茶树春梢萌发早晚关联基因CsAL1的CAPS分子标记开发

茶树（Camelliasinensis）作为一种叶用型经济植物,春梢萌发时间是关系茶叶经济价值的重要生物学性状。因此,选育茶树早生品种,对提升茶叶品质和经济效益具有重要的现实意义。以铁观音为参考基因组,通过全基因组关联分析,筛选到一个与茶树春梢萌发早晚高度相关的基因CsAL1(Auxilin-like 1,TGY040711)。运用SNP calling获得CsAL1各样本的SNPs,将SNPs与其春梢萌发表型进行关联分析,获得与早生性状显著相关的SNP位点。分析各SNPs的酶切位点,选择合适位点开发茶树早生性状相关CAPS分子标记。利用标记对12份茶树材料基因组DNA进行PCR扩增和酶切检测,随后在72份茶树材料中进一步验证,以期借助CAPS分子标记技术为探究CsAL1中单碱基位点突变与茶树早生性状的联系提供参考,为茶树早生品种的选育提供理论支撑。     

玉米抗粗缩病基因STS分子标记的筛选

对与玉米抗粗缩病相关基因共分离的RAPD标记S37和S86扩增的产物进行克隆与测序,设计多对引物,以感病自交系478和抗病自交系齐319、P138和H21为材料进行PCR扩增。结果表明:根据RAPD产物1300bp片段转化的STS引物在感病自交系中扩增出特异带,而在抗病自交系中无此特异PCR扩增带。根据2000bp片段转化的STS引物同样在抗感病自交系中存在特异性差异。进一步用设计的两对STS-PCR引物Ⅰ-2和Ⅱ-4对20个感病自交系和34个抗病自交系进行验证,卡方测验表明,STS标记Ⅰ-2和Ⅱ-4与自交系抗感病的相关性达到极显著水平。STS-PCR标记Ⅰ-2和Ⅱ-4可直接用于玉米抗粗缩病的分子标记辅助选择育种。     

甜菜抗丛根病基因(Rz1)ISSR分子标记的初步研究

利用ISSR(简单重复间序列)技术对感病甜菜品种KVS3418及3个以KWS3418为轮回亲本的甜菜抗丛根病近等基因系进行分析，综合RAPD、SSR两种分子标记技术，经过多次重复，在一套ISSR引物中，筛选到与抗病性状相连锁的3个RAPD标记：Boya940、Boya800、Boya770。筛选到一个引物BA0061，在甜菜抗丛根病基因系间表现多态性。当用这个引物对已知的3个抗病材料及其它不舍此基因的感病材料进行检测时，多态性标记BA0061-1200，可从3个含抗丛根病基因的抗病材料中检测到1条12001bp的多态性带，而在其它感病材料中未出现。此标记可用于甜菜的分子育种。     

小麦 TaFer A1基因抗旱相关分子标记的开发

铁结合蛋白(Ferritin,Fer)参与干旱胁迫应答反应,开发Fer基因抗旱相关的分子标记可为抗旱小麦品种选育提供依据。本研究依据2个强抗旱性和2个弱抗旱性小麦品种1A染色体上铁结合蛋白基因(TaFer-A1)序列的差异,开发TaFer-A1基因抗旱相关的分子标记,用150份萌发期抗旱性不同的小麦品种(系)对标记的有效性进行验证。克隆序列比对发现,TaFer-A1基因在4份抗旱性极端品种间仅存在7个变异位点,包括6个SNP位点和1个3bp碱基Del/Ins位点,其中仅在基因第1个内含子区域的3个连续碱基TCT的Del/Ins位点变异与4份品种抗旱性的表型相对应,而其余6个SNP位点在强与弱抗旱性品种之间随机发生。根据两组抗旱性极端品种间TCT碱基的差异,设计1对引物开发出了分子标记FerA1i-ntr1。该分子标记在2个强抗旱性品种中扩增出了167bp特异性条带,定名为TaFer-A1a等位变异;在2个弱抗旱性品种中扩增出了170bp特异性条带,定名为TaFer-A1b等位变异,表明FerA1i-ntr1为共显性标记。在分子标记FerA1i-ntr1检测的150份小麦品种(系)中,有73份被检测为TaFer-A1a等位变异类型,平均相对发芽率为70.1%;77份被检测为TaFer-A1b等位变异类型,平均相对发芽率为55.1%。TaFer-A1a等位变异类型品种(系)的平均相对发芽率极显著高于TaFer-A1b等位变异类型的(P<0.01),说明该共显性标记FerA1-intr1可用于小麦抗旱性的鉴定和筛选,也表明TaFer-A1基因与小麦抗旱性有关。     

基于高密度SNP标记对玉米穗部相关性状的QTL定位及候选基因分析

以T32和齐319为亲本构建118份F2∶3家系的双亲分离群体为材料,通过对不同家系的穗部性状进行评价,结合高密度SNP标记的基因型鉴定结果,利用IciMapping4.2软件中的复合区间作图法对5个穗部相关性状(穗长、穗粗、穗行数、行粒数和秃尖长)进行QTL定位。结果表明,共检测到16个QTL,其中,控制穗长、穗粗、穗行数、行粒数和秃尖长的QTL分别为3、2、4、2和5个,单个QTL可解释2.92%～13.53%的表型变异。结合公共数据库,利用生物信息学分析筛选出4个控制穗部相关性状的候选基因Zm00001d031906、Zm00001d027721、Zm00001d002762和Zm00001d002768。     

宁夏小麦种质资源穗发芽抗性鉴定及相关分子标记的有效性评价

为鉴定宁夏小麦种质资源的穗发芽抗性,挖掘抗穗发芽种质资源,筛选在宁夏引黄灌区生态条件下能有效鉴定小麦穗发芽抗性的分子标记,测定了185份小麦种质资源的发芽指数(GI)、整穗发芽率(SGR),并利用5个穗发芽相关基因的KASP标记Phs646、Phs666、TaMFT、TaDAR和Vp1B1-83对参试材料进行基因型检测,分析基因型与GI、SGR的相关性。结果表明,185份小麦种质资源GI的平均值为16.74%,变化范围为0~77.35%;SGR的平均值为40.84%,变化范围为0.38%~99.69%;有22份种质资源的GI和SGR均小于5.0%。5个分子标记中,Phs646、Phs666与GI和SGR显著相关(P<0.01);标记Vp1B1-83与SGR显著相关(P<0.01),与GI相关不显著;TaMFT和TaDAR与GI和SGR都不相关。表明分子标记Phs646、Phs666可用于宁夏引黄灌区小麦穗发芽抗性的分子鉴定,Vp1B1-83可作为该地区穗发芽抗性分子鉴定的参考标记。结合穗发芽抗性鉴定和分子标记检测结果,筛选出冬育5号、宁春22号、Bastian、毛火麦、山麦、白秃子、白毛火麦共7份具有低GI和SGR值及较高穗发芽抗性基因频率的种质资源。     

玉米抗病虫基因的染色体定位研究进展

分子标记技术的发展为目标基因定位提供了新手段。本文在McMullen和Simcox(1995)的研究基础上综述了近几年来玉米抗病虫基因的分子标记定位最新研究结果,发现这些抗性基因或数量性状位点(QTL)均不同程度地连锁在一起,聚集成几群,位于染色体的特定区域。由于在同一聚群内经常发现不同抗性基因对不同病原菌(虫)的抗性反应,因此这些抗性基因间的功能关系目前还不清楚。研究抗病虫基因或OTL的染色体位置,发现许多抗性位点的产生与染色体片段重复有关。为应付快速演化的病原菌(虫)侵染,存在对新小种具有专化抗性的基因群是必要的。染色体上的特定区域在某一时期可能快速进化,以获得足够力量来抵抗共演化的病原菌(虫)的侵染。玉米抗病虫基因在染色体上聚群存在,可以用来提高克隆抗性基因的效率。     

稻瘟病菌无毒基因Avr-Pid2的分子标记及其连锁图

无毒基因的克隆与变异监测可以为水稻抗病品种布局与利用提供重要信息。将菌株GUY11和FJ81278及其有性后代接种水稻品种Pi-d2及其亲本TP309进行毒性分析。结果表明,FJ81278含Avr-Pid2,有性后代在Pi-d2上的无毒、有毒分离比例符合1:1,推断FJ81278对Pi-d2的无毒性由单一基因座控制。通过SSR标记和转座子元件标记分析,确定Avr-Pid2定位于染色体7上,并获得了与无毒基因Avr-Pid2连锁的标记Propiz-t和ms7-27/28,它们与Avr-Pid2的遗传距离分别为6.1 cM、13.0 cM。这些标记的获得将Avr-Pid2限制在第7染色体上约420 kb物理距离范围内,为进一步的克隆奠定了良好基础。     

抗稻瘟病Pi2/9/z-t基因特异性分子标记的开发

通过对已克隆的抗稻瘟病基因Pi2、Pi9以及Piz-t进行序列比对,寻找各自特异的核苷酸差异,成功开发了基于PCR技术以及电泳检测技术的Pi2/Pi9/Piz-t以及Piz-t的基因特异性分子标记,能有效地将Pi2/Pi9/Piz-t与该位点上的其他抗性等位基因及感病等位基因区分开,这为分子标记辅助育种及抗病基因聚合提供有效的分子标记。用Pi2/Pi9/Pizt基因特异性分子标记对来自全国各稻区的共101份水稻品种和育种亲本进行分子检测,结果发现,除2个品种检测到Piz-t带型之外,大部分水稻品种不携带这3个抗性基因,这为有目的地开展品种的抗性改良提供了重要的参考信息。     

大豆对SMV1株系抗性基因的分子标记研究

大豆花叶病毒病是世界大豆产区危害较重的主要病害,本实验高抗SMV1株系黑农39为母本,高感SMV1株系品种合丰25为父本配置杂交组合,对F1、F2代接种SMV1进行田间抗性鉴定和抗病性遗传学分析,通过接种鉴定亲本F1、F2并代的抗性表现,证明,对SMV1号株系的抗性是由一对显性基因决定的.利用RAPD技术在抗感池间寻找多态性标记,通过筛选引物,获得重复性最好的随机引物OPN11.并采用BSA法在黑农39和抗病池扩增出OPN1400片段,在合丰25和感病池扩增出OPN1300片段,在F1同时扩增出OPN11400和OPN1300.用该引物分析黑农39×合丰25的F2扩增个体,共显性的RAPD标记OPN1400/1300与黑农39抗病基因的遗传距离为8.2cM.     

A Cleaved Amplified Polymorphic Sequence Marker to Detect Variation in Wx Locus Conditioning Translucent Endosperm in Rice

The translucent endosperm trait in a japonica rice variety‘Kantou 194’is controlled by a Wx-mq gene which is allelic to Wx locus by genetic analysis and allelic test.The amylose content analysis showed that an intermediate amylose content between those of glutinous and non-glutinous rice existed in endosperm of homozygous Wx-mq genotype.The slight changes of amylose content in different varieties and F1 grains with an identical Wx-mq genotype might be influenced by dissimilar genetic background.To identify ...     

茶树查尔酮异构酶基因克隆及序列分析

茶叶是世界上最流行的无酒精饮品之一,含有许多有价值的次生代谢产物,如儿茶素类物质。分离和克隆重要的茶树功能基因,对利用基因工程技术进行茶树遗传调控具有重要意义。本文采用EST测序技术和T4RNA连接酶介导的5′RACE技术,获得了一个茶树儿茶素代谢中的重要基因—查尔酮异构酶（CHI）基因,在GenBank登录（DQ904329）,其序列全长1 163 bp,其中开放阅读框长723 bp,编码240个氨基酸,3′端有一个明显的多聚腺苷酸加尾信号,推测的蛋白分子量约为26.4 kD,理论等电点为5.19。序列分析表明它与番茄CHI基因序列的亲缘关系比较近。     

水稻抗褐飞虱基因Bph18(t)的STS标记开发及有效性验证

利用携有Bph18(t)基因抗褐飞虱材料与感虫材料之间在抗虫位点上的单核苷酸差异,成功开发出1个STS标记KC1。该标记可以准确区分含或不含抗虫基因Bph18(t)的基因型。进一步构建扬稻6号(9311)[不含Bph18(t)基因,感褐飞虱]/C4064[携有Bph18(t)基因]的F2群体进行抗虫鉴定,同时使用KC1标记检测F2群体单株的基因型。根据分子标记检测结果与抗虫表现之间的符合程度推算出标记的选择效果达到了82.6%。研究结果表明,KC1标记有较高的目的基因选择效率,可以应用于扬稻6号遗传背景下Bph18(t)基因的分子标记辅助选择。     

披碱草(Elymus dahuricus)焦磷酸化酶基因EdHP1的克隆及功能鉴定

为了从抗逆性优良的牧草中挖掘新的耐盐、抗旱基因,进而为作物分子育种提供优良的基因资源,采用RACE(Rapid-Amplification of cDNA Ends)方法,克隆了披碱草的焦磷酸化酶基因EdHP1,其全长序列包含2310bp,编码770个氨基酸,含有14个跨膜区,是一个典型的膜蛋白,同时包舍三个保守区(CS1、CS2和CS3).氨基酸同源性比较发现,EdHP1与来自大麦等10种高等植物的焦磷酸化酶基因的同源性大于86%.EdHP1基因的表达受干旱、高盐和低温等非生物胁迫的诱导.功能分析证明,EdHP1基因能够显著提高转基因烟草对干旱、高盐胁迫的抗性,可用于作物的抗逆遗传改良.     

Expression Analysis of RNA-Binding Motif Gene on Y Chromosome (RBMY) Protein Isoforms in Testis Tissue and a Testicular Germ Cell Cancer-Derived Cell Line (NT2)

Background: RNA-binding motif gene on Y chromosome (RBMY), a germ cell-specific nuclear protein, is known as a key factor in spermatogenesis and disorders associated with this protein have been recognized to be related to male infertility. Although it was suggested that this protein could have different functions during germ cell development, no studies have been conducted to uncover the mechanism of this potential function yet. Here, we analyzed the expression pattern of RBMY protein isoforms in testis compared to NT2, a testicular germ cell cancer-derived cell line, to test probability of differential expression of RBMY protein isoforms at different spermatogenesis stages. Methods: Full length and a segment of RBMY gene were cloned and expressed in E. coli. Anti-human RBMY antibody was produced in rabbit using the recombinant proteins as antigen. Western-blot and immunofluorescence were conducted for detection and comparison of RBMY protein isoforms. Results: Selected segment of RBMY protein resulted in producing a mono-specific antibody. As results shows, only the longest isoform of RBMY was expressed at protein level in NT2 cell line, while three isoforms of this protein were detected in the whole testis lysate. Conclusion: The results imply that different alternative splicing may happen in testis cells and probably difference of RBMY function during spermatogenesis is due to the differential expression of RBMY protein isoforms. These results and further experiments on RBMY isoforms can help to obtain a better understanding of the function of this protein, which may increase our knowledge about spermatogenesis and causes of male infertility. Key Words: Protein isoforms, Spermatogenesis, Male infertility     

玉米功能性Insertｉon/Deｌetｉon(InDeｌ)分子标记的挖掘及其在杂交种纯度鉴定中的应用

InDel作为重要的遗传标记已被广泛用于作物连锁图谱的构建及多样性研究。通过生物信息学方法从玉米全基因组水平进行InDel标记的挖掘并对其在玉米杂交种纯度鉴定中的应用进行分析,根据B73全基因组序列(第二版)及Mo17的二代电子拼接序列发现了40 000多个InDel位点,其中约有11 400个含有InDel位点的序列可用于特异性引物的开发。新发展的143个代表基因(<1 kb)或基因内部的功能性InDel标记在B73及Mo17间得到了验证并用于玉米杂交种纯度的鉴定。经过分析,共有13个共显性InDel标记在6个杂交种亲本间表现出明显的长度多态(>50 bp)。结合玉米子粒DNA快速提取方法,利用这些共显性InDel标记对6个杂交种1 400多个样本纯度进行鉴定,结果显示该方法可以快速、准确、经济地鉴定玉米杂交种纯度。     

Quantitative Trait Loci for Yield Traits Located Between Hd3a and Hd1 on Short Arm of Chromosome 6 in Rice

QTLs for heading date located in the regions of Hd3a and Hd1 were detected using an F2:3 population developed from a residual heterozygous line(RHL) identified from the recombinant inbred lines of the indica rice cross Zhenshan 97B /Milyang 46.Linkage in coupling phase between the QTLs for heading date and yield traits detected in a previous study was found.Four more F2:3 populations were each developed from an RHL that was homozygous at Hd3a and Hd1 but heterozygous in a portion of the intervals flanked by...     

蔗糖合成酶(SUS)基因的SNP标记开发及其与淀粉性状的关联分析

通过直接测序法获得玉米亲本(H21和紫糯96-619)sus1基因全长序列并进行亲本间序列比对,得到120个SNP位点,通过高分辨率熔解曲线(HRM)对300个近等基因系H21 BC5F2:3进行SNP位点分型,并将后代的基因型与群体的直链淀粉含量和淀粉糊化特性进行关联分析。结果表明,marker 31与直链淀粉含量和淀粉崩解值、峰值时间、糊化特性均连锁紧密;marker 17与直链淀粉含量和淀粉的峰值时间、淀粉最终黏度均连锁紧密;marker12与直链淀粉含量、淀粉的峰值时间连锁紧密。     

Quantitative Trait Loci for Yield Traits Located Between Hd3a and Hd1 on the Short Arm of Chromosome 6 in Rice

QTLs for heading date located in the region between Hd3a and Hd1 were detected using an F2:3 population developed from a residual heterozygous line (RHL) identified from the recombinant inbred lines of the indica rice cross Zhenshan 97B/Milyang 46. Linkage in coupling phase between the heading date QTLs and QTLs for yield traits detected in a previous study was found. Four more F2:3 populations were each developed from an RHL, which were homozygous at Hd3a and Hd1 but heterozygous in a portion of the intervals flanked by Hd3a and Hd1. QTLs for grain yield per plant, number of panicles per plant, number of grains per panicle and 1000-grain weight were detected in the heterozygous region. Five sets of near-isogenic lines (NILs) with overlapping heterogenous segments covering the interval RM6119-RM6779 were developed and used to validate and delimitate the QTLs. A QTL having a consistent effect for the number of grains per panicle was located within the interval RM19615-RM19652 that corresponded to a 514.4 kb region on chromosome 6. The same region might have pleiotropic effects on the other three yield traits analyzed, but the effects varied greatly among different populations and across different environments. This study suggests that it is possible to develop a population with little variation on heading date and to identify QTLs for yield traits that might not be associated with heading date by using information of the physical positions of DNA markers and cloned genes.     

水稻多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因(Ospgip1)原核表达及编码产物生物信息学分析

 据GenBank及相关文献提供的序列,从水稻基因组DNA中扩增出930 bp的Ospgip1基因完整开放阅读框。原核表达Ospgip1基因,表达产物能显著抑制水稻纹枯病菌菌丝生长及其多聚半乳糖醛酸酶活性。生物信息学分析表明,OsPGIP1为分子量32.8 kDa、pI 7.26的疏水蛋白,主要位于细胞壁（55.6%）,信号肽切点位于第17和18位氨基酸之间。在N端和C端各有4个半胱氨酸残基,形成3个二硫键（第56和63位、第278和298位、第300和308位氨基酸）。以α-螺旋、β-折叠和不规则盘绕等为主要结构原件,具有典型的富含亮氨酸重复（LRR）结构。相比其他植物的PGIP,OsPGIP1缺少第7个LRR。在空间上9个LRR形成类似凹陷或裂隙结构,可能是其与病原菌多聚半乳糖醛酸酶互作的活性位点区。