蓖麻种质资源遗传多样性与群体结构的SSR分析

为明确蓖麻种质资源的遗传多样性和群体遗传结构,利用SSR分子标记结合PopGene1.32软件、MEGA7.0软件和Structure2.3.4软件等,对来源于国内5个地区(16个省市)和国外3个国家的191份蓖麻种质进行遗传多样性和群体遗传结构分析.结果表明:86对SSR引物共检测出194个等位变异,其中平均等位基因...     

花生EST资源的SSR信息分析

微卫星或简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)存在于表达序列标签(expressedsequence tags,ESTs)中。为了在花生中开发EST-SSR功能性标记,利用生物信息学对NCBI公共数据库中的41501条花生ESTs序列进行EST-SSRs特征分析。剔除冗余序列,得到全长为5125.94kb的无冗余EST8391条。在这些序列中搜索出1109个SSR,分布于946条EST中,出现频率是11.27%。这些EST-SSR的平均长度为18.16bp,平均分布频率1/4.62kb。在1～6bp的重复基元中,三核苷酸重复基元的SSRs出现频率最高(49.23%),其次是二核苷酸(32.83%)、单核苷酸(14.88%)。AG/CT和AAG/CTT是二、三核苷酸中的优势重复基元,分别占二、三核苷酸重复的71.43%和31.50%。本研究为开发多态性花生微卫星标记提供了候选序列。     

大豆EST资源的SSR信息分析

微卫星或简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)存在于表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)中.为了在大豆中开发EST-SSR功能性标记,利用生物信息学对NCBI公共数据库中的394 370条大豆ESTs序列进行EST-SSRs特征分析.剔除冗余序列,得到全长为51 332.21 kb的无冗余EST 80 735条.在这些序列中搜索出7 754个SSR,分布于6 674条EST中,出现频率是8.27%.这些EST-SSR的平均长度为15.26 hp,平均分布频率是1/6.62 kb.在1～6 bp的重复基元中,三核苷酸重复基元的SSRs出现频率最高(43.72%),其次是二核苷酸(37.34%)、单核苷酸(15.92%).AG/CT和AAG/CTT是二、三核苷酸中的优势重复基元,分别占二、三核苷酸重复的62.83%和25.22%.本研究为开发多态性大豆微卫星标记提供了候选序列.     

油菜EST资源的SSR信息分析

从NCBI公共数据库获得63334条油菜EST，通过前处理得到全长为12165.38kb的无冗余EST 17987 条。共在这些序列中搜索出2803个SSR，分布于2443条EST中，出现频率是15.58%。这些EST-SSR的平均长度为18.84bp，平均分布频率是1/4.34kb。二核苷酸重复和三核苷酸重复是主要的类型，二者出现的频率基本相近，占总SSR的近89.05%。AG/CT和AAG/CTT是二、三核苷酸中的优势重复类型，分别占二、三核苷酸重复的84.04%和35.71%，同时对这些SSR的可用性进行了评价。     

我国部分蓖麻品种遗传资源SSR分析及DNA指纹图谱

为了解蓖麻品种间的遗传多样性、构建指纹图谱,利用171对SSR及EST-SSR引物对30份国内蓖麻品种和1份法国品种进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明蓖麻品种间呈中度多态性,平均每位点有2.267个等位基因数,香农指数、期望杂合度和多态性信息含量(PIC)分别为0.553、0.347和0.289。聚类分析显示在相似系数0.730处将31份蓖麻品种分为7个类群,来源于相同育种单位或相同省区的大部分品种聚在一起。另外,利用10对扩增清晰、多态性好的引物构建了31份蓖麻品种的指纹图谱,可用于品种鉴别。     

甘蔗EST序列的SSR信息分析

从NCBI公共数据库获得262 113条甘蔗EST,通过前处理和聚类拼接得到全长为50 058.89 kb的无冗余Unigene 62 565条。在这些序列中搜索出9 482个SSRs,出现频率是15.15%;平均5.28 kb出现1个SSR。三核苷酸重复是主要的类型,占总SSRs的45.92%。CT和CGC是二、三核苷酸中的优势重复类型,分别占二、三核苷酸重复的21.22%和8.18%。此外还对筛选出的SSR进行多态性预测,得到了长度在20 bp以上的低级基元一、二、三核苷酸EST-SSR共1 405条,占长度20 bp以上的SSR总数的59.16%。结果为甘蔗EST-SSR标记的开发和相关分子生物学研究提供资料和奠定基础。     

蓖麻主要农艺性状的配合力分析

17个蓖麻亲本品种以NCⅡ交配设计配成3×14=42个杂交组合,F_1的配合力分析表明:雄亲13个性状的一般配合力差异均达显著或极显著水平,雌亲有10个性状达极显著水平。特殊配合力效应差异有12个性状达显著或极显著水平。产量性状的一般配合力以1716,山光大,永26和Lm型雌性系较高,且有其参与组合的特殊配合力效应也较高。一般配合力方差相对比率大的性状有:开花期、一级分枝数、单株粒重和百粒重。说明这些性状遗传上加性效应占主导地位。而株高、主穗性状、一级分枝蒴果数、一级分枝粒重、单株粒数的特殊配合力方差比率较大。表明其杂种优势以非加性效应占主导地位。     

单雌蓖麻的研究与应用

单雌蓖麻是珍贵的蓖麻资源。单雌蓖麻的研究与利用，对于蓖麻杂种优势研究具有重要的意义。本文综述了单雌蓖麻的遗传类型、研究及应用状况，提出进一步利用单雌蓖麻开发蓖麻杂种优势的策略。     

蓖麻枯萎病抗性的ＱＴＬ定位分析

      本研究用YC2×YF1抗、感组合的F2群体在两个环境中对蓖麻枯萎病抗性进行了QTL定位。遗传分析表明,群体中枯萎病抗性呈连续性偏态分布,后代表型偏抗性亲本。2014年检测到5个QTL,解释了总变异的18.21%,单位点贡献率为0.05%~12.32%。2015年分别在出苗后20d、30d、40d、现蕾期和乳熟期进行了动态定位,分别检测出4、12、13、4和1个QTL,单位点贡献率为1.64%~-21.91%,5个发育时期检出的QTL,主要集中在第3、4和8连锁群上。有1个QTL 在4个时期、3个QTL在3个时期、6个QTL在2个时期被重复检测到。在第8连锁群上一个QTL在两个环境同一时期被重复检测到。以上结果可为蓖麻抗枯萎病分子标记辅助选择提供参考。     

蓖麻DNA糖基化酶的序列与基因表达分析

为揭示DNA糖基化酶在调节蓖麻生长发育和影响基因印记过程中的分子机理,本研究基于蓖麻全基因组、利用生物信息学的方法结合转录组数据和RT-PCR半定量表达分析,鉴别蓖麻DNA糖基化酶氨基酸序列的结构特征、系统发生和表达形式。结果显示：三种（DME、ROS和DML）DNA糖基化酶氨基酸均为不稳定氨基酸,具有典型的与DNA结合和碱基切除修复有关的保守结构域;系统进化分析发现三种DNA糖基化酶在植物中同源性强,而且是独立演化的结果;在不同组织的表达上,蓖麻的DME和ROS基因具有相似的表达形式,即在根、茎和叶中不表达,在胚乳中表达最高,而DML在各个组织中都未检测到基因的表达。     

Leaf gas exchange, chloroplastic pigments and dry matter accumulation in castor bean (Ricinus communis L) seedlings subjected to salt stress conditions

Brazilian castor bean (Ricinus communis L) crops have expanded towards semiarid lands, in which soil salinity is an important factor limiting plant development. In order to evaluate the effects of salt stress on leaf gas exchange, pigments, and dry matter accumulation of seedlings, seeds of castor bean var. BRS Nordestina were planted in 15-L pots filled with 13 kg of soil (control) or with soil plus 2 g NaCl kg⁻¹ soil corresponding to 30 mM NaCl (salt treatment). Seedlings were grown under greenhouse conditions and the effects of salinity were assessed by measuring physiological parameters at 38 and 59 days after germination. Salt treatment induced decreases in leaf water potential at pre-dawn (ψ_pd, 42%), stomatal conductance to water vapor (g_s, 36%), and net carbon assimilation rate (A, 24%) only at 38 days after germination. At the same time, the values for transpiration rate were unchanged and the hydraulic conductance was increased (34%). After 59 days under hypersalinity, leaf ψ_pd increased to −0.44 MPa, although g_s, A, transpiration rate, and hydraulic conductance were not different between treatments. Salt stress effects on chlorophyll a, chlorophyll b and chlorophyll a + b contents were evident only on experimental day 59. The dry matter accumulation of leaves, roots and stems, as well as the total dry matter, and the root to above ground ratio increased with plant growth in both treatments, however, these parameters were lowered in salt-stressed seedlings. In short, all physiological variables were more drastically affected after 38 days under high salinity, and despite acclimatization of A after 59 days exposure to salt, no recovery of the dry matter accumulation was observed in the seedlings, suggesting that this species does not tolerate salt stress at its initial growth stages.     

冰草EST-SSR引物和小麦EST-SSR引物在黑麦属基因组的通用性分析

为研究黑麦属植物的遗传多样性,开发R基因组特有的分子标记并绘制其遗传连锁图谱,选用1 343对冰草EST-SSR引物和786对小麦EST-SSR引物对新疆杂草黑麦和栽培黑麦(共计6份材料)的全基因组进行了PCR扩增,结果显示,有679对冰草EST-SSR引物能够扩出清晰的条带,占引物总数的50.6%;其中有187对引物在6份黑麦材料基因组中扩增产物表现为多态性,占其引物总数的13.9%,平均每对引物扩增条带数为1.1。有364对小麦EST-SSR引物可扩增出清晰的条带,占其引物总数的46.3%;其中有135对引物在6份黑麦材料基因组中扩增产物具有多态性,占其引物总数的17.1%,平均每对引物扩增条带数为2.0。冰草EST-SSR引物在黑麦中的有效扩增效率高于小麦EST-SSR的有效扩增效率,但扩增多态性后者大于前者。两种来源引物扩增强带比率分别为51.8%和32.6%。结果表明小麦和冰草的EST-SSR引物均可用于黑麦基因组分析研究。     

小麦穗部组织 EST-SSR标记引物开发及其在小麦遗传多样性分析中的应用

为了筛选光温敏雄性不育系（PTGMS）小麦穗部的EST-SSR 分子标记,探讨其EST-SSR标记用于小麦品种遗传差异研究的可行性,用SSRSCAN软件对PTGMS小麦穗部的3 264条EST序列进行SSR 位点查找,结果得到108条含有SSR标记的序列。设计64对引物并进行PCR扩增及非变性聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳。结果显示,64对引物中有41对能在42个小麦品种中扩出PCR条带,有多态性条带的为36对,具有较高的扩增效率。聚类分析结果显示,42个小麦品种的遗传相似系数在0.64~0.87之间,3个PTGMS小麦品种具有较高的遗传相似系数。     

花生SSR分子标记的开发与利用

近年来,通过基因组文库构建、EST序列开发EST-SSR、比较基因组学等方法,花生SSR分子标记取得了一定的进展。本文主要介绍了基因组SSR、EST-SSR分子标记的开发及其在花生遗传图谱的构建、花生性状及相关基因的定位、遗传多样性研究及种质资源的鉴定等方面的应用,同时对SSR标记在花生中的应用前景进行了展望,以期为花生的分子育种提供参考。     

不同来源的小豆品种在中泰之间的遗传差异与聚类分析

通过对来自中国北部、中部和南部不同纬度地区的114个小豆品种在江苏南京和泰国农业大学的农艺性状进行研究。研究结果表明：与栽培在江苏相比，小豆品种在泰国热带地区表现为株高降低、生育期缩短，百粒重、每荚粒数、和单株产量均有所降低，但分枝数和每荚粒数变化不大。从不同来源的群体来看，来自中国北部的品种的农艺性状在泰国的变异系数大于中部品种，而南部品种引种至泰国后农艺性状的变异系数最小。通过对产量因子的相关分析表明，单株荚数对产量的相关系数最大（0．75）。而其它性状如分枝数（0．30）和每荚粒数（0．21）与产量的相关系数不大，而百粒重（0．07）对产量的相关系数最小。聚类分析的结果表明，以上114个小豆品种可划分为中国北部1、中国北部2、中部、南部4个大类。显示了北部品种之间有较大的遗传差异。     

油棕EST序列中SSR的分布特征分析

为充分利用现有公共数据库中的EST资源开发EST-SSR引物,本研究从GenBank数据库获取39 227条油棕EST,通过聚类拼接和处理,得到全长为7977.734 kb的无冗余序列15 716条。在这些序列中共检索出699个SSRs,检出率为4.45%,平均11.41 kb出现1个SSR,包括99种重复基元。其中,二核苷酸和三核苷酸重复是主要的类型,分别占总SSRs的38.48%和25.32%。在所有的核苷酸重复基序中,二核苷酸重复序列AG/CT所占比例最高,约占27.47%。Blastx分析发现44.95%的SSR-ESTs与非冗余蛋白质序列数据库(nr)中功能基因同源,功能已知的蛋白质中葡萄来源的SSR-ESTs所占比例最大,为4.42%。同时对54条SSR-ESTs通过GO体系进行功能分类,其中46条能找到同源物,其余8条无同源物,这些序列可划分为18个亚类,在所有功能亚类中,结合活性的功能项和SSR-ESTs数量最多,另外580条未被注释功能信息。本结果将为利用EST-SSR标记来研究油棕基因组学和开展分子育种工作提供参考依据。