用cDNA-AFLP技术构建白菜转录图谱

 【目的】构建白菜（Brasscia campestris ssp. chinensis）分子转录图谱。【方法】以矮脚黄白菜自交系（97-3-2）和白蔓菁芜菁自交系（001-24）,以及以两者为亲本杂交建立的F6重组自交系群体为材料,在莲座期取嫩叶提取RNA并反转录成cDNA,采用cDNA-AFLP技术,利用256对cDNA-AFLP引物对亲本97-3-2、001-24之间的多态性进行检测,筛选出56对多态性引物用于F6群体分析,通过对cDNA-AFLPs分子标记的遗传分析构建图谱。【结果】构建了一个包括164个 cDNA-AFLPs 分子标记的分子转录图谱。该图谱由13个连锁群组成,图谱总长度为1 401.2 cM,标记间平均图距9.7 cM。【结论】这是第一份利用cDNA-AFLP标记构建的白菜分子转录图谱。     

白菜重要园艺性状的QTL定位分析

为从转录水平上准确定位显著影响各性状的QTLs,及其遗传效应和互作规律,以矮脚黄白菜自交系(97-3-2)和白蔓菁芜菁自交系(001-24)为亲本及其杂交建立F6重组自交系群体为材料,采用cDNA-AFLP、cDNA-SRAP技术,构建了一个总长度为1 048.4 cM包含311个分子标记,14个连锁群的高密度转录图谱。并采用基于混合线性模型的QTL作图分析软件QTLmaper2.0对F6群体进行QTL作图分析,检测到控制蛋白质、Vc、株高、伸展度、叶片数、单株质量等12个主要园艺性状的42个QTL,定位于分子转录图谱的14个连锁群中,并阐明了单个QTL的遗传效应及QTLs间的互作遗传效应。     

从芸薹属作物同工酶和蛋白质表型差异探讨杂种优势机理

以芸薹种(Brassica campestrisL.,syn.B.rapaL.)的3个亚种,即白菜(B.campestrisL.ssp.chinensisM ak ino)、大白菜(B.campestrisssp.pekinensisO lsson)和芜菁(B.campestrisssp.rapifera(Matzg.)S insk)等芸薹作物为研究材料,对其杂种优势形成进行同工酶和蛋白质分析,结果表明:不同品种在同一生育期或同一品种在不同生育期酶谱和蛋白质表型有差异,但把各品种不同生育期的谱带叠加,所得到的总谱带是相同的;品种间杂交其F1的同工酶和蛋白质谱带不存在“杂种带”或“互补带”;酶谱和蛋白质表型上的差异,可能是芸薹属作物杂种优势产生的生理基础之一。     

芸薹种蔬菜杂交种及其亲本莲座期基因差异表达与杂种优势的关系

 以'矮脚黄'白菜自交系（97-3-2）、'黄心乌'自交系（003-27）、'上海青'自交系（98-4-2）、'黄芽菜'自交系（97-8-6）和'白蔓菁'芜菁自交系（001-24）为亲本及其杂交所得6个F1代为材料，利用cDNA-AFLP技术，分析杂种与亲本莲座期叶片的基因差异表达类型与构成主要生物学产量性状的杂种优势关系。结果表明，基因的差异表达与杂种优势的形成有密切关系，相关分析发现双亲共沉默（ABF1）与叶片数杂种优势呈显著正相关；单亲表达沉默（UNP）与株高杂种优势呈显著正相关。     

芸薹属两个亚种间杂种光合作用优势及其机理

 【目的】探讨芸薹属作物杂种是否具有光合作用优势及其机理。【方法】利用气体交换和叶绿素荧光技术系统地研究了‘矮脚黄’白菜和‘白蔓菁’芜菁及其正反交杂种的叶片光合作用的特性，并对卡尔文循环中的关键酶核酮糖1，5-二磷酸羧化/加氧酶（RuBisCO）进行了相对定量研究。【结果】在整个试验期间，杂种F1的净光合速率（Pn）显著高于双亲，具有较强的杂种优势。杂种气孔导度（Gs）也高于亲本，但其胞间CO2浓度（Ci）和气孔限制值（l）与亲本间没有明显的差异。杂种总叶绿素含量介于双亲之间，仅表现出微弱的中亲优势。杂种PSII光合电子传递量子效率（ΦPSII）及光合电子传递速率（ETR）显著高于亲本，其变化趋势和PSII反应中心开放程度（qP）一致。RuBisCO最大羧化速率（Vcmax）、最大电子传递速率（Jmax）和RuBisCO蛋白含量在杂种中均有所增加。【结论】气孔导度、叶绿素含量和光呼吸均不是杂种光合优势产生的主要原因。光合优势的产生很可能是由于碳固定效率的增加反馈上调了光合电子传递速率引起的。     

小麦SSR连锁图谱的构建及多态性研究

为构建小麦遗传图谱并对小麦主要蛋白品质性状进行QTL定位,以普通小麦99G44×京771的178个重组自交系RIL(F2:8)为作图群体,利用721对SSR引物筛选出RIL群体双亲表现多态性的引物180对,多态性频率为24.9%。利用这180对引物对RIL群体进行分析,共检测到98个多态性标记位点,利用Mapmaker 3.0 Mapdraw v2.1软件将其中的82个SSR位点绘在小麦21条染色体上。该图谱覆盖小麦基因组全长1532.38cM,标记间的平均遗传距离为19.15 cM。     

不结球白菜抗芜菁花叶病毒基因的遗传分析及SSR标记

为了找到与不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)基因连锁的分子标记,采用群体分离分析法(BSA法)和SSR标记进行了与抗病基因连锁标记的筛选。通过对亲本、F1、BC1和F2群体进行病毒接种,研究了试验材料对TuMV的抗性遗传模型,结果表明:不结球白菜对TuMV的抗性由显性单基因控制。通过SSR引物筛选,得到在双亲间稳定表现多态性的引物54对。用这些引物筛选抗感池,得到1个与芜菁花叶病毒抗病基因连锁的SSR标记Ra3E05,连锁距离为8.7 cM。将该标记测序,得到1条184 bp的序列,根据该序列重新设计引物,将SSR标记转化为序列特异扩展区城(SCAR)标记SCRa2,用F2群体对其验证,带型与原SSR标记表现一致,可用于分子标记辅助育种。     

玉米QR-001/QS-001组合F_2群体SSR连锁图谱构建

以自育的高抗玉米粗缩病自交系QR-001为母本、高感自交系QS-001为父本,配制了包含281个单株的F2分离群体为作图群体。选用在玉米基因组中均匀分布的1 028对SSR引物在双亲间进行多态性引物的筛选,共检测到110个可以鉴别F2群体各单株标记基因型的SSR多态性标记。借助QTL IciMapping Version 3.3软件构建了较好覆盖玉米10条染色体的分子标记连锁图谱,图谱总长度为1 343.2 cM,标记间平均距离为10.3 cM。其中1个分子标记(bnlg161)不与连锁群连锁。所建连锁群中有26.6%的SSR分子标记发生偏分离。该图谱的构建为玉米抗粗缩病QTL定位、分子标记辅助选择和分子设计抗病育种等研究奠定了基础。     

芸薹作物杂种优势形成的生理生化特征

以芸薹种(Brassica campestrisL.,synB.rapaL.)的3个亚种,即白菜(B.campestrisL.ssp.chinensisM ak ino)、大白菜(B.campestrisssp.pekinensisO lsson)和芜菁(B.campestrisssp.rapifera(M atzg.)S insk)等芸薹作物为研究材料,对其杂种优势形成进行了生理生化分析,结果表明,莲座期为芸薹蔬菜杂种优势表现最佳期,大部分生理生化指标在这一时期显示出最高的杂种优势。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育恢复基因的分子标记及定位

以甘蓝型油菜恢复系CP015和不育系77A构建的F2群体为供试材料,运用RAPD,SSR和AFLP 3种标记技术,对甘蓝型油菜恢复基因进行分子标记和图谱定位。在260条RAPD引物、185对SSR引物、58对AFLP引物中,在两亲本间筛选多态性高的RAPD引物121条,SSR引物128对,AFLP引物组合26对,进一步通过BSA法筛选,获得了与甘蓝型油菜恢复基因Rf连锁的1个RAPD标记S1009-750和1个AFLP标记E5M11-150,标记与基因Rf之间的遗传距离分别为4.9cM和8.6cM。     

梨遗传连锁图谱的构建与比较分析

【目的】利用已公开发表的梨和苹果的SSR（Simple Sequence Repeat）引物以及从梨转录组开发的SSR引物构建本研究作图群体的遗传连锁图谱,为后期梨重要性状QTL定位和分子标记辅助选择等奠定基础。【方法】以西洋梨品种‘红茄’（Red Clapp Favorite）为母本,东方梨品种‘晚秀’（Mansoo）为父本,构建F1代作图群体。将所选用的SSR引物在亲本和4个子代个体进行PCR扩增,初步筛选出扩增结果符合JoinMap 4.0软件中“CP”作图模式要求的引物,随后在F1群体中检测,选用JoinMap 4.0软件对分离数据进行连锁分析,分别构建亲本的连锁图谱。以双亲图谱在各连锁群上的同源标记作为锚定位点,对双亲图谱进行整合。【结果】利用PCR技术对不同来源的共909对SSR引物（526对梨和283对苹果公开发表的SSR引物,从梨转录组开发的100对SSR引物）进行初步筛选后,发现来自苹果的SSR引物有效扩增片段的比例和多态性均较低,而来自梨和梨转录组开发的SSR引物相对较高。筛选出207对符合作图要求的SSR引物在群体中扩增,构建亲本的连锁图谱。母本图谱中的141个标记分布在17个连锁群上,总长度757.34 cM,标记间平均5.37 cM;父本图谱中的153个标记分布在19个连锁群上,总长度1 149.43 cM,标记间平均7.51 cM。【结论】对不同来源的SSR引物构建的双亲连锁图谱进行整合,最终得到一张由186个SSR标记,覆盖基因组长度1 125.33 cM的整合图谱。     

Ogura雄性不育甘蓝型油菜×白菜、芜菁杂种F1及其回交后代染色体减数分裂行为分析

 以甘蓝型油菜（Brassica napus L.，AACC，2n＝38）Ogura CMS材料与白菜 （B. campestris ssp. chinensis Makino, AA，2n＝20） 品种新选1号、矮脚黄和芜菁 （B. campestris ssp. rapifera Sinsk , AA，2n＝20）品种耐病98-1进行杂交、回交。F1花粉母细胞减数分裂染色体构型为10Ⅱ+9Ⅰ。BC1生长势强的群体中，新选1号和耐病98-1染色体构型多为10Ⅱ+9Ⅰ，矮脚黄的染色体构型以10Ⅱ和10Ⅱ+7Ⅰ占优势；BC1生长势弱的群体中，新选1号和耐病98-1染色体构型多为10Ⅱ+7Ⅰ，矮脚黄的染色体构型多为10Ⅱ+1Ⅰ。BC2生长势强的群体中，新选1号的染色体构型多为10Ⅱ+1Ⅰ，矮脚黄多为10Ⅱ；BC2生长势弱的群体中，新选1号和矮脚黄多为10Ⅱ，耐病98-1多为10Ⅱ+6Ⅰ、10Ⅱ+5Ⅰ。BC3根尖染色体观察新选1号、矮脚黄染色体数达到100%，耐病98-1中染色体数为20的细胞达到78.12%。同时对BC1代不同染色体数在减数分裂Ⅰ的分离规律进行了研究。结果表明，AACC染色体组物种与AA染色体组物种杂交经少数几代回交即可获得后代性状相对稳定的不育系。     

绿豆高密度分子遗传图谱的构建

【目的】在前期研究的基础上,进一步利用绿豆基因组SSR、EST-SSR、STS和普通菜豆基因组SSR等标记构建绿豆遗传连锁图谱,为绿豆重要性状相关基因的定位、克隆及分子标记辅助选育新品种等研究搭建技术平台。【方法】利用澳大利亚引进的Berken（高感豆象绿豆栽培种）× ACC41（高抗豆象绿豆野生种）及其重组自交系（recombinant inbreed line,RIL）群体,对6 686对引物进行PCR扩增及多态性筛选,包括6 100对绿豆基因组SSR、149对EST-SSR、13对STS和424对普通菜豆基因组SSR引物,将亲本间多态性引物,进一步分析重组自交系群体。结合前期研究的分子标记数据,利用Mapmarker/Exp 3.0软件构建遗传图谱,并设置LOD≥3.0,最大图距50.00 cM。用Joinmap 4.0软件进行图谱整合。【结果】用2个亲本共筛选了6 686对SSR引物,共有3 691对引物有稳定的扩增产物,得到有多态的引物有588对。其中,通过磁珠富集法开发的绿豆SSR引物6 100对,有效扩增3 459对,有效扩增率56.7%,得到多态性引物559对;通过转录组测序开发的绿豆MGCP引物149对,有效扩增126对,有效扩增率84.6%,得到多态性引物21对;通过磁珠富集法开发的菜豆SSR引物424对,有效扩增97对,有效扩增率22.9%,得到多态性引物6对;绿豆STS引物13对,有效扩增9对,有效扩增率69.2%,得到多态性引物2对。表明不同来源和种类的SSR引物在RIL群体亲本中的有效扩增率有明显差别,绿豆EST-SSR引物（84.6%）最高,绿豆STS引物（69.2%）和SSR引物（55.7%）次之,菜豆SSR引物（22.9%）最低。获得一张含有585个标记（499个SSR标记、74个RFLP标记、9个STS标记和3个RAPD标记）的绿豆遗传图谱,图谱总长732.9 cM,包括11个连锁群,每个标记间的平均距离为1.25 cM,平均长度为66.63 cM。每个连锁群长度为45.2-112.8 cM,每条染色体上面的标记数为35-92个,平均53.18个。标记位点数最多的连锁群LG1含92个标记,长度为112.8 cM;标记位点数最少的连锁群LG11仅含有35个标记,长度为48.7 cM。对图谱的585个标记位点进行χ2测验,在P＜0.05和P＜0.01条件下,分别有79个和151个标记表现为偏分离,占总标记位点数的39.3%。【结论】构建了一张目前国内外发表的标记数最多、密度最高的绿豆遗传连锁图谱。     

SSR方法标记桃果肉近核色素

[目的]利用SSR分子标记法标记桃(Prunus persica(L.)Batsch)果肉近核色素。[方法]以"重阳红"与"金保"2个桃品种为亲本构建正交F1群体,选取其中138株后代作为标记群体,采用分离群体分组分析(bulked segregant analysis,BSA)法,将果肉近核色素分为"有"和"无"2个基因池,应用SSR分子标记技术寻找与桃果肉近核色素性状基因连锁的分子标记。[结果]通过对256对引物的筛选,获得了3对与控制桃果肉近核色素性状基因连锁的分子标记,即UDP96-003、ch04g09和UDP97-402,同时计算得到这3个标记与桃果肉近核色素性状基因的遗传距离分别为16.7、10.1和17.0 cM。[结论]该研究为进一步筛选遗传距离更近的共显性分子标记奠定了基础。     

棉花Ligon lintless纤维突变体SSR的分子标记定位

陆地棉Ligon lintless是单基因显性突变体,其性状表现为成熟的长纤维极度缩短,一般在4~6 mm,植株的叶片和茎呈扭曲状。本研究用陆地棉遗传标准系TM-1与棉花纤维突变体Ligon lintless的杂交一代(由于材料的特殊性即相当于回交一代BC1,后文称为BC1)的246个单株为作图群体,利用4000对SSR引物筛选出在双亲间表现多态性的引物28对,多态频率为0.7%。江利用这28对引物对BC1群体进行分析,共检测到23个多态性位点。用Joinmap3.0软件绘制连锁图,该图谱共覆盖168 cM,相当于棉花总基因组的3.74%,标记间的平均遗传距离为7.3 cM,将棉花纤维突变体Ligon lintless的L i基因连锁定位在22号染色体上。     

A SSR Linkage Map of Maize×Teosinte F2 Population and Analysis of Segregation Distortion

In this study,a linkage genetic map was constructed using a F2 population derived from a cross between a elite maize inbred,B73,and its progenitor,Teosinte(Z. mays ssp.mexicana),through 205 simple sequence repeat(SSR)markers and one morphological marker.By Mapmaker 3.0,polymorphic markers were clustered into 1 0 groups,covering 10 chromosomes of maizexteosinte,with a total length of 2002.4 cM and an average interval of 9.7 cM.Genotyping errors were detected using R/QTL(LOD=2.0)in 109 markers referring to 176 individuals,distributed across all 10 chromosomes with a ratio 1.2%.Projected error loci were re-run and 304 out of the 460 were confirmed as errors and replaced.A new linkage map was constructed,in which markers maintained the same order but the total map length decreased to 1947.8 cM,with an average interval of 9.4 cM between markers.In total,25.2%(P<0.05)markers were identified to have segregation distortion,in which 34.6%deviated towards the pollination parent(B73),30.8%deviated towards Teosinte,32.7%deviated towards heterozygote and 1.9%deviated towards both parents,This map was also compared with published nlaizexteosinte and maize IBM map.     

SSR方法标记桃[Prunus persic(L.)Batsch]果肉近核色素(英文)

[目的]利用 SSR 分子标记法标记桃(Prunus persic (L.) Batsch)果肉近核色素。[方法]以"重阳红"与"燕红"2 个桃品种为亲本构建正交 F1群体,选取其中138株后代作为标记群体,采用分离群体分组分析(bulked segregate analysis,BSA)法,将果肉近核色素分为"有"和"无"2个基因池,应用SSR分子标记技术寻找与桃果肉近核色素性状基因连锁的分子标记。[结果]通过对256对引物的筛选,获得了3对与控制桃果肉近核色素性状基因连锁的分子标记,即 UDP96-003、ch04g09 和 UDP97-402,同时计算得到这 3 个标记与桃果肉近核色素性状基因的遗传距离分别为16.7、10.1和17.0 cM。[结论]该研究为进一步筛选遗传距离更近的共显性分子标记奠定了基础。     

基于SSR标记的四倍体鸭茅遗传图谱加密

【目的】利用转录组测序开发的EST-SSR标记和鸭茅基因组调研测序开发的基因组SSR（genomic-SSR）标记,对已构建的四倍体鸭茅遗传图谱加密,为定位控制鸭茅重要农艺性状的QTL位点奠定基础。【方法】基于拟测交策略,以“楷模”（高杆、多分蘖、宽叶、早熟）和“01436”（矮秆、少分蘖、细叶、晚熟）作为亲本材料进行杂交,得到一个含有214株鸭茅材料的作图群体,利用亲本和随机选取的5个单株对574对EST-SSR标记和150对Genomic-SSR进行引物筛选,PCR产物经8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测后,将扩增条带清晰、在亲本之间存在差异且子代间存在分离的多态性引物用于亲本及群体扩增。将扩增结果按标记类型统计分析,对于亲本间存在差异的条带,按条带有无（有带计1,无带记0）对DNA扩增产物按进行统计,经卡方检验,将分离比例符合1﹕1（亲本基因型为Aaaa×aaaa或aaaa×Aaaa）和3﹕1（亲本基因型为Aaaa×Aaaa）的标记,用于遗传连锁图谱构建。符合作图要求的标记采用HighMap软件进行遗传图谱构建。【结果】最终筛选出符合要求的EST-SSR引物31对和Genomic-SSR引物17对,引物多态性分别为5.4%和11.3%,总的多态性为6.6%。对鸭茅214个作图群体单株及亲本DNA进行扩增,共得到169个多态性位点,其中EST-SSR101个,Genomic-SSR68个位点。169个标记位点经卡方检验分析表明,有89个标记符合孟德尔分离规律,标记可用率为52.7%,其中呈Aaaa×aaaa或aaaa×Aaaa分离类型的标记有79个,呈Aaaa×Aaaa的有10个,其余80个为偏分离标记。将SSR标记整合以前的标记信息,重新构建了一张包含2 551个标记,覆盖7个连锁群,总长度为758.4 cM的鸭茅高密度遗传图谱。加密后的图谱包含SNP标记4 187个,SSR标记84个,各连锁群标记数在166-709个,每个连锁群的平均标记数为364个,LG1包含最多标记数有709个,LG7标记数最少166个,各连锁群长度在60.28-147.09 cM,标记平均密度为0.19-0.76 cM,总的平均图距由原来的0.37 cM缩至0.3 cM,且由于标记密度的改变,各连锁群上标记分布的位置也发生较大变动。【结论】增加了部分SSR标记后,新构建了一张包含2 551个标记,覆盖7个连锁群总长度为758.4 cM的四倍体鸭茅遗传图谱,总长度增加42.63 cM,平均图距由0.37 cM缩至为0.3 cM。     

Construction of Genetic Linkage Map Based on SSR Markers in Peanut(Arachis hypogaea L.)

Molecular genetic maps of crop species can be used in a variety of ways in breeding and genomic research such as identification and mapping of genes and quantitative trait loci (QTLs) for morphological, physiological and economic traits of crop species. However, a comprehensive genetic linkage map for cultivated peanut has not yet been developed due to the extremely low frequency of DNA polymorphism in cultivated peanut. In this study, 142 recombinant inbred lines (RILs) derived from a cross between Yueyou 13 and Zhenzhuhei were used as mapping population in peanut (Arachis hypogaea L.). A total 652 pairs of genomic-SSR primer and 392 pairs of EST-SSR primer were used to detect the polymorphisms between the two parents. 141 SSR primer pairs, 127 genomic-SSR and 14 EST-SSR ones, which can be used to detect polymorphisms between the two parents, were selected to analyze the RILs population. Thus, a linkage genetic map which consists of 131 SSR loci in 20 linkage groups, with a coverage of 679 cM and an average of 6.12 cM of inter-maker distance was constructed. The putative functions of 12 EST-SSR markers located on the map were analyzed. Eleven showed homology to gene sequences deposited in GenBank. This is the first report of construction of a comprehensive genetic map with SSR markers in peanut (Arachis hypogaea L.). The map presented here will provide a genetic framework for mapping the qualitative and quantitative trait in peanut.     

黄瓜果实弯曲性状的QTL定位

以果实弯曲的黄瓜品种L18-10-2和果实顺直黄瓜品种D9320为父母本,获得F2分离群体,研究黄瓜果实弯曲性状的相关SSR分子标记并定位QTL。采用SSR分析技术及BSA法,通过对116对引物的筛选,得到7个SSR标记位点与黄瓜果实弯曲性状相关,其中4个即CSWCT27、CSWCT29、CSWACC02和CSWATT02位于同一连锁群上,标记间距离分别为12.1、17.5和18.2 cM,连锁群长约47.8 cM。检测到1个与黄瓜果实弯曲性状相关的QTL位点,距离最近标记的图距为2.5 cM,贡献率为9.33%。