玉米O2和Wx基因内及O16基因连锁SSR位点的等位变异研究

以13个o2o2基因型的高赖氨酸玉米自交系、3个o16o16基因型的高赖氨酸玉米自交系、13个wxwx基因型的糯玉米自交系和8个普通玉米自交系为材料,用3个o2基因内SSR标记(umc1066、phi057和phil12)、2个与o16基因连锁的SSR标记(umc1141和umc1121)和2个wx基因内SSR标记(phi027和phi061)检测上述材料的基因组DNA,了解3个基因内共7个SSR位点的等位变异情况。结果表明,7个SSR位点均有丰富的等位变异,这些变异可导致o2o2与O2O2基因型、o16o16与O16O16基因型间子粒赖氨酸含量的差异以及wxwx与WxWx基因型间糯性的差异。     

玉米杂交种产量相关位点分析及优异等位变异挖掘

采用NCⅡ设计,将13个玉米自交系配制42个杂交组合,选用120对SSR引物进行分子标记,采用基于回归的单标记分析方法,通过表型变异对标记变异的回归分析,筛选玉米产量相关等位变异位点,估计等位变异的效应和位点的基因型值,剖析杂种组合等位变异的位点效应。结果表明,筛选得到phi089、umc1142和umc1700等8个标记位点及其phi089-4、umc1142-5、umc1700-3、phi102-1、phi047-1、umc2317-2、bnlg1892-5和bnlg1352-3共8个优异增效等位变异位点;bnlg1352-3/5、phi089-4/7、umc2317-2/5、umc1142-4/5和bnlg1892-1/5共5个基因型值较大的位点为等位变异的优异杂合位点。构成杂合位点的2个等位变异位点各自的加性效应及其显性效应共同影响杂合位点的基因型值。HF12202、H2671、AMD1和MCO-1等材料携带着较多增效位点,属于优异亲本。     

在构建QPM近等基因系过程中对回交群体的SSR标记选择

优质蛋白玉米(QPM)遗传基础狭窄,以普通玉米自交系为遗传背景培育opaque-2近等基因系是QPM种质改良的重要途径。本文利用SSR标记技术,以opaque-2基因序列为背景开发的特异SSR引物phi057和umc1066作为标记,对构建中的95个QPM近等基因系回交群体BC1F1和BC2F1进行目标基因选择。结果表明,SSR标记phi057对大多数回交群体中的opaque-2基因的选择是有效的;在少数回交群体,如(多黄29×CA335)×多黄29,SSR标记phi057和umc1066不能区分单株间的基因型变异,针对这些材料,需要进行更深入的研究或开发新的SSR。     

利用SSR分子标记辅助选择构建QPM近等基因系

利用分子标记辅助选择构建QPM近等基因系,以phi057为特异性引物,对90个回交群体各世代进行选择,构建出一批来自不同遗传背景的QPM近等基因系。结果表明,引物phi057在QPM与普通玉米自交系间表现多态性,能准确区分O2O2、O2o2和o2o2这3种基因型。因此,利用微卫星标记引物phi057在QPM与普通自交系杂交、回交世代中进行o2基因的选择是可行的。实验中的大部分材料在回交5～6代后与轮回亲本的农艺性状极为相似并稳定下来。经卡方检验,OO和Oo的分离比例为1∶1,符合孟德尔遗传分离比例。     

利用BSA法发掘玉米抗灰斑病主效QTL

以玉米高抗灰斑病自交系齐319与高感病自交系Ye478构建的RILS(重组自交系)为试材,通过两年田间表型鉴定,选取极端表型家系高抗16个,高感15个,利用SSR分子标记,并结合群体分离分析方法(BSA)筛选玉米抗灰斑病连锁标记并进行基因定位。结果表明,在玉米第1连锁群上检测到1个主效抗病基因位点(QTL),与两侧的分子标记umc2614和bnlg1803遗传图距分别为4.74 c M和3.78 c M,该抗病基因位点可解释40.9%的表型变异率,抗病基因来源于齐319,加性效应达到了-7.817 5。     

基于SSR标记的玉米自交系遗传多样性分析

为了合理利用国内外玉米种质资源进行玉米品种改良,利用40个核心SSR标记对31份玉米自交系的遗传多样性进行分析.结果表明:40个核心SSR标记在31份不同来源的玉米自交系中共检测出190个等位变异,每个SSR标记检测得出的等位变异总数为3～11个,平均6个;有效等位基因数(Ne)为1.841～9.191,平均3.987...     

257份玉米自交系分子ID的构建

选取分布于玉米染色体10个连锁群上的100对SSR引物, 筛选出64对多态性稳定的引物对257份玉米自交系进行检测, 共检测出422个等位变异, 每对引物检测到的等位变异数范围在3～9个, 平均6.59个。根据引物的等位基因变异数, 将电泳谱带的统计结果数字化, 采用资源特征分析软件IDAnalysis1.0进行数据分析, 结果表明, 仅需10对引物(bnlg1154、bnlg1451、bnlg244、bnlg125、umc1127、umc1016、bnlg2291、umc2122、umc1545、bnlg197)就可构建一套供试自交系的分子ID, 可以快速、有效地区分玉米自交系。     

基于SSR标记的148份玉米自交系亲缘关系分析

利用40对核心SSR标记分析148份玉米自交系的遗传多样性与亲缘关系。结果表明,40对核心SSR标记在148份玉米自交系中共检测出136个等位变异,每个SSR标记得出的等位变异总数为2~6个,平均3.4个;有效等位基因数(Ne)变幅为1.232 3~5.005 0,平均2.393 9;基因多样性变幅为0.188 5~0.800 2,平均为0.525 2;引物的多态性信息含量(PIC)变幅为0.178 1~0.770 5,平均0.461 7。利用UPGMA聚类法将148份玉米自交系划分为Reid、旅大红骨、PB、Lancaster、塘四平头、中间类群,共6个类群,其中,主要以Reid、旅大红骨、PB、Lancaster和塘四平头这5个类群为主,种群的划分与系谱基本吻合。     

利用SSR标记分析热带、亚热带玉米自交系的遗传多样性

从本实验室确定的核心引物中筛选出39对扩增产物具有稳定多态性的引物,利用这39对SSR标记引物研究了35份热带、亚热带玉米自交系的遗传多样性。39对引物在供试材料中共检测到153个等位位点的变异,每对引物检测等位位点2～8个,平均3.92个;引物的多态性信息量(PIC)变化范围为0.27～0.79,平均0.59。聚类结果表明,41份自交系划分为3个类群,分类结果与系谱基本一致。     

西北旱区主要优质蛋白玉米自交系的遗传多样性研究

采用SSR标记技术对30个已知来源的优质蛋白玉米自交系的遗传背景进行了遗传多样性分析。结果表明,从筛选出的29对有多态性的SSR引物中共检测出141个等位位点,每个位点检测到等位基因3～8个,平均4.86个。SSR标记聚类将这些材料分为4个类群,主坐标分析将其分为8组。2种分类方法所得结果基本一致,主坐标分析更能详细反映30个自交系间的亲缘关系。     

普通玉米和O2玉米自交系间杂交种子粒赖氨酸含量及子粒性状的分析

用普通玉米自交系和O2玉米自交系进行双列杂交,对普通玉米×O2玉米(普×O2)、普通玉米×普通玉米(普×普)和O2玉米×O2玉米(O2×O2)三种类型杂交组合F1的子粒赖氨酸含量、产量、赖氨酸产量、容重、收获时子粒含水量进行了比较分析。结果表明:普×O2组合的赖氨酸含量介于普×普和O2×O2之间,但变化幅度较大;产量和粒重最高,容重和收获时子粒含水量介于两者之间偏近于普×普,赖氨酸产量和O2×O2接近。认为以普通玉米与O2玉米自交系组配杂交种是一种值得探讨的高赖氨酸玉米选育方法。     

大豆AK基因的克隆与序列多样性分析

基于NCBI网站下载获得的大豆AK基因cDNA序列设计特异引物,以大豆品种东农42总RNA为模板,通过RT-PCR获得约1 690 bp cDNA片段,经序列比对认定为AK基因序列。以19个赖氨酸和蛋氨酸含量特殊的大豆品种为材料,采用相同方法在RNA中进行扩增,并对产物测序,利用软件对所得序列进行分析。结果显示:在不同的大豆品种中AK基因的核酸序列存在两种变异方式,第一种是在336 bp产生1个T碱基突变的基因序列,第二种是在1 369~1 374 bp处出现"CAAGTG"6个碱基插入的序列;在蛋白质水平上,主要是在456~457个氨基酸处存在A和S两个氨基酸插入突变。AK基因结构完整,其编码的蛋白产物具有AA_kinase、Carbamate kinase-like、Aspartate kinase和ACT保守结构域。本研究首次对大豆中AK基因多样性进行了分析,为大豆天冬氨酸代谢途径其它相关酶基因的研究提供了理论依据,也为大豆AK基因在植物基因工程等领域的研究和应用奠定了良好的基础。     

水稻小穗簇生基因OsCL6的定位及候选基因分析

[目的]通过对水稻小穗簇生基因的定位与候选基因分析,为进一步克隆幼穗发育过程中缩短枝梗长度造成小穗簇生的功能基因奠定基础.[方法]以航天诱变育种技术处理常规优质稻品种粤农丝苗获得一个稳定遗传的小穗簇生突变体cl6为试验材料,与粤金银占构建F1、F2作图群体,对簇生基因进行定位,结合转录组测序对候选基因进行预测与评价.[...     

大豆BBX32基因生物信息学分析及基因编辑靶点设计

BBX32基因是一种含锌指结构的转录因子,广泛的参与植物生长和发育过程,但在大豆中,BBX32基因的具体生物学功能还尚未被解析.为研究大豆BBX32基因在大豆中的分子机理和生物学功能,本研究通过同源比对分析发现,大豆中含有两个与拟南芥BBX32同源的基因,分别命名为GmBBX32a和GmBBX32b.同时,通过检索RN...     

玉米光周期敏感基因ZmELF4的克隆及其亚细胞定位

以热带玉米自交系CML288为供试材料,根据拟南芥ELF4基因保守序列设计引物,采用RT-PCR方法克隆了ELF4在玉米上同源基因的全长cDNA序列(GenBank上的登录号为HQ009862)。序列分析表明,该基因cDNA序列全长683 bp,开放阅读框为432 bp,编码了144个氨基酸,与拟南芥、水稻的氨基酸序列同源性分别高达62%和75%,此外它们还共同包含一个高度保守的DUF1313未知功能结构域。利用基因重组技术分别构建了能够高效表达的过量表达载体pBI-ZmELF4和带有GFP标记的融合表达载体pGIT-ZmELF4-GFP,利用融合表达载体进行洋葱表皮瞬时表达实验,结果将ZmELF4定位于细胞核内,说明该基因在细胞核内起作用。     

诱导大麦LEA蛋白的抗旱基因及Eibi1基因研究进展

植物抗旱基因是植物在干旱胁迫下减少或免受胁迫损伤的保护机制。本文综述了大麦抗旱基因的种类、功能、结构以及基因的诱导和表达。同时总结了大麦抗旱基因在育种工程中的应用,以期为大麦的抗旱性遗传改良提供理论依据。     

玉米LRR-RLK基因家族鉴定和SIF亚家族表达模式分析

富含亮氨酸重复的类受体激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK)能够调节植物的生长发育、参与激素信号传导、抵御各种逆境胁迫,它是植物中已知最大的跨膜类受体蛋白激酶(receptor-like kinase,RLK)家族。SIF是LRR-RLK家族中的一个亚家族,该亚家族在拟南芥和棉花中被证明参与逆境胁迫。利用生物信息学方法对玉米B73基因组的LRR-RLK家族进行全基因组鉴定、系统进化、染色体定位和基因结构分析,基于LRR-RLK家族的分类结果,选择第Ⅰ亚家族SIF作为研究对象,分析该亚家族成员组织特异性表达以及对逆境胁迫的响应模式。结果表明,玉米LRR-RLK基因家族包含249个成员,这些LRR-RLK基因非均等地分布于玉米10条染色体上。系统进化分析可将其分为15类,各亚家族基因数量分布由1～51个不等。基于转录组数据的表达模式分析表明,玉米SIF亚家族基因在不同组织及逆境胁迫下的表达量不同,发现了多个可响应非生物胁迫(干旱胁迫、冷胁迫、热胁迫和盐胁迫)和生物胁迫(玉蜀黍平脐蠕孢、禾谷镰孢、瘤黑粉菌和蚜虫)的SIF基因。     

玉米真菌性病害抗性遗传、基因定位与克隆研究进展

玉米真菌性病害在玉米病害中占有重要的地位,给农业生产带来巨大的损失。概述了近年来国内外玉米真菌性病害抗性遗传、基因定位与克隆的研究进展,并提出了发展对策。     

转抗菌肽B基因和bar基因籼稻植株的再生

 运用基因枪法将含有bar基因和cecropin B基因的质粒pCB1导入籼稻品种特青的幼胚细胞,筛选后得到3株转基因植株。PCR检测和Southern杂交结果表明,外源基因已整合到水稻基因组中。转化当代植株表现出对Basta很强的抗性,同时也增强了对水稻白叶枯病的抗性。