小麦AFLP-SCAR标记的遗传图谱定位

近年来,北京杂交小麦工程技术研究中心根据AFLP(Amplified fragment length polymorphism,扩增片段长度多态性)片段的序列开发了大量SCAR(Sequence characterized amplified region,序列特征化扩增区域)标记,为了对这些标记进行染色体定位,以小麦品种"京花1号/小白冬麦"的双单倍体(Doubled haploid,DH)群体和"农大015/复壮30"的重组自交系(Recombinant inbred lines,RIL)群体为作图群体,选用在DH群体双亲问的339个多态性标记和在RIL群体双亲间的343个多态性标记分析作图群体各个株系的基因型,利用连锁分析软件QGA station 1.0,构建了16个连锁群,将其中28个AFLP-SCAR位点定位在ll条染色体上.     

中国柱花草炭疽病病原菌遗传多态性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术对181个中国柱花草胶孢炭疽菌菌株进行了基因组DNA分析。分析结果表明柱花草胶孢炭疽菌株DNA存在显著的多态性。聚类分析结果表明181个中国柱花草胶孢炭疽菌株可划分成4大组,但大多数聚于第Ⅰ和Ⅱ组,而第Ⅰ、Ⅱ组下又分别分为4个亚组,表明中国柱花草胶孢炭疽菌正在出现种内遗传分化。同时实验结果还表明中国菌株存在着广泛的生物多样性和遗传变异性,海南菌株与广东、广西的菌株相比多样性较丰富,致病力更强;而海南菌株又以东方、昌江、中国热带农业科学院儋州所部(简称两院)3个地区的菌株多样性最为丰富,毒性谱最广泛,这可能与海南种植柱花草历史相对较长、引种活动和生产活动更为频繁等有关。     

AFLP分子标记在小麦种质资源研究中的应用

AFLP(扩增性片段长度多态性 )是一种新的DNA分子标记 ,近年来广泛应用于小麦种质资源遗传多样性研究、种质指纹图谱构建及遗传材料鉴定、小麦遗传连锁图谱的构建、目的基因的分子定位、分子标记辅助选择以及基因表达调控与克隆研究等方面。本文对AFLP在小麦种质资源研究中的应用进展及前景进行了综述     

小麦AFLP_SCAR标记的开发及应用

为给小麦DNA指纹及基因或QTL定位等研究提供更多、更具有特异性的分子标记,将760条小麦AFLP（Amplification fragment length polymorphism）片段回收、克隆和测序,通过与美国农业部Grain-Genes数据库中的DNA序列进行比对,在760条AFLP片段中有155条与GrainGenes中的片段高度同源,其余605条片段为新发现的小麦DNA序列。利用同一AFLP引物组合扩增的同长度片段的DNA序列差异设计了178对AFLP-SCAR（Sequence Characterized Amplified Region）引物。115对引物在不同小麦品种中扩增出稳定清晰的多态性产物,其中46对引物在小麦品种间能够扩增出DNA片段长度多态性,可检测DNA位点59个,可在种子纯度鉴定、遗传作图和构建小麦DNA指纹等方面得到应用;另69对引物的扩增产物在品种间无长度多态性,但具有SNP多态性（Single nucleotide polymorphism）。     

花生锈病抗性的AFLP标记

利用抗、感锈病的花生品种为亲本配制杂交组合远杂9102 ×ICGV86699,以其F2分离群体为研究材料, 利用BSA 法和AFLP技术,获得了与锈病抗性连锁的2个分子标记,与抗性基因间的遗传距离分别为10.90cM和7.86cM。利用获得的分子标记对其F3进行了验证，分子标记与抗性鉴定结果具有较高的一致性。     

人工合成双二倍体小麦过程中遗传变异的AFLP分析

为了给人工合成双二倍体小麦育种中亲本的选配提供基因表达水平的依据,通过AFLP方法对人工合成双二倍体小麦Am1、Am5、Am6及其亲本基因组DNA进行了遗传变异分析。结果表明,亲本间遗传差异越小,亲本与子代间DNA片段的遗传比率越高。母本Ps5与父本Y95之间四、二倍体差异带率最小,为35.2%,它们与后代Am5三者之间公共带率最大,为47.9%;后代双二倍体倾向于缺失二倍体亲本的遗传信息。Am1、Am5和Am6缺失二倍体亲本中DNA扩增片段的比率高,分别为71.0%、82.8%和90.0%,分别是缺失四倍体亲本的2.4、4.8和9.0倍;亲本间的遗传差异与后代中出现特异DNA片段的概率没有直接相关性。Am1中出现特异DNA片段的比率最高(6.2%),但是其亲本间遗传差异介于其他两组试验材料之间。     

花生晚斑病抗性AFLP标记

以抗感晚斑病组合“中花5号×ICGV 86699”的F2分离群体为材料，经田间抗性鉴定明确抗性亲本ICGV 86699的抗性受隐性单基因或主效基因控制；AFLP分析结合BSA法筛选到与晚斑病抗性连锁较紧密的AFLP标记3个，即E35/M51、E37/M48和E41/M47，它们与抗性间的图距分别为7.40cM、7.40cM和8.67cM；所获得的3个标记间连锁紧密，位于同一连锁群上。这3个标记在具有野生种亲缘的7个抗病花生品种或材料中均能检测到，而在栽培种以多粒型为代表的抗病材料中均未检测到，表明ICGV 86699的抗性基因与栽培种花生中的抗性基因不同。这是国内外有关花生晚斑病抗性分子标记的首例报道。     

花生DNA分子标记的研究Ⅰ花生AFLP分析技术体系的建立与作图杂交亲本的筛选

由于缺乏传统遗传标记,花生遗传连锁的报道极为罕见,迄今未发表经典的遗传图谱.发展稳定可靠的AFLP标记,将为基因分型应用于新品种保护、良种保纯、杂种鉴定和种质资源研究提供强有力的技术支撑.研究在建立适合花生AFLP分析的DNA提取流程的基础上,建立了花生AFLP分析的技术方案.AFLP分析结果表明,6个花生杂交亲本间存在一定差异.四对引物共计扩增出307条长度不同的条带.其中多态性条带为160条,占总条带数的52.1%.本研究筛选获得了多态性程度高的杂交亲本,为进一步构建分子连锁图谱创造了条件.     

甘蓝型油菜渝黄1号黄籽性状的AFLP和SSR标记

以甘蓝型黄籽杂交油菜渝黄1号为试验材料,用F2群体中的9株黑籽单株和12株黄籽单株的DNA分别构成黑籽集团和黄籽集团.通过BSA法筛选了96个AFLP引物组合和173对SSR引物,鉴定出与显性黄籽基因连锁的1个AFLP标记E35M52180和1个SSR标记P039230,标记与显性黄籽基因的交换率分别为4.9%和2.5%.此外还发现1个SSR标记P055240与深色种皮有关.     

甘蓝型油菜显性核雄性不育基因的AFLP标记鉴定

甘蓝型油菜双基因显性细胞核雄性不育系统受一对显性不育基因和一对显性上位抑制基因共同控制,不育单株的基因型为MsMsrfrf和Msmsrfrf。为了在育种过程中高效筛选后代单株基因型,本研究利用一个显性细胞核雄性不育杂合两型系70056AB（Msmsrfrf×msmsrfrf）构建的兄妹交分离群体,采用AFLP技术,在480对AFLP引物中筛选到一个与不育基因紧密连锁的分子标记P9M14-130。利用P9M14-130引物对70056AB的88个单株进行检测,发现该标记与雄性不育基因间的交换率为1.1％。     

银合欢AFLP分子标记体系的优化

以银合欢幼苗为材料,采用CTAB区室法和试剂盒法2种方法提取DNA,通过对影响AFLP反应关键因子,如DNA样品酶切时间、引物等进行优化,建立了适合银合欢AFLP分子标记的反应体系,为利用AFLP标记对银合欢进行分子生物学研究及分子育种奠定基础。     

用AFLP片段构建甘蔗祖亲种特异DNA探针

应用AFLP标记技术获得了甘蔗祖亲种的AFLP特异片段487条，对部分AFLP特异片段进行斑点杂交与Southern杂交分析，结果有5个可作为甘蔗属特异探针(a44，a59，b60，e42，d19)，2个可作为斑茅特异探针(f08，f16)。利用这些特异探针对参试的30份甘蔗种质进行了血缘测验，能较好地检测出这些种质的基因组构成。其中：崖城73／512、崖城57／25和崖城62／703份种质的血缘与系谱记录不符，均只含甘蔗属血缘而不含斑茅血缘；崖城96／46既含甘蔗属血缘，又含斑茅血缘，因而是甘蔗属与斑茅种杂交的真杂种。     

分子标记技术在小麦遗传育种中的应用现状

小麦庞大的基因组使得分子标记技术在小麦中的应用落后于大麦、玉米、水稻等作物。近年来,随着他子标记技术检测系统的发展和完善,分子标记技术在小麦中的应用已有了很大的进展。分子标记技术依靠提供准确、稳定可靠的ＤＮＡ水平的遗传标记,在小麦遗传育种研究中已用于构建遗传图谱、标定和定位目的基因、鉴定与标记外源染色体片段、鉴定品种真实性和纯度、绘制品种指纹图谱、遗传分析、物种演变、标记辅助选育等方面。     

小麦抗条锈基因Yr17的新SCAR标记的建立与应用

为深入了解四川小麦新品种(系)中抗条锈病基因的组成,并为开展分子标记辅助育种提供依据,以小麦抗条锈病基因Yr17的近等基因系以及抗条锈病品系L15与感条锈病材料SY95-71的杂交F2代群体为材料,采用集群分离分析法(BSA)结合SSR分子标记进行分析,发现1条由引物Xgwm415扩增的与抗条锈基因Yr17连锁的特异带。对该特异带克隆测序发现,该序列长390 bp,与栽培大麦中的一个序列表达标签(EST)有90%的相似性,与水稻基因组中的一个"核苷酸结合位点(NBS)-富亮氨酸重复(LRR)"型抗病基因的编码区有70%的相似性。根据该序列设计特异引物,建立SCAR标记,命名为SC-372。利用SC-372对54个四川省近年育成的小麦品种(系)进行检测,发现在15个抗病品种(系)中能特异扩增。进一步利用SC-372及前人报道的Yr17连锁标记VENTRUP/LN2对Yr17近等基因系及偏凸山羊草进行扩增比较发现,本实验建立的SCAR标记对小麦背景中的Yr17基因有更好的检测效率。因此可将SC-372用于分子标记聚合小麦抗条锈病基因的育种实践中。     

总DNA导入水稻后变异系及供体特异带DNA片段的核苷酸序列比较

将小粒野生稻（Oryza minuta)总DNA导入杂交水稻保持系V20B获得变异系，经RAPD分析找到了受体中不存在而变异系及供体中存在的特异常。将自变异系与供体扩增出的长均为975bp的特异DNA片段分别回收、克隆、测序，发现两者核苷酸序列极为相似，从而进一步证明了远缘资源特异DNA片段向水稻的转移；同时发现两者间存在29个碱在差异（包括转换、颠换、插入及缺失4种类型），表明供体特异DNA片段的导入不仅可能使供体特异性状在变异系中表达，也可能由于个别碱基的突变而使受体产生新性状。     

AFLP分子标记技术在甘蔗遗传育种上的应用

论述了AFLP分子标记技术的产生、特点和基本原理,目前AFLP分子标记技术在甘蔗遗传育种研究中广泛应用于鉴定品种或种质,检测遗传多样性,构建分子连锁遗传图谱,定位克隆基因等领域,展现出广阔的应用前景.     

陕西小麦品种（系）脂肪氧化酶活性基因的遗传多态性分析

为给小麦品质改良提供理论依据,利用1A染色体上QLpx.caas1-AL位点的标记Xwmc312及基于4B染色体上TaLOX-B1位点开发的显性互补功能标记LOX16和LOX18,对173份陕西小麦品种(系)进行检测,分析LOX活性基因的遗传多态性。在QLpx.caas1-AL位点,所检测的陕西小麦品种(系)存在Xwmc312-227、Xwmc312-235和Xwmc312-247三种等位变异类型。其中,Xwmc312-227类型有54个,占31.21%;Xwmc312-235类型有31个,占17.92%;Xwmc312-247类型有88个,占50.87%。在TaLOX-B1位点,所检测的品种(系)存在TaLOX-B1a和TaLOX-B1b两种等位变异。其中,TaLOX-B1a类型有39个,占22.54%;TaLOX-B1b类型有134个,占77.46%。两个位点在陕西小麦中存在6种等位变异的组合类型,其总体分布比例不同,以Xwmc312-247/TaLOX-B1b组合类型品种(系)的分布比例最高(41.0%),其次为Xwmc312-227/TaLOX-B1b(19.6%)、Xwmc312-235/TaLOX-B1b(16.8%)、Xwmc312-227/TaLOX-B1a(11.6%)和Xwmc312-247/TaLOX-B1a(9.8%),而以Xwmc312-235/TaLOX-B1a组合类型品种(系)的分布比例最低(1.2%)。6种等位变异组合类型的分布比例在陕西不同麦区也存在差异。在陕西小麦中,低LOX活性等位变异品种(系)的比例明显高于高LOX活性等位变异品种。     

部分小麦品种(系)品质相关基因的分子检测

为了了解小麦品种(系)的遗传信息,提高优质小麦育种的效率,利用已有的品质相关基因的分子标记(Dx5、Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1、1BL/1RS、PPO18和PPO29)检测了144份黄淮麦区、3份国内其他麦区和8份德国品种(系)的基因等位变异类型。结果表明,5+10亚基类型、Wx-B1b和1BL/1RS易位的出现频率分别为34.8%、2.0%和47.1%,郑麦、新麦、淮麦、烟台以及徐麦等系列小麦品种(系)5+10亚基出现频率较高,而周麦系列中频率较低;未检测到Wx-A1b、Wx-D1b以及双缺失类型的材料;2A染色体上PPO等位基因Ppo-A1a(高PPO)、Ppo-A1b(低PPO)及杂合型基因型出现频率分别为45.8%、49.7%和4.5%,2D染色体上PPO等位基因Ppo-D1a(低PPO)和Ppo-D1b(高PPO)基因型出现频率分别为47.1%和52.9%,两个基因组合类型Ppo-A1b/Ppo-D1b(中等PPO)的出现频率最高,为29.0%,Ppo-A1a/Ppo-D1a(中等PPO)、Ppo-A1a/Ppo-D1b(双高PPO)以及Ppo-A1b/Ppo-D1a(双低PPO)的出现频率依次为23.9%、21.9%和20.6%;聚合多个优质基因的频率很低,同时含有5+10亚基、缺失1个Wx基因、非1BL/1RS易位以及双位点低PPO活性(Ppo-A1b/Ppo-D1a)的材料仅有1份(郑麦366),同时含5+10亚基、非1BL/1RS易位以及Ppo-A1b/Ppo-D1a的材料也仅占5.2%,应加大多个优异基因聚合品种的选育力度。