基于石蒜属转录组序列的SSR分子标记开发应用

为开发石蒜属简单重复序列(SSR)分子标记,并研究SSR引物在石蒜属内的通用性,本研究对石蒜属石蒜、忽地笑、中国石蒜、长筒石蒜、换锦花、香石蒜6个种质转录组测序,检测SSR位点并设计引物,通过PCR扩增和毛细管电泳判断引物的有效性和多态性,绘制石蒜属17个种质资源的指纹图谱并对杂交后代的真实性进行早期检测。结果表明,共获得404 481条Unigenes,利用数据库进行同源比对和功能注释,并对Unigene进行SSR位点挖掘和分析,共检测到59 612个SSR位点。其中,单核苷酸重复>二核苷酸重复>三核苷酸重复,分别占SSR总数的62.88%、20.06%和14.66%,四核苷酸及以上重复单元相对较少。选取并合成8对荧光引物进行PCR扩增,通过毛细管电泳检测发现,8对荧光引物共检测到60个多态位点,多态位点数平均为7.50,多态性信息含量(PIC)值变化范围为0.148 0~0.940 8,平均值为0.593 0。利用引物扩增带型组合法构建了石蒜属17个种资源的指纹图谱,其中引物QZ209可区分所有供试材料,并可用于杂交后代鉴定。本研究开发的SSR标记具有丰富的多态性,在石蒜属植物的资源多样性分析、杂交种鉴定及遗传图谱的构建应用中具有重要意义。     

花椒转录组SSR信息分析及其分子标记开发

匮乏的基因组信息是导致花椒(Zanthoxylum bungeanum)分子标记缺乏的根本原因。本研究通过高通量测序技术结合MISA软件分析花椒果皮转录组中SSR的分布类型及特点,以来源于中国6个省份的33份花椒种质对随机合成的80对引物进行多态性筛选,继而开发表达序列标签SSR(expressed sequence tags-SSR,EST-SSR)标记并分析不同花椒种质的遗传多样性。结果显示,在转录组测序获得的163 340条Unigenes中,共筛选到27 905个SSR位点,分布于23 422条Unigenes中,SSR发生频率和平均分布距离分别为14.34%和2.94 kb。其中,1 110个SSR位于编码区序列(coding sequence,CDS);4 358和3 856个SSR分别位于5'端非编码区(5-untranslated regions,5'-UTR)和3'端非编码区(3'-untranslated regions,3'-UTR)。单、二和三核苷酸为优势重复类型,分别占SSR总数的66.48%、17.37%和14.89%,且A/T、AG/TC和AAG/TTC分别是单、二和三核苷酸的优势重复基元。此外,本研究成功设计12 478对SSR特异位点引物。在随机选取的80对引物中,共有15对表现出多态性。多态性信息含量(polymorphism information content,PIC)、观测等位基因数(observed number of alleles,Na)、有效等位基因(effective number of alleles,Ne)、观测杂合度(observed heterozygosity,Ho)、期望杂合度(expected heterozygosity,He)、Shannon's指数(Shannon's information index,I)和Nei's基因多样性指数(Nei's gene diversity index,H)的平均值分别为0.50、3.27、2.43、0.69、0.58、0.97和0.57。利用UPGMA聚类,可将33份供试花椒种质分为4类,与供试种质地理位置划分基本保持一致。本研究为花椒种质资源鉴定、分子标记辅助选择育种及遗传多样性分析等提供标记资源。     

利用小麦微卫星引物建立偃麦草Ee染色体组特异SSR标记

选用40对小麦SSR引物对17份偃麦草(Thinopyrum sp．)、2份小麦(Triticum aestivum)材料进行了PCR扩增分析，从中筛选到引物Xgwm325能在不同偃麦草材料中扩增出4条长度分别为1400、440、120和100bp的特异DNA片段，可以作为偃麦草种质的特异SSR标记。利用小麦-二倍体长穗偃麦草(Th.elongatum)异代换系和异附加系对引物Xgwm325进行了扩增鉴定，结果只有100bp左右的片段出现在长穗偃麦草所有E^e组染色体上，该片段可以作为E^e染色体组的特异SSR标记。     

SSR分子标记与玉米杂种优势关系的研究

选择较为均匀地分布于玉米（Zea mays)10对染色体上的71对SSR引物，在17个自交系间共检测出384个等位基因变异，每对引物检出2－12个等位基因，平均为5．4个，每个SSR位点的多态信息量（PIC）变化于0．278－0．896之间，平均为0．672。利用384个多态性SSR标记位点计算了17个自交系之间的遗传相似系数（GS），其范围在0．681－0．873之间，平均为0．740。以SSR标记遗传相似系为原始数据，按UPGMA方法对17个自交系进行聚类分析，以相似系数0．750为标准，可将17个自交系分为6类，聚类结果和已知系谱关系十分吻合。根据直线相关分析，自交系间SSR分子标记遗传距离与产量及杂种优质相关极显著，但相关系数较小，分别为0．443和0．310。分群后进行的相关分析表明，遗传距离与产量以及遗传距离与杂种优势的相关系数分别提高到0．682和0．609，均达到极显著水平。因此，合理分类，并选择合适的自交系配制组合，可避免群内自交系间杂交，减少育种的盲目性和工作量。     

应用SSR分子标记鉴定甜瓜杂交种纯度

以甜瓜(Cucumis meio L.)杂交一代品种东方蜜1号、东方蜜2号及其亲本和7个同母异父的杂交组合为实验材料,利用SSR标记对甜瓜杂交种纯度进行了快速鉴定.结果表明,应用筛选得到的12对东方蜜1号SSR特异性引物及3对东方蜜2号SSR特异性引物可快速准确地鉴定出杂交种中混杂的母本自交系种子,且鉴定结果与大田鉴定结果基本一致.利用SSR引物组合MS48 MS60和MS4 MS20分别可以把东方蜜1号、东方蜜2号与其各自亲本及同母异父的7个杂交组合完全区分开.应用SSR引物组合的方法不仅能够有效地检测出混杂在杂交种中的母本自交系种子,也能检测出其它不明来源花粉所导致的生物性混杂,提高了甜瓜杂交种纯度检测结果的准确度.     

厚朴转录组特征分析及EST-SSR标记的开发

为探明厚朴的基因组信息,开发合适的生物学工具以促进厚朴的遗传育种,本研究利用Illumina-Solexa测序技术对厚朴根、茎皮、叶不同组织的9个样本进行转录组分析,获得大量的序列信息,并以转录组序列为基础进行厚朴SSR分子标记的大规模发掘。结果表明,共获得了109 526条厚朴转录组序列,平均序列长度为1 023 bp,通过与蛋白数据库NR、Swiss-Prot、GO、KOG和KEGG五个数据库比对,分别有6 0361、39 942、65 535、51 351和27 310条厚朴转录组的Unigene被注释;厚朴转录组表达信息进行大通量SSR位点的发掘,发现了含SSR位点的序列25 925条,共27 721个SSR位点,SSR出现的频率为23.67%。厚朴转录组共发现了374种碱基重复模式,且CT/GA和AG/TC是主要的双碱基重复序列,AGA/TCT和AAG/TTC是主要的三碱基重复序列;随机挑选的180对SSR引物中有104对产生清晰可重复的条带,21对引物具有多态性,厚朴SSR引物多态性较高。本研究结果为厚朴及近缘种的遗传多样性分析、遗传图谱构建及比较基因组研究奠定了一定的理论基础。     

应用SSR分子标记鉴定甜瓜杂交种纯度的研究

摘要：本文以两个甜瓜杂交一代品种“东方蜜1号”、“东方蜜2号”及其亲本和若干同母异父的杂交组合为实验材料,利用SSR标记对甜瓜杂交种纯度快速鉴定的方法进行了研究。结果表明：SSR标记在甜瓜杂交种及亲本间具有较高的多态性,利用筛选出的SSR引物能够快速准确的区分出杂交种中混杂的母本自交系种子,对3批杂交种纯度的快速鉴定结果与大田鉴定结果一致。但是,利用筛选出的单一SSR引物不能完全区分开杂交种和与其同母异父的供试杂交组合,而用不同的引物组合能够将杂交种与大多数供试杂交组合区分开,但对于个别与杂交种遗传背景十分接近的杂交组合仍不能区分开。     

瓠瓜幼叶转录组功能基因测序及分析

为探讨瓠瓜转录组功能基因信息,对福州芋瓠瓠瓜叶片进行了Illumina Hiseqxten高通量无参转录组测序分析,共获得664 252 268个reads片段,经序列组装共计获得87 518个Unigene,总长度高达91 405 320 bp,76.03%的Unigene长度主要集中在1~1 000 bp。功能注释结果显示,有55 725个Unigene在Nr数据库获得注释,注释到葫芦科的Unigene数量最多,有26 354个,占总Unigene的47.29%。GO数据库注释到18 278个Unigene,可以分为分子功能、细胞组分和生物学过程共三大类的55个亚类。COG数据库中有41 635个Unigene获得注释,分布在信息存储与处理、细胞过程和信号传递、新陈代谢、无特征基因四大类的25个功能区域,其中参与氨基酸运输和代谢的Unigene数量最多。KEGG数据库中有24 770个Unigene获得注释,涉及到220个KEGG代谢途径。SSR位点检索结果显示,包含SSR序列的8 617条Unigene中存在11 029个SSR位点,发生频率为9.846%。本研究结果为进一步深入开展瓠瓜功能基因研究和SSR分子标记开发奠定了重要基础。     

SSR分子标记在作物遗传育种中的应用

SSR（simple sequence repeat）是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。本文简要介绍了SSR分子标记技术的原理和特点,重点介绍了SSR分子标记技术在作物遗传育种中的应用,主要在作物遗传多样性、基因定位、分子辅助标记、遗传图谱构建、品种鉴定和纯度鉴定等方面进行阐述。     

寒兰株系间遗传多样性和亲缘关系的SSR分子标记分析

本研究筛选了从春兰和莲瓣兰中开发的7个SSR位点的引物,用于37个寒兰株系的遗传多样性和亲缘关系研究。研究结果表明,7个SSR位点的引物在寒兰中均具有非常好的通用性,而且每个位点在不同的株系中具有特有等位基因,特别是位点CSSR05、CSSR11和195。株系具有的特有等位基因可以用于株系鉴别。7个位点在寒兰株系间具有...     

锶对菠菜幼苗生长、光合和抗氧化酶活性的影响

为探究锶对植物生长生理的影响,以菠菜幼苗为试验材料,研究不同浓度(0、0.1、0.5和2.5 mmol·L^-1)锶处理对菠菜幼苗的叶片鲜重、叶片锶浓度、光合指标和抗氧化酶活性的影响。结果表明,0.1 mmol·L^-1 SrCl₂处理对菠菜幼苗生长和各项生理指标均未产生明显影响,叶片锶浓度在35 mg·kg^-1左右。0.5 mmol·L^-1 SrCl₂处理对菠菜幼苗生长表现为先促进后抑制;处理20 d后,抗氧化酶活性明显上升,丙二醛(MDA)、净光合速率(Pn)和叶片鲜重相较于对照组分别增加了24%和降低了15%、10%,叶片锶浓度达到318.33 mg·kg^-1。2.5 mmol·L^-1 SrCl₂处理下,植株生长受到明显抑制,抗氧化酶系统的响应更为强烈,处理20 d后MDA增加了68%,Pn和叶片鲜重分别降低了30%和48%,叶片锶浓度达到857.51 mg·kg^-1。综上,低浓度锶处理对菠菜生长未产生明显影响,但随着锶处理浓度的增加和胁迫时间的延长,植物生长受到的胁迫作用加剧。本研究为明确锶对菠菜生长生理的调控机理提供了理论依据。     

Influence of Organic Manure and Lime on Cadmium Mobility in Soil and Uptake by Spinach (Spinacia oleracea L.)

Spinach grown in cadmium (Cd)-contaminated soils accumulates Cd compounds in toxic concentration contaminating the food chain leading to the chronic toxic effects on human and animal health. A study was conducted in a Cd-contaminated soil to examine the ameliorative effect of lime and organic manure on the mobility of Cd and its uptake in spinach. Application of lime or organic manure or both decreased the Cd concentration in soil and shoots and increased chlorophyll content of leaves. As compared to the control treatment, combined application of lime and organic manure decreased the level of Cd in soil by 54.7%, in spinach shoot by 61.3%, and the transfer factor of Cd by 35.0% and increased in leaf chlorophyll content by 29.4%. Combined application of lime and organic manure emerged as a viable option in reducing the mobility of Cd in contaminated soil for growing spinach.     

Metabolite profiling of spinach (Spinacia oleracea L.) leaves by altering the ratio of in the culture solution

To observe the effect of different forms of N, we have applied metabolic profiling using gas chromatography mass spectrometry to evaluate the metabolite composition of spinach. The aim of the present study was to find an appropriate indicator of overall metabolic response to N source. The effect of the     ratio on spinach tissue was investigated, comparing two cultivars that differed in their ability to use N. There was wide variation in     absorption without any distinct growth inhibition in either cultivar. Statistical analysis revealed that the metabolites could be broadly divided into two types, correlating either positively or negatively with     uptake in the culture solution. Principal component analysis (PCA) was an effective tool that extracted the indexes of the effect of the ratio of N forms as PCA scores. Close relationships between metabolite profiles and     uptake were observed, indicating that metabolic profiling is able to distinguish the invisible metabolic change in mature leaves of spinach and may provide a new tool for the investigation of quality features or rhizosphere nutritional condition.     

用SSR标记对水稻品种的分类研究

用20对SSR引物对培矮64s、N422s、108s、LS2s等4个不育系和55份严自不同生态型的恢复系进行分类研究，结果表明：供试材料DNA籼粳分化明显，聚类分析结果和用RFLP对供试材料的籼粳分化明显。聚类分析结果和用RFLP对供试材料的籼粳分类结果基本一致，而且者与形态分类的结果也基本一致，在所用的20对SSR引物中，有5对是籼粳特异的，其灿粳分辨率均在90％以上。     

多花黑麦草杂交种SSR分子标记鉴定及表型比较分析

多花黑麦草为异花受粉植物,杂交过程中易出现杂交种生物性混杂现象,有必要对杂交后代进行真假鉴定分析.本研究旨在筛选出多花黑麦草优势杂交组合和优异杂交后代材料,为多花黑麦草杂交育种工作提供基础资料.实验利用SSR分子标记辅助鉴定5个多花黑麦草(Lolium multiflorum)骨干品种为亲本创制的杂种后代真实性,并对亲本与杂种后代主要表型进行比较.结果表明:(1)用20对引物组合共得到多态性条带426条,多态性位点百分率为82.41％,说明SSR分子标记能够很好的揭示多花黑麦草材料间的差异;(2)经SSR分子鉴定,将后代分为有父本特征谱带的杂种后代、无父本特征带的后代2类,在150个杂交后代单株中有父本特征谱带的杂种后代有108个为真杂种,其中杂交组合GC、CG真杂种最多均为24个,WG组合真杂种最少为19个;(3)杂交组合CG的F1代部分形态特征显著优于亲本,5个杂交组合内(间)在营养器官与生殖器官性状均存在显著差异,其中杂交组合MG的变异系数最高,WG的变异系数最低,杂交组合CG形态特征显著高于其他杂交组合.由研究结果可以初步判断长江2号×赣选一号多花黑麦草为优势杂交组合,其杂交种为优异杂交后代材料,可为后续杂交选育新品系提供后备材料.     

Effect of different concentrations of urea with or without nickel addition on spinach (Spinacia oleracea E.) growth under hydroponic culture

To improve the growth of spinach (Spinacia oleracea cv, Okarne) and to decrease shoot nitrate contents, different concentrations of urea were used as a source of nitrogen in the nutrient solution For hydroponically grown plants. Spinach was grown in a hydroponic got culture amended with 0,20, or 58% urea with or without nickel addition (Ni; 0.05 mg L^-1) while the dotal concentration of N (17.33 mmol L^-1) remained constant in all the cases. In order to identify the most eEective conceniration of Ni for the growth of spinach, another experiment was conducted using various concentrations sf Ni in a 50% urea solution. Addition of 0.05 mg Ni L^-1 to the nutrient solution gave the best results in terms of qualitative and quantitative charaeteristies Naximuna vegetative production was achieved with a 28% urea solution contaimnang Ni. Shoot NO₃-N content significantly decreased with increasing level sf urea in the solution. The urea-N content in the shoots was significantly inc~easedw ith both 20 and 50% urea solution without Ni addition. The total-N content in the shoots was almost the same in all the experimental treatments except those utilizing 50% urea solution without Ni addition. The content of Ca in the shoots increased by the addition of Ni with urea in the nutrient soleation, Fe eontent in the shoots was slightly affected by nrea nutrition, except for the treatment utilizing 20% urea solution with Ni addition. The contents of K, Mg, and Zn were significantly agected by urea in the nutrient solution. Ni in the shoots was not detected when it was not supplied in the nutrient solution. Also, the Ni content in the shoots was within the range of natural abundance when Ni was added to the 20 and 50% urea solutions.     

SSR分子标记鉴定玉米杂交种纯度的研究及应用综述

从玉米基因组DNA提取、引物的筛选、PCR反应体系优化、部分推广玉米品种纯度鉴定引物信息等方面综述了SSR分子标记在玉米杂交种纯度鉴定方面的研究及应用。