东亚甘薯品种AFLP标记遗传差异研究

甘薯是世界上重要的粮食、饲料、工业原料和新型能源作物,由于遗传背景知识的缺乏,甘薯遗传改良受到限制,东亚是世界上甘薯种植最集中的区域,因此有必要了解东亚甘薯品种的遗传多样性程度和遗传差异。本研究利用AFLP标记对43份来自东亚地区的甘薯育成品种遗传多样性进行了分析。10对AFLP引物扩增出307条谱带,其中多态性谱带占71．7％,平均每对引物扩增22．0条多态性带,表明AFLP标记是一种甘薯遗传多样性分析的高效方法。供试品种间遗传距离为0．0938-0．3359,平均为0．2302,利用UPGMA法可以将供试品种聚为5个组群,表明供试品种遗传多样性程度丰富,东亚甘薯育成品种之间具有较明显的遗传差异。不同国家或地区品种间的遗传距离高于国家或地区品种内的遗传距离。韩国品种与其它东亚国家或地区品种间遗传距离较远。供试品种中,中国大陆品种平均遗传距离最小。作者认为我国甘薯品种改良,应注重与韩国资源的交换,同时在亲本组配中避免少数品种人为过度利用,以保持甘薯品种的遗传多样性,提高甘薯品种改良进度。     

棉花枯萎病菌AFLP分子标记体系的建立及初步应用

建立并优化了基于HaeⅢ/PstⅠ酶切的棉花枯萎病菌AFLP分析的最佳反应体系,并从32对引物组合中筛选出适合该反应体系的引物组合3对.应用该技术对存在于我国的棉花枯萎病菌3号、7号和8号生理小种的标准菌株进行分析,结果表明该技术能够有效地将这3个标准菌株区分开;通过该体系对来自我国4个省的20个棉花枯萎病菌菌株进行分...     

小麦锈菌AFLP分子标记技术体系的建立

以小麦条锈菌、杆锈菌、叶锈菌的夏孢子为材料,通过DNA提取、酶切、PCR扩增、凝胶电泳等系列程序摸索和优化,建立了锈菌的AFLP分子标记体系如下： 40μl酶切体系中采用了EcoRI、TrulI各5U,37℃3h,65℃3h双酶切4μl 100ng/μl的DNA; 然后加入10μl连接混合液22℃连接3h,16℃10h; 连接产物5μl,10μMEcoRI、10μMTru1I预扩引物各1.5μl,PCR反应液25μl,ddH2O 17μl进行预扩;预扩产物稀释20倍后取5μl,50ng/μl EcoRI、Tru1I选扩引物各1μl,PCR反应液10μl,ddH2O 3μl体系进行选择性扩增,为小麦锈病和其他真菌性病害的分子标记克隆及抗病育种的辅助选择提供了有力工具。     

AFLP分子标记鉴别大白菜品种

本试验采用AFLP技术,研究了90份来自7个不同栽培地区的大白菜品种材料。共筛选了20对引物,不同引物组合检测多态性谱带的能力有很大的差异,多态性谱带的数量从9条到32条不等。其中E—ACA／M—CTG是大白菜品种十分高效的引物组合,共产生7l条清晰的扩增带,其中有32条多态性谱带,多态性谱带的百分率为45．7％。通过该引物组合,能将90个品种全部区分开来。同时应用该引物组合检测2个大白菜杂交品种(北京新2号,京夏王)各10株,其中有1株北京新2号的谱带异常,其余同一品种不同单株的带型完全一致。表明AFLP标记用于研究品种指纹图谱,并鉴别品种是完全可行的。     

利用SRAP标记构建甘薯分子连锁图谱

以高淀粉甘薯品种漯徐薯8号为母本,低淀粉甘薯品种郑薯20为父本,杂交得到的F1分离群体的240个单株为作图群体,利用SRAP标记技术,共得到770个母本的多态性标记和523个父本的多态性标记,用JoinMap3.0软件和"双假测交"策略,分别构建了2个亲本的分子连锁图谱。其中漯徐薯8号的图谱包括由473个SRAP标记组成的81个连锁群,总图距为5802.46cM,标记间平均图距为10.16cM;郑薯20的图谱包括由328个SRAP标记组成的66个连锁群,总图距为3967.90cM,标记间平均图距为12.02cM。该高密度分子连锁图谱的构建,为甘薯分子标记辅助选择、基因定位及克隆研究奠定了基础。     

利用AFLP分子标记预测水稻杂种优势

杂种优势是生物界普遍存在的现象,通过测定两个亲本之间的遗传距离可进而预测水稻杂种优势.迄今已提出了许多预测方法,从表型预测、生化预测,到现在的分子标记预测,DNA分子标记的发展为杂种优势预测提供了新的手段.Lee等[1]和Smith等[2]研究发现RFLP遗传距离与F1杂种优势的表现存在高度的相关性,可用于杂种优势的预测.     

用RAPD、ISSR和AFLP标记分析系谱关系明确的甘薯品种的亲缘关系

用RAPD、ISSR和AFLP标记对系谱关系明确的7个甘薯品种进行了亲缘关系分析。24个RAPD引物、14个ISSR引物和9对AFLP引物分别扩增出173、174和168条多态性带。3种分子标记在检测甘薯品种间遗传差异上相关程度高，其中RAPD与ISSR之间的相关系数最大为0.9328。用ISSR标记估计的品种间遗传距离为0.1286~1.0932，平均0.4883，大于其余2个标记的估计值。3种分子标记皆可揭示甘薯品种的亲缘关系，其中ISSR标记产生的聚类图与系谱图最吻合，认为ISSR标记更适于分析甘薯品种的亲缘关系。     

花生黄曲霉侵染抗性的AFLP标记

本研究利用抗、感黄曲霉菌侵染的花生品种为亲本配制杂交组合“J11×中花5号”,以其F₂分离群体为研究材料，采用AFLP技术和BSA分析方法，获得了与花生黄曲霉菌侵染抗性连锁的2个分子标记，标记与抗性间的遗传距离分别为8.8 cM和6.6 cM;利用获得的分子标记对抗、感黄曲霉的花生种质资源进行了分子鉴定，实验结果表明分子标记与抗性鉴定结果具有较高的一致性，证实了两标记应用于研究群体之外的育种潜力。该抗侵染分子标记的建立为开展花生抗黄曲霉辅助选择育种提供了有效的筛选技术。     

高粱AFLP分子连锁图谱的构建

利用感蚜高粱品种千三与抗蚜品种河农16杂交获得的100个F2单株作为图谱构建群体,以AFLP标记构建高粱连锁图谱。通过对192对AFLP引物组合进行筛选,共得到75对多态性引物,利用筛选出的75对引物进行选择性扩增,得到了154个AFLP多态性位点。经Map maker/EXP 3.0软件处理,构建了包含12个连锁群,93个遗传标记的连锁图谱,该图谱覆盖686 cM,平均图距为7.38 cM。     

谷子显性雄性不育基因Msch的AFLP标记

利用雄性不育是实现谷子杂种优势利用最经济、有效的途径之一.为了寻找与不育基因Msch紧密连锁的分子标记,提高不育系的选育效率,本研究构建了Msch不育/可育近等基因系(NILs),通过对400对AFLP引物组合进行筛选,找到了与不育基因紧密连锁的两个AFLP标记(P17/M37224和P35/M52208),与不育基因的遗传距离分别是2.1 cM和1.4 cM,而且位于不育基因的同一侧,标记间相距0.7 cM.这两个AFLP标记可有效用于分子标记辅助选择育种.     

基于cpSSR标记的甘薯品种亲缘关系及遗传多样性分析

在甘薯遗传多样性研究中,目前主要采用细胞核基因组的遗传信息。而放任授粉(集团杂交)是甘薯育种的重要手段,但基于叶绿体微卫星(chloroplast simple sequence repeat,cpSSR)标记技术的甘薯的遗传多样性分析和指纹图谱构建的研究报道较少。本研究基于cpSSR标记技术,对16份甘薯品种进行分子鉴别,并建立相对应的指纹图谱。利用在19对cpSSR引物中筛选出的11对特异性引物进行cpSSR扩增,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果显示,共扩增出43个条带,其中多态性条带33条,平均每对引物扩增出3个多态性条带,多态性百分率为76.74%。16份甘薯品种的遗传距离变异范围为0.0912-0.5067,平均遗传距离是0.2301。聚类分析表明,cpSSR标记能大致反映出不同品种之间的亲缘关系。该指纹图谱的建立,可为中国甘薯品种数据库的完善、近缘甘薯品种的鉴定、育种亲本的选择和品种保护提供参考依据。     

甘薯病毒多重RT-PCR检测方法的建立

为了快速进行甘薯病毒田间检测和脱毒苗诊断,该研究建立了一个能够同时检测SPCSV、SPLV和SPFMV这3种病毒的多重RT-PCR检测方法。根据GenBank公示的甘薯病毒基因序列来设计3种甘薯病毒的引物,分别对模板浓度、退火温度、Mg2+浓度和循环次数进行优化,同时对模板浓度进行10倍梯度稀释,检测多重RT-PCR灵敏度。结果显示,模板浓度为19 ng/μL、退火温度为52℃、Mg2+浓度为0 mmol/L、循环次数为40次时,可以同时扩增出大小为276 bp、570 bp、425 bp三种病毒的基因片段,多重RT-PCR检测灵敏度为10-4,单一RT-PCR检测灵敏度为10-3,多重RT-PCR检测灵敏度是单一RT-PCR的10倍。该研究使用优化的多重RT-PCR检测技术可获得稳定、灵敏、准确、高效地和同时地检测田间复合侵染的3种甘薯病毒。     

甘薯地下部生长对产量的影响

利用甘薯不同品种进行嫁接,研究了地下部、地上部生长的相互关系,嫁接材料砧木与接穗之间的交互作用.甘薯地下部对产量的影响大于地上部.嫁接后,砧木与接穗之间交互影响不显著,可以利用甘薯库鉴定品种产量高低.     

马铃薯品种遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术对19份克新系列马铃薯品种进行了遗传多样性分析,用30对引物组合进行了初筛,选出7对有多态性的引物组合进行了详细研究。每对AFLP引物组合扩增出54~90条带,共获得495条带,其中多态性条带为302条。AFLP分析表明19个材料的遗传距离介于0.2091~0.7679之间,平均值为0.4811。聚类分析将19份材料划分为4类,其中第2类包括14个品种,占总数73.86%,表明多数品种亲缘关系较近,但有少数品种亲缘关系较远,说明克新系列马铃薯的遗传基础有所拓宽。研究表明：AFLP指纹分析技术具有很高的分辨率,适于进行马铃薯遗传多样性研究     

甜樱桃AFLP反应体系优化及多态性引物的筛选

以黑珍珠和砂蜜豆为材料,对AFLP分析过程中模板DNA的制备、酶切与连接、酶切连接产物的预扩增与选择性扩增、聚丙烯酰胺凝胶电泳等过程中易出现的问题及其解决方法作了对比研究,建立了一套适合于甜樱桃的AFLP分子标记体系。共筛选了64对引物,其中30对扩增效果理想,能够得到清晰、稳定的条带,平均每对引物扩增条带为60条。该体系的建立为研究甜樱桃遗传多样性和标记农艺性状的技术平台构建奠定了基础。     

甘薯线虫病品种抗性的PCR检测

根据甜菜抗线虫病基因序列,人工合成了三条上游引物和三条下游引物,从中筛选出一对引物,对11份经抗线虫病常规鉴定的甘薯品种(包括6份高抗,2份抗病,3份感病)进行了PCR检测.结果表明:6份高抗品种和1份抗病品种出现了一条630 bp左右大小的特异片段,而3份感病品种未出现任何条带.这与常规鉴定的结果基本吻合,证明分子检测的可行     

甜樱桃品种SSR指纹图谱数据库的建立

为了建立甜樱桃品种指纹图谱数据库,从而对不同甜樱桃品种进行分子鉴定,以“红灯”、“萨米脱”、“吉塞拉5号”、“吉塞拉6号”等24个甜樱桃主要栽培品种为试材,利用2.5%琼脂糖凝胶电泳进行SSR引物的筛选,选择差异明显且等位基因数目少（2个）的SSR标记,从38对SSR引物中筛选出能够扩增出稳定带型且不同材料之间差异明显的SSR引物,并从中选出10对SSR引物进行甜樱桃分子指纹分析,根据各甜樱桃DNA样品的电泳条带结果进行赋值,利用Visual Basic和Access软件进行数据库编程,创建一个数据库,入选的10对引物对样品的扩增结果赋值排列起来,即成为甜樱桃的“基因身份证”号码,从而根据分子身份证对不同甜樱桃种质进行鉴别。     

甘薯腋芽人工种子的研究

以甘薯带腋芽茎段为繁殖体，用4％海藻酸钠(附加MS、3％蔗糖、植物生长调节剂和多菌灵)和2％CaCl2包裹，制作人工种子。将人工种子播种于不同基质上进行萌发。结果表明5—6mm长的茎段为最佳繁殖体。在海藻酸钠中加入多菌灵和IBA有利于人工种子萌发，萌发率分别为70％和72％；加入KT有利于提高人工种子萌发的整齐度。蛭石 MS(无菌)为最佳萌发基质，萌发率达62％。