45SrDNA在百萨偃麦草染色体上的分布

百萨偃麦草是小麦亲缘物种之一,对环境胁迫和生物胁迫具有很强的抗性,是小麦遗传改良的重要资源。为了对导入的百萨偃麦草染色体及片段进行有效鉴定,创造新种质。利用顺序分子原位杂交方法,研究了45SrDNA在百萨偃麦草染色体上的分布情况。结果发现45SrDNA在百萨偃麦草上有1对主位点,但在百萨偃麦草1J染色体上没有观察到45SrDNA位点的存在。     

偃麦草基因组特异重复序列的分离与应用

【目的】偃麦草(Thinopyrum)是小麦(Triticum aestivum L.)的多年生野生近缘植物,具有许多可用于小麦品种改良的优异基因。利用基因组特异重复序列可以研究物种的进化关系、绘制染色体指纹图谱及检测外源染色质。克隆十倍体长穗偃麦草(Th.ponticum(Host)Liu and Wang)基因组特异重复序列,可用于鉴定和追踪导入到小麦背景中的偃麦草遗传物质。【方法】通过构建十倍体长穗偃麦草小片段质粒文库,并对文库进行高密度点杂交(Dot-blot hybridization)筛选,结合荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术,获得偃麦草基因组特异的重复序列,分析其在不同基因组及染色体上的分布特点。利用Repeat Masker在小麦族重复序列数据库(Triticeae repeat sequence database,TREP)及NCBI Gen Bank对特异重复序列进行比对分析,并设计偃麦草基因组特异重复序列的PCR引物。通过FISH分析和特异PCR引物扩增,对小麦-偃麦草衍生后代进行鉴定和选择。【结果】获得7条偃麦草基因组特异的重复序列。FISH分析表明,其在十倍体长穗偃麦草和六倍体中间偃麦草所有染色体两臂上均呈弥散型分布,且在不加小麦封阻DNA的情况下,能明确区分八倍体小偃麦中的偃麦草和小麦染色体。将其应用到小麦-偃麦草代换系和易位系的分子细胞学检测中,特异重复序列同样可以在不加封阻的情况下分辨出偃麦草染色体及染色体片段,而且信号相比基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)更加特异和清晰。基于偃麦草基因组特异重复序列开发了90对引物,通过在中国春、十倍体长穗偃麦草和八倍体小偃麦中的扩增产物比较分析,筛选出36对(40%)偃麦草基因组特异PCR标记;利用这些特异引物对109份小麦-偃麦草衍生材料进行扫描,发现10对扩增效果较好的特异引物,其检测效率为73.3%—95%。【结论】获得偃麦草基因组特异的重复序列,开发了特异PCR扩增引物,可应用于小麦背景下偃麦草遗传物质的高效检测和跟踪。     

百萨偃麦草高分子量麦谷蛋白亚基的鉴定及其染色体定位

经SDS-PAGE电泳和Western杂交,在百萨偃麦草(Thinopyrum bessarabicum)中鉴定出1个高分子量麦谷蛋白亚基,其电泳迁移率大于"中国春"小麦的1Dy12亚基,本研究命名为1Ebx亚基,其编码基因命名为Glu-1Ebx.对由百萨偃麦草衍生的双二倍体及其1套二体附加系进行SDS-PAGE分析,只有百萨偃麦草、双二倍体和1Eb附加系表达1Ebx亚基,小麦亲本及其它附加系均不表达此亚基.用1对HMW-GS通用引物对上述材料进行扩增时,只有在百萨偃麦草、双二倍体和1Eb染色体附加系的基因组DNA中扩增出分子量大小一致的DNA片段,与SDS-PAGE的定位结果一致.表明1Ebx亚基是由百萨偃麦草1Eb染色体上的HMW-GS基因所编码.     

普通小麦-百萨偃麦草染色体易位的选育与鉴定

 利用染色体C 分带、基因组原位杂交和花粉母细胞减数分裂分析的方法 ,从普通小麦中国春与中国春 百萨偃麦草双倍体回交BC1F5 代中选育出 5份纯合易位新种质 ,分别为 :含 1对易位染色体并添加 1对百萨偃麦草完整染色体的Tj0 1和Tj0 2 ;添加 1对易位染色体的Tj0 3 ;含 1对易位染色体并添加 1对百萨偃麦草某一染色体臂端着丝粒染色体的Tj0 4和含 1对易位染色体并添加 2对百萨偃麦草完整染色体的Tj0 5。这些易位染色体的易位断点均不在着丝粒处 ,能稳定传递 ,且所涉及的植株生长和结实均正常。推测在该回交后代中小麦与百萨偃麦草染色体之间发生了自发的部分同源重组 ,这将有利于百萨偃麦草优异基因向普通小麦的转移与利用     

基于RNA-seq的百萨偃麦草染色体特异分子标记开发与应用

【目的】百萨偃麦草（Thinopyrum bessarabicum Löve, 2n = 2x = 14, JJ或E^bE^b）是小麦改良的重要亲缘物种,开发染色体特异分子标记对于加快其有利基因向小麦中的转移和应用有重要意义。【方法】利用百萨偃麦草分蘖期叶片RNA-seq获得的EST序列与节节麦D基因组序列进行比对,鉴定出4 957条没有相似性的序列作为筛选百萨偃麦草特异序列的基础序列。从这些基础序列中随机选择部分序列设计EST-PCR引物507对,通过在普通小麦中国春、百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中的扩增分析,筛选出百萨偃麦草基因组特异标记,然后在已经选育出的8个小麦-百萨偃麦草异染色体系中进行染色体定位,并探讨这些标记在小麦染色体工程中的应用潜力;根据谷类作物的共线性,以百萨偃麦草EST序列设计共线性引物100对,并比较这些引物的扩增和定位结果。【结果】在开发的507对引物中,204对（40.2%）在百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中具有特异扩增,多态率远高于利用小麦（12%）和百萨偃麦草（14%）EST设计的234对共线性引物产生的多态率,建立了高效开发小麦亲缘物种特异标记的新方法;利用8个中国春-百萨偃麦草异染色体系,共定位了198个百萨偃麦草特异标记,分别位于染色体1J（31）、2JS（15）、2JL（26）、3JS（20）、4JS（12）、4JL（12）、5J（27）、6JS（13）、6JL（22）和7JS（20）,其中189个是根据百萨偃麦草转录组序列设计;利用定位于1J和6J的特异标记确定了4个易位系的染色体身份,其中1个涉及1J的大片段易位,2个涉及6JS的不同区段易位,1个为小片段中间插入易位;利用这些易位系,将30个1J和12个6J特异标记分别定位于2个物理区段。【结论】通过RNA-seq结合与小麦基因组序列比对可以获得小麦亲缘物种相对特异的EST序列并据此开发引物,建立了开发外源染色体特异标记的新方法,开发的标记可应用于小麦异易位系鉴定和缺失物理图谱的绘制。     

百萨偃麦草在小麦遗传改良中的应用研究进展

百萨偃麦草是小麦亲缘物种之一,对环境胁迫和生物胁迫具有很强的抗性,是小麦遗传改良的重要资源.结合南京农业大学多年来的研究进展,对百萨偃草麦抗性基因向小麦中的转移与利用、百萨偃草走基因组与染色体分析等现状进行了系统总结,并对如何更好地研究和利用百萨偃草麦有益基因提出了展望.     

砂梨45 S rDNA和5 S rDNA的染色体定位研究

45 S rDNA和5 S rDNA是砂梨中与核糖体RNA合成有关的2个功能片段.通过双色FISH(fluorescence in situ hybridization)确定了45 S rDNA序列和5 S rDNA在砂梨中期染色体上的分布,其中45 S rDNA位于砂梨的第4号,第11号和第15号染色体的短臂末端.5 S rDNA序列位于第12号染色体上着丝粒附近,而在第6和第13号染色体上则分布在长臂上.     

4_巴西橡胶树简单重复序列的鉴定及分离

本研究利用巴西橡胶树这一重要产胶植物的基因组文库进行了简单重复序列 （SSRs）,也即微卫星序列的分离鉴定。对来自无性系 GT1 的小插入基因组文库进行 SSRs（AC/TG 及 CT/GA 基序）筛选鉴定共获得 154 个克隆。采用载体通用引物及重复序列进行 PCR 扩增发现,其中 114 个为阳性克隆。限制性酶切分析结果显示,这些阳性克隆中有 6 个为重复拷贝,故予以剔除。之后,对剩余 108 个克隆中的 50 个进行了序列分析。此外,试验中对来自优良无性系 RRII105 的大插入基因组文库也进行了筛选。所获 24 个阳性克隆的测序结果也证实了橡胶基因组中微卫星序列的存在。经过最终的序列分析,本研究共鉴定出 67 个具有不同特点的简单及复合型微卫星序列,其中 59 个来自 GT1,其余 8 个来自 RRII105。所检测到的重复基序包括二核苷酸（TG/AC,AG/TC,TA/AT）,三核苷酸（AAG,AGG,ATT）,四核苷酸（GAAA,AAGG,ATCC,TAAA,AAAT）,以及一个五核苷酸（GAAAT）。与其它作物的报道结果类似,在橡胶基因组中也观察到大量的 CT/GA 重复。     

中间偃麦草2Ai-2染色体DNA文库构建及特异性序列的克隆

 以二体异附加系Z2与其普通小麦亲本宛7107杂交F1的花粉母细胞为材料,用原位杂交方法确定其中的单价体为中间偃麦草2Ai-2染色体;在此基础上,以显微分离、回收、LA-PCR (Linker-adaptor PCR) 扩增了该条染色体,扩增产物长度在0.15～3 kb之间,主要分布在0.2～2 kb。以α-32P-dCTP标记的中间偃麦草的基因组DNA为探针,对LA-PCR扩增产物进行杂交,证实扩增产物来自中间偃麦草。将扩增片段纯化后连接到质粒载体pUC18上,构建了2Ai-2染色体DNA文库。该文库包含约     

△''-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因在水稻上的荧光原位杂交

脯氨酸的积累与植物对干旱和盐胁迫的抗性有关.P5CS基因编码一个双功能酶,具有谷氨酸激酶和谷氨酸-γ-半醛脱氨酶活性,催化脯氨酸合成过程中的前2步反应.它是脯氨酸合成的限制因子.用生物素标记的荧光原位杂交技术,以蛾豆(Vigna aconitifolia)中克隆到的P5CS基因作探针对水稻进行物理作图.该探针定位于水稻第9染色体的短臂近端点处,信号点距着丝粒的相对距离为(51.79±1.24)%.P5CS基因广泛存在于单子叶和双子叶植物中.     

玉米和类玉米杂交后代异染色质纽重复序列的遗传稳定性

【目的】探究异染色质纽在玉米、类玉米及其杂种后代染色体上分布的特点及遗传稳定性。【方法】利用组成玉米异染色质纽的180-bp重复序列和TR-1元件对二倍体多年生类玉米（Zea diploperennis, DP）、玉米自交系330及其远缘杂交后代异源种质纯系540的有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交,观察杂交信号在3个材料染色体上的位置、强弱及分布数量。【结果】玉米自交系330的第2、3、5、6、7号染色体长臂的近末端区显示较强杂交信号。DP的第2、3、5、6、7、8、9号染色体的长臂末端检测出异染色质纽,其中2号染色体在短臂的末端也检测到异染色质纽杂交信号。杂交后代540的第2、5、7染色体长臂近末端区检测到较强的杂交信号;3个材料的第6染色体短臂末端的随体上均显示强杂交信号。【结论】玉米大部分异染色质纽成分不能稳定遗传,其表现出来的多态性可以作为鉴定玉米和类玉米杂种后代的细胞学标记。     

固体样品的荧光原位杂交方法

荧光原位杂交是一种新兴的分子细胞遗传学技术,广泛应用于各个学科,该文主要介绍了一种在环境微生物研究中可以广泛应用的对固体样品进行荧光原位杂交(FISH)的实验方法。     

东乡野生稻重复序列的克隆分析及染色体定位

从东乡野生稻(O ry za ruf ipogon G riff)中克隆到7个重复序列,序列分析表明:这些序列是与转座因子有关的序列。以序列H 2为探针,对不同基因组水稻进行Southern杂交,表明该序列为稻属内AA基因组特异的重复序列。其分布在水稻的多条染色体上,荧光原位杂交(F ISH)结果显示该重复序列主要位于染色体的着丝粒以及端粒附近,重复单位序列长度为615 bp左右。并就特异重复序列在水稻研究中的应用进行了讨论。     

甘蓝2号染色体的高分辨率5S rDNA荧光原位杂交

 【目的】羽衣甘蓝5S rDNA 的染色体定位和拷贝数分析,为进一步利用FISH进行2号染色体基因定位和细胞遗传图谱构建奠定基础。【方法】以羽衣甘蓝为材料,采用荧光原位杂交技术将DIG标记的5S rDNA探针定位于不同分辨率的绒毡层细胞中期染色体、粗线期染色体以及伸长DNA纤维上。【结果】在中期染色体和粗线期染色体上,都同时获得3个杂交信号位点（a、b、c）,且位于2号染色体的长臂近着丝粒区域,其信号强度为b＞a＞c;而在伸长DNA纤维上,出现了3种不同长度的念珠状长链（a、b、c）, 其物理大小分别为257、359和134 kb,这3种长链分别与3个信号位点形成一一对应关系。【结论】在羽衣甘蓝2号染色体上存在3个串联重复位点,粗略估算出3个5S rDNA位点的拷贝数分别为510、712和266。     

黑麦染色体组中一个新重复序列的发现、定位与应用

 【目的】寻找黑麦基因组中新的重复序列作为特异PCR标记。【方法】以普通小麦中国春、川农18、育成品系R111、绵阳11为对照，以荆州黑麦、秦岭黑麦、非洲黑麦、森林黑麦为材料，用RAPD法筛选到黑麦基因组中的一个高拷贝DNA片段OPD15940，将OPD15940输入到NCBI的BLAST框中进行比对。根据OPD15940设计特异PCR引物D15F和D15R，利用这对引物对小麦族物种进行扩增，验证OPD15940的特异性。进而利用原位杂交技术定位pScD15940在染色体上的位置。【结果】序列比对后发现OPD15940与重复序列Sukkula中近60个53bp的小片段有较高的同源性，但又不同于Sukkula，是一类新的重复序列。通过特异PCR确定仅含黑麦染色质的物种能扩增出OPD15940，因而OPD15940为黑麦所特有。原位杂交结果显示除端部区域外，pScD15940弥散状分布在黑麦整套染色体上。【结论】OPD15940可以作为分子标记检测导入到小麦背景中的黑麦染色体。     

Genetic Diversity of Chinese and Swedish Rapeseed (Brassica napus L. ) Analyzed by Inter-Simple Sequence Repeats (ISSRs)

We have compared genetic diversity of 24 Chinese weak-winter, Swedish winter and spring B.napus accessions by inter-simple sequence repeats (ISSRs). By cluster analysis (UPGMA) based on 125 polymorphism bands amplified with 20 primers, the 24 accessions were divided into three groups. Six Swedish winter lines and eight Chinese weak-winter lines were in the group Ⅰ and the group Ⅱ were two Chinese weakwinter lines Xiangyou15 and Bao81. The third group contained eight Swedish spring lines. Principal co-ordinates analysis (PCO) showed similar groupings to cluster analysis. Results from cluster analysis and PCO analysis showed very clearly that Chinese weak-winter, Swedish spring and winter accessions were distinguished from each other and Chinese weak-winter accessions in this study were genetically closer to Swedish winter accessions than to Swedish spring accessions. The Chinese weak-winter accessions had larger diversity than Swedish spring or winter accessions did. This study indicated that ISSR is a suitable and effective tool to evaluate genetic diversity among rapeseed germplasm.     

小麦条锈病菌EST序列中微卫星的频率和分布

 研究利用已公布的7368条小麦条锈病菌表达序列标签（expressed sequence tags, EST）序列,对其EST序列中的微卫星（microsatellite）或简单重复序列（simple sequence repeats, SSRs）进行了系统分析。结果表明,在已公布的7368条小麦条锈病菌EST序列中,共有2642个SSR序列（长度大于15bp,匹配值大于80%）,相当于平均3条EST序列中分布有1个SSR序列。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达2320个,占SSR总数的87.8%;其次为三碱基SSR,数量为137个,约占SSR总数的52%;五碱基重复的SSR数量最少,为34个。且有的SSR的重复数较多,这将有利于小麦条锈病菌SSR分子标记的开发与应用。     

用ISSR标记技术分析中国和瑞典甘蓝型油菜的遗传多样性

 利用ISSR(inter simplesequencerepeats)技术比较了 2 4份中国半冬性、瑞典冬性和瑞典春性油菜的遗传多样性。 2 0个引物扩增出了 12 5条多态性带。UPGMA聚类分析将 2 4份材料分为 3组。第一组为 6份瑞典冬性和 8份中国半冬性材料 ,第二组为 2个中国半冬性材料湘油 15号和保 81,第三组为 8份瑞典春性材料。主成分分析结果与聚类分析结果相似 ,表明研究所用中国半冬性、瑞典冬性和瑞典春性 3类材料彼此间区分明显 ,中国半冬性油菜与瑞典冬性油菜的遗传关系比与瑞典春性油菜的关系近。结果显示 ,ISSR技术是估计油菜种质资源遗传多样性的有效手段