分子标记及其在芸薹属植物育种中的应用

随着生物技术的迅猛发展,分子标记技术的应用越来越受到生物学家及育种家的重视,应用也日趋广泛。文章综述了近年来RFLP、RAPD、SSR、CAPS、AFLP等几种DNA分子技术及其在芸薹属植物育种中的应用。     

芸薹属作物分子标记研究

通过对已有资料的分析,从芸薹属作物分子连锁图的现状,芸薹属人笔准备科研究以及重要农艺性状的分子标记等方面,概述了芸薹属作物分子标记的研究进展,并对今后的研究方向提出了建议。     

芸薹属作物分子标记研究

通过对已有资料的分析 ,从芸薹属作物分子连锁图的现状 ,芸薹属作物比较作图研究以及重要农艺性状的分子标记等方面 ,概述了芸薹属作物分子标记的研究进展 ,并对今后的研究方向提出了建议     

芸薹属作物重要农艺性状分子标记研究进展

综述了近年来芸薹属作物一些重要农作物农艺性状的分子标记进展情况,如抗病基因的分子标记、芸薹属生殖相关和芥子油苷有关的基因标记以及其它农艺性状的分子标记。     

芸薹属蔬菜分子育种研究进展

综述了近年来芸薹属蔬菜的分子育种研究进展,包括种质资源研究、分子遗传图谱构建及重要农艺性状的分子标记,重点综述了抗病性、抗逆性和品质等方面的主要研究进展,并讨论了我国今后芸薹属蔬菜分子育种的主要研究方向。     

芸薹属作物开花相关性状的遗传和分子标记研究进展

芸薹属作物的抽薹时间和开花时间是两个与商品性关系重要的数量性状。从模式植物拟南芥春化的分子机理、芸薹属作物抽薹开花期性状的遗传学研究与分子标记研究以及芸薹属作物抽薹开花期QTLs的研究等几个方面,综述芸薹属作物抽薹、开花期等数量性状的研究进展,为今后从事相关研究奠定理论基础。     

芸薹属植物远缘杂交研究现状

着重论述了芸薹属植物远缘杂交不亲和机理及克服不亲和的方法 ,并提出了几个问题与展望     

柿属植物分子标记和基因工程技术研究进展

综述了近年来柿属植物分子标记和基因工程方面的研究进展,结合目前的研究现状提出了未来柿属植物分子生物学研究的方向以及分子标记和基因工程技术在柿属植物种质资源和育种研究中的应用途径,评述了它们在柿属植物遗传育种上的应用前景.     

植物细胞质雄性不育的分子机理

本文着重从线粒体遗传系统和叶绿体遗体系统的角度综述了近年来植物细胞质雄性不育分子机理的研究进展，指出决定细胞质雄性不育的胞质遗传因子在线粒体基因组上。并对本领域今后的研究方向进行了讨论。     

芸薹属自交不亲和功能因子及分子机制研究进展

芸薹属的自交不亲和性受S位点基因控制,其上的SRK基因和SCR/SP11基因是自交不亲和反应中的两个关键因子,另外所发现的其他因子也对自交不亲和发挥了重要作用。文章介绍了影响自交不亲和的功能因子及其分子结构特征和功能,对自交不亲和反应的分子机制作了进一步阐述,同时对这些功能基因在芸薹属植物甘蓝染色体组上的定位研究作出展望。     

甘蓝种和芥菜型油菜细胞质的遗传多样性

对36份供试材料（15份甘蓝种材料、12份芥菜型油菜、4份不同细胞质类型的甘蓝型油菜、2份白菜型油菜及黑芥、埃塞俄比亚芥、芸芥各1份）进行叶绿体和线粒体SSR分析。7对多态性叶绿体特异的SSR引物在参试材料中共检测到31条多态性条带,每个位点等位基因为3~8个,平均4.43个,PIC值为0.234~0.711,平均为0.550。 2对线粒体特异的SSR引物检测到多态性条带数分别为3和5,PIC值分别为0.409和0.558。将线粒体与叶绿体的SSR标记合并,36份材料的遗传相似系数为0.538~1.000,在遗传相似系数 0.700 处,36份材料可明显分为5类,分别为芥菜型油菜、甘蓝型油菜和白菜型油菜、埃塞俄比亚芥和黑芥、甘蓝、芸芥,结果与传统的分类一致。芥菜型油菜内存在4种单倍型,而甘蓝仅有一种单倍型,芥菜型油菜材料间的细胞质遗传多样性高于甘蓝种材料间的细胞质多样性。     

普通小麦-长穗偃麦草异附加系的分子标记鉴定

利用分布于小麦7个部分同源群的1 246对引物对15个可能的小麦-长穗偃麦草二体异附加系的4个亲本的基因组DNA进行扩增。结果表明,186对SSR、209对EST-SSR和22对STS引物能够在长穗偃麦草中扩增出不同于其他3个小麦亲本的特异条带,其中18对引物可以在14个附加系中的1~7个附加系扩增出长穗偃麦草的特异带,说明它们可能添加长穗偃麦草的遗传物质。5个附加系(1-3、1-8、1-27、2-6和2-22)可能含有长穗偃麦草第7同源群染色体,4个附加系(5-10、5-20、6-23和6-18)可能含有长穗偃麦草第6同源群染色体。附加系1-13可能附加2条不同同源群的长穗偃麦草染色体。同时发现,小麦与长穗偃麦草杂交及其后代衍生过程中长穗偃麦草染色体间可能发生遗传重组。     

油茶品种ISSR指纹图谱数据库的建立

为探究油茶品种的遗传多样性并了解其遗传关系,选用11条引物,对来自秦巴山区的32个油茶品种进行分子指纹分析,研究不同品种间的遗传距离和遗传相似性。筛选出多态性较高的11条ISSR引物进行PCR扩增,共扩增出86个条带,其多态性条带为51条,多态性位点比率为60.28%。利用Visual Basic 和Access 软件进行数据库编程,创建一个数据库,对11对引物对样品的扩增结果赋值进行排列,通过赋值对不同油茶种质进行鉴别。     

陕北黄芥黄籽基因IP标记的开发

以(吴旗黄芥×武功芥菜)F₂代群体为材料,在前期研究基础上利用拟南芥、芸薹属基因组上已知的序列信息,发展与陕北黄芥粒色基因紧密连锁更近的内含子多态性(Intron Polymorphism,IP)标记。研究表明,在陕北黄芥黄籽基因与拟南芥基因组3号染色体的同源区域At3g14120~At3g29615内设计4对引物,发现At3g23030处的IP标记与黄籽基因连锁。将前期黄籽基因遗传连锁图谱上一个最近的AFLP标记EA02MC08侧翼序列利用PCR walking技术延长, 经BLAST分析将该标记成功定位到白菜A基因组A1染色体的BAC克隆（KBrH105I15）上,并根据此克隆序列设计10对引物进行IP标记开发,找到2对(Y3、Y7) IP标记与黄籽基因连锁。     

甘兰型油菜细胞质雄性不育系陕2A和保持系陕2B的生化比较

分析了甘兰型油菜细胞质雄性不育系陕２Ａ与保持系陕２Ｂ的酯酶和过氧化物酶同工酶特征。结果表明，在芽期，苗期和现蕾期，陕２Ａ各营养器官的同工酶谱与陕２Ｂ无明显差异；在花期，陕２Ａ的花器同工酶谱与陕２Ｂ无明显差异，但花蕾的同工酶谱二者却有明显区别。     

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系R2572的分子标记研究

【目的】对甘蓝型油菜萝卜质雄性不育系的18个恢复材料进行恢复基因Rfo及其旁侧特异性标记研究,以便筛选出与国外同类恢复材料具有差异的恢复系。【方法】以18个甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系为材料,选择1个Rfo特异性分子标记、5个与Rfo紧密连锁的标记以及先锋国际良种公司关于芸薹属Ogura恢复系专利鉴定的特异性标记对所选恢复材料进行分子检测,根据检测结果与国内外同类恢复材料(RRH1、R113、R211、R2000、CLR650、SRF系、NW1717)进行对比鉴定。【结果】18个萝卜质雄性不育恢复材料均含有恢复基因Rfo,各恢复系缺少了R113、R211,R2000共有的标记E33M47、E32M50、OPN20、OPH15、IN6RS4、E33M58、BolJon、ScH03,同时多了一个R211、R2000、CLR650共有的标记PGlint。各恢复系含有和NW1717相同的标记。【结论】R2572可能与RRH1、R113、R211、R2000、CLR650,SRF系是不同的,而与导入NW1717的萝卜片段长短较为接近。     

甘蓝型油菜DGAT1重复基因的克隆与表达分析

二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase,DGAT1)是十字花科植物种子三酰甘油积累主要的贡献者。甘蓝型油菜为异源四倍体,存在多个DGAT1重复基因,目前还缺乏对这些基因的系统研究。以甘蓝型油菜为试验材料,根据TAIR已公布的拟南芥DGAT1基因序列在BRAD数据库中进行BLAST比对,根据比对得到的2个白菜型油菜与2个甘蓝的DGAT1基因序列设计引物,利用RT-PCR技术获得4个甘蓝型油菜DGAT1包含完整编码区的基因片段,并对所得到片段进行测序和生物信息学分析。结果表明:克隆得到的基因片段分别为BnDGAT1-1,1 509bp;BnDGAT1-2,1 533bp;BnDGAT1-3,1 515bp;BnDGAT1-4,1 506bp。这4个基因具有极高的相似性,BnDGAT1-1与BnDGAT1-2、BnDGAT1-3与BnDGAT1-4的2个基因相似度均高达97%以上。跨膜结构分析表明BnDGAT1-1与BnDGAT1-2这1对基因所编码的蛋白质含有9个跨膜结构域,而BnDGAT1-3与BnDGAT1-4这对基因所编码的蛋白质含有8个跨膜结构域。包含有BnDGAT1-1与BnDGAT1-3的基因对BnDGAT1-a与包含有BnDGAT1-2与BnDGAT1-4的基因对BnDGAT1-b在含油量不同的各种甘蓝型油菜种子中表达无明显差异,表明这2对DGAT1基因的表达差异并不是影响所选材料种子含油量的决定因素。     

基于mt DNA COI基因的宁夏烟粉虱及温室白粉虱分子鉴定

基于线粒体COI基因(Cytochrome coxidase subunit I gene)对宁夏地区粉虱进行分子鉴定。选取宁夏19个粉虱地理种群的77个样本作为试验材料,用Bioedit 7.2.5软件对COI基因序列进行读取、整合、对齐比对处理,用软件MEGA 7.0中的Kimura 2-parameter模型计算种内与种间遗传距离,并用邻接法(NJ法)构建系统发育树,用软件DNASP 5.10进行遗传多样性的分析,用软件Network 5.0构建单倍型网络图。结果显示,77个样本中的46个为Q型烟粉虱(Bemisia tabaci),31个为温室白粉虱(Trialeurodes vaporariorum),表明目前Q型烟粉虱已经传入宁夏银川市、石嘴山市、中卫市等,亟需对其危害和扩散进行有效控制。     

鉴定与芥菜型油菜紫叶基因Bjpl1紧密连锁的AFLP及SCAR标记

叶色性状,作为一个形态学标记,在作物的遗传改良中扮演着重要的角色。在芥菜型油菜品系1280中发现了一个叶色自发突变体,将其命名为1280 1。1280 1新叶通常呈绿色,叶缘和叶脉紫色。随着叶片生长,整个叶片均呈现紫色。1280 1目前已自交7代,叶片紫色性状已稳定。为进一步研究1280 1的遗传特性,将1280 1与2个芥菜型油菜绿叶亲本（芥菜型多室油菜和富源油菜）进行杂交, F₁自交后获得F₂群体,同时F₁与芥菜型油菜绿叶亲本进行回交得到BC₁分离群体。F₂分离群体统计表明,1280 1的紫叶性状受到1对显性基因控制,将该基因命名为 Bjpl1;利用AFLP结合BSA的方法,设计512对引物组合,在1280 1与芥菜型多室油菜构建的BC₁分离群体筛选与Bjpl1基因紧密连锁的分子标记,共获得10对与目标基因紧密连锁的分子标记。其中,PL02、PL07 和 PL10与Bjpl1基因共分离;PL07被转化成一个SCAR标记。目标基因两侧最近的标记分别为PL01 (PL04) 和 PL08,它们与目标基因间的遗传图距分别为0.7和1.3 cM。     

甘蓝型油菜WRI1基因cDNA克隆与种子特异性表达载体的构建

WRI1基因所编码的转录因子参与糖酵解和脂肪酸合成,在种子油的积累过程中起着关键作用。在种子中超表达WRI1基因,对提高油菜种子含油量具有重要意义。本研究利用RT-PCR技术,从甘蓝型油菜湘油15号cDNA中分离克隆了5个WRI1基因全长cDNA序列,选取2种存在明显差异(碱基缺失)的cDNA序列构建植物种子特异性表达载体。为后续转基因研究这种差异是否会造成WRI1基因在提高含油量作用上的差异作准备。通过双酶切和连接反应,分别将WRI1基因和napin启动子基因插入到pBI121载体的GUSA基因和CaMV35启动子基因位置。酶切及PCR检测结果显示,napin启动子和WRI1已插入相应位置,完成2种载体种子特异性表达WRI1基因重组载体pBI121+napin+WRI1的构建,命名为pBI121NW2、pBI121NW4。