小麦新种质YW243抗条锈病新基因的AFLP标记

小麦新种质YW243抗条锈病新基因对条锈菌具有较宽抗谱，对26个不同毒性谱的条锈菌菌系免疫到近免疫，与已知基因系抗病谱不同，可能为新的基因或基因组合。遗传分析表明，YW243对条锈菌条中31号小种的抗性由显性单基因YrX控制。通过BSA法对1056对MseI/EcoRI AFLP引物进行筛选，结果表明7对引物可扩增出多态性片段，通过对F2群体单株遗传连锁分析和作图软件分析，结果表明，2个AFLP 标记M54E63-700、M54E64-699与YrX连锁较紧密、遗传距离为9.27 cM，为该基因的精细作图和分子标记辅助育种打下了一定基础。     

大白菜亲缘关系研究

为更有效地利用现有资源、挖掘优异基因为育种和生产服务,对大白菜种质资源进行亲缘关系研究在理论和应用上都具有重要意义。本研究利用6对AFLP引物对89份来源和特性不同的大白菜（Brassica campestris L. ssp. pekinensis）种质进行系统评价和分类研究。6对AFLP引物共扩增出286条带,123条为多态性带,占总数的43.01%。不同引物组合扩增出的总带数和多态性带数差异较大,其中,引物组合E-ACT/M-CAC的扩增效果最好,多态性条带最多,占总带数的54.35%。聚类分析显示：中国大白菜种质资源遗传多样性丰富,参试种质间最大遗传距离为0.359,遗传背景广泛。以0.73的相似系数为阈值,所有材料被分为四大组群,其中浙江黄芽菜单独构成一个组群,明显地区分于其他大多数大白菜品种（“主体”组群）。在“主体”组群中,参试的台湾种质和大陆种质分为两个亚组,日本和韩国种质均被聚到了大陆种质亚组,表明供试的日本和韩国材料与中国大陆种质遗传亲缘关系密切。     

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。     

贵州桂花种质资源遗传多样性的ISSR分析

通过ISSR分子标记,对贵州不同地区的54份桂花种质进行了遗传多样性研究.选取11条多态性引物用于正式扩增,获得清晰、重复性好的DNA谱带93条,多态位性谱带80条,占总扩增带的86％,平均每个引物扩增8.45条;应用810和830的引物组合,构建了桂花种质的ISSR指纹图谱,可以有效区分所有供试材料;利用NTSYS和POPGENE 32进行数据分析,计算出相似系数与遗传距离,构建了54个样本的聚类树状图;以遗传相似系数0.69为阈值把54份供试桂花材料分为4类,聚类结果与地域及海拔具有一定相关性.因此,ISSR技术能够有效地用于桂花种质资源的鉴别及遗传关系的解析.     

应用AFLP技术检测水稻遗传多样性的研究

利用扩增片断长度多态性（Amplified fragment lenth polymorphism简作AFLP)分子标记技术研究了23个水稻品种的遗传多样性从49对AFLP引物中筛选出4对多态性高，分辨能力强的引物。4个AFLP引物组合分别扩增出43、37、49、33条多态性带，平均每个引物组合扩出40．5条多态性带，4个引物组合共扩增出246条带。利用AFLP数据进行聚类分析，将23个品种聚为10个类群，结果表明，AFLP在水稻类群划分的应用是可行的。     

不同类型黄瓜亲缘关系的AFLP分析

用AFLP分子标记对4种不同类型黄瓜种质资源进行了多态性分析.利用NTSYS软件分析遗传相似系数,UPGMA方法聚类,构建亲缘关系系统图.从50对AFLP引物中筛选出24对多态性高、扩增稳定、重复性好的引物.结果表明:24对引物组合共产生1 367条扩增带,平均每对引物组合产生56.96条;共产生多态性位点297个,多态性比率为21.7%.28份材料两两间的遗传相似系数在0.841 3～O.994 9之间.聚类分析结果显示,28份材料被聚成7小组,各组内生态类型基本一致.其中,华北有刺类型黄瓜在DNA水平上的同源性极高,遗传变异度较小,多样性水平较低,不如其他3个类型黄瓜多样性丰富.试验结果表明AFLP标记位点多,重复性好,可以揭示不同类型黄瓜种质之间的遗传基础.     

118份甘蔗种质资源遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP标记技术,对来自中国、澳大利亚、美国、菲律宾、巴西和法国的118份甘蔗种质进行遗传多样性分析。采用10对引物组合共扩增出1310条谱带,其中多态性条带为1195条,多态性条带比率为91.2%。118份种质间的相似性系数在0.583~0.929之间,平均为0.750,多态信息量为0.2332,每个位点的有效等位基因数为1.3789。结果显示在相似性系数0.69处切割时,可划分为2个类群,第I类群包括粤糖00-236、云蔗04-622和SP80-1816;第II类群有115份种质,在相似性系数0.74处切割时,可将第II类群划分为5个亚群。各国甘蔗种质亲缘关系较近,其中美国种质遗传多样性相对较丰富。     

AFLP在水稻类群划分研究中的应用

利用AFLP分子标记技术研究了22个水稻品种的遗传多样性，从49对AFLP引物中筛选出了4对多态性高，分辨能力强的引物，4个AFLP引物组合分别扩增出43、37、49、33条多态性带，平均每个引物组合扩出40．5条多态性带，4个引物组合共扩增出246条带。利用AFLP数据进行聚类分析，将22个品种聚为8群，结果表明，AFLP在水稻类群划分的应用是可行的。     

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     

应用RAMP分子标记分析小豆栽培型种质资源遗传多样性

利用42对引物组合，对93份小豆栽培型种质资源的基因组DNA进行了RAMP分析，得到308条扩增谱带，其中297条（96.43%）具有多态性，每对引物组合可扩增出3～17条多态性谱带，平均7.1条，总遗传多样性指数或平均期望杂合度（Ht）达0.693，表明小豆栽培型种质资源内存在较丰富的遗传多样性；小豆种质间遗传距离变异幅度为0.066～0.494，平均值为0.281，表明来源于不同生态区的小豆栽培型种质间的亲缘关系较近；利用RAMP扩增谱带数据进行聚类分析，可将93份小豆栽培型种质材料中的91份区分开，并划分为5个类群；其RAMP分子标记表现出明显的生育特性和生长习性趋同性，及一定的地域相关性。     

甘蔗抗黄锈病G1标记的分子检测及候选抗病基因WAK的分析

甘蔗黄锈病是屈恩柄锈菌(Puccinia kuehnii Butler)引起的一种世界性真菌病害,导致产量减少和糖分降低,给甘蔗产业造成严重损失。本研究采用抗黄锈病分子标记G1,检测我国和世界上重要的甘蔗栽培品种、野生种和近缘属的抗黄锈病基因,并对扩增的代表性特异条带进行克隆测序、功能注释和聚类分析,推测其抗性基因的起源和进化。G1检测结果表明,国内124份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有83份,占66.9%;国外46份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有31份,占67.4%。34份甘蔗野生种和近缘属中检测到G1标记的有17份,占50%,其中割手密种含有该基因比例最高,为100%。功能注释揭示,G1标记的候选基因编码一种细胞壁连接的类受体激酶,并在甘蔗栽培品种的单倍体蛋白组数据库中鉴定到3个相似度较高的蛋白,这些蛋白都有细胞壁受体激酶结构的胞外域、跨膜域和激酶活性的胞内域。聚类结果则清晰展示了抗病候选基因的起源及进化关系,具体可分为3组,第1组来源于割手密种和大茎野生种;第2组来源于大茎野生种、热带种和河八王属;第3组来源于割手密种、大茎野生种、中国种和栽培品种。研究结果为抗黄锈病甘蔗品种的选育提供重要的抗源支撑,并为抗性分子机制的解析奠定基础。     

Characterisation of Erianthus sect. Ripidium and Saccharum germplasm (Andropogoneae - Saccharinae) using RFLP markers

A collection of 65 Erianthus Michx. sect. Ripidium Henrard accessions (representing seven accepted species) and 14 Saccharum L. representatives (S. officinarum L. and S. spontaneum L.) were studied by RFLP analysis using 14 dispersed nuclear single-copy probes from maize. An intergeneric distance (1–F) of 0.748 was revealed between Erianthus and Saccharum. Within the Erianthus collection, the greatest distances were found between E. elephantinus Hook f. or E. ravennae (L.) P. Beauv. (the two 2n=20 species), and the rest of the Erianthus collection. The smallest distances were found amongst the E. arundinaceus (Retz.) Jeswiet clones collected in Indonesia ((1–F)=0.005). In addition, a partition based on the geographical origin and consistent with the chromosome numbers, ie E. arundinaceus from Indonesia versus E. arundinaceus and E. procerus from India, was revealed. E. bengalense was intermediate. The study of the Saccharum individuals confirmed the greater variability of S. spontaneum compared to the so called noble cane, S. officinarum. The 2n=80 S. spontaneum genotypes were shown to be closely related to S. officinarum. The implication of these results on the involvement of S. spontaneum and Erianthus sect. Ripidium in the origin of S. officinarum is discussed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

甘蔗野生种质植物光合特性与原生长地年平均光强的关系

测定了原生长地不同的割手密、斑茅、蔗茅和五节芒等甘蔗野生种质植物的单叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度和水分利用效率,并探讨了与其原生长地年平均光强的关系.结果表明:各野生种光合特性与原生长地年平均光强关系密切,各野生种光合特性及水分利用效率均随原生长地年平均光强的变化而变化.其中割手密变化最大,蔗茅变化最小,斑茅和五节芒居于其间.由此认为,在甘蔗野生种质植物中,割手密可能是比较新的种,具有较强的生态适应性,蔗茅则可能是比较古老的种,生态适应性较弱.     

Whole-population Mapping of Sugarcane Germplasm Using Linkage Disequilibrium

Commercially grown sugarcane cultivars are advanced generation hybrids between two polyploid ancestor species, S. offiinarum L. （x=10, 2n=Sx=-80） and S. spontaneum （x= 8, 2n=5-16x-40-128）. Modem culfivars have polyploid-aneuploid genomes of 100-130 chromosomes, of which 10%-20% are of S. spontaneum origin, and 80%-90% from S. officinarum. Only a few original hybrids appear in the genealogies of most sugarcane germplasm worldwide, resulting in a high degree of co-ancestry between and within breeding populations, and an expected high degree of linkage disequilibrium （LD）. The complex polyploid genome and the anticipated level of LD has wide implication for both marker discovery and marker utilization strategies.     

不同基因型甘蔗组织中ATP酶活性的研究

不同基因型甘蔗叶片中的Mg~(2+)-ATP酶和Ca~(2+)-ATP酶活性与早熟高糖特性有密切的联系。原种中的春尼酶活性最高,其次是黑车里本,蔗糖分很低的野生种晋江割手密酶活性最低。五个杂交品种的这两种ATP酶活性介于春尼和晋江割手密之间;其中,早熟品种的酶活性明显较高,尤以最早熟的福引79/8最高。 在福引79/8和POJ2878幼苗的幼茎     

甘蔗野生种质植物光合特性与原生长地年平均气温关系

测定了原生长地不同的割手密、斑茅、蔗茅和五节芒等甘蔗野生种质植物的单叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度和水分利用效率,并探讨了与其原生长地年平均气温的关系.结果表明:各野生种光合特性与原生长地年平均气温关系密切,光合特性及水分利用效率均随原生长地年平均气温的变化而变化,其中割手密变化最大,蔗茅变化最小.由此认为,割手密气孔调节能力强,适应性也最强,可能是4种甘蔗野生种质植物中比较新的种,而蔗茅气孔调节能力弱,适应范围较窄,可能是比较古老的种.     

从核糖体DNA ITS区序列研究甘蔗属及其近缘属种的系统发育关系

测定了甘蔗属及其近缘属的13个种共43个个体和1个橡草(Pennisetum schumach)外群的核糖体DNA中的内转录间隔区(ITS)及5.8S rDNA 基因的序列.结果表明:甘蔗属及其近缘属种的ITS区(含ITS1,5.8S rDNA和ITS2)序列的长度范围为589～591bp,变异位点为140个,信息位点为60个;其中,ITS1和ITS2的长度范围分别为205～208bp和216～220bp,     

黔蔗自育及引进品种的遗传基础分析

分析了黔蔗系列品种的细胞质源、基础种质和亲缘系数.结果表明:黔蔗系列品种的细胞质源主要是路打士、春尼、班扎马新黑潭和中国种(不祥);遗传组成源主要由甘蔗属的1 1个热带种、2个印度种、2个割手密种和2个中国种共17个原种构成;亲缘关系中,与热带种的亲缘系数为51.65％～68.75％,与割手密的亲缘系数为9.375％～...     

基于rDNA-ITS序列探讨甘蔗近缘属种的系统进化关系

以狼尾草属(PennisetumRich.)的象草(P.purpureum)为外群体,依据rDNA-ITS序列探讨了甘蔗亚族(Saccharinae)内与甘蔗植物分类关系较近的8属37种120份材料的系统进化关系,结果表明,ITS1序列长度为200~208bp,变异位点91个,简约信息位点70个,GC含量为60.4%~69.1%;ITS2序列长度为215~220bp,变异位点93个,简约信息位点68个,GC含量为66.1%~73.4%;5.8sDNA序列长度为164bp,变异位点18个,简约信息位点9个,GC含量为54.1%~58.0%;根据变异位点,简约信息位点占总位点的比例可以看出,ITS序列比5.8sDNA序列变异程度高,其中ITS1序列又较ITS2序列变异丰富。属种间遗传距离表明芒属(Miscanthus)和荻属(Triarrhena)与甘蔗属(Saccharum)的亲缘关系最近,其次为蔗茅属(Erianthus)和河八王属(Narenga);而莠竹属(Microstegium)、大油芒属(Spodiopogon)、白茅属(Imperata)与甘蔗属亲缘关系较远。根据甘蔗近缘属种的NJ和MP系统发育关系,支持将斑茅(E.arundinaceus)归入蔗茅属,荻属归入芒属的观点;河八王属的河八王(N.porphyrocoma)与滇蔗茅(E.rockii)亲缘关系较近,而与同属的金猫尾(N.fallax)亲缘关系较远;蔗茅属和芒属属种系统进化关系较其他属种复杂;有4份材料被发现鉴定有误,不应用于后续研究。     

甘蔗β-胡萝卜素异构酶基因家族的鉴定、定位和表达分析

独脚金内酯(strigolactones, SLs)是一种广泛存在、能够抑制植物分蘖或分枝的植物激素。β-胡萝卜素异构酶(D27)是SLs合成中的关键酶,但是目前关于甘蔗D27基因家族的鉴定与分析鲜有报道。本研究通过挖掘甘蔗原始亲本之一的割手密种基因组数据鉴定了5个割手密种D27基因家族成员。系统进化树分析发现,割手密种D27s分处在3个不同系统发育分支,与高粱D27s高度同源。保守结构域预测揭示,割手密种D27s包含β-胡萝卜素异构酶的典型结构域Pfam:DUF4033。顺式元件分析结果显示,割手密种D27s主要参与调控激素和胁迫响应,以及植物生长发育等。基于甘蔗栽培种转录组数据分析发现,甘蔗割手密种D27基因家族成员(Sspon.06G0012830-1A)的同源基因同时参与甘蔗分蘖调控及黑穗病菌胁迫响应。在此基础上,我们克隆获得了甘蔗栽培种ROC22中的同源基因cDNA序列,命名为ScD27.1 (GenBank登录号为MT499895)。生物信息学分析结果显示, ScD27.1编码266个氨基酸,其蛋白等电点为8.91,分子量为30.00 kD,是不稳定蛋白且定位于叶绿体。二级结构主要包括α-螺旋和无规则卷曲,具有叶绿体转运肽,包含4个泛素化位点和18个磷酸化位点。qRT-PCR表达分析表明,ScD27.1基因受ABA及H2O2显著诱导表达,但对MeJA、SA胁迫响应不明显。亚细胞定位结果显示, ScD27.1蛋白可能定位于细胞膜和叶绿体,参与细胞内膜泡运输或由液泡前体、胞内运输小泡分拣运输。以上研究表明, ScD27.1基因可能参与黑穗病菌侵染诱导的甘蔗分蘖及ABA和H2O2相关信号通路。本研究为了解甘蔗ScD27.1蛋白在胞内运输和分蘖中的作用及其参与甘蔗-黑穗病菌互作提供一定的基础理论。