异位点的聚合可能是其表现丰产的重要原因;12个品质相关基因中,长6990含有5个优异等位变异,优异等位变异率为41.7%;在抗病性方面,长6990聚合了2个主效抗叶锈病基因(Lr14a、Lr46)和一个重要抗赤霉病基因(Fhb1),是其抗病性表现突出的原因;在抗逆相关6个基因位点中,检测到2个优异变异位点,为抗穗发芽位点PHS1和抗旱位点Dreb-B1,抗旱位点为微效位点,推测长6990突出的抗旱特性可能受其他位点的调控,为下一步抗逆基因挖掘指明了方向。     

云南小麦品种(系)株高和粒重相关功能基因的KASP标记检测

利用矮秆基因Rht-B1、Rht-D1和千粒重功能基因TaCwi-A1、TaGW2-6A、TaSus2-2B的KASP标记,对云南省育成的42份小麦品种(系)进行单倍型检测,旨在筛选出含有目标基因的优异小麦种质,为云南省小麦产量相关性状的遗传改良提供材料和方法。结果表明,供试材料的株高基因组成分为5种类型,分别为Rht-B1a/Rht-D1a(40.48%)、Rht-B1a/Rht-D1b(23.81%)、Rht-B1a+197bp/Rht-D1a(4.76%)、Rht-B1b/Rht-D1a(28.57%)、Rht-B1b/Rht-D1b(2.38%)。供试材料中TaCwi-A1基因TaCwi-A1a高粒重单倍型的分布频率为42.86%,TaGW2-6A基因Hap-6A-A高粒重单倍型的分布频率为38.10%,TaSus2-2B基因Hap-H高粒重单倍型的分布频率为71.43%。5份品种(系)为3个千粒重基因的TaCwi-A1a/Hap-6A-A/Hap-H高粒重单倍型组合,频率为11.90%。研究表明,云南小麦品种(系)产量相关性状具有较好的遗传改良潜力。     

河北省小麦品质相关基因的KASP标记检测

为了加速小麦品质改良,利用高通量KASP标记检测1970年以来河北省审定的小麦品种153份,这些功能标记包括检测1RS/1BL和1RS/1AL易位系、高分子量麦谷蛋白亚基、籽粒硬度、提高籽粒蛋白含量和促进直链淀粉合成,以及与籽粒品质颜色相关基因的KASP标记,共计22个。结果表明,1RS/1BL和1RS/1AL易位系占比分别是43.14%和9.15%;5个标记检测高分子量麦谷蛋白亚基,Glu-A1位点Glu-Ax1和Ax2*亚基占比分别是39.22%和11.76%,Glu-B1位点Bx7OE亚基占比1.96%,Glu-D1位点1Dx5+1Dy10亚基占比13.07%。3个标记检测小麦籽粒硬度基因,Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-B2b等位变异,占比分别是5.88%、70.59%和35.95%;没有检测到与提高籽粒蛋白含量和促进直链淀粉合成有关的基因Gpc-B1和Wx-B1的优异等位变异;检测了10个与籽粒品质颜色有关的基因Ppo-A1、Ppo-D1、Psy-A1、Psy-B1、Psy-D1/Sr25、Zds-A1、Lox-B1、TaLyc-B1、TaPds-B1和TaPod-A1,优异等位变异占比分别是69.93%、7.19%、27.45%、9.15%、100.00%、15.03%、75.82%、71.90%、25.49%和25.49%,其中Ppo-D1位点的优异等位变异呈逐年下降的趋势。综上所述,KASP标记可高效检测小麦品质相关基因的优异等位变异,在河北省小麦品质改良中有很好的应用前景。     

水稻高抗性淀粉含量基因sbe3-rs的KASP分子标记开发与利用

含有sbe3-rs基因型的高抗性淀粉含量水稻品种(系)具有调节餐后血糖、改善血脂和增强饱腹感等功效。以‘降糖稻1号’为sbe3-rs基因供体亲本通过杂交育种和回交转育方法培育优质高产高抗性淀粉水稻新品种具有重要意义。sbe3-rs基因第16个外显子的第105位处有T→C的碱基突变,基于该突变位点开发高通量KASP分子标记,利用该分子标记对杂交F₁后代50个单株和回交BC₁F₁后代44个单株共94份材料进行基因分型检测,结果显示50份F₁样品中有47个单株基因型为C/T杂合基因型,44份BC₁F₁群体材料中共有28个单株基因型为C/T杂合基因型。利用已开发的成熟的sbe3-rs的CAPS分子标记检测验证结果完全一致。同时利用开发的KASP分子标记对杂交F₂分离群体进行基因分型鉴定,对应高抗性淀粉基因型单株成熟期收获进行抗性淀粉含量测定,结果完全符合。结果表明针对sbe3-rs的突变位点开发KASP分子标记应用杂交回交群体,克服了前期开发...     

基于KASP标记的青海省小麦品种遗传多样性分析

本研究利用KASP标记对青海省不同小麦品种进行多态性分析,以期了解青海省不同小麦品种间的遗传多样性。选择青海省48个不同小麦品种,利用SNP芯片结果,设计KASP标记并对不同小麦品种进行多态性分析。结果显示KASP标记多态性比率为90.4%,其中A染色体组标记数最多,为2 417个,位于小麦第二染色体的KASP标记数目最多,为2 368个,占43.75%。多态性结果显示48个不同的小麦品种可分为5个(距离20)或12个(距离15)类群,表明不同小麦品种存在较大差异,有些品种虽然来自同一系列,但亲缘关系却较远,而来自不同系列的小麦遗传关系较近,说明青海省下一步小麦遗传育种需引进其他遗传关系较远的品种。     

河北省小麦重要农艺性状的KASP标记检测

为了将分子标记技术尽快应用到小麦育种工作中,利用高通量KASP(Kompetitive allele specific PCR)标记检测了河北省153份审定小麦品种的光周期、春化、株高、粒重、穗发芽、抗旱和抗病相关基因.结果表明在Ppd-B1和Ppd-D1光周期位点分别检测到24个和5个光周期不敏感品种.Vrn-D1b...     

基于KASP标记的贵州禾群体遗传多样性与结构分析

贵州禾是贵州省特有的一种原生态水稻(Oryza sativa L.),目前对其历史形成过程尚不清楚。因此,本研究选择了121份贵州禾资源和其他地区194份水稻品种,利用120个KASP标记对其遗传多样性和群体结构进行了研究。遗传多样性研究结果表明,贵州禾遗传多样性较为丰富,具有较多的多态性位点数和观测等位基因数。遗传距离结果表明贵州禾与贵州地方粳稻遗传距离最小为0.0197,遗传一致度最高为0.9805;贵州禾与江苏地方粳稻遗传距离和遗传一致度分别为0.0276,0.9727次之。群体结构分析表明当K=3时,90%的贵州禾群体单独聚为一类,而且绝大多数属于粳稻,主要与江苏地方粳稻和贵州地方粳稻聚为一大类。本研究表明贵州禾区别于其他地方粳稻,具有独特的遗传结构,与贵州及江苏地方粳稻的亲缘关系更为密切。本研究结果对了解贵州禾的群体结构及与其他地区水稻品种的亲缘关系,以及探讨贵州禾起源提供一定的理论指导。     

辣椒素生物合成路径及调控基因研究的最新进展

辣椒素是辣椒果实最重要的品质性状,在食品、医药和工业上都具有重要应用前景,其含量高低决定辣椒辣度大小,本文总结了辣椒素类物质积累部位及其含量的环境、遗传影响因素,并图示了最新辣椒素生物合成可能的路径,分析了辣椒素生物合成途径相关基因表达与辣味的关系,以及控制辣椒素生物合成的关键基因的克隆和功能鉴定情况,最后阐明了有关辣椒素含量的QTL分析和分子标记研究最新进展.     

云南小麦品种（系）锈病和赤霉病抗性功能基因的KASP标记检测

利用5个锈病成株期抗性基因的KASP标记Sr2_ger9 3p、Lr34jagger、CSTM4_67G、Lr68-2、VPM_SNP和抗赤霉病基因Fhb1的KASP标记TaHRC-KASP,对云南省育成的42个小麦品种（系）进行检测,旨在筛选出含有目标基因的优异小麦种质,为云南省持久抗病小麦新品种（系）的选育提供材料。结果表明,4个材料含兼抗型成株抗锈病基因Lr34/Yr18/Sr57,频率为9.52%;6个品种（系）含兼抗型成株抗锈病基因Lr67/Yr46/Sr55,频率为14.29%;7个材料含抗慢叶锈病基因Lr68,频率为16.67%;含兼抗型成株抗锈病基因Sr2/Yr30和成株抗叶锈基因Lr37的材料各有1个,频率均为2.38%;未检测出含抗赤霉病基因Fhb1的品种（系）。云麦69、云麦75、云麦56、宜麦1号和宜麦3号等兼有2个成株期抗锈病基因,可作为今后云南持久抗锈病育种的抗源材料。     

抗大豆胞囊线虫SCN3-11位点的KASP标记开发和利用

大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)是严重危害世界范围大豆生产的害虫, 采用合理轮作和种植抗病品种可有效控制损失。为了开展分子标记辅助选择以加速抗病品种培育, 本研究针对前期发现的与大豆胞囊线虫3号小种(SCN3)抗性显著关联的非同义变异SNP位点Map-5149, 开发高通量、低成本的新型分子标记—竞争性等位基因特异PCR标记(kompetitive allele specific PCR, KASP), GmSNAP11-5149。利用GmSNAP11-5149鉴定了来自8个国家的202份代表性大豆抗感资源, 发现141份材料携带抗病基因型GmSNAP11-5149-AA, 平均雌虫指数为6.2%, 极显著低于58份携带感病基因型GmSNAP11-5149-GG材料的雌虫指数(61.1%), 方差分析表明, GmSNAP11-5149与胞囊线虫的抗性显著相关(F=44.18, P<0.0001), 对抗病材料的选择效率达到92%, GmSNAP11-5149可作为一个实用的分子标记应用于辅助抗大豆胞囊线虫品种选育和抗病种质资源鉴定。     

光对储存期辣椒果实辣椒素含量的影响

采用湘研4号(中等辣度)和景尖椒3号(高辣度)两个辣椒品种的青熟果实,以有光和无光两种不同的条件于室温下储存,就储存期辣椒果实中辣椒素含量的变化进行研究。发现有光储存利于果皮中辣椒素含量的增加,无光储存利于胎座中辣椒素含量的增加。     

四川省辣椒种质资源的辣椒素含量评价

为了解四川省辣椒资源的辣椒素含量分布,为辣椒资源分类、鉴定、保存和育种提供参考,采用GB/T 21266—2007的方法对四川省83份辣椒种质资源的辣椒素含量和果形进行研究。结果表明：（1）辣椒外形和辣椒素含量无显著相关性;（2）83份参试材料的辣椒素含量差异显著,辣椒素含量最高为22.61 g/kg,最低仅为0.16 g/kg,平均含量2.20 g/kg;（3）通过类平均法将83份辣椒种质资源按照辣椒素含量聚为5类,分别为极高、高、普通、低、极低,普通和极低类群包含的种质最多,分别为18、48份,而极高和高包含的种质最少,分别为2、8份。本研究明确了一批四川辣椒种质的辣椒素含量,为辣椒种质资源的研究利用提供了理论依据。     

河北省旱碱麦品质和抗性相关基因的KASP标记检测

利用12个小麦品质、抗病和抗逆等相关的KASP标记,对河北省育成的部分旱碱麦和农家种(54份)进行KASP标记检测.结果表明,在品质方面,有15份材料含有Glu-D1基因的高分子量麦谷蛋白亚基5+10,有32份材料是Glu-A1基因的Ax1 orAx2*强筋单倍型.在抗病性方面,有25份含有抗叶锈病基因Lr34,有27...     

120份小麦品种(系)重要性状功能基因的KASP检测

为了解120份小麦品种(系)重要性状功能基因的组成,本研究利用高通量的KASP标记技术对株高、抗叶锈病、抗条锈病、抗赤霉病、抗穗发芽和加工品质等性状相关的基因进行了检测。结果表明,供试材料的株高基因组成包含5种类型,分别是Rht-B1a/Rht-D1a (1份)、Rht-B1a/Rht-D1b (58份)、Rht-B1a+160/Rht-D1a (2份)、Rht-B1a+160/Rht-D1b (30份)和Rht-D1a/Rht-B1b (29份)。在抗病性方面,有69份材料含抗叶锈病基因Lr14a,3份材料含Lr68基因;抗叶锈病基因Lr21和Lr34、抗赤霉病基因Fhb1、抗条锈病基因Yr15在供试材料中均未发现。在抗穗发芽方面,68份材料为TaMFT-A1基因的Jagger-type抗穗发芽单倍型,21份材料为TaMoc-A1基因的Hap-H抗穗发芽单倍型,22份材料为TaSdr-D1基因的TaSdr-D1a抗穗发芽单倍型,84份材料为TaPHS1基因的Rio Blanco type抗穗发芽单倍型。在品质方面,83份材料为非1B/1R易位系,20份材料含高分子量麦谷蛋白亚基5+10,供试材料均不含Bx7OE。上述结果表明,对常规育种手段育成的高代品系进行KASP标记辅助选择可作为一种重要的分子育种策略,能显著地提高小麦育种效率。     

氯化钠和光照处理对辣椒愈伤形成及辣椒素含量的影响

为了解辣椒愈伤组织形成及影响辣椒素积累的条件,本研究以‘杭椒五号’和‘文昌小米椒’为实验材料,探究了愈伤组织形成的影响因素,并对不同光照和氯化钠浓度处理下愈伤组织中辣椒素类化合物的含量进行了测定和比较。结果表明：以下胚轴为外植体,在MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA激素配比下,愈伤组织诱导效果最佳;相较于黑暗条件,16 h光照8 h黑暗条件下,‘文昌小米椒’和‘杭椒五号’辣椒素含量分别提升183.5%和1 268.7%,生长指数分别提升36.0%和38.5%;3.0 g/L氯化钠处理下,‘文昌小米椒’和‘杭椒五号’辣椒素积累达到最大,分别提升299.9%和477.2%,氯化钠对‘文昌小米椒’生长指数无显著影响,但1.0 g/L氯化钠可以使‘杭椒五号’愈伤组织生长指数提升2.54倍;光照和氯化钠同时处理,辣椒素含量较单独光照处理要低,但促进了愈伤组织的生长。氯化钠和光照均是促进辣椒愈伤组织产生辣椒素的关键影响因素,本研究将对相关研究人员探究辣椒素代谢调控和体外辣椒素高效生产提供借鉴。