基于SNP标记的肉产品溯源研究进展

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记技术属于DNA溯源技术,是保证食品安全的重要手段,其在肉产品溯源研究方面的应用主要涉及肉类品种的鉴别、个体来源的鉴定和产品产地的鉴别等方面.本文系统阐述了SNP标记的特点和SNP的开发情况,总结了SNP分型检测方法及其适用范围,并...     

甘蓝型油菜主花序性状全基因组关联分析

为挖掘甘蓝型油菜主花序长度和主花序角果数性状显著关联单核苷酸多态性(SNP)位点,并鉴别相关候选基因,本研究以300份甘蓝型油菜自交系为试验材料,对甘蓝油菜主花序长度和主花序角果数性状进行一年两地表型考察,并结合该群体前期开发的201 817个SNP标记,采用一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)进行全基因组关联分析(GWAS),此外,对性状显著关联SNP位点两侧100 kb区域内相关候选基因搜寻并进行功能预测。结果表明,300份甘蓝型油菜主花序2性状在两地均表现出表型变异。GLM关联分析发现,两地共检测到22个主花序长度和41个主花序角果数显著关联SNP位点;MLM分析发现,两地共检测到9个主花序长度和31个主花序角果数显著关联SNP位点,MLM结果与部分GLM分析结果一致。相关候选基因功能预测结果表明,有28个候选基因参与油菜花序分生组织和花器官发育、生长素合成与极性运输、信号转导等生物学过程,表明以上候选基因可能参与调控油菜主花序生长及主花序角果形成。本研究为揭示油菜主花序性状的遗传变异,培育耐密植高产油菜品种提供了理论依据和技术参考。     

基于SNP标记的504份番茄种质资源遗传多样性分析

为深入了解番茄种质资源的遗传多样性,运用竞争性等位基因特异性PCR(KASP)技术,利用前期筛选出的60对多态性较高的单核苷酸多态性标记(SNP),对收集的504份番茄种质资源进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析及群体结构分析。结果表明,60个SNP分子标记共检测到181个等位基因,基因多样性平均值为0.450,期望杂合率(He)平均值为0.069,多态性信息值(PIC)变化范围为0.171~0.583,平均值为0.381。在遗传距离为0.36时,504份番茄材料被划分为7个类群,各材料间的平均遗传距离为0.62;根据主成分分析结果将群体分为3个类群;基于SNP标记对参试材料进行群体结构分析,在K=3时,504份番茄种质资源被划分为3类。本研究筛选出的60对SNP标记的多态性为中度偏高,番茄种质资源遗传多样性较丰富,可为后续宁夏地区番茄的核心种质构建及种质资源的有效利用提供理论依据。     

基于简化基因组测序技术的甘薯HRM分子标记开发及其应用

目前甘薯中针对SNP位点的分子标记开发及应用的报道较少。为开发甘薯特异SNP分子标记,本研究利用简化基因组测序技术对甘薯种质材料进行测序,筛选稳定的SNP位点,将其开发为基于HRM技术的分子标记,并在甘薯种质材料中进行验证。通过对23个甘薯种质材料简化基因组测序数据的分析,共发现835 756个SNP多态性位点,筛选其中的3 650个含有SNP多态性位点的高质量测序片段,成功设计了134对引物;初步验证发现,22对(16.42%)引物没有扩增产物,15对(11.19%)引物扩增产物2个以上,36对(26.87%)引物的扩增产物没有差异。61对(45.52%)引物在8个样本中的扩增特异性好,而且样本之间有差异。最后筛选34对扩增多态性丰富的引物对52份甘薯种质材料进行扫描,发现材料间多态性介于27.27%~90.91%之间,平均多态性达到59.35%。聚类分析表明,参试52份甘薯种质材料之间的差异较小,多数材料与骨干亲本南瑞苕、徐薯18之间关系较近,国外引进甘薯材料和地方品种差异较大。建议在今后甘薯育种中尽量选用地方品种和国外甘薯品种,从而更好地拓宽甘薯遗传背景。本研究初步建立了基于简化基因组技术和HRM技术开发甘薯SNP分子标记的新思路,为今后甘薯SNP分子标记开发提供了参考。同时本研究开发的甘薯分子标记,丰富了甘薯分子标记类型,为甘薯研究者开展快速的分子标记研究提供了支持。     

郏县红牛跨膜蛋白18基因(TMEM18)SNPs检测及其与生长性状的关联分析

跨膜蛋白18基因(Transmembrane protein 18,TMEM18)在神经系统表达.全基因组关联分析(GWAS)表明,该基因的突变会影响人类肥胖和Body Mass Index(BMI)值变化.本研究采用DNA池测序技术检测了郏县红牛(Bos taurus) TMEM18基因5个外显子和部分内含子区单核苷酸多态(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,通过PCR-RFLP技术对所发现的SNP位点进行分型验证,然后分析不同基因型与郏县红牛生长性状的关联性.结果表明,在郏县红牛TMEM18基因上共发现了3处新的SNPs:NW_003099175.1∶g.2303G＞A、g.3835 G＞A和g.3865 A＞G(aa.Gly＞Ser).关联分析结果表明,郏县红牛TMEM18基因g.2303G＞A位点AA型个体体高、体长、胸围和体重显著大于GG型(P＜0.05),郏县红牛TMEM18基因g.3835 G＞A位点AG型个体胸围和体重显著大于AA型(P＜0.05).研究结果提示,这两个位点可作为郏县红牛品种体尺和体重生长性状选择的分子育种候选标记.     

芸薹属作物油酸脱饱和酶基因（FAD2）拷贝数和序列变异分析

利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)脂肪酸合成途径中的油酸脱饱和酶(FAD2)基因序列的保守区设计PCR引物，对芸薹属(Brassica)作物3个基本种和3个复合种进行了标记，并且克隆了白菜(B．rapa ssp．peldnensis)、甘蓝型油菜(B．napus)和埃塞俄比亚芥菜(B．carinata)三种作物的PCR产物，对FAD2基因部分序列进行了分析。研究结果表明，拟南芥和芸薹属作物基因组中具有1～2个拷贝的FAD2基因，所测定的芸薹属FAD2基因序列与拟南芥FAD2之间高度同源，它们所编码的氨基酸序列的同源性达88．7％～98．8％。这些序列与其它植物的FAD2对应位置的氨基酸序列同源性较低，从50．0％～86.0％。研究结果为探讨芸薹属作物之间的进化关系提供了一定的分子水平证据。     

不同播期下低芥酸油菜利用氮肥的研究

应用~(15)N示踪法,对甘蓝型油菜(Brassica napus L.)低芥酸品种“中油低芥三号”在不同播期下对氮肥的利用进行了研究。结果表明,在正常播期范围内,早播油菜比晚播油菜的氮吸收总量,吸收自肥料氮的百分率、氮肥利用率、氮肥生产效率、磷吸收量和磷生产效率都明显增加。因此生物产量、菜籽产量、产油量和含油率都显著提高。菜油中芥酸含量随播期推迟而稍有上升、但差异不显著。     

甘蓝型油菜显性核不育系的分子标记辅助选择

为探究分子标记BE10对甘蓝型油菜显性核不育系选育中的作用,本研究以甘蓝型油菜核不育系为材料,利用分子标记BE10,检测甘蓝型油菜显性核不育系的自交分离群体和纯合型不育株,并通过田间育性观察,验证分子标记BE10辅助选择的可靠性。结果表明,基因型为MS5~aMS5~b的可育株自交,其后代的育性表现为3∶1(可育∶不育),基因型分离结果为1MS5~aMS5~a:2MS5~aMS5~b:1MS5~bMS5~b。选取可育株自交,三分之二的单株后代分离比例与上一世代相同,三分之一的单株后代群体因携带纯合型的MS5~a而表现为100%可育。利用分子标记BE10的辅助选择,不仅能鉴定出后代群体是否有MS5~b不育基因,提高不育系的选育效率,还能从育性表现为3∶1(可育∶不育)的自交系中筛选出纯合型不育株;结合无性繁殖技术,用纯合型不育株的无性系与临保系生产全不育系,可有效提高全不育系的纯度,为杂交种选育和杂交种子生产提供了新思路和新途径。     

分子标记在油菜育种中的应用

油菜是世界上重要的油料作物之一,为了提高油菜的产量,各国都致力于油菜的育种工作。随着分子生物学的迅速发展,分子标记技术广泛地应用油菜育种。本文从遗传和物理图谱构建、基因的定位与克隆、数量性状位点的遗传分析、遗传多样性的评估、分子标记辅助选择等方面,综述了分子标记在油菜育种中的应用。     

家禽单核苷酸多态性研究与应用新进展

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)是许多生物体基因组中最普遍存在的遗传变异形式,作为新一代的分子标记具有密度高、双等位基因、易实现自动化检测等特点,已广泛应用于家禽遗传育种学的研究中.本文综述了近年来有关家禽SNP发掘、基因分型技术、多态性特征以及在遗传育种中应用的新进展,并展望了其在家禽研究中应用的前景.     

鸡C/EBPα基因的多态性与生长和体组成性状的相关研究

CCAAT增强子结合蛋白α（CCAAT/enhancer-binding protein α,C/EBPα）在脂肪细胞分化过程中起重要作用,是生长和体组成性状的重要候选基因。以东北农业大学肉鸡（Gallusgallus）高、低腹脂双向选择品系的第9、10世代肉仔鸡为材料,采用测序方法对鸡C/EBPα基因的部分5′侧翼区、编码区和部分3′侧翼区序列进行多态性检测,研究该基因多态性与鸡生长和体组成性状之间的关系。研究发现在C/EBPα基因编码区552bp位置存在一个沉默突变c.＊552G〉A。统计分析结果表明,该突变对肉鸡的腹脂重、腹脂率、肝脏重、肝脏率、胫围、胫骨重等性状具有显著影响（P〈0.05）。相对于GG基因型个体,AA基因型个体具有较高的腹脂重和腹脂率（P〈0.05）;对于肝脏重、肝脏率、胫围、胫骨重等性状,GG基因型个体则显著高于AA基因型个体（P〈0.05）。初步推断C/EBPα基因可能是控制腹脂沉积、骨骼生长发育的主效基因或与主效基因紧密连锁。     

鹅3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)基因内含子5的SNP及其与鹅重要经济性状的关联性

屠宰测定了116只皖西白鹅(Anser anser)杂种一代鹅(母本为四川白鹅(A.anser))的胴体性状、羽绒性状和肉质性状,克隆了鹅3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)基因内含子5,PCR-SSCP检测其SNP,并分析了SNP与鹅重要经济性状之间的关联性。结果显示,鹅HMGR基因内含子5长704bp,与鸡的同源性44.0%;PCR-SSCP检测发现,内含子5存在1个SNP位点,带有1对等位基因A和B,其基因频率分别为0.7716和0.2284。分析不同基因型与性状的关联性表明,AA型对提高鹅胸肌重和腺胃重(P<0.05),增加胸肌纤维直径和羽绒的千朵重(P<0.01),以及降低胸肌45pH和绒系水率(P<0.05)具有显著的遗传效应;AB型的遗传效应则与AA型相反。     

IGFBP5基因部分编码序列的SNP快速筛查及其突变对猪生产性能的影响

摘要：胰岛素样生长因子（IGFs）是一类重要的生长因子,具有促进细胞生长、分裂和分化的作用,而IGFBPs对IGFs的代谢与分布起着关键作用,研究发现IGFBPs有独立于IGF之外的生物活性,并且受到翻译后的多种修饰。本研究采用基因池PCR扩增直接测序法,快速寻找到了IGFBP5基因编码序列+534处SNP座位的G/A突变,以此建立了PCR-RFLP的基因分型方法。然后利用该方法检测了300头金华×皮特兰杂交F2代猪,结果显示有GG、GA、AA 3种基因型,它们的基因型频率分别为0.064、0.589和0.348, G基因频率为0.358,A基因频率为0.642,采用一般线性模型分析结果表明,IGFBP5不同的SNP基因型对断奶体重和肌肉系水力有不同的遗传效应（p<0.05）。     

猪脂肪细胞决定和分化因子1基因(ADD1)中一个新SNP的特性及其对肉质性状影响

脂肪细胞决定和分化因子1（adipocyte determination and differentiation factor-1,ADD1）基因与人类和鼠的脂肪细胞分化具有确定的连锁关系。在脂肪细胞分化过程中,ADD1与转录因子PPARγ和C/EBP发挥着关键的作用。本研究克隆了保守DNA序列并用PCR-SSCP和直接测序法鉴定其多态性。同时,选择136头猪作为实验群体来探索其与肉质性状的关系。多态性分析发现：在第二外显子内一个导致错义突变的SNP,该SNP在实验群体内分布不平衡,未检测到AA基因型。相关分析结果显示,ADD1不同基因型间在肌内蛋白（MP）和肉色（MC）存在显著（P〈0.05）的差异;肌内脂肪（IMF）存在极显著（P〈0.01）的差异。说明,ADD1基因多态性有可能应用到提高肉质的育种实践中。     

Analysis of SNP Markers for Blue-shelled Gene in Chicken by PCR-SSCP

决定绿壳蛋鸡壳色的Oocyan(O)基因座位位于一号染色体。绿色蛋壳的色素主要有原卟啉、胆绿素以及胆绿素的锌络合物，将上述色素代谢途径中的酶对应的基因在家鸡基因组序列中进行比对，没有发现与O基因座位相符的位点。基于ALEV1周围微卫星标记较少，在家鸡一号染色体基因组序列上选取距离ALEV1上游3.5 cM的位点设计引物进行PCR-SSCP分析，寻找与绿壳基因座位紧密连锁的SNP标记位点，并且分析标记位点基因型与O位点不同基因型之间的相关性。结果表明,一个标记与绿壳基因位点紧密连锁，该标记上发生2个点突变，分别是家鸡Chr1:61754089T->A与Chr1:61754175A->T上的颠换。在纯合绿壳蛋鸡群体中，81%的个体在2个位点均发生突变，标为AA型，杂合绿壳群体中AB型为89%，粉壳蛋鸡群体中93%的个体与红色原鸡序列一致，标为BB型。在绿壳蛋鸡育种中，建议以AA型作为分子标记提高绿壳蛋鸡育种工作的效率。     

基于连锁不平衡水稻源库相关性状的关联分析

为挖掘水稻源库相关性状优异等位基因,利用分布于12条染色体的6 704个SNP标记与来自31个国家和地区的261份籼稻核心种质资源的剑叶长、剑叶宽、剑叶叶面积、倒2叶长、倒2叶宽、倒2叶叶面积、每穗粒数、千粒重、单株产量共9个源库相关性状进行群体结构、连锁不平衡状况和全基因组关联分析.结果表明,261份籼稻核心种质资源的9个源库相关性状的变异系数介于12.46％ ～26.21％,表型变异丰富.群体结构显示261份籼稻核心种质资源的最适亚群数为3.LD分析表明,SNP位点之间存在着一定程度的连锁不平衡,在显著水平-logP ＞3(P＜ 10-3)下,共检测到68个与9个水稻源库相关性状显著相关的QTL位点,其中与源性状相关的QTL位点55个,与库性状相关的QTL位点13个.在第2、第5和第11染色体上检测到同时影响源库性状的关联位点4个,可能对通过分子标记辅助育种改良品种的源库性状具有重要参考价值.     

遥感影像空间分辨率与成图比例尺的关系应用研究

该文对遥感影像空间分辨率与成图比例尺的关系进行了研究,提出对应数学表达式。并分别对两种常用的高分辨率遥感影像IKONOS和QUICKBIRD进行了试验,以RTK GPS测量值作为真值,精校正遥感影像与真值的差作为遥感影像的实地误差,计算出影像几何校正系数,从而得到两种分辨率遥感影像可以制作的合理成图比例尺。     

区域土壤侵蚀遥感调查与制图研究——以新疆地区为例

根据土壤侵蚀的营力,强度和景观条件,划分了３级制的土壤侵蚀分类系统。利用遥感影响判读,进行了有关影响因子的解译和评价,经过必要的野外验证后,编制了土壤侵蚀类型图,查清了新疆土壤侵蚀的基本状况。     

利用EcoTILLING简化技术进行水稻基因型鉴定及单核苷酸多态性(SNP)检测

EcoTILLING(ecotype targeting induced local lesions in genomes)是一种高通量检测和分析自然群体中单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)变异的研究方法。由于该技术需要高级、精密的仪器设备和昂贵的荧光标记引物来检测CEL(celery)Ⅰ的酶切产物,极大地限制了该技术的应用。本研究对传统EcoTILLING技术做了适当改进,简化了CELⅠ酶的抽提步骤,采用自然冷却方法制备异源双链产物,普通银染检测CELⅠ酶切产物,酶活检测结果显示CELⅠ粗提液对错配产物切割效果良好。利用EcoTILLING简化技术对18份水稻(Oryza sativa L.)品系Wx基因第1内含子5’端的G/T基因型进行了成功鉴定。此外,对18份水稻材料中一417bp长的Wx基因片段实现了CELⅠ酶切条带分型,经测序验证,酶切带型差异能够准确反映材料间SNP的变异。本研究结果表明,应用EcoTILLING简化技术可有效进行水稻基因型鉴定及SNP检测,是开展水稻功能基因组研究的有力工具。     

Diversity analysis of provitamin A maize inbred lines using single nucleotide polymorphism markers

ABSTRACT

The success of a breeding programme can be determined by the level of genetic diversity that exists among breeding materials. This study was carried out to (i) determine the level of genetic diversity that exist among the collection of tropical provitamin A maize inbred lines and (ii) evaluate the genetic structure and divergence of provitamin A maize inbred lines. Forty-six advanced provitamin A inbred lines obtained from the International Maize and Wheat Improvement Centre (CIMMYT) and International Institute of Tropical Agriculture (IITA) were genotyped using 3047 single nucleotide polymorphism (SNP) markers. Genotyping was done following an Illumina Infinium HD Assay Ultra protocol. Eight six percent of the SNPs were polymorphic with the mean polymorphic information content of 0.36. Cluster analysis displayed two distinct clusters. The average pairwise genetic distance among the inbred lines was 0.60. The average gene diversity was 0.359. Variation was partitioned into among individuals (78%), among populations (12%) and within individuals (10%). Overall results suggest the inbred lines are genetically diverse. The key implication of this study is that selection should be done from genetically diverse inbred lines in order to exploit heterosis when developing hybrids.