利用若干单株混合提取DNA方法进行玉米群体SSR的分析

以金皇后玉米群体90个单株：DNA和6个自交系DNA为供试材料，利用15对SSR引物，比较了同一群体4种DNA样品处理(单株DNA样品、3个单株混合DNA样品、10个单株混合DNA样品、15个单株混合DNA样品)的SSR遗传多态性。结果表明，利用单株DNA样品能获得等位基因数、基因频率、基因型杂合度等较全面的遗传信息，适宜进行单个或少量群体的遗传结构研究，但试验工作量大；利用混合DNA样品所能获得的遗传信息有所减少，比较4种DNA样品处理的检测结果发现，15个单株混合样品的检测结果误差较大，而采用3～10个单株DNA混合的样品基本可以反映出一个群体的等位基因数目和SSR带型的差异，由于试验工作量大大减少，可以应用于较多玉米群体间遗传差异的比较。     

谷子SSR标记与光周期敏感性的关联分析

对光周期敏感是导致谷子生态适应性狭窄、生产上缺少跨区大品种的重要原因,鉴定谷子光周期敏感性相关联QTL位点是进一步揭示敏感形成遗传机制的基础。首先在长日照地区(河南省洛阳市)和短日照地区(海南省乐东县)对45份谷子品种进行抽穗期表型性状调查,并根据两地的抽穗期差异计算出光周期敏感值,最后进行SSR标记与光周期敏感性的关联分析。结果表明,40个SSR标记在45个谷子品种中共检测到150个等位基因,平均每个引物有3. 75个等位基因,其中引物b200和b124的等位基因数目最多,均为6个。利用SSR标记对45份谷子材料进行群体遗传结构分析得到最佳K值为3,即将其划分为3个亚群:其中第1亚群有5个品种,第2亚群有16个品种,第3亚群有21个品种,而剩下的3个品种则不能划分到任何一组,成为混合群。连锁不平衡分析表明,40个SSR标记间不存在明显的连锁不平衡结构。SSR标记与光周期敏感性的关联分析检测到b200(SSR8)和b127(SSR35) 2个位点与光周期敏感性关联(P 0. 05)。     

中品95-5117抗大豆花叶病毒基因源分析

中品95-5117和中品95-5383是以中品661为亲本选育的抗东北花叶病毒病3号株系(SMV3)的大豆新品系。中品95-5383抗病基因的SCAR标记已被定位于大豆F连锁群(Chr.13),与抗病基因Rsv1紧密连锁。利用大豆F连锁群的34个对SSR标记引物及与抗病基因紧密连锁的SCAR标记SCN11及Rsv1候选基因标记Rsv1-f/r,对中品95-5117系谱亲本进行检测,结合对SMV3的抗性鉴定结果进行分析,旨在明确抗SMV3基因在系谱中的传递规律,为利用分子标记辅助选择培育抗SMV3新品种提供依据。通过SSR标记分析发现,中品95-5117和中品95-5383与亲本中品661的相似性最高,而与另外一个亲本鲁豆4号关系较远。SCAR标记SCN11检测表明,只有1份材料Mangnolid(F-53)B为感病基因型。系谱的Rsv1-f/r标记分析表明,Williams82是中品95-5117中Rsv1基因的供体亲本。抗病性鉴定发现鲁豆4号高抗SMV3,但它并不携带Rsv1基因。据上述结果推测中品95-5117中不仅含有Rsv1,还具有来自鲁豆4号的抗病基因,证明该品系比其亲本中品661具有对SMV3更强的抗性。     

SSR标记技术在杂交水稻和杂交玉米种子质量鉴定中的应用研究

SSR标记具有快速、稳定、准确的技术优势,已经在品种鉴定等方面得到广泛的应用。为了鉴定生产用“两杂”种子样品的遗传多样性及纯度,利用36对SSR引物对39份杂交水稻样品进行了遗传多样性鉴定,其中2个样品为“同名异种”（遗传距离为0.11）,有2个样品疑似“异名同种”;利用33对SSR引物对36份杂交玉米样品进行了遗传多样性鉴定,同样存在“同名异种”和“异名同种”现象。在人为混杂的杂交水稻样本中,SSR标记检测值与实际混杂率u测验没有显著性差异;同时利用SSR标记和田间鉴定方法比较种子公司提供的10个杂交水稻样品纯度,尽管有3个样品SSR标记检测结果低于田间鉴定,但由于田间纯度鉴定以农艺性状为标准,遗传背景相似的单株难以区分,因此从加强种子质量监管角度考虑,SSR分子标记鉴定技术更为有利。     

花生新品种汕油21种子纯度SSR标记鉴定体系的建立和应用

为探索花生品种纯度的分子标记鉴定方法,采用SSR标记构建不同花生品种的指纹图谱。结果表明:利用3对SSR标记引物构建20个花生品种的指纹图谱,该图谱可以将汕油21与其它19个花生品种进行区分,这些品种包括汕油162、汕油212、汕油31、汕油33、汕油71、粤油5号、粤油7号、粤油29、粤油32、汕油27、汕油523、粤油9号、粤油13、粤油14、粤油79、粤油114、J11、仲恺花1号和泉608等;以3对SSR引物对汕油21繁育种子60个样品进行种子纯度检测,共有2对标记引物检测到3个杂株样品,该种子批的纯度为95.0%。因此,利用SSR标记构建花生品种指纹图谱并应用于汕油21品种纯度鉴定是可行的。     

陆地棉分子遗传图谱的构建

利用SSR引物对具有抗黄萎病性状的F2群体进行分子遗传图谱构建研究。结果表明：2000对SSR引物在对新陆中10号和新陆早7号的的多态性筛选中,共筛选到89个稳定的SSR多态性位点,其中共显性标记为74个,显性标记15个;利用Mapmaker/EXP（version 3.0b）对89个标记构建了连锁群,其中65个标记位点被分配到19个不同的连锁群上,24个标记位点没有分配到连锁群上;19个连锁群连锁群总的长度962.2cM,覆盖率为17.49%。     

甘蔗SSR和AFLP分子遗传连锁图谱构建

采用甘蔗商业品种Co419与野生种割手密Y75/1/2杂交,获得269个单株,组成F1群体,用F102/356与商业品种ROC25回交获得266个单株,组成BC1群体。利用筛选的多态性条带丰富的36对SSR引物和12对AFLP引物,对两个群体进行PCR扩增和分子遗传连锁分析,构建甘蔗分子遗传连锁图谱。用F1群体获得630个分离标记,经χ2检测,298个标记为单双剂量标记,占总标记数的47%;用BC1群体获得571个分离标记,有264个标记为单双剂量标记,占总标记数的46%;4个亲本获得单双剂量标记的数量依次为Co41902/356Y75/1/2ROC25。在LOD≥5.0,相邻标记遗传距离≤40cM的条件下,F1群体有134个单双剂量标记被纳入55个连锁群,其中39个连锁群归属8个同源组,16个未列入,总遗传距离为1458.3cM,标记间平均图距为10.9cM;BC1群体有133个单双剂量标记被纳入47个连锁群,其中34个连锁群归属于8个同源组,13个连锁群未列入,总遗传距离为1059.6cM,标记间平均图距为8.0cM。从4个亲本单双剂量标记进入的连锁群数来看,Co419最多,归入34个连锁群,其次为Y75/1/2,归入20个连锁群,第3为02/356和ROC25,归入19个连锁群。研究结果表明,从单双剂量标记比例、形成连锁群数量、总遗传距离来看,F1群体构图质量要优于BC1群体。     

花生栽培种SSR遗传图谱的构建

花生栽培种品种间分子多态性相对缺乏, 至今未构建出较完整的分子遗传图谱。本研究以粤油13和阜95-5为亲本, 通过杂交构建包含184个F6重组自交系的遗传作图群体。采用652对genomic-SSR引物和392对EST-SSR引物对亲本进行多态性检测, 从中筛选出121对多态性引物, 在亲本中共检测到123个多态性位点。利用作图群体对多态性SSR位点进行遗传连锁分析, 获得包含108个SSR标记(102个genomic-SSR标记和6个EST-SSR标记), 涉及20个连锁群, 总长568 cM, 平均图距为6.45 cM的花生栽培种遗传图谱。与前人构建的花生野生种(A. duranensis × A. stenosperma, AA genome)SSR遗传图谱比较, 初步确定本研究构建的遗传图谱中有11个连锁群与野生种遗传图谱的6个连锁群存在同源关系。     

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。     

SSR标记对甜瓜品种纯度和真实性的鉴定

建立SSR指纹鉴定甜瓜杂交种纯度的技术体系,对于利用分子标记进行品种纯度和真实性鉴定具有重要的意义。以12个甜瓜杂交种及其亲本为试验材料,确定了杂合率高,能够区分甜瓜杂交种与双亲的11对SSR引物,其中5个引物对其中6个杂交种具有特异带型,进一步结合其它引物可将杂交种中混杂的其它11个品种的异型株鉴别出来。通过对照12个甜瓜杂交种的51份样品,分子标记检测纯度的结果与田间纯度鉴定的结果进行验证,利用统计学的方法对SSR指纹检测的结果与田间地里植株的形态性状鉴定的结果进行了显著性分析,结果证明,SSR分子标记技术检测技术体系可以取代地里经典的形态性状鉴定方法,用于甜瓜杂交种纯度及真实性快速鉴定。     

大豆7S球蛋白α'亚基缺失新种质中黄608的分子鉴定

大豆7S球蛋白α'亚基含量与大豆的营养品质和加工特性关系密切。本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和免疫印迹法(Western blot)从中品661的EMS突变库中筛选出α'亚基缺失突变体中黄608。利用中黄608与登科1号创建了一个由210个个体组成的F2分离群体。遗传分析表明,α'亚基缺失由1对隐性单基因控制。利用连锁分析方法将该基因定位于第10染色体标记SSR10-1489与SSR10-1612之间,其中,包括控制α'亚基合成基因Cgy-1(Glyma.10G246300),序列分析发现,中黄608在Cgy-1第1外显子第84个碱基发生单碱基突变(G84→A84),导致氨基酸翻译提前终止。根据新发现的变异位点开发了共显性分子标记,并检测F2个体基因型,结果表明, Cgy-1基因型与α'亚基表型共分离。本研究不仅为大豆优质育种提供了新材料,同时也为分子育种提供了技术支持。     

Density enhancement of a faba bean genetic linkage map (Vicia faba) based on simple sequence repeats markers

Genetic mapping for faba bean lags far behind other major crops. Density enhancement of the faba bean genetic linkage map was carried out by screening 5,325 genomic SSR primers and 2033 expressed sequence tag (EST)‐SSR primers on the parental cultivars '91825' and 'K1563'. Two hundred and fifteen genomic SSR and 133 EST‐SSR primer pairs that detected polymorphisms in the parents were used to screen 129 F₂ individuals. This study added 337 more SSR markers and extended the previous linkage map by 2928.45 cM to a total of 4516.75 cM. The number of SSR markers in the linkage groups varied from 12 to 136 while the length of each linkage group ranged from 129.35 to 1180.21 cM. The average distance between adjacent loci in the enhanced genetic linkage map was 9.71 cM, which is 2.79 cM shorter than the first linkage map of faba bean. The density‐enhanced genetic map of faba bean will be useful for marker‐assisted selection and breeding in this important legume crop.     

优良品系中品03-5373系谱的遗传解析及抗大豆胞囊线虫病相关标记鉴定

中品03-5373是高抗大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN) 3号生理小种的优良大豆新种质,可追溯到10个祖先亲本,其中包括灰皮支黑豆、Peking和PI437654等国内外SCN主要抗源。本研究利用152个SSR标记对中品03-5373及其亲本进行鉴定,共发现等位变异437个,每个标记的等位变异范围为2~5个,平均为2.9个。亲缘关系分析表明11份材料间的遗传一致度变化范围为0.2430~0.8224,平均为0.458,4个SSR标记(Satt152、Satt179、Barcsoyssr_18_107和Satt196)形成的单倍型可以将11份材料区别开来。系谱追踪阐明了育种对基因组组成变化的作用,发现中品03-5373亲本中以灰皮支黑豆贡献的等位变异最多(39个),PI437654次之(6个)。通过系谱追踪筛选到与SCN 3抗性相关的候选标记20个,为进一步克隆抗病基因和选择有效的标记组合进行分子育种提供了依据。     

2012年北方春大豆国家区试大豆品种纯度鉴定、分子ID构建及遗传多样性分析

为了鉴定北方春大豆组国家区域试验大豆品种的纯度、构建参试大豆品种的分子ID及品种间遗传关系分析,从而有效地指导中国北方春大豆新品种的选育和推广。通过对参加2012年北方春大豆国家区试的94份大豆材料用分布在大豆基因组8个连锁群的13对SSR标记进行分析。结果表明：94份参试大豆品种纯度分布范围为53.85%~100%,平均纯度为99.02%;利用Satt231、Satt288、Satt160、Satt193和Sat-092这5对引物可以将94份参试大豆品种区分开,并获得唯一的分子ID;94个参试大豆品种间遗传相似系数为0~0.846,平均相似系数为0.2783,说明参试大豆品种间遗传差异性较大。通过SSR标记分析,可以有效地鉴定参试大豆品种的纯度、建立参试大豆品种的分子ID及实现品种间遗传关系分析。     

甘蓝型双低油菜杂交种丰油10号纯度的SSR鉴定

品种纯度影响品种的一致性和稳定性,是品种鉴定的一项重要指标。为建立甘蓝型油菜杂交种丰油10号的SSR标记纯度鉴定方法,以丰油10号及其亲本为材料,利用SSR荧光标记与毛细管电泳相结合的方法,在128对SSR引物中筛选出2对可用于丰油10号纯度鉴定的引物。2对SSR引物对丰油10号的纯度鉴定结果为85.64%,与田间表型纯度鉴定的结果87.18%相比,纯度值非常接近,说明筛选的SSR标记可用于丰油10号杂交种纯度鉴定。     

小麦区试品系DUS测试的分子标记

为了确定测试小麦(Triticum aestivum L.)区试品系特异性、一致性、稳定性(DUS)的分子标记,采用156个来自我国不同麦区的品种对SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR标记的1334对引物进行筛选,根据在染色体上分布均匀、多态性信息指数较高、带型清晰、不同等位变异的带型易于区分及PCR产物稳定的原则,筛选出105对小麦品种DUS测试的分子标记引物,包括63对SSR引物、21对EST-SSR引物和21对AFLP-SCAR引物,可以检测122个位点的754个等位变异,平均每条染色体上被检测位点5.8个,平均每个位点包含7.2个等位变异。根据DUS测试的需求、引物的染色体分布、PIC值大小和带型特点,将105对引物分为21对核心引物、29对一级备用引物和55对二级备用引物。核心引物分辨力较高,可以完成约80%品系的特异性检测,约95%品系的种子纯度检测和约60%品系的一致性、稳定性检测;备用引物用于确定品系DNA位点纯合率和相似品种(品系)之间的遗传相似系数,以判断DNA指纹相同或相似的品种(品系)之间的相似性和特异性,评价核心标记中具有非纯位点的品系的DNA位点纯合度,同时完成核心引物未能完成的少数品系的种子纯度检测。通过在2006-2007、2007-2008、2008-2009年度对464个冬小麦区试品系DUS测试中的应用,证明105对引物具有很好的代表性和实用性,可以完成90%以上参试品系的DUS检测。     

基于BSA-Seq技术挖掘大豆中黄622的多小叶基因

The leaves of cultivated soybean (Glycine max L.) are comprising of three leaflets in general, but there are also individual varieties or mutants which have a high frequency of compound leaves with 4-7 leaflets, named multifoliolate leaves. Compound leaf formation enhances the plant's ability to adapt to the external environment. Study of related genes to multifoliolate leaves might contribute to the improvement yield level of and soybean agronomic traits. In this study, a multifoliolate leaf mutant Zhonghuang 622 was identified from the mutant library of soybean cultivar Zhongpin 661, which had 4-9 leaflets in each compound leaf. The compound leaf phenotypes of F₂ and F_2:3 population from a cross between Zhongpin 661 and Zhonghuang 622 were investigated in Beijing and Hainan, respectively. Analysis of phenotypic data from F₂ and F_2:3 population revealed that the multifoliolate leaf trait was controlled by an incomplete dominant gene. BSA-Seq method was used for gene mapping. The two bulks of normal trifoliate and multifoliolate individuals in F₂ population were constructed and sequenced for an average depth of 32.75×, which covered 99.22% genome compared to the reference genome. Through correlation analysis of mixed pool sequencing results by ED method, two regions were located on chromosome 11, with a total length of 5.29 Mb and a total length of 1103 genes. Three regions were identified on chromosome 11 at confidence of 0.99, with a total length of 3.42 Mb and a total of 701 genes by the association analysis of SNP-index method. There were 690 genes located simultaneously and six SNP genes between parents by the two association analysis methods. These results lay the foundation for map-based cloning of the genes related to compound leaf development.     

Genetic variation among cultivars of red clover (Trifolium pratense L.) detected by RAPD markers amplified from bulk genomic DNA

Summary The use of random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers obtained from bulked samples was investigated for cultivar identification in red clover. Pooled samples were examined in order to minimize variation within cultivars. To determine the appropriate number of individuals to include in the bulked samples representing each cultivar, DNA samples from two, three, four, five, ten and twenty individuals were pooled. Twenty was found to be an appropriate number of red clover individuals per bulk in order to amplify only the DNA sequences shared among most individuals in each cultivar. Fourteen 10-mer primers were used to amplify genomic DNA from combined leaf samples of 15 red clover cultivars from European, Japanese and North American origins. A total of 79 amplified products, of which 55 were polymorphic, was obtained. Cultivar-specific bands were observed with 13 primers. The amplification patterns obtained from two primers could distinguish all 15 red clover cultivars. Rogers' genetic distances for all 105 pairwise comparisons were calculated to evaluate relationships among these cultivars. Cluster analysis based on these genetic distances separated these 15 cultivars into three groups, with two of the groups consisting of a single Japanese cultivar each, while the third group included cultivars from European, North American, and Japanese origins.     

利用SSR标记鉴定主要梨栽培品种

为了维护生产者和育种者的利益,提供快速可靠的品种鉴定方法具有重要意义。笔者根据目前基因库中梨的DNA收录序列设计开发SSR引物,用筛选出的6对图谱清晰SSR引物对19个主要梨栽培品种进行SSR分析。通过类似于植物常规分类方法,编制19个梨品种的指纹检索表,可以将供试的19个主要梨栽培品种鉴别分开。通过检索GeneBank收录的DNA序列作为筛选SSR标记的途径,大大降低了引物开发的成本和缩短了SSR体系建立的时间,是一种简单、快速的方法。     

黑龙江部分大豆品种分子ID的构建

以黑龙江13个育种单位6个积温带的83份大豆品种为材料, 选择分布在大豆基因组19个连锁群的43对SSR引物进行检测, 共检测出等位变异157个, 每个引物检测到的等位变异数变化范围为2~7个, 平均为3.65个。将聚丙烯酰胺凝胶电泳得到的谱带统计结果根据等位变异的片段大小数字化, 用自行编制的ID Analysis 1.0软件进行数据分析。结果表明, 仅需9对引物(Satt100、Sat_218、Satt514、Satt551、Satt380、Satt193、Satt191、Satt442、Sat_084)可将83份参试大豆品种完全区分开。构建了一套黑龙江省大豆品种的分子ID。