结球甘蓝迟抽薹基因RAPD标记转SCAR标记

本研究以与结球甘蓝迟抽薹基因连锁的N1750为引物,应用RAPD技术进行PCR扩增,检测到迟抽薹基因,对特异片段进行回收、克隆和测序,依据测序结果设计SCAR引物。在166株BC1群体(A21与P02杂交得到F1再与P02回交)中通过与RAPD标记的比较,SCAR扩增结果同RAPD扩增结果完全一致,从而证实了SCAR标记的准确性。实验结果表明,与甘蓝迟抽薹基因连锁的RAPD标记被成功转化为SCAR标记,为甘蓝分子标记辅助选择育种提供了基础。     

红花草莓红花基因RAPD标记转化为SCAR标记

红花草莓不但具有经济价值,还具有很高的观赏价值。本研究将3个与红花基因连锁的RAPD标记即AW65679（1031bp）、S484（620bp）与S1383（500bp）进行了克隆与核苷酸测序,并根据测序结果设计4对SCAR引物,将这4对引物对红花草莓品种粉红熊猫、白花草莓品种鬼怒甘及它们的杂交后代进行PCR扩增程序优化和鉴定,筛选出一对SCAR引物可扩增出与红花基因连锁的特异片段AW65679（1038bp）,这就是与红花基因连锁的SCAR标记。SCAR标记因其稳定性好,重复性高将为草莓分子育种开辟一条新的有效途径。     

甘薯抗茎线虫病基因的遗传分析及SCAR标记

以甘薯抗茎线虫病品种徐781和感茎线虫病品种徐薯18的杂交F1分离群体的174株单株为材料,对甘薯抗茎线虫病基因的遗传进行了分析。结果表明,徐781的抗茎线虫病为单基因控制,推测其基因型为Rrrrrr,徐薯18的基因型为rrrrrr。采用BSA-RAPD相结合的方法,筛选940条随机引物,发现10条引物在抗、感池间表现多态性。用这10条引物检测两亲本及建池单株,发现只有引物OPP03在8株抗池单株中扩增出一条在8株感池单株中所没有的特异条带,认为该标记与甘薯抗茎线虫病基因连锁。根据该标记对F1代174个单株的扩增结果,利用Mapmaker3.0软件计算遗传距离,表明该标记与抗茎线虫病基因间的遗传距离为14.2cM。将该片断回收、克隆、测序,表明其长度为878bp,该标记命名为OPP03878。根据测序结果,设计1对特异引物,进行特异性扩增,成功地将OPP03878标记转化为SCAR标记,用亲本及分离群体验证表明该分子标记稳定性好。     

SCAR标记转化失败的原因和对策

SCAR标记作为一种快速、简便可以直接应用的分子标记,在标记辅助选择育种中发挥着重要的作用。但是目前SCAR标记的转化效率不是很高。本文从引物设计、序列相似或多拷贝及DNA甲基化等方面分析SCAR标记转化失败的可能原因;同时从引物设计技巧、PCR反应条件、借助CAPS和SSCP技术以及借助原始标记邻近序列等方面综述了SCAR标记转化失败的情况下获得序列特异性标记的几种有效补救手段。     

黄瓜序列特征性扩增区域标记(SCAR)的开发

黄瓜的分子标记连锁图谱研究已经到了比较和整合的阶段,然而可用于黄瓜作图的锚定标记却并不多.本研究利用华北类型和欧洲温室型黄瓜自交系S94和S06作为PCR模板,通过将二者差异的RAPD和SRAP条带克隆、测序并根据测序结果设计特异引物,成功获得了118个SCAR标记.经4个典型黄瓜种质材料PCR验证,引物多态性比例高达10%以上.本研究获得的SCAR可望用于黄瓜遗传图谱的构建和整合.     

棉花抗卷叶病RAPD和SCAR标记研究

利用RAPD对抗卷叶病品系CNH 123、CNH 1012和感病品系CNH 1020、CNH 120分别建立了抗、感病多态带,用80个引物进行PCR扩增.引物OPC 02在抗病品系CNH 123和CNH 1012中得到1700 bp的特征片段,建立了10个抗病及感病DNA库并进行混合分组分析,在F2群体用OPC 02重现了上述特征片段,并将该片段改造为SCAR标记,设计引物对为5'-GT-GAGGCGTCAGAGGGAT-3'(正向)and 5'-GTTGCCGTGCACTAGGCT-3'(反向).利用Mapmaker软件得到10个F2分离群体的RAPD分离图谱.     

结球甘蓝抗霜霉病基因连锁的SCAR标记开发

结球甘蓝霜霉病是由十字花科寄生霜霉菌引发的严重病害。本研究利用高代自交系‘R103’抗病亲本和‘S101’感病亲本及其F2分离群体,于霜霉病病发高峰期田间自然诱发抗性鉴定,由单基因显性控制。运用AFLP分子标记技术,结合BSA法,对双亲和2对抗、感基因池的筛选和验证,获得2个与结球甘蓝抗霜霉病基因相关的AFLP标记。204 bp BoRAAC/CAC标记转化为SCAR标记,发现在抗病亲本和抗病池中与感病亲本和感病池中条带只存在量上的差异,在抗性选择起中只能起辅助作用;191 bp BoRAAG/CTC标记(EU-635443.1),转化为SCAR标记,仅在抗病亲本和2个抗病池中获得目的条带,经F2群体单株验证后,与抗性位点的遗传距离为5.7cM。利用BoRAAG/CTC113标记对F1和BC1群体与多年苗期霜霉病抗性鉴定的20份结球甘蓝种质资源进行验证和筛选,该标记与品种(系)的霜霉病抗性吻合率达到95%,初步表明该标记可应用于早期结球甘蓝抗霜霉病抗性辅助选择。     

杂交油菜"蜀杂6号”特异序列扩增标记(SCAR)建立及其在杂种鉴定中的应用

用100个随机引物对"蜀杂6号”父、母本进行RAPD扩增,选出5个能在父、母本中产生多态性扩增的引物.在杂种F1代中验证它们的特异性和稳定性,从中筛选出能从杂种F1代中稳定扩增"蜀杂6号”父、母本特异标记的随机引物GE204和GE222,并对它们扩增的父、母本特异标记片段进行克隆和测序.根据测序结果设计的特异序列扩增引物,将"蜀杂6     

与黄瓜抗炭疽病相关基因连锁的基因片段及SCAR标记

为建立黄瓜抗炭疽病分子标记辅助选择技术体系,以黄瓜抗病亲本66和感病亲本A18以及它们的F1、F2、BC1群体为试材,对黄瓜抗炭疽病的遗传规律进行了分析,结果表明,其抗性是由一对单隐性基因控制的,感病相对抗病为不完全显性.将炭疽病抗性相关基因的一个共显性AFLP标记进行了测序,根据序列特点设计了特异的SCAR引物SCE...     

香蕉TCP家族的全基因组鉴定及对低氮胁迫的响应

TCP(Teeosinte branchedⅠ,Cycloidea,Proliferating cell fatcors 1和2)是含有一个高度保守非典型的bHLH(basic-Helix-Loop-Helix)保守结构域的植物特有转录因子基因家族之一,参与调控植物生长发育和非生物胁迫响应等生理过程。为了探究香蕉(Musa acuminata)TCP基因家族对低氮胁迫的响应,本研究从全基因组的分布、蛋白质理化性质、保守结构域等生物信息学方面阐述了香蕉MaTCPs基因家族成员的基本特征,并且对香蕉叶片和根在低氮胁迫下的MaTCPs基因家族成员的表达模式进行了分析。结果表明,香蕉TCP转录因子家族共包含48个成员,可分为ClassⅠ(PCF)和ClassⅡ(CYC/TB1和CIN)两个亚家族,所有成员均定位于除Chr.09和chrUn_random以外的染色体上,且存在多个串联重复基因对。在低氮胁迫下,香蕉MaTCPs基因家族大部分基因表达量上调,且在不同的组织中表达模式不同。同一亚家族基因在根和叶中表现出一致的表达模式。这些结果表明Ma TCPs家族成员可能参与了香蕉对于低氮胁迫的响应。本研究将为香蕉低氮胁迫的机制研究和香蕉TCP转录因子家族的功能分析提供理论基础,为香蕉抗逆育种提供参考。     

工业大麻雄性相关RAPD和SCAR标记的筛选与鉴定

利用42条RAPD（Random Amplified Polymorphic DNA）随机扩增引物分析工业大麻品种“火麻一号”组成的雄性或雌性DNA池（DNA pools）,结果显示,引物OPV-08扩增得到一条大小为869bp与工业大麻雄性相关的特异条带。根据测序结果,合成了两条SCAR（Sequence Characterized Amplified Region）标记引物,该SCAR标记不仅可以对工业大麻雌雄异株材料花期已知性别的雌雄植株进行准确鉴定,还可以对幼苗期未知性别的大麻雌雄植株进行鉴定;也可对雌雄同株材料可能出现的雄化进行早期鉴定。这不仅为工业大麻早期性别鉴定提供基础,且为减少雌雄同株材料的雄化提供支撑。     

Screening and Identifying Two Specific Molecular Markers in Maintainer Line of Cytoplasmic Male Sterility Cauliflower （Brassica oleracea var. botrytis）

Cytoplasmic male sterility （CMS） is a maternally inherited trait that prevents the production of function pollen, but maintains female fertility. It has been widely used in breeding programs to product F1 hybrid seed in some crops （Hanson, 1991）. However, in some plants the CMS lines usually have some harmful characters such as plant dwarfness, etiolation in cauliflower. To obtain perfect CMS lines, a long time usually five to eight years is necessary. So how to fully utilize the obtained CMS lines for accelerating the development of new hybrid seed is very important. Here, in order to select high-quality paternal materials for cytoplasmic male sterility （CMS） cauliflower NKC-A in early stage, analyses of RAPD and ISSR were performed. Total 2 160 detectable bands were obtained by RAPD using 406 random primers. Among all these primers only the amplifications of primer S2121（5＇ GTGGCTCTCC 3＇） were polymorphic. A 934 bp band only existed in maintainer line. After cloning and sequencing, specific primers were designed to transform the RAPD marker into specific PCR marker, which was named S2121900. Furthermore, total of 30 ISSR primers were also analyzed which produced 306 detectable bands.     

利用分子标记鉴定白菜细胞质雄性不育类型的研究

通过对9份白菜细胞质雄性不育材料的不育胞质类型进行分子标记鉴定,以期为今后更好的利用分子标记来进行辅助育种奠定基础。通过CTAB法提取白菜的基因组DNA,根据GenBank中orf138基因保守序列设计2对特异引物,对9份白菜基因组DNA进行PCR扩增,将扩增出条带的PCR产物进行测序,在NCBI中进行同源性比对,最终确定其不育胞质类型。结果表明：2对特异引物PI/PII和PIII/PIV只在4份白菜雄性不育基因中均扩增出条带,在另外5份材料中未扩增出条带,与田间育性鉴定相符,获得4份白菜Ogura胞质雄性不育的分子标记;在GenBank中用BLAST进行同源性比对分析,发现L1-CI、L3-CI、L3-F1 3个不育材料的特异片段与已报道的青花菜Ogu CMS所具有的Ogu orf138基因（Genbank登录号：HQ149728）同源度高达100%,L1-F1的同源度达99%,出现了一个变异位点,另外5份材料的胞质不育类型有待进一步研究。通过该方法鉴定出9份材料中有4份材料是萝卜胞质雄性不育的材料,得到了4条分子标记,该结果可为白菜细胞质雄性不育的分子鉴定提供了新的标记,也为今后利用分子标记辅助育种奠定了基础。     

Mutation breeding of Highgate (Musa acuminata, AAA) for tolerance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense using gamma irradiation

Explants of in vitro-grown cultures of banana (Musa spp., AAA Group cv. Highgate) were exposed to various doses of gamma radiation to evaluate the effectiveness of inducing mutations and also with the aim of producing variants tolerant to the fungus Fusarium oxysporum f. sp. cubense. This fungus causes fusarial wilt or Panama Disease in banana and plantain. Based on phenotypic variations in regenerated plants, factors of effectiveness were calculated for each type of explant. Factors of effectiveness for Types I and III explants (recently dissected apices and corms respectively) showed a similar trend and were higher than that from Type II explants (apices cultured in liquid medium for 28 days). The highest factors of effectiveness were obtained at doses of 0.8 and 2.0 krad for explant Types I and III respectively. Regenerated plants were screened for tolerance to the fungus under greenhouse conditions. Twelve weeks after inoculation, 9 (0.9%), 3 (0.3%) and 8 (0.5%) plants regenerated from explant Types I, II and III respectively had less than 10% vascular invasion of their corms with no external symptoms of the disease. These plants were considered tolerant to the fungus and were multiplied, ex vitro, for field screening. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

对除草剂敏感致死水稻bel基因的RAPD和SCAR分子标记

以8077s与抗感的籼稻品种丰35亲本及杂交后自交所得的F2群体为材料，采用群分法（Bulked Segregant Analysis, BSA），从210个10mer随机引物，找到两个水稻苯达松敏感池和抗感池之间表现多态性的特异引物——S20和S316，分别产生的标记片段为S20-440和S316-590。它们与bel基因的连锁距离分别为12.132 cM和7.97 cM。对RAPD扩增标记的片段进行克隆、测序，根据测序结果合成两对特异性的SCAR引物，包含原有的RAPD序列。SC01引物在敏感单株中扩增出一条423 bp带；SC02引物在敏感单株中扩增出一条606 bp带，它们的SCAR标记与bel基因的连锁距离为10.66 cM和7.04 cM。应用SCAR标记对水稻恢复系进行了辅助选育。     

用重组自交系构建西瓜分子遗传图谱

用可溶性固形物含量高、皮薄、感枯萎病的栽培西瓜自交系(Citrullus lanatus var. lanatus)97103和可溶性固形物含量低、皮厚、抗病的野生西瓜种质(Citrullus lanatus var. citroides)PI296341杂交所得重组自交系F8的117个单株为作图群体，构建西瓜分子遗传图谱。该图谱包含87个RAPD标记、13个ISSR标记和4个SCAR标记，分为15个连锁群，包括1个最大的含31个标记的连锁群(277．5cM)、6个大的含4—12个标记的连锁群(51.7cM—172．2cM)和8个小的含2—5个标记的连锁群(7．9cM—46．4cM)，覆盖基因组的1027．5cM。两个标记间的平均距离为11．54cM。该图谱为以后获得饱和的分子遗传图谱、重要农艺性状的QTL分析以及图谱克隆抗病基因奠定了坚实的基础。     

河南栽培大豆的RAPD品种鉴定和聚类分析

用CTAB法提取了10个大豆品种总DNA,使用RAPD技术对其进行了品种鉴定和聚类分析。从73条随机引物中筛选出12条扩增出较稳定DNA条带的引物扩增这些品种总DNA,共扩增出67条带,大小0．2-5 kb,每种引物扩增出4-9条带;多态性条带共51条,多态性比例为76．12％。利用SPSS11．0软件所做的统计分析和聚类分析结果表明,10个品种间的相似系数在0．528-0．776之间,平均相似系数为0．641 6;可聚成3类:豫豆24号、周豆11号、周豆 12号、豫豆11号、周豆13号、豫豆6号,可聚为A类;中作98-3和豫豆15号可聚为B类;豫豆26号和豫豆22号聚为 C类。同一类品种间体现了一定的相关性。     

簇毛麦6V染色体短臂特异分子标记的开发和应用

为开发簇毛麦6V染色体短臂特异的分子标记,并利用这些标记对缺失系进行鉴定,选用11个RGA和17对STS引物进行多态性分析,其中1个RGA引物和1对STS引物在对普通小麦扬麦5号、簇毛麦及普通小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系进行多态性分析时,分别检测到一条约1 000 bp和约800 bp的多态性片段,将这两个标记转化为稳定的特异性分子标记,分别命名为CINAU17-1086和CINAU18-₇₂₃。运用这两对引物对一系列材料进行扩增,只有含6V染色体短臂的材料才能扩增出相应的特异条带,表明这两个标记均位于簇毛麦6VS上。进一步利用簇毛麦6VS缺失添加系、易位系将CINAU17-₁₀₈₆标记定位在簇毛麦6VS FL0.58与FL0.70之间,将CINAU18-₇₂₃标记定位在簇毛麦6VS FL0.45与着丝粒之间。利用这两个特异标记对通过花粉辐射获得的部分簇毛麦6VS结构变异材料进行PCR鉴定,其结果与细胞学鉴定结果一致。CINAU17-₁₀₈₆和CINAU18-₇₂₃标记可用来快速检测和追踪导入普通小麦背景中的簇毛麦6VS染色体片段,并对缺失系的断点进行了初步界定。     

分子标记技术在丹参种质资源研究中的应用进展

丹参是唇形科鼠尾草属植物Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根及根茎。近年来,分子标记技术在中草药尤其是丹参的种质资源研究中的应用深入而广泛。本研究介绍了分子标记技术在中药材鉴别中的突出优点,分析了RAPD、AFLP、SSR、ISSR、SRAP等分子标记技术在丹参种质资源中研究中的应用进展,提出了目前分子标记在丹参种质资源研究中存在的主要问题,并对分子标记技术在丹参种质资源研究等方面的前景做出了展望。