辣椒EST-SSR标记的开发

对4000条辣椒EST序列进行筛选,获得了119条含有SSR的EST,共设计出35对EST—SSR引物,占所有EST序列的0．87％。在所有的SSR—ESTs中,二核苷酸重复含量最高,其次是三核苷酸重复。GA和AGA分别是二,三核苷酸重复中含量最高的重复基元。以不育系（cytoplasmic male sterility,CMS）,保持系基因组DNA为模板,对EST—SSR引物进行筛选,首次获得Pe21、Pe26和Pe27等3对特异引物,并扩增出特异片段分别为CMSPe2160、CMSPe260、CMS Pe27300. EST—SSR标记作为功能基因的一部分,可以直接揭示或反映相关基因功能,特异标记基因的一部分序列,它的应用将对进一步研究辣椒胞质雄性不育分子机理带来一定的促进作用。     

从小麦EST序列中开发新的SSR引物

小麦EST数量的迅速增加为开发新的SSR标记提供了宝贵的数据资源,本实验从国际小麦族EST协作网（ITEC）上公布的10 380条EST序列中检索到444条含有SSR的序列,检出率为4.1%。其中含二核苷酸重复单元和三核苷酸重复单元的SSR-ESTs分别为34条（7.7%）和347条（78.0%）。利用这些SSR-ESTs序列共设计135对cSSR引物,其中82对在小     

番薯属甘薯与牵牛EST-SSR标记开发及通用性分析

通过对番薯(Ipomoea)属的12 812条甘薯和28 422条牵牛EST唯一序列进行检索分析,在319条甘薯EST序列中发现了共328个EST-SSRs,平均每20.41 kb出现1个甘薯SSR;在936条牵牛EST序列中发现962个EST-SSRs,平均每17.87 kb出现1个SSR;在检索到的甘薯和牵牛EST-SSRs中,二核苷酸重复类型的SSR最多,分别占各自检索总数的44.51%和40.64%。利用SSR-ESTs分别设计了36对甘薯EST-SSR引物和92对牵牛EST-SSR引物,其中有28对甘薯引物在8个甘薯品种中有扩增产物,13对引物扩增产物具有多态性,多态性引物占所设计甘薯引物的36.1%;42对牵牛EST-SSR引物在甘薯基因组中可以扩增出清晰的条带,其中19对有表现较好的多态性,占设计的牵牛EST-SSR引物的20.7%。结果表明,牵牛EST-SSR标记在甘薯上具有通用性,可用于甘薯基因组多样性分析。     

枳壳EST-SSR标记的开发

GenBank上已公布的枳壳EST序列为开发新的SSR标记提供了宝贵的数据资源。本研究利用在线SSR鉴定软件SSRIT分析来自枳壳EST数据库的11029条Unigene序列。分析结果共发现327条EST序列含有348个SSR位点,占总数的2.96%。其中,三核苷酸重复的SSR类型最多,共有161个,占检索总数的46.26%。Primer 3.0设计合成58对EST-SSR引物,其中36对能扩增出产物,6对引物产生多态性分离,分别占所设计引物总数的62.07%和10.34%。本文研究成果为今后枳壳遗传多样性分析、遗传图谱构建及比较基因组等研究方面奠定了基础。     

棉花非冗余性EST-SSR新标记的开发及其评价

利用Clustal X等软件对公共数据库现有的393 753条棉花EST序列分析,得到349 815条非冗余EST序列,借助自主开发的SSRmine软件共发掘SSR位点11 372个,分布于10 507条EST中,EST-SSR的频率是3%,平均相隔21 kb出现一个SSR。在2~6 bp的重复基元中,三核苷酸和六核苷酸分别占34.1%、40.6%,二、三、四、五和六核苷酸基序分别以AG/CT、AAG/CTT、AAAT/ATTT、AAAAG/CTTTT和AAAAAG/CTTTTT的类型最多。利用去冗余的且在亚洲棉、陆地棉、海岛棉中没有被开发过的410条EST序列设计开发了200对非冗余性SSR引物,利用自主开发的SSRD软件通过SSR引物序列下载、预处理、Blastn、提取相似性分值≥81%的引物编号、提取引物冗余对、冗余引物写成一行等6个步骤去除来源于自身部分同源序列以及与CMD释放的不同棉种相似性SSR引物,得到了非相似性引物,定名为CRIXXX (CRI即Cotton Research Institute)。并分别选用棉花12个种的代表性材料对其中100对进行引物功效评价,包括多态信息含量(polymorphism information content, PIC)及引物通用性研究。结果显示,从自主开发的100对SSR引物筛选出56对均能在12份材料间扩增出稳定明显的条带, 其中多态性引物35对,多态率占35%。引物的PIC变幅为0.097~0.888,平均为0.482;1对海岛棉EST-SSR引物在12份材料间的通用性为100%,25对亚洲棉引物通用性为81%,74对陆地棉引物通用性为80.1%。     

花生栽培种EST-SSRs分布特征及应用研究

利用自行开发的20 160条花生栽培种荚果EST, 通过序列拼接, 获得8 289条无冗余EST。经搜索, 共检测出740个SSR位点, 分布于651条EST中, 发生频率为7.8%, 平均每6.8 kb EST序列含一个SSR位点。功能注释结果表明具生物过程、分子功能和细胞组分的EST分别为73、111和56条。在花生荚果EST-SSR中, 三核苷酸重复类型出现频率最高, 占总SSR的62.8%, 其次是二核苷酸重复类型, 占总SSR的33.6%。在出现的26类重复基序中, AG/TC重复基序出现频率最高, AAG/TTC次之。利用Primer premier 5从651条含有SSR的EST中共设计引物233对, 从中随机选取100对引物检测EST-SSR在花生栽培种中的多态性及在野生种中的可转移性。结果表明, 有86对引物在供试的22个花生栽培品种中得到有效扩增, 其中10对在栽培种中具有多态性, 每对引物检测出的等位基因数2~3个, 平均2.2个。可扩增引物在野生种中的可转移率为12.5%~100%,平均96%。在野生种间检测出多态性的引物76对,每对引物检测出等位基因2~9个, 平均4.06个。     

南瓜属EST-SSR标记的开发及在杂种纯度鉴定中的应用

为利用SSR标记进行快速、准确的南瓜杂交种纯度分析,进行了南瓜EST-SSR标记的开发.从NCBI数据库下载1 457条南瓜属作物EST序列,去除冗余序列后进行SSR位点搜索,共得到215条含有SSR位点的EST序列.这些SSR位点包含111种重复基元,其中二核苷酸(62个,占28.84％)和三核苷酸(86个,占40....     

猕猴桃EST序列的SSR信息分析

从NCBI公共数据库中最新公布的猕猴桃表达序列标签（Expressed Sequence Tag,EST）中随机抽取56,400条序列,应用SSRHunter软件查找微卫星（Microsatellite,SSR）重复序列。研究结果表明,从猕猴桃EST序列中获得了7939条SSR,其中包括二核苷酸重复5131条（64.63%）,三核苷酸重复1237条（15.58%）,四核苷酸重复284条（3.58%）,五核苷酸重复397条（5.00%）, 六核苷酸重复890条（11.21%）。大约每2.48kb 长度的单一基因序列中即存在1个SSR, 即平均7个单一基因中存在1个SSR。二核苷酸重复序列是最丰富的重复单元,其次为三核苷酸重复和六核苷酸重复。在所获得的SSR重复单元中,AG/CT为优势重复,共分布4654条（90.70%）。通过筛查猕猴桃EST序列中的SSR,可为猕猴桃基于EST-SSR的分子生物学研究奠定理论基础。     

基于转录组测序的槜李EST-SSR标记开发

为开发槜李EST-SSR标记,本研究利用MISA软件筛选了槜李花转录组测序获得的35584条Unigenes,对其SSR信息进行分析后,利用Primer Premier 3.0软件设计EST-SSR引物,并随机选取40对SSR引物对12个李品种进行EST-SSR引物筛选及多态性分析。结果发现,在槜李花转录组中共搜索到个10791个SSR位点,分布于8433条Unigenes,SSR发生频率为23.70%,平均每3.71 kb含有1个SSR;SSR重复基元中二核苷酸重复出现频率最高,占总SSR数量的52.98%,其次为三核苷酸重复(占24.00%)和单核苷酸重复(占20.95%);二核苷酸重复基元以AG/CT为主(85.95%),三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主(31.24%)。利用Primer Premier 3.0软件共设计出9870对候选引物,随机选择40对引物对12个李品种进行SSR引物筛选及多态性分析。40对引物均能扩增出预期大小的条带,有效扩增效率为100%,40对引物中有5对引物在12个李品种中表现出多态性。本研究开发的EST-SSR标记可为李属植物遗传多样性分析提供丰富的候选标记,同时可为槜李发育相关功能基因定位、遗传图谱构建、及分子标记辅助育种等研究提供帮助。     

鸟巢蕨EST-SSR标记的开发与应用

为加速分子标记在鸟巢蕨研究中的应用,利用鸟巢蕨EST序列开展了EST-SSR标记的开发和应用研究。利用MISA软件对鸟巢蕨EST序列进行SSR位点查找,分析EST-SSR的总体特征,并利用Primer 3.0软件设计40对引物,选用10份蕨类材料检测引物的多态性。从42 907条鸟巢蕨EST序列中检测到6 067个SSR位点,其出现频率为1/6.62 kb,包括106种重复基元。在鸟巢蕨EST-SSR中,二核苷酸重复(2 873个,47.35%)是最主要的类型,其次是三核苷酸(1 107个,18.25%)和单核苷酸(972个,16.02%)。出现最多的重复基元是AG/TC(1 371个,22.60%),其次是CA/GT(1 066个,17.57%)和A/T(628个,10.35%)。设计合成了40对EST-SSR引物对10份蕨类材料进行PCR扩增,26对引物能扩增出明显条带,其中17对引物扩增出了65条多态性条带,平均每对引物多态性带为3.82条。遗传分析表明,10份蕨类材料之间的遗传相似系数为0.338~0.815,可将供试蕨类材料分为2个类群。从鸟巢蕨EST序列中开发SSR标记是有效和可行的,开发的EST-SSR引物可用于蕨类植物遗传分析研究。     

鹅掌楸EST-SSR引物开发及通用性分析

通过对6520条鹅掌楸EST序列进行检索,在364条ESTs中发现394个SSRs,鹅掌楸EST-SSRs平均密度为每8.5kb含有1个SSR;在检索出的SSRs中,二核苷酸重复单元的SSRs类型最多,占总数的61.9%。利用SSR-ESTs序列共设计176对EST-SSR引物,其中132对在鹅掌楸上有扩增产物,66对扩增出多态,多态性引物占所设计引物的36.9%。这批EST-SSR引物在物种之间具有较高的通用性。研究表明在鹅掌楸中表现多态的66对EST-SSR引物,85%在中国马褂木中有扩增,54%在白玉兰中有扩增。     

甘蓝细胞质雄性不育相关基因orf138的分子特性分析

为了研究甘蓝雄性不育机制,根据萝卜CMS相关基因orf138的序列信息,设计特异引物,并在甘蓝不同类型不育系和保持系中鉴定PCR产物的稳定性。随后利用Tail-PCR技术,扩增获得此基因的侧翼序列并进行了生物信息学分析。结果表明在甘蓝不育型材料中,能够稳定扩增出300 bp左右的单一条带,而在其他细胞质不育类型和可育材料中均未扩出条带,经多次验证结果稳定可靠。甘蓝中orf138的上下游侧翼序列有效碱基1789 bp,通过生物信息学分析,获得包括起始密码和终止密码的orf138的完整序列共417 bp。同源性比对结果显示：与甘蓝型油菜﹑白菜和萝卜的orf138片段具有高度保守性。分析侧翼序列表明甘蓝orf138的3’端是由ORF83、trnfM、ORF125等基因片段构成的一个复杂序列。获得了甘蓝OguCMS特异的分子鉴定标记,明确了orf138在甘蓝线粒体中的位置,以上结果为甘蓝雄性不育的进一步研究奠定良好的基础。     

大白菜抗TuMV抗源的选育

大白菜抗源“8407”是河北省农林科学院蔬菜研究所选育的高抗芜菁花叶病毒(TuMV)的抗源材料.1985年经国家专家组验收为国家大白菜抗源.1987年鉴定,“8407”对全国十个省市19个TuMV分离物中的17个表现免疫,两个有轻微症状,因此被确认为我国大白菜对TuMV垂直抗性最好的抗源材料.该材料是1978至1983年从青麻叶系统内蒙古长炮弹品种,经连续6代自交选育而成.在逐年自交的同时,进行了亲和指数和配合力的测定.1983年用“8407”抗源和另一自交系,育成高抗TuMV兼抗霜霉病和软腐病的多抗型“8361”新品种.     

Quantitative trait loci analysis for resistance against Turnip mosaic virus based on a doubled-haploid population in Chinese cabbage

Turnip mosaic virus (TuMV) as the major virus infecting Brassica crops, often cause severe yield and quality losses in Chinese cabbage production in China. In this study, quantitative trait loci (QTL) analysis for TuMV resistance was conducted with a population of 100 doubled-haploid lines derived from the F₁ between 91-112 (resistant) and T12-19 (susceptible) through microspore culture. A total of 376 molecular markers including 235 amplified fragment length polymorphisms, 129 random amplified polymorphic DNAs, 10 simple sequence repeats, one SCAR and one morphological marker were employed to construct a linkage map with 10 linkage groups covering 809.1 cM with an average distance of 2.2 cM between loci. Resistance was assessed by artificial inoculation at the seedling stage and at the adult stage in field conditions, respectively. Four QTLs controlling TuMV resistance were identified with JoinMap QTL 4.0 and interval mapping method. Two QTLs ( Tu1 , Tu2 ) were associated with resistance at the seedling stage, each accounting for 58.2% and 14.7% of the phenotypic variation, respectively. Two QTLs ( Tu3 , Tu4 ) were found corresponding to the disease resistance at the adult plant stage, explaining 48.5% and 32.0% of the phenotypic variation, respectively. Marker-assisted selection for these major QTLs involved in TuMV resistance could be useful in Chinese-cabbage breeding programmes.     

与大白菜抗霜霉病基因连锁的分子标记研究

【研究目的】 研究与大白菜抗霜霉病基因紧密连锁的DNA分子标记。【方法】利用高抗自交系‘660’和高感自交系‘654B’及其杂交F2群体162个单株为材料,采用构建抗、感病池,利用BSA法筛选了87对SSR引物,35对拟南芥抗霜霉病相关基因的特异引物,其中特异引物RPP13P2和RPP131-2R在抗感病亲本和抗感病池中扩增出一条多态性片段RPP13MK,利用这对引物对F2代单株构建的分享群体进行扩增,验证标记RPP13MK与目的基因的连锁关系,Mapmaker 3.0软件计算遗传距离。【结果】通过F2单株验证后证明RPP13MK与抗霜霉病基因紧密连锁,其遗传距离为5.6 cM。【结论】获得了一个与大白菜抗霜霉病基因紧密连锁的分子标记RPP13MK。     

富贵竹种质资源遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对10份富贵竹(Dracaena sanderiana)材料进行了遗传多样性研究。从 36个引物中筛选出 8个有效引物,共扩增出125条带,其中多态性条带为69条,多态性比率为55.2%,遗传相似性系数范围在0.64～0.95之间。根据ISSR标记的结果,采用UPGMA聚类分析方法,可将供试材料分为3大类群。研究结果表明, 供试富贵竹材料的遗传多样性相对较低,迫切需要拓宽富贵竹的遗传基础。     

甘蓝多抗性抗源筛选及抗病品种选配鉴定分析

通过对甘蓝种质材料815份自交系的主要经济性状和抗病性的初步选择,入选了比较优良的自交系612份。然后利用研究建立的甘蓝室内苗期TuMV、Br、CMV抗性鉴定方法,结合田间自然抗病性鉴定方法,鉴定筛选出H8501、B8502、J8806、B9505等4个抗源。并以抗源为母本,以经济性状优良,配合力高和抗病的另5个自交系为父本杂交18个组合。经对组合抗病性和主要经济性状鉴定分析,结果表现组合均抗病,同时优质性和丰产性均优良的有8个组合,其中4个组合参加品种区域试验并通过了省级和国家品种审定。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育分子特性研究

大白菜CMS96细胞质不育系是由大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质不育源杂交、多代回交后获得的。该不育系生长势旺、不育性稳定,不育度和不育株率均为100%,蜜腺正常,在大白菜杂种一代生产中具有广阔的应用前景。为了定位大白菜CMS96细胞质不育所属的类型和获得其不育有关的特异序列,依据atp9、coxI、orf138和orf224保守序列设计4对引物,对3组11份大白菜材料线粒体DNA进行PCR扩增,每组材料内包含同核异质PolCMS、OguCMS、CMS96三种大白菜不育系和一种共用保持系。结果表明,atp9和coxI引物在所有材料中均有扩增产物,供试材料间没有差异;而orf138和orf224引物扩增产物存在差异。orf138引物仅在全部OguCMS和CMS96不育系中扩增出309bp特异带,而保持系和PolCMS不育系没有扩增产物;orf224引物仅在所有PolCMS中扩增出689bp特异带,而保持系、OguCMS和CMS96不育系没有扩增产物。同时,对保持系和不育系花组织mRNA进行RT-PCR分析,进一步验证了orf138和orf224引物扩增产物的特异性和一致性。同源性分析结果表明,利用orf138引物所获得的309bp大白菜mtDNA特异片段均与萝卜OguCMS、甘蓝型油菜OguCMS萝卜体细胞杂种所具有的Oguorf138高度同源,二者有172个核苷酸完全相同,有58个氨基酸完全相同;orf224引物所获得的689bp大白菜mtDNA特异片段与甘蓝型油菜的Polorf224高度同源,二者有677个核苷酸完全相同,有225个氨基酸完全相同,同源性均达到100%。初步认为大白菜OguCMS和CMS96不育系具有相似性,OguCMS萝卜所具有的orf138是导致二者不育的原因;Pol甘蓝型油菜所具有的Polorf224是导致大白菜PolCMS不育的原因。     

濒危珍稀植物半枫荷转录组中SSR位点分析

分析半枫荷转录组中的SSR位点信息,并设计简单重复序列(SSR)引物,以期为半枫荷EST-SSR分子标记提供有力工具。利用MISA工具筛选了半枫荷转录组测序获得的77629条Unigenes,对其SSR位点信息进行了分析;在此基础上利用Primer 3.0设计SSR引物,并随机选择50对SSR引物对4株不同来源的半枫荷进行多态性扩增分析。在半枫荷的转录组中,共找到15041个SSRs,分布于10669条Unigenes,SSR位点发生频率为13.74%,含多个位点的序列数为3114,占SSRs位点总数的29.19%,以复合形式出现的位点数2044个,占SSRs位点总数的19.16%,SSRs的平均距离是3.2 kb。SSRs位点中二碱基重复是主要类型,占总SSRs的42.17%;其次是单碱基重复基序(38.25%)SSRs。所包含的重复基元中,单碱基重复基元A/T(5572),二碱基重复基元AG/CT(4845)是优势重复基元类型,分别占总SSRs的37.05%、32.21%。利用Primer 3共设计出28590对SSR引物。随机选择50对引物进行PCR扩增,其中44对(88.0%)扩增出清晰、可重复的条带,15对(34.1%)扩增条带表现出多态性。半枫荷转录组SSR位点出现频率高,类型丰富;大量的SSR为其遗传多样性分析、分子标记辅助育种和遗传图谱构建提供了丰富的候选分子标记。     

大白菜eIF(iso)4E.a假基因突变体的鉴别及相关检测标记的开发

马铃薯Y病毒在侵染寄主时与eIF4E或eIF(iso)4E的相互作用是一种普遍机制。大白菜病毒病主要病源是TuMV,TuMV在侵染大白菜时能同时与eIF4E和eIF(iso)4E发生作用,且在大白菜基因组中上述两基因各有三个拷贝。因而鉴定大白菜资源在上述两个位点的多样性、发现各位点的功能缺失突变体至关重要。采用同源克隆和Tail-PCR技术,鉴定了12份大白菜抗/感TuMV材料中eIF(iso)4E.a位点的多样性。结果表明：5份材料的eIF(iso)4E.a基因组序列完整,但与已知序列相比均存在显著差异,包含3种新的单倍型;7份材料的eIF(iso)4E.a缺失了第四、五外显子及3'端约1 kb的大片段,是个假基因。同时开发了鉴别完整基因与假基因的共显性标记。该策略为鉴定大白菜中eIF4E和eIF(iso)4E其他位点的多样性提供了借鉴,开发的相关检测标记可以作为标记辅助选择的工具用于创新抗病毒大白菜新种质及培育抗病毒大白菜新品种。