菜豆花色全基因组关联分析

以124份菜豆为试验材料,分别在2019年和2020年调查花色表型,利用全基因组关联分析(GWAS)的方法对调控花色的基因进行挖掘.结果 表明:2年间供试菜豆花色表型基本一致,仅有1份材料存在差异.对124份菜豆材料进行重测序共获得517.58 Gb的数据量(10×),通过与菜豆参考基因组比对,获得5130030个SN...     

番茄抗旱性的全基因组关联分析

测定了301份番茄（Solanum lycopersicum L.）种质的叶片在离体24 h后的相对失水率,以鉴定其抗旱能力,并进行了全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。共检测到3个与番茄抗旱性显著关联的SNP位点,分别为S02.1158758、S02.1160893和S05.1426646,单个位点可以解释4.08%～18.97%的表型变异。挖掘到3个与番茄抗旱性显著关联的主效SNP位点和7个候选基因,有助于解析番茄抗旱性的遗传基础及其调控机制,为番茄抗逆遗传改良奠定了基础。     

90个苹果品种耐寒性评价和全基因组关联分析

以90个苹果栽培品种为试验材料,采集冬季休眠的枝条进行相对电导率测定,评价其耐寒能力;同时利用基因组重测序技术检测到的1 247 162个SNP开展全基因组关联分析,筛选与苹果耐寒性状显著关联的候选基因。鉴定出3个耐寒能力最强的品种,其相对电导率均小于40%,分别是‘金红’（‘Jinhong’）,‘埃德尔博斯多夫’（‘Edelborsdorfer’）,‘赫拉森’（‘Haralson’）。基于1 247 162个高质量SNP位点与表征耐寒性的相对电导率的指标的关联分析,挖掘出5个与耐寒性显著关联的SNP位点,这些位点分布在4号、15号和16号染色体上,并鉴定到与冷胁迫紧密相关的3个候选基因TIF3B1(MD04G1241100)、COR47(MD15G1003900)和MD16G1069900。     

胚培养在辣椒育种中的应用及其影响因素研究进展

为了使胚培养技术在辣椒育种中得到很好的应用,促进辣椒品种选育工作,总结了胚培养技术在辣椒中的应用现状,包括挽救辣椒胚败育、缩短育种周期、快速鉴定种子活力、为分子育种提供优良外植体等方面;并综述了影响辣椒胚培养技术应用效果的胚龄、基因型、基础培养基、植物生长调节剂、种皮处理及其他添加物等关键因素的研究进展,发现目前在辣椒选育中采用胚培养技术解决远缘杂交胚败育问题的应用较少,建议加强胚培养技术在辣椒胚败育及种间杂交不亲和性研究中的应用,进而加速培育优良的辣椒品种。     

跳枝碧桃花色性状的全基因组关联分析

跳枝碧桃(Prunus persica f. versicolor)在同一植株上可产生二色花和嵌合花,具有很高的观赏价值。以南京3个观赏桃集中分布区的57株跳枝碧桃为材料,利用简单重复序列(SSR)标记研究其遗传背景。通过PCR扩增,筛选出6对多态性引物,共计扩增出17个多态性条带,平均有效等位基因2.83个。SSR标记基因分型结果表明,供试材料可分为3种基因型,各采样地均具有2～3种基因型,同一植株的不同分枝基因型完全一致。基于基因分型结果,选取3种基因型跳枝碧桃各1株进行基因组重测序,结合公开发表的数据,进行位点变异分析,并构建系统发育树。结果显示3种基因型的跳枝碧桃聚在一个分支,其中B20、T3基因型与‘洒红桃’聚在一起,W5基因型相对独立。3种基因型的跳枝碧桃在起源上比较接近,但不同基因型之间存在一定的遗传差异。通过整合单核苷酸多态性(SNP)信息和花色表型开展全基因组关联分析(GWAS),鉴定出5个SNP与花色跳枝性状显著关联(P值<10^-100),均位于7号染色体。在显著SNP位点的邻近基因组区段发掘3个DICER-LIKE2(DCL2)基因,揭...     

黄瓜核心种质白粉病抗性的全基因组关联分析

以231份来自世界各地的黄瓜核心种质为材料,于2017和2018年在北京和广州进行白粉病抗性鉴定,利用基因组重测序检测的950 382个SNPs进行全基因组关联分析。结果表明,黄瓜白粉病在广州地区的自然发病率显著高于北京地区,不同种质在两年病情指数(DI)之间存在较高的相关性;基于混合线性模型,共检测到12个显著关联信号,分布于1号、5号和6号染色体上,其中,pm1.1在北京的两年中被重复检测到,pm5.7在广州的两年中被重复检测到;显著关联信号中共有68个超过阈值[–log10(P value)=6.0]的SNP,包含1个外显子区非同义突变SNP(Chr5:16 676 542),位于编码异嗜性和多嗜性逆转录病毒受体蛋白基因XPR(Csa5G471600)上;在与白粉病抗性相关联SNP的LD区段内共检测到63个候选基因,其中7个候选基因的表达量在高抗材料接种白粉病前后出现显著差异。     

辣椒重要性状遗传定位与候选基因研究进展

概述了辣椒基因组公布近10年来,辣椒种内和种间遗传图谱构建,园艺性状、果实性状和抗病性状等重要性状遗传定位,全基因组关联分析和候选基因预测等研究进展。     

蚕豆萎蔫病毒2号青海辣椒分离物的鉴定与全基因组序列克隆

对青海省循化县的辣椒病毒病进行调查,采集到部分叶片表现萎蔫和皱缩症状的样品,该症状与蚕豆萎蔫病毒2(BBWV2)引起的症状相似。为准确鉴定是否为与该病害相关的病毒,将采集的20个辣椒样品用特异性引物进行RT-PCR检测,其中13个样品检测结果为阳性。在20份循化县辣椒样品中,有13份样品被确认感染了蚕豆萎蔫病毒2(BBWV2)。基于核苷酸序列的系统发育分析表明,检测到的病毒与BBWV2聚类在一起,与其他地区或国家分离物的序列一致性较高,与蚕豆萎蔫病毒1(BBWV1)和野芝麻轻型花叶病毒(LMMV)分离物的序列一致性相对较低。结果表明该辣椒样品感染的病毒是BBWV2。     

辣椒抗炭疽病遗传与育种研究进展

 辣椒炭疽病是由刺盘孢属（Colletotrichum）真菌引起的,已成为辣椒生产的主要障碍之一。 常用栽培种一年生辣椒（Capsicum annuum）缺乏对该病的抗性,抗源主要来自于辣椒的另外两个种下垂 辣椒（C. baccatum）和中国辣椒（C. chinense）。本文就辣椒对炭疽病的抗性鉴定方法、抗性机制、抗性 遗传以及抗病育种等方面的国内外研究现状进行了总结,并讨论了今后的研究重点。     

辣椒主要农艺性状的相关性及通径分析

对辣椒10个农艺性状进行相关性和通径分析,估测了各性状之间的相关性及几个农艺性状对产量的相对重要性。试验结果表明,单株果数与单果质量呈显著负相关,果肉厚与果长、果宽呈显著正相关,株高、果宽、果肉厚、单果质量等性状都与产量呈显著正相关。通径分析表明,单株果数对产量的直接作用相当大,直接通径系数为0.9319,平均单瓜质量对产量的直接作用较大,直接通径系数为0.8421,因此,在辣椒育种中,应同时考虑单株结果数和单果质量2个性状。     

数量性状关联分析及其在蔬菜中的应用

关联分析是在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种新的分析方法,它以连锁不平衡(LD)为基础鉴定某一群体内性状与遗传标记或候选基因间的关系。这一方法也为蔬菜作物中数量性状的研究提供了新思路。本文主要介绍了关联分析的基础、研究策略,简述了关联分析在蔬菜研究中的应用和进展,并对其未来发展和在蔬菜育种研究中的应用进行了展望。     

辣椒PEBP基因家族的全基因组鉴定、比较进化与组织表达分析

植物磷脂酰乙醇胺结合蛋白(Phosphatidyl ethanolamine-binding protein,PEBP)分为MFT、FT和TFL1共3个亚家族,其中FT和TFL1亚家族蛋白构成了植物的成花激素—抗成花激素系统,调控开花时间和株形结构。基于辣椒(Capsicum annuum)全基因组数据,对辣椒PEBP基因家族进行鉴定,并对基因和蛋白结构、比较进化、共线性和组织表达特征等进行了分析。结果表明,辣椒基因组包含9个PEBP成员,并且9个基因均含有4个外显子和3个内含子,定位在6条染色体上,其编码蛋白质定位在细胞质和细胞核中。与番茄PEBP同源基因的比较进化分析表明,辣椒的PEBP基因受纯化选择,其中CaFT2和CaFT4在进化中较稳定,辣椒和番茄之间存在8对共线性基因。qRT-PCR分析表明CaPEBP基因在所检测的组织中明显差异表达,如CaMFT/CaTFL1-1在果实中高表达,CaFT1在叶片中相对表达量最高,Ca FT3在顶端分生组织和花中表达量最高,CaTFL1-4在根中特异表达。     

葡萄果粒形状简化基因组关联分析

为了寻找控制葡萄果粒形状的基因位点,本研究中对304个葡萄种质的果形性状了进行简化基因组关联分析。对葡萄种质材料的基因组DNA进行测序,平均测序深度为8.13×,共开发466 618个SLAF标签,其中多态性SLAF标签有392 374个。比对测序分析获得了4 241 729个SNP标记,进一步根据完整度大于0.8以及次要基因型频率大于0.05的标准进行过滤,共得到481 192个SNP。本次检测到的控制葡萄果粒形状的相关位点为首次报道,除基于一般线性模型的SNP rs26137624外,其余检测表型遗传变异贡献率均大于11%。基于一般线性模型和混合线性模型分别关联到7个和3个显著性SNP标记,且均位于2号染色体上。通过筛选每个显著性SNP标记上下游区域,对关联区域进行功能基因挖掘,共得到10个有预测功能注释的基因和7个未知功能的基因。     

中国学者完成普通菜豆重要农艺性状全基因组关联分析

我国普通菜豆资源丰富,是世界普通菜豆主要出口国之一。但由于我国对普通菜豆种质资源的遗传研究起步较晚,对现有种质资源研究不足,鉴定不够,导致这些宝贵资源的遗传本底不清、难以被育种家有效利用,在一定程度上限制了育种和产业的发展。中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队联合国内外6家科研单位对来自19个国家的683份普通菜豆资源的全基因组进行重测序,发掘了480多万个SNP(单核苷酸多态性),构建出国际首张精细的普通菜豆单倍型图谱,并在纬度跨度、光照时间长短差异明显的四地(黑龙江哈尔滨、河南南阳、贵州毕节和海南三亚)开展了3年的主要农艺性状表型鉴定,鉴定出505个与产量、花期、籽粒特性、抗病性等主要农艺性状紧密相关的遗传位点,为普通菜豆的基因发掘与遗传改良研究提供了海量的表型数据和基因型数据,促进了普通菜豆育种水平的跃升,且推动了全基因组选择育种的发展。     

辣椒品种主要农艺性状的相关性和主成分分析

以吉林农业大学园艺学院蔬菜教研室收集的47份辣椒种质为材料,对其16个主要农艺性状进行相关性及主成分分析。分析结果表明,在相关性上,果实横径、果肉厚与产量呈极显著正相关;单株结果数与单果质量相互制约。品质育种上应注意对小果型品种的选择,其营养物质含量高,辣椒素含量较高。主成分分析上,前7个主成分的累计贡献率大于85%,说明前7个主成分就可以基本表达原16个农艺性状所代表的遗传特征。前7个主成分主要包括产量因子、株型因子、营养品质因子、单株果数因子和熟性因子,大致代表了供试辣椒品种的综合指标。     

果树全基因组测序研究进展

 回顾了葡萄、番木瓜、苹果、香蕉、梨、甜橙等10 种果树的全基因组测序的发展历程,基 于全基因组测序结果探讨了不同果树的起源进化,并对果树全基因组测序的后续研究进行了概述,进一 步讨论了果树全基因组测序面临的挑战以及今后的研究重点。     

甜瓜果面茸毛、果面瘤以及果面沟全基因组关联分析

为寻找调控果面茸毛、果面沟以及果面瘤表型变异的位点,调查200份甜瓜种质在2017年和2018年的表型,并对这200份种质进行全基因组重测序,利用全基因组关联分析的方法对其进行关联。结果在3号染色体上找到了一个与果面茸毛显著相关的SNP;在11号染色体上找到了2个与果面沟显著相关的SNP,在5号、7号和11号染色体上各找到了一个与果面沟深显著相关的SNP;在12条染色体上均找到了与果面瘤显著相关的SNP,所有与果面瘤显著相关的SNP标记中有8个标记显著性远远高于其他标记。进一步对果面茸毛的1个显著SNP,果面沟的5个显著SNP和果面瘤的8个SNP进行了基因注释,共计找到了146个基因。研究结果有助于甜瓜果面茸毛、果面瘤以及果面沟性状的快速精细定位,也将为甜瓜果实遗传改良提供重要参考依据。     

植物基因工程在辣椒育种中的应用

植物基因工程技术是利用重组DNA技术,有计划地在体外通过人工"剪切"和"拼接"等方法,对生物基因进行改造和重新组合,然后再插入、整合到事先准备好的受体植物基因组中,使重组基因在受体细胞内表达,从而使受体植物获得新的性状,培育出高产、多抗和优质的新品种[1].     

辣椒GRAS家族全基因组鉴定与表达分析

基于辣椒全基因组数据信息,利用生物信息学方法对CaGRAS基因家族进行了系统鉴定和进化分析,并通过Real-time PCR方法检测了CaGRAS家族组织表达模式和对PEG6000、盐胁迫的应答。结果表明:在辣椒中存在54个CaGRAS基因,除11号染色体外其余染色体均有分布,外显子数1~3,等电点4.97~9.13;系统进化分析显示CaGRAS基因可分为8个进化群;CaGRAS基因具有不同的表达模式,在根、茎、叶片和茎尖中优势表达的基因分别有34、8、3和8个;多数CaGRAS基因能响应PEG6000和盐胁迫,其中CaGRAS11、CaGRAS30、CaGRAS40、CaGRAS44和CaGRAS50受到PEG6000和盐胁迫的强烈诱导。本研究为深入解析CaGRAS家族基因的功能奠定了一定基础。