小麦种子纯度的分子标记检测方法

为了探索一种准确评价小麦品种种子纯度的技术体系,在比对了400个小麦品种的SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR指纹以及对上千份种子进行纯度检测的基础上,提出了检测种子纯度的策略:(1)联合使用SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR标记检测种子纯度,并推荐了7对SSR引物、5对EST-SSR引物和3对AFLP-SCAR引物为检测种子纯度的核心引物;(2)在待测品种的种子之间比对核心分子标记位点的带型,当某(些)个体与多数个体之间≥3位点的带型不同时,方可判定为杂株.此外,本文还就如何提高种子纯度检测的工作效率、降低检测成本,提出了合理利用核心引物和合理混合DNA样品的方法.     

30份特异玉米地方品种的遗传多样性分析

利用分布在玉米10条染色体上的83对SSR引物,分析30份玉米地方品种和2份玉米骨干自交系的遗传多样性。结果表明,有47对引物在32份玉米品种间表现稳定多态性,共检测到475个等位位点,每条引物检测到3～24个,平均为10.1个。32份材料间的遗传相似系数在0.487～0.752之间,平均为0.626。采用UPGMA法进行聚类分析,以遗传相似系数0.63为阈值,可以将30份地方品种划分为4个大类群,该结果与地理来源和表型分类的结果基本一致。     

SSR标记与田间种植鉴定玉米品种纯度的比较

从行业标准中筛选出8对适用于玉米品种纯度鉴定的引物组合,能区分90％以上的审定品种.96％的审定品种在8个引物组合中有4个以上的杂合位点,具有较高的杂合率和品种区分能力.38份来自全国种子市场的样品同时进行田间种植和SSR纯度鉴定,8对SSR引物组合检测出自交苗平均值为0.6％,异型株为1.8％,纯度为97.7％;田间...     

杂交水稻种子纯度田间种植鉴定的结果与分析

对192份杂交稻种子样品的纯度进行了田间种植鉴定,并对鉴定结果进行了分析研究.结果表明:纯度达96%以上的样品为147份,占鉴定样品的76.56%,其中纯度达98%以上的样品为40份,仅占鉴定样品的20.83%;不同组合及不同不育系和不同恢复系(父本)所配组合种子样品的纯度合格率差异悬殊,高至100%,低至0;不育系、保持系和其它杂株等3类杂株对样品纯度均有较大影响,当其中有2类杂株较多时,样品纯度合格率低.对提高杂交稻种子纯度的关键技术措施进行了讨论.     

基于双平台的InDel标记玉米杂交种纯度鉴定方法

种子纯度是种子质量检测重要指标,也是玉米生产中利用玉米杂种优势,获得高产稳产的重要保证。开发建立一套高效、高通量和低成本的玉米杂交种纯度鉴定方法,是我国玉米生产应用中迫切需要解决的问题。选用郑单958、京科968、农大108等10个玉米杂交品种为材料,利用20个InDel分子标记,建立了一套玉米杂交种纯度筛检分离的鉴定方法。该方法利用荧光毛细管电泳平台组建的多重PCR及多重电泳,结合KASP平台鉴定玉米杂交种纯度,实现高效、高通量和低成本的目标,经验证KASP平台纯度鉴定结果与预期结果一致。     

若干定性PCR方法部颁标准在检测转基因混合样品中的应用分析

以若干定性PCR方法部颁标准对含有0.5％的4份不同转基因混合样品进行检测,先以通用元件标准中的CaMV35s启动子、NOS终止子对混合样品进行初步定性PCR筛选。结果表明,4份样品中都含有转基因成分。Bt基因特异性标准检测表明,3#和4#样品含有转基因抗虫水稻成分。构建特异性标准PCR检测表明,2#、3#和4#样品含有转基因GTS-40-3-2大豆成分。以MON810、Bt176、NK603转化体事件标准进行品系特异性PCR检测,结果证实：1#和4#样品中含有Bt176转基因玉米成分;3#样品中含有Mon810转基因玉米成分;4份样品中均不含NK603转基因玉米成分。说明农业部颁布的定性PCR方法标准能满足于对多种转基因混合样品的检测,且检测结果准确,可靠。     

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。     

利用SSR标记技术检测玉米杂交种纯度

对玉米子粒DNA提取、SSR扩增片段检测方法等进行了研究,并以4个利用常规种子贮藏蛋白质电泳技术难以鉴定纯度的玉米杂交种及相应自交系和9对玉米SSR位点引物为材料,分别筛选出适合这些不同杂交种纯度鉴定的SSR位点引物,建立了一套利用SSR标记进行玉米杂交种纯度鉴定的技术规程.该程序包括从粉碎干种子提取DNA和利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离SSR扩增片段,对仪器设备要求较低、简单、快速,易于推广。     

玉米穗型和粒型性状的GWAS及其关联位点驯化和改良分析

以32份大刍草、68份玉米地方品种和来源广泛的294份玉米自交系为材料,在对294份玉米自交系进行简化基因组测序的基础上,采用GWAS方法对11个玉米穗型和粒型性状进行关联分析。结果表明,11个性状共检测到44个关联的SNP位点,其中,28个位点与6个穗型性状相关联,16个位点与3个粒型性状相关联。进一步整合32份大刍草和68份地方品种相应位点的序列数据,44个关联位点中共发现29个SNP在3类群体间共有。通过Fisher的精确检验发现,7个SNP的等位基因频率在大刍草到地方品种中发生了显著变化,14个SNP的等位基因频率在地方品种到自交系中发生了显著变化,3个SNP的等位基因频率则在大刍草到地方品种以及地方品种到自交系中均发生了显著变化,表明这些位点可能经历了驯化或/和人工改良。     

中国黄淮海地区玉米杂种优势候选位点的鉴定

通过对全基因组重测序数据分析发现120 122个高质量In Del和SNP变异位点,通过这些位点可以将具有不同遗传背景的285份玉米自交系划分为9大类群,包括黄淮海地区两大杂种优势群PA和SPT群。检测PA和SPT群间自交系基因型频率的分布和差异发现,1 251个杂种优势候选位点不均匀分布在玉米10条染色体上,其中,675个位点与42个已报道的杂种优势相关QTLs一致。基于候选位点,对部分黄淮海地区的主栽杂交品种进行杂合性分析,In Del和SNP结果均表明,这些位点的杂合性显著高于其他区域,研究结果验证了本研究获得的候选区域的可靠性,表明这些候选位点的杂合性已被广泛的运用于育种过程中。     

玉米功能性Insertｉon/Deｌetｉon(InDeｌ)分子标记的挖掘及其在杂交种纯度鉴定中的应用

InDel作为重要的遗传标记已被广泛用于作物连锁图谱的构建及多样性研究。通过生物信息学方法从玉米全基因组水平进行InDel标记的挖掘并对其在玉米杂交种纯度鉴定中的应用进行分析,根据B73全基因组序列(第二版)及Mo17的二代电子拼接序列发现了40 000多个InDel位点,其中约有11 400个含有InDel位点的序列可用于特异性引物的开发。新发展的143个代表基因(<1 kb)或基因内部的功能性InDel标记在B73及Mo17间得到了验证并用于玉米杂交种纯度的鉴定。经过分析,共有13个共显性InDel标记在6个杂交种亲本间表现出明显的长度多态(>50 bp)。结合玉米子粒DNA快速提取方法,利用这些共显性InDel标记对6个杂交种1 400多个样本纯度进行鉴定,结果显示该方法可以快速、准确、经济地鉴定玉米杂交种纯度。     

玉米人工合成群体S2遗传变异SSR标记评估

本研究利用SSR标记技术分析2个玉米人工合成群体S2分子水平的遗传变异,为群体合成及自交后代的选择提供一定理论依据。结果表明,40对引物在2个群体S2中共扩增出420个等位位点,每个SSR座位的等位基因数目为3～25个,平均为10.5个。GP-5S2的多态位点数、多态位点比例、基因型数、变异系数、基因杂合度等均大于GP-4S2,表明GP-5S2入选株系的遗传变异较GP-4S2大。遗传距离比较表明,不同群体S2间平均遗传距离大于群体内株系间平均遗传距离,群体内株系间平均遗传距离又远远大于株系内个体间平均遗传距离。根据遗传距离,可将60个单株分为5个大类10个亚类,GP-4S2部分株系和GP-5S2部分株系聚在同一亚类,表明GP-4S2和GP-5S2的部分株系可能有相似的遗传背景。因此,玉米人工合成群体亲本材料的选择应将田间鉴定与SSR检测结合,并根据育种目标确定合成材料的多少,而在自交后代选择中则应侧重系间选择。     

基于NYT 1433-2014中48对SSR引物的94份杂交稻亲本DNA分子数字指纹库研究

建立方法简便、分辨率高的水稻品种遗传多态性和真实性鉴定的分子指纹技术对于指导水稻育种和规范种子市场都具有重要意义。农业部颁布的水稻品种鉴定技术规程行业新标准是基于35个不同遗传特点的代表性水稻品种建立的SSR分子标记技术规程。本研究根据该标准方法,对94份杂交水稻亲本材料的遗传多态性和特异性进行了比较分析,结果表明,供试品种间至少具有3对以上引物扩增的DNA片段差异,即利用该标准能很好地区分供试杂交水稻亲本的遗传差异。对新标准中48对推荐引物的比较与分析表明,46对引物扩增的DNA片段多态性较高,而RM176和RM551两对引物扩增带多态性较低,因此在其染色体的其他位点可进一步研究多态性更高的分子标记。与标准中35个水稻品种的指纹库进行比较,发现了16个新的等位变异,这些位点可作为标准指纹库的信息补充,丰富标准库中的遗传信息。对94个杂交水稻亲本的分子指纹比较分析,发现23个亲本材料具有特异性分子标记,这些特异分子标记可应用于杂交组合的真实性以及杂交种子纯度的分子鉴定。根据供试亲本的数字分子指纹,构建了87个不育系与7个父本杂交的虚拟组合数字分子指纹库以及虚拟组合的真实性和纯度快速鉴定的特异数字分子标记。     

多重引物SSR技术鉴定玉米杂交种子纯度的研究

采用热碱法提取玉米种子DNA,并且运用多重引物(3对SSR引物)PCR对其进行SSR扩增,进行种子纯度鉴定。结果表明:①利用热碱法可以实现玉米种子的DNA快速提取,同时降低了检测成本;②利用三重引物PCR技术降低了检测结果的误差,提高了检测结果的准确性。因此,将这两种技术结合起来,将极大地推动SSR技术在玉米种子纯度鉴定中的推广和应用。     

利用核心SNP位点鉴别玉米自交系的研究

根据多态性水平、染色体位置等信息从公共数据库上筛选了48个玉米核心SNP位点。利用48重-SNPLex分型系统对105份玉米自交系进行SNP基因分型分析,探索SNP标记在玉米品种鉴定中的应用前景。结果表明,48个SNP位点中有42个位点峰型正常;PIC值在0.019～0.375之间,平均为0.242;任何两份自交系间的遗传距离均在0.015以上,即42个SNP位点的基因分型数据信息可以将105份自交系材料区分开。     

利用SSR标记分析高油玉米与普通玉米自交系间的遗传关系

利用120对SSR引物分析10个高油玉米自交系及其与21个属于不同优势类群普通玉米自交系间的遗传关系,并初步进行了种质类群划分。结果表明,供试自交系共检测到429个等位基因变异,平均每个位点的等位基因数为3.56个,多态性信息量为0.12～0.85;遗传距离为0.10～0.72,平均为0.57。聚类结果表明,两类自交系间遗传差异明显;高油玉米自交系与各普通玉米自交系以及不同优势类群普通玉米自交系间均存在较大遗传差异;普通玉米自交系聚类结果与生产上利用高优势杂交种的组配效果相吻合,高杂种优势组合的双亲自交系均属于不同类群,而在同一类群自交系间尚未组配出具有高杂种优势的组合。     

吉林省玉米新品种SSR标记指纹

以SSR标记为技术手段,利用20对核心引物,构建吉林省2005～2009年审定的174份普通玉米新品种的DNA指纹数据库,同时分析不同年份间审定品种的等位基因频率、等位基因数目、多态性信息指数的变化。结果表明,2005～2009年供试174份材料的平均等位基因数目略有下降,但平均多态性信息指数没有明显变化,不同年份间玉米品种的个别等位基因频率变化比较明显,分析可能在育种过程中人为施加了较强的定向选择而保留了下来,说明随着年份的变化,个别稀有等位基因可能在减少,但遗传多样性并没有降低。同时说明在评价玉米品种遗传多样性变化时,多态性信息指数反映的应该更加客观一些。吉林省玉米品种不同年度间的遗传多样性无明显变化,说明近些年吉林省审定的品种在育种资源、育种模式以及育种方向上变化较小,没有较大的突破。