图位克隆技术在玉米基因分离中的应用

图位克隆技术属于正向遗传学的范畴,它以突变表型在遗传群体中的分离为出发点,致力寻找导致突变的遗传基础,最终克隆出目的基因。本文简要介绍了图位克隆技术的遗传定位原理以及在玉米基因分离中的关键技术环节,包括遗传群体的构建,多态性分子标记的筛选,目的基因的初定位,精细定位,候选基因的获得、基因的功能验证等,最后分析了图位克隆技术在玉米中应用可能遇到的问题以及可采取的解决措施。     

利用同源序列发掘抗病候选基因的方法

抗病基因的分离和克隆对于实施作物抗病基因育种及开展抗病机制的研究具有重要意义。目前植物抗病基因的克隆方法主要有转座子标签技术和图位克隆技术。该法对于未知基因产物或者没有进行精细定位的性状来讲，其应用受到极大限制。近年来，很多研究探索了利用同源序列发掘抗病候选基因的途径。本研究归纳和总结了三条发掘抗病候选基因的方法，旨在对作物抗病基因及其连锁标记的发掘起到一定的指导作用。     

稻瘟病抗性基因的分子定位及克隆

简述了稻瘟病抗性的两种类型,着重阐述了稻瘟病主效抗性基因的分子定位和克隆的研究进展,概述了主要分子标记的种类及其特点,分析了图位克隆法在克隆植物抗病基因中的应用,对其存在的技术瓶颈进行了探讨,并指明了克服这些技术难点的途径。     

集群分离分析法在作物分子标记研究中的应用及问题分析

分子标记的获取有助于辅助选择育种和基因的图位克隆.集群分离分析法是快速有效地寻找与目的基因紧密连锁分子标记的经典方法,广泛应用于作物育种中.其原理简单、方便经济,与近等基因系分析法相比具有一些特有的优势.本文介绍了集群分离分析法的基本理论,并从几个方面分析了其应用过程中要注意的问题:包括物种基因组大小的影响、非目的标记的产生、以及如何构建DNA池等.同时概述了集群分离分析法在F2代、回交、双单倍体、重组自交系等不同分离群体中的应用情况,并对不同分离群体的优缺点进行了比较.最后描述了集群分离分析法对池内基因信息进行定量分析的应用前景.总之,我们期望通过本文为集群分离分析法的合理使用提供一定的参考.     

适于玉米基因图位克隆的SSR标记开发与应用

玉米(Zea mays)是重要的粮食作物和经济作物。自2009年玉米基因组测序完成以来,利用图位克隆技术对玉米基因的克隆与功能分析成为研究热点。从ES1定位的基因组区间共搜索出59 144个SSR位点,对其中部分位点比对分析,找到1 304个单拷贝的SSR位点。我们合成了所有单拷贝SSR位点的引物,利用PAGE电泳检测筛选出在两个亲本之间具有多态性的SSR位点182条,检出率为14.0%。BSA法检验多态性SSR位点,筛选出与ES1紧密连锁的SSR分子标记63个,检出率为34.6%,用于基因克隆。该方法可简便、快捷的筛选到与目的基因连锁的SSR标记,有助于快速克隆到目的基因。     

水稻假病斑基因spl1突变体基因的克隆

水稻假病斑基因spl1是由一对隐性基因控制。其表型是自发产生类似于病斑的假性病斑。spl1基因能增强水稻对稻瘟病的抗性。利用图位克隆法克隆该基因。我们建立了3202个后代分离群体(2950个spl1表型)。已找到10个和spl1基因紧密连锁的CAPS分子标记，分布在12号染色体约8．8cM的区域，通过筛选这些分离群体，     

基因克隆策略在抗稻瘟病基因分离中的应用

稻瘟病是限制水稻生产的主要病害之一,不断分离克隆抗性基因并通过现代生物技术培育抗病水稻新品种是防治该病最经济有效的途径。介绍了当前4种主要的基因克隆即转座子标签法、图位克隆法、电子克隆法和电子图位克隆法的原理和操作流程,并概述了已克隆的19个稻瘟病抗性基因的克隆途径,分别举例介绍了抗稻瘟病基因图位克隆策略、电子图位克隆策略和转座子标签法克隆策略的主要流程。结合研究实践,提出稻瘟病基因的克隆要在不断通过对抗病基因结构和功能深入了解的基础上,灵活选择不同基因分离策略,发挥多种克隆策略的长处。     

植物SNP数据库及转化CAPS的方法

单核苷酸多态性(SNP)在植物基因组中广泛存在,基于SNP的分子标记也正越来越广泛地应用到植物基因定位、图位克隆及分子标记辅助育种等方面。模式植物拟南芥和水稻的全基因组序列测定已经完成,拟南芥有两种生态型完成了全序列测定,水稻有两个品种完成了全序列测定。许多植物有来自不同品种或不同组织器官或生长发育阶段的大量的EST序列。这些序列是植物SNP开发的重要资源。利用生物信息学手段对全基因组序列或EST序列进行分析已经形成了许多SNP位点数据库,这些数据库的建立为基于SNP的基因功能研究及分子标记开发提供了宝贵的资源。本文对植物SNP位点开发涉及的数据库资源及已经形成的SNP位点数据库进行了总结,并讨论了将SNP位点转化成CAPS或dCAPS标记的方法和相应的工具软件。     

iPBS分子标记研究进展

DNA分子标记是一种可以直接反映生物个体DNA水平差异的优良技术,自开发以来,在基因组作图和基因定位研究、基于图谱克隆基因、物种亲缘关系和系统分类中的应用等各个领域应用广泛。近年来,随着分子技术在应用过程中的不断完善、更新和发展,不同类型的DNA分子标记层出不穷。本综述基于反转录转座子的新型分子标记i PBS技术,介绍了iPBS分子标记的开发和基本的PCR反应体系,以及其在种质资源鉴定、遗传多样性研究、DNA指纹图谱构建、植物LTR类反转录转座子的序列分离等方面的应用和最新研究进展,以期为植物分子生物学研究及植物育种和改良提供参考。     

植物克隆技术及其在农业与种子上的应用--人工种子技术及其在农业上的利用

1植物克隆技术的理论基础及其实质植物克隆技术实质上就是利用风靡世界的现代“克隆”技术与现代工业生产技术,把自然界“植物品种的杂种优势”或通过“转基因技术及现代生物技术”产生的高产优质抗虫抗病等优良遗传性状,象“模型”一样简单,立即固定并迅速工业化生产出其繁殖体。因此说植物克隆技术就是克隆技术在植物无性传代繁殖中的应用。克隆即英文“Clone”的音译,实意为无性繁殖系,即通过无性繁殖(如细胞有丝分裂)连续传代并形成的群体。克隆技术(Cloning)则是指由众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或细胞的技…     

Research Progress on the Mendelian Genetic Analysis and Molecular Mapping of Morphological Qualitative Traits in Cotton

Genetic analysis and molecular mapping of qualitative traits are important tools in cotton breeding. Research on cotton qualitative traits has been reported since the early 1900s. Rapid advances in cotton genomics and molecular mapping over the past several years have facilitated the mapping and cloning of important qualitative trait genes in cotton. Although most of the 101 genes and alleles related to cotton morphological qualitative traits have not been mapped to linkage groups or chromosomes, several genes have been cloned and identified via map-based cloning. This paper describes research progress on the genetic and linkage analysis, molecular mapping, and candidate gene cloning of eight major types of morphological qualitative traits: plant color, leaf color, leaf shape, bract, flower, nectary, gland, and fiber characteristics. The presented information lays a foundation for studying the molecular basis of qualitative traits, favorable gene-based transfer, and gene pyramiding in cotton.     

构建数量性状基因图谱的统计方法

随着分子生物学研究的迅速发展和人类基因组统计的深入，数量遗传学在数量性状基因（ＱＴＬ）的定位方面正在经历着一场深刻的变化。人类和动、植物基因组计划的早期成果之一，就是建立人类以及实验、家养动物和栽培植物的遗传连锁图、利用这些连锁图，可以对许多ＱＴＬ进行单个分离测定和定位。许多复杂疾病和具有重要农 生物学意义的性状都属于数量性状。在ＱＴＬ定位的研究中，统计分析起着很重要的作用。近年来有许多新的统计方     

小麦抗白粉病基因pm42的EST连锁图谱构建和比较基因组学分析

目的基因精细遗传连锁图谱的构建是图位克隆的基础,小麦功能基因精细遗传连锁图谱的构建依赖于比较基因组学分析。水稻和短柄草(Brachypodium distachyon)基因组序列是小麦比较基因组学分析和功能基因精细遗传定位的重要工具。本研究利用小麦、短柄草和水稻的基因组共线性关系对小麦抗白粉病基因pm42进行比较基因组学分析,明确了pm42基因所在2BS基因组区域与短柄草第1染色体和水稻第3染色体直系同源基因组区域的对应关系,开发出与抗白粉病基因pm42连锁的EST-SSCP (expressed sequence tag-single strand conformation polymorphism)标记CD452782和BF201235,EST-STS (expressed sequence tag-sequence tagged site)标记CJ674042、EB513371和CV771633,构建了pm42基因EST标记遗传连锁图谱,CJ674042、BF201235、CD452782和CV771633位于pm42近端粒侧,距离pm42的遗传距离分别为1.9、12.0、19.7和25.7 cM;EB513371位于pm42近着丝粒侧,与pm42的遗传距离为14.6 cM。整合原有的作图数据,构建了pm42基因的高密度比较基因组学遗传连锁图谱,pm42被定位于3.3 cM的区间,该区间对应于短柄草66 kb的基因组区域及水稻69 kb的基因组区域。该结果为抗白粉病基因pm42高密度精细遗传连锁图谱构建、分子辅助选择和基因聚合奠定了基础。     

水稻抗白叶枯病基因Xa23的RFLP标记定位及其STS标记的转化

用水稻抗白叶枯病基因Xa23的近等基因系CBB23与其感病轮回亲本金刚30（JG30）杂交,构建了包含2562个单株的F₂作图群体。用水稻白叶枯病广致病菌系P6进行抗性鉴定表明,F₂植株抗感分离比严格符合3：1。根据日本水稻基因组计划RGP水稻高密度图谱上的RFLP探针对F₂群体中的145个感病单株进行RFLP检测和连锁分析,获得了6个与Xa23紧密连锁的RFLP分子标记。其中RFLP标记C1003A靠着丝粒一侧,与Xa23的遗传图距为0.4cM,为Xa23的图位克隆奠定了重要基础。并将标记C1003A成功地转化为STS标记,为分子标记辅助选择育种（MAS）提供了方便有效的分子标记。     

Co-localization of quantitative trait loci for foliar disease resistance in sorghum

Quantitative trait loci (QTL) analysis of resistance to three foliar diseases, viz. target leaf spot, zonate leaf spot and drechstera leaf blight was undertaken in sorghum using 168 F₇ recombinant inbred lines derived from a cross between '296B' (resistant) and 'IS18551' (susceptible) parents. The genomic region flanked by plant colour locus ( Plcor ) and simple sequence repeat marker Xtxp95 on chromosome SBI-06 harboured disease-response QTL for all the three diseases caused by different fungal pathogens. It is hypothesized that this region on sorghum chromosome SBI-06 could harbour a cluster of disease-response loci to different pathogens as observed in the syntenic regions on rice chromosome 4 and maize chromosome 2. The information gained in this study can be used in deploying marker-assisted selection for foliar resistance and map-based isolation of important disease resistance genes in sorghum.     

一个含LoxP-FRT重组酶位点及易于操作的植物表达双元载体pYBA100

在农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的植物遗传转化中,常常需要用到植物表达双元载体。为便于基因工程操作并能在获得转基因植物后方便将标记基因删除,我们构建了植物表达双元载体pYBA100,以满足用于生产安全转基因植物的需要。本研究通过融合PCR方法,尽可能去除所有非必需的序列,将pYBA载体最小化。pYBA载体在大肠杆菌中为多拷贝,骨架为3.69kb。我们构建的含NptⅡ植物筛选标记基因的载体pYBA100仅为5.37kb,多克隆位点为22个,方便基因工程操作。载体pYBA100的T-DNA植物筛选基因表达框两侧预留有LoxP-FRT融合位点,方便在获得转基因植物后通过Cre或FLP重组酶将植物筛选标记基因删除。pYBA100载体能于大肠杆菌和农杆菌中自我复制,并成功转化了拟南芥,符合农杆菌介导的植物转基因要求。离体删除实验结果证明,载体pYBA100能经Cre重组酶删除植物标记基因表达框。     

水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育种应用研究进展

稻瘟病是一种世界性的水稻病害,抗病品种的培育和种植是控制该病害最为经济有效的方法,而抗病基因的发掘与利用则是抗病育种的基础和核心。本研究就稻瘟病抗病基因的遗传、定位、克隆及育种应用情况进行了概述,介绍了稻瘟病广谱抗原和抗病基因、隐性抗病基因研究的最新进展,指出近一半的抗病基因是通过F2分离群体鉴定的,目前已定位的稻瘟病主效抗病基因超过86个,微效基因约350个,应用图位克隆等方法,20个稻瘟病主效抗病基因和2个微效基因已从不同的水稻品种中被克隆。这些基因的定位和克隆是有效开展稻瘟病抗性分子育种的基础。最后,结合笔者从事水稻稻瘟病抗性遗传的工作实践对稻瘟病抗病基因研究存在的问题进行了分析和展望,相信随着越来越多各类型抗性基因的生产应用,稻瘟病对水稻的危害最终能得到有效的控制。     

Present and future of quantitative trait locus analysis in plant breeding

The joint analysis of genotype marker segregation and phenotypic values of individuals or lines enables the detection and location of loci affecting quantitative traits (QTL). The availability of DNA markers and powerful biometric methods has led to considerable progress in QTL mapping in plants. The most obvious applications of QTL analysis seem to be marker‐assisted selection (MAS) in breeding and pre‐breeding and QTL cloning. However, other areas are envisaged where QTL analysis can contribute decisively. These are: the understanding of complex traits such as plant‐pathogen interaction; plant genomics, connecting proteins and regulatory elements of known functions to QTL by candidate gene analysis; and germplasm enhancement through a characterization that allows its efficient utilization. The success in all these applications depends primarily on the reliability and accuracy of the QTL analysis itself. Therefore, the discussion of its limitations will constitute an important part of this review.