豌豆基因组SSR标记在蚕豆中的通用性分析

分析了21对豌豆(Pisum sativum)基因组SSR引物在10个蚕豆(Vicia faba)品种中的通用性。结果表明,豌豆基因组SSR引物在蚕豆中的通用性达38.10%,有效引物在蚕豆品种中的多态性比例为100%。     

基于 EST-SSR 标记的龟峰山杜鹃花种质资源的遗传多样性研究

杜鹃是杜鹃花科（ Ericaeae）杜鹃花属（Rhododendron）植物,具有较高的观赏价值和生态维持价值。该研究采用 EST-SSR标记对湖北龟峰山32个天然杜鹃花样品进行遗传多样性分析,旨在为龟峰山杜鹃的育种研究及新品种选育提供理论基础。7对EST-SSR引物共扩增出31条多态性条带,平均每个位点的等位基因数为4.43个,平均观察杂合度Ho和期望杂合度He的值分别为0.67958和0.72314。该研究开发的 EST-SSR标记不仅丰富了现有的 SSR数据库,也为后续分子标记辅助育种、遗传多样性和遗传结构分析、亲缘关系分析奠定了基础。     

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%。     

菊花EST-SSR分析及标记开发

为了开发菊花的分子标记,对7087条菊花EST进行拼接,得到275个contigs,发现50个SSR位点;在拼接的contigs中SSR平均密度为每2854.3bp含有1个SSR。三核苷酸重复基元的SSR类型最多,占总数的50.00%;在二碱基重复中,最主要的优势重复基元是AC和AG;三碱基中CAT和CCA为优势重复基元;四碱基、五碱基重复类型中,(TTTN)n和(ATTTN)n重复基元为对应优势基元;这些优势重复基元中富含碱基A和T,菊花EST序列中高度变异的微卫星（长度>20bp）约占2.00%。根据得到的菊花EST-SSR,共设计出428对引物,并选取了28对SSR引物对黄山贡菊基因组DNA进行PCR扩增,其中有27对引物扩增成功。     

微卫星标记在水稻遗传育种中的应用

微卫星标记或称简单序列重复，它是由1—6个核苷酸为重复单位组成的串联重复序列，相同座位上的重复序列由于重复次数的不同而造成序列长度的多态性。综述了微卫星标记的类型、特点及其在遗传图谱构建、品种鉴定、种质资源保存和利用、遗传多样性分析、分子标记辅助选择和杂种优势利用等方面的应用。     

豌豆分子标记研究进展

豌豆在遗传研究领域有重要的地位,其营养价值也越来越被人们所重视。随着分子生物学的发展,国外研究者利用分子标记等技术对豌豆基因组进行了比较深入的研究,并定位了多个基因。作者综述了豌豆分子标记的种类及其在豌豆种质资源遗传多样性、遗传图谱构建、基因定位、QTL分析等方面的研究进展。     

尖镰孢EST-SSR信息分析及分子标记建立

【目的】探讨尖镰孢（Fusarium oxysporum）表达序列标签（expressed sequence tag,EST）序列中简单重复序列（simple sequence repeat,SSR）位点的分布特点,开发尖镰孢EST-SSR引物,为镰孢菌遗传多样性分析提供技术支持。【方法】从NCBI公共数据库下载尖镰孢EST 9 304条,利用SSRIT软件查找SSR位点,Primer Premier 5.0软件设计EST-SSR引物,用非变性聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）电泳分离SSR-PCR扩增产物,并选用能够扩增出与预期产物大小一致且具有多态性的引物,对23株尖镰孢菌株进行SSR遗传多样性分析。【结果】在尖镰孢EST序列中,共搜索到92个SSR位点,分布于90条EST序列中,出现频率为1.0%。其中二核苷酸重复类型是最主要的SSR类型,占总SSR的比例为59.78%。其次为三核苷酸与五核苷酸重复类型,占总SSR的比例分别为17.39%、11.96%。出现频率最高的基序是（AC/GT）（0.51%）。设计合成的30对引物中有20对（66.7%）能够有效扩增,其中14对引物（46.7%）能够扩增出与预期产物大小一致且具有多态性的产物。尖镰孢的遗传多样性分析结果表明,利用筛选出的14对引物扩增出62条条带,其中多态性条带59条,多态性位点比例为95.2%,平均每对引物可扩增4.2条。供试菌株间的遗传相似系数为0.487-0.933,平均为0.686。供试菌株间存在明显的遗传分化。聚类分析结果表明,当遗传相似系数为0.781时,除14号菌株外,所有菌株均根据寄主来源划分为不同的SSR类群。【结论】基于尖镰孢EST序列开发SSR标记是一种简便有效的方法,研究开发的14对引物可用于尖镰孢的遗传多样性分析。     

EST-SSR荧光标记毛细管电泳检测法在豌豆上的应用及评价

试验采用MegaBACE 1000 DNA 分析系统,利用荧光标记豌豆EST-SSR引物,建立豌豆EST-SSR荧光标记毛细管电泳检测法,并对该检测法的特点进行了分析和评价。结果表明,试验所建立的毛细管电泳荧光标记检测法能准确地识别片段大小、重复性好,可以明确区分不同等位基因;同时,通过采用两种不同颜色的荧光标记,可使检测192个样本的时间缩短在2 h之内。可见,本试验所建立的毛细管电泳荧光标记检测法具有高通量、高效率、高精确性等优点。     

微卫星分子标记在木薯种质资源遗传分析中的应用

采用28对微卫星标记（SSR）对我国现存89个木薯品种进行遗传多样性分析,共获得93个基因位点,其中多态性位点88个,平均多态性水平为94．6％。运用Gensury软件统计了总群体的遗传杂合度（HI）、群体内的平均基因多样性（Hs）、群体间的基因漂变频率（Dst）和遗传分化系数（Gst=Dst／Ht）,结果表明,群体的基因杂合度居中,群体内部遗传多样性较小,存在一定程度的基因漂流;进一步用NTSYS—pc计算品系间的遗传相似系数,获得UPGMA聚类图,表明品系间遗传相似系数变化范围为0．430-0．952,以平均遗传相似系数0．58为阈值,所有品系分为4类（A,B,C和D组）。其中A组最大,有72个品系,包括3个亚组：Al为国内收集的农家品系,A2品系均来自哥伦比亚,A3为一个独立品系。说明木薯引入中国已经发生了一些遗传分化。进一步分析表明,分组后每组内部的遗传多样性指数在0．20～0．30之间,其组内的遗传多样性贫乏。     

EST-SSR分子标记在茶树品种鉴别中的应用

从GenBank数据库中龙井43的EST序列中筛查EST-SSR位点,设计并获得了65对茶树(Camellia sinensis)EST-SSR引物.以鄂茶1号、龙井43、龙井群体、云抗10号、雪芽100、矮丰的基因组DNA为模板,对所设计的65对EST-SSR引物进行筛选.结果表明,65对引物均能扩增出清晰条带,有效扩增率为100％;其中有4对引物的扩增产物在6个样本间具有多态性,能用于6个茶树品种的品种鉴别.     

Genetic Diversity Analysis of Faba Bean （Vicia faba L.） Based on EST-SSR Markers

Faba bean (Viciafaba L.), one of the most important legumes in the world, evolved different types of cultivars due to its partial cross-pollination. The development of simple sequence repeat (SSR) markers from expressed sequence tags (EST) provided a useful tool for investigation of its genetic diversity. The purpose of the present study was to investigate the genetic diversity of faba bean from China and Europe using EST-SSR markers. 5 031 faba bean ESTs from the NCBI database were downloaded and assembled into 1148 unigenes. A total of 107 microsatellites in 96 unigenes were identified, indicating that merely 8.36% of sequences contained SSRs. The most abundant SSR within faba bean was tri-nucleotide repeat motif, and among all the tri-nucleotide repeats, the motif AAG/CTT was the most abundant type. Based on these results, 11 EST-SSR markers were used to assess the genetic diversity of 29 faba bean cultivars from China and Europe with two to three alleles per locus. The polymorphism information content value ranged from 0.0644 to 0.4278 with an average of 0.2919. Principal coordinate analysis (PCA) and phylogenetic clustering based on these 11 EST-SSR markers distinguished these cultivars into different groups. The results indicated that faba bean in China had a narrow genetic basis, and the additional sources of genetic cultivars/accessions should be introduced to enhance the genetic variability. The results of this study proved that the EST-SSR marker is very effective in evaluation of faba bean germplasm.     

蚕豆替代鱼类饲料的应用研究

近年来,随着饲料中鱼粉成本的不断升高,寻求新的饲料原料显得越来越重要。蚕豆营养丰富袁比小麦等谷粒具有更高的蛋白质含量和能量,并含有丰富的维生素和矿质元素,因而可以部分替代饲料中的小麦和鱼粉等物质,在鱼类饲料原料替代方面潜在价值可期。研究表明,蚕豆可促进鲈（Dicentrarchus labrax）的生长,改变草鱼（Ctenopharynodon idellus）、鲫（Carassius auratus gibelio）和斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）等鱼类的肌肉品质,对摄食蚕豆鱼类的生理生化特性皆有不同程度的影响。但蚕豆中的单宁、多酚和酶抑制剂等抗营养因子在一定程度上阻碍了鱼体的生理代谢。综述前人研究,可根据不同鱼类添加不同比例的蚕豆或消除蚕豆中抗营养因子等手段以优化蚕豆替代饲料在鱼类中的应用。     

基施硒肥对蚕豆籽粒硒含量、营养成分及抗氧化性的影响

为探明硒对蚕豆籽粒产量、硒含量、营养物质含量及抗氧化性的影响,以崇礼蚕豆和凤豆6号2个品种为试验材料,采用盆栽试验研究5个土壤施硒水平(Na2SeO3,以Se计0、3.1、6.2、12.4和24.8mg/kg)对硒在蚕豆籽粒中的富集规律、营养物质含量及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除力的影响。结果表明:在本试验条件下,适宜硒浓度能够提高蚕豆籽粒产量,而高浓度硒则降低蚕豆产量;施硒能够显著提高蚕豆籽粒硒含量(崇礼蚕豆和凤豆6号分别较对照提高21.3~35.8和4.97~7.60倍),籽粒硒含量与施硒浓度之间呈对数关系;硒同时可以影响籽粒中粗蛋白、粗纤维、粗灰分和单宁等物质的含量,而对总碳水化合物及植酸含量的影响并不显著;施硒可以显著提高籽粒提取物DPPH自由基清除力;硒对籽粒中物质含量和抗氧化性的影响在蚕豆品种间也存在一定的差异。因此,合理施硒具有增加硒含量和改善蚕豆营养品质的双重效益,低浓度硒处理(3.1mg/kg)便适于富硒蚕豆的开发。     

世界蚕豆种质资源遗传多样性和相似性的ISSR分析

【目的】分析国内外蚕豆种质资源的遗传多样性,探索其遗传相似性和遗传结构,为世界蚕豆资源的综合评价和优良种质资源的发掘利用提供依据。【方法】利用ISSR标记技术,对来自世界35个国家的383份蚕豆资源的遗传相似性进行分析。【结果】筛选出的11条ISSR引物共扩增出229条条带,其中多态性条带212条(占93%)。不同地理来源蚕豆资源群的基因多样性指数在0.16—0.28,平均为0.22;遗传丰富度变化范围为104—193,平均为158.5。中国春播区蚕豆资源群遗传多样性最高(H=0.28,NA=193),最低的是美洲资源群体(H=0.16,NA=104)。非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类结果表明,中国春播区和秋播区蚕豆资源明显不同;中国蚕豆资源群体与国外资源群间的遗传相似性较远,明显与国外资源相分离;北非和欧洲的蚕豆资源遗传相似性较近。亚洲、欧洲、非洲及中国的蚕豆资源群之间具有明显的地域分布规律。【结论】中国春播区蚕豆资源遗传变异丰富,遗传多样性较高;美洲蚕豆资源遗传基础相对狭窄。蚕豆资源群体遗传多样性差异和遗传相似性与其地理来源、生长习性和生态分布密切相关。     

辣椒多态性ESTSSR标记开发及连锁图谱构建

采用SSR检索程序,从辣椒221 037条unigenes中筛选到17 319个SSR位点,设计了10 468对引物,并对其进行E-PCR多态性检测。结果表明,1 538对引物具有多态性,其中554条辣椒EST序列能匹配到番茄基因组上,构成了12条辣椒EST-SSR连锁群,平均每条连锁群含45.75个EST-SSR。对匹配到番茄基因组上的EST-SSR进行GO(gene ontology)分类,结果有481条EST序列被分类,其中以初生代谢、细胞代谢、生物合成过程为主,分别占34.13%、28.35%、25.82%。在KEGG map中,91条EST序列共涉及到76条代谢途径(KEGG),约67条序列参与新陈代谢途径,32条序列参与次生代谢产物合成途径。     

基于LC-ESI-MS/MS技术与生物信息学的蚕豆种子贮藏蛋白亚基鉴定

蚕豆蛋白亚基是蚕豆种子贮藏蛋白重要组成部分,深入鉴定蚕豆蛋白亚基,对了解蚕豆种子蛋白不同亚基的结构和功能具有重要意义。本研究应用液相色谱、电喷雾离子化与串联质谱联用技术和生物信息技术对蚕豆种子贮藏蛋白6个特异亚基进行了质谱鉴定。结果表明:这些特异亚基中的64、47、42及38ku分别鉴定出4个蛋白:豌豆球蛋白、豆球蛋白前体、假定糖结合蛋白、LEGB7_VICFA;97ku亚基蛋白为分子伴侣GroEL;96ku亚基蛋白由6个具有不同代谢功能的蛋白组成。     

醋浸渍对蚕豆抗氧化能力和植酸含量的影响

为了研究醋浸渍对不同蚕豆样品抗氧化能力和抗营养因子的影响,本研究以鲜蚕豆、热处理鲜蚕豆、干蚕豆和热处理干蚕豆为研究对象,考察醋浸渍过程中蚕豆样品中维生素C、总酚、总黄酮和植酸含量及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率和总抗氧能力的变化。结果显示:经过醋浸渍,4种蚕豆样品中维生素C和植酸含量均降低,鲜蚕豆和热处理鲜蚕豆维生素C含量均高于干蚕豆和热处理干蚕豆,而植酸含量与之相反;鲜蚕豆和热处理鲜蚕豆总酚含量和总抗氧化能力均增加,而干蚕豆和热处理干蚕豆的总酚含量降低。醋浸渍1 d,蚕豆样品DPPH自由基清除率达到90%以上,继续醋浸渍对DPPH自由基清除率的影响不显著。表明鲜蚕豆是加工醋豆产品的理想原料。     

Yield performance and optimal nitrogen and phosphorus application rates in wheat and faba bean intercropping

Yield performance in cereal and legume intercropping is related to nutrient management, however, the yield response of companion crops to nitrogen (N) input is inconclusive and only limited efforts have focused on rationed phosphorous (P) fertilization. In this study, two multi-year field experiments were implemented from 2014–2019 under identical conditions. Two factors in a randomized complete block design were adopted in both experiments. In field experiment 1, the two factors included three planting patterns (mono-cropped wheat (MW), mono-cropped faba bean (MF), and wheat and faba bean intercropping (W//F)) and four N application rates (N0, 0 kg N ha^–1; N1, 90 and 45 kg N ha^–1 for wheat and faba beans, respectively; N2, 180 and 90 kg N ha^–1 for wheat and faba beans, respectively; and N3, 270 and 135 kg N ha^–1 for wheat and faba beans, respectively). In field experiment 2, the two factors included three P application rates (P0, 0 kg P₂O₅ ha^–1; P1, 45 kg P₂O₅ ha^–1; and P2, 90 kg P₂O₅ ha^–1) and the same three planting patterns (MW, MF, and W//F). The yield performances of inter- and mono-cropped wheat and faba beans under different N and P application rates were analyzed and the optimal N and P rates for intercropped wheat (IW) and MW were estimated. The results revealed that intercropping favored wheat yield and was adverse to faba bean yield. Wheat yield increased by 18–26%, but faba bean yield decreased by 5–21% in W//F compared to MW and MF, respectively. The stimulated IW yield drove the yield advantage in W//F with an average land equivalent ratio (LER) of 1.12. N and P fertilization benefited IW yield, but reduced intercropped faba bean (IF) yield. Nevertheless, the partial LER of wheat (pLER_wheat) decreased with increasing N application rates, and the partial LER of faba bean (pLER_{faba bean}) decreased with increasing P application rates. Thus, LER decreased as N input increased and tended to decline as P rates increased. IW maintained a similar yield as MW, even under reduced 40–50% N fertilizer and 30–40% P fertilizer conditions. The estimated optimum N application rates for IW and MW were 150 and 168 kg ha^–1, respectively, and 63 and 62 kg ha^–1 for P₂O₅, respectively. In conclusion, W//F exhibited yield advantages due to stimulated IW yield, but the intercropping yield benefit decreased as N and P inputs increased. Thus, it was concluded that modulated N and P rates could maximize the economic and ecological functions of intercropping. Based on the results, rates of 150 kg Nha^–1 and 60 kg P₂O₅ ha^–1 are recommended for IW production in southwestern China and places with similar conditions.     

侵染豌豆和蚕豆的蚕豆萎蔫病毒研究

从浙江省豌豆和蚕豆病株上获得两个病毒分离物，编号为Ｐ－９３５和Ｂ－９３４．人工摩擦接种６科１９种植物，Ｐ－９３５能侵染４科１３种植物，Ｂ－９３４能侵染４科１４种植物，除菜豆外，它们在这些植物上的症状十分相似。Ｐ－９３５和Ｂ－９３４的钝化温度为５０－５５℃，稀释限点为１０￣（－３）－１０￣（－４），体外保毒期分别为５天和４天。两个分离物均能由桃蚜以非持久性方式传毒，用昆诺藜作繁殖寄主均提取到了大量病毒粒子，提纯病毒粒子球形，平均直径２５ｎｍ。病毒外壳蛋白均由两种亚基组成，分子量分别为４２．５ｋＤ和２１．２ｋＤ，感病叶片组织中观察到了无定形的泡状内含体，在琼脂双扩散试验中，Ｐ－９３５和Ｂ－９３４均能与蚕豆萎蔫病毒（ＢＢＷＶ）抗血清（血清型Ⅱ）形成清晰沉淀线。根据以上特性，Ｐ－９３５和Ｂ－９３４均被鉴定为蚕豆萎蔫病毒，且都属血清型Ⅱ．初步调查表明杭州郊区豌豆病毒病均由ＢＢＷＶ引起，蚕豆病毒病主要有ＢＢＷＶ和黄瓜花叶病毒（ＣＭＶ）。     

根系分隔和施氮对蚕豆/玉米间作体系根系分布和形态的影响

为西北1熟制灌区豆科/禾本科间作体系高产高效提供科学依据,于2007年在甘肃省农业科学院武威绿洲农业试验站设计了蚕豆/玉米间作体系的田间根系分隔试验,研究蚕豆/玉米2种作物间根系分隔和施氮对作物根系空间分布、根系形态的影响.采用根系行分隔法进行田间作物间根系分隔,并用根钻法采集根系.蚕豆和玉米根系主要分布分别在0～40 cm浅土层和0～60 cm土层,且间作玉米根系在60～120 cm比根系分隔的多,较深根系分布有利于玉米的后期竞争恢复生长.玉米根系可以占据蚕豆地下部空间,而蚕豆的根却较少到间作玉米的地下部空间.种间互作和施氮增加了玉米和蚕豆在纵向和横向2个尺度上的根重密度、根长密度、根表面积、根系体积.蚕豆玉米间作和施氮扩展了2种作物根系纵向和横向的空间生态位,改变了作物根系形态,从而增加了作物水分和养分吸收的有效空间.