SSR分子标记在作物遗传育种中的应用

SSR（simple sequence repeat）是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。本文简要介绍了SSR分子标记技术的原理和特点,重点介绍了SSR分子标记技术在作物遗传育种中的应用,主要在作物遗传多样性、基因定位、分子辅助标记、遗传图谱构建、品种鉴定和纯度鉴定等方面进行阐述。     

DNA分子标记技术在小麦遗传育种中的应用综述

在简述DNA分子标记的种类和特点的基础上,综述了分子标记技术在小麦遗传育种研究中主要应用于遗传图谱构建、基因标记和定位、品种鉴定和指纹图谱绘制、物种亲缘关系和遗传多样性研究及分子标记辅助育种等方面的现状,并对分子标记技术的发展和应用前景进行了展望。     

分子标记辅助选择在水稻育种中的应用

分子标记辅助选择与传统育种技术相结合,可提高育种效率,缩短育种周期。本文介绍了分子标记辅助选择在水稻育种上取得的主要进展,并讨论了该技术在实际应用中存在的问题和对策。     

分子标记在油菜育种中的应用

油菜是世界上重要的油料作物之一,为了提高油菜的产量,各国都致力于油菜的育种工作。随着分子生物学的迅速发展,分子标记技术广泛地应用油菜育种。本文从遗传和物理图谱构建、基因的定位与克隆、数量性状位点的遗传分析、遗传多样性的评估、分子标记辅助选择等方面,综述了分子标记在油菜育种中的应用。     

全基因组关联分析在作物育种研究中的应用

全基因组关联分析(GWAS)是一种针对全基因组范围内的遗传变异进行基因分型,寻找某一群体内性状与分子标记或候选基因间关系的分析方法。GWAS对于连锁标记开发、目的基因挖掘和复杂性状的遗传研究具有重要作用,在作物数量性状研究和作物育种中得到了广泛的应用。本文简要综述了利用GWAS挖掘与作物重要性状关联基因的研究过程中,群体结构、群体数量、连锁不平衡(LD)等因素对GWAS的影响,并重点分析了GWAS在粮食作物育种研究中取得的最新进展,初步讨论了GWAS对作物遗传育种的意义、存在的问题和未来发展趋势等,为利用GWAS在作物育种方面的运用,促进作物分子标记辅助育种以及提高育种效率提供了一定的理论依据。     

芥菜的红叶RAPD标记筛选研究

我国西南地区有丰富的芥菜资源,是南方的一种重要蔬菜.经过多年的研究,芥菜的育种方面取得一定的成绩,但是其丰富的资源尚未得到很好的开发利用.常规育种方法,限制了作物上优良基因在远缘作物间的转移.生物工程技术的兴起,为不同物种间的基因转移找到一条可行途径.而分子标记的迅速发展,更为常规育种提供了重要的辅助手段,把作物的优良性状同分子标记选择相结合,可以加速育种进展,对于目标性状的基因定位以及基因克隆均有重要意义.目前研究与目标性状基因相关的分子标记采用近等基因系和集团分离分析     

分子标记技术在杉木研究中的应用

综述了分子标记技术在杉木种质资源鉴定、群体遗传多样性研究、遗传连锁图谱构建和数量性状位点(QTL)定位及分子标记辅助选择育种等方面的应用进展,指出目前该方面研究存在的问题,并展望了分子标记技术在杉木研究中的应用前景     

DNA分子标记技术及其在小麦育种及遗传研究中的应用

本文介绍了几种常用的DNA分子标记,如RFLP、RAPD、AFLP、SSR、STS、SNP等,并简要综述了分子标记技术在小麦遗传育种研究中的应用现状,包括基因标记与定位、遗传图谱构建、外源染色体鉴定与标记、种质资源鉴定和辅助育种等。     

甘蔗重要种质的TRAP标记遗传多样性分析

分子标记辅助育种是提高育种效率的重要措施,但其在育种实践上的应用,依赖于甘蔗分子遗传多样性尤其是基于靶标基因标记的遗传多样性的研究以及与目标基因连锁标记的开发。糖分是甘蔗育种最重要的性状,蔗糖代谢基因与该性状的表现型密切相关。同时,甘蔗栽培上不时也遭受寒害胁迫。为此,本试验率先在国内应用TRAP标记,以5个蔗糖代谢关键酶基因及1个耐寒性相关基因为靶标基因,通过设计正向锚定引物和9个随机引物,采用其中34个多态性好的引物组合,对33份包括我国主栽品种、新选育品种（系）和新引进的重要种质,进行TRAP标记分析。共产生579个条带,其中多态性条带288条,占49.74%。基于靶标基因的遗传距离幅度为0.26~0.63,UPGMA 聚类分析显示,在GD为0.52水平上,可将33个样本分为4类,其中ROC系列品种靶标基因相异系数小。基于靶标基因TRAP标记的聚类结果,不能完全反映血缘关系的远近,但能揭示基于不同基因型蔗糖代谢关键酶家族基因多态性的差异程度。同时,也发现了一些较特异的种质,为应用分子标记数据指导甘蔗高糖及抗寒杂交育种的亲本选择与组合配置积累了基础资料。此外,本研究结果同样显示了TRAP标记具有稳定性、高效性和易操作性的特点,暗示其在甘蔗分类、重要性状标记等方面,具有很大的应用潜力。研究结果具有重要的理论意义和实践价值。     

水稻与异科植物月见草远缘杂交研究初报

本文报道通过水稻（品种通育211）与柳叶菜科植物—-月见草进行远缘杂交,其后代出现了大量、明显的性状变异。 通过系谱选育,获得了一批在形态、生育期和多个农艺性状上有育种价值的水稻新种质。对代表性变异材料及其水稻受体亲本和供体月见草进行了AFLP分子标记分析。结果表明,月见草的花粉介入确使受体水稻材料中在DNA分子水平产生了大量的变异。文中对远缘杂交行之有效的新方法---复态导入法的特点及效应等问题进行了讨论。     

利用分子标记辅助选择Pigm-1基因改良恢复系R20的稻瘟病抗性

水稻稻瘟病是水稻的重要病害之一,给我国甚至全世界的水稻安全生产带来了巨大隐患.选育优质抗稻瘟病恢复系,进而培育稻瘟病水稻杂交组合,是选育抗稻温病品种的有效途径之一.本研究以双抗77009为抗性基因Pigm-1的供体亲本,以感病恢复系R20为受体亲本,通过杂交和连续回交方法,并利用分子标记辅助选择技术,定向改良优质水稻恢...     

镜鲤体重的QTL定位

本研究利用217个微卫星标记和336个SNPs标记对德国镜鲤F2代68个个体基因组DNA进行基因型检测。其中507个标记共组成62个连锁群,覆盖基因组总长度为2805．85cM,标记问平均距离为6-31cM;利用软件MapQTL4．0采用区间作图法对体重性状进行QTL定位分析。研究结果共检测到14个与体重性状有关的QTLs,分布于9个连锁群。其中BIV-5-J有最大的LOD值,为4．46;BIV—I-1的LOD值最小,为2．25。单个QTL平均解释表型变异介于14．10％～45．50％之间,其中贡献率大于20％的主效QTLs有9个。通过BLASTX与斑马鱼蛋白质序列数据库进行序列比对,找到了与斑马鱼酰基辅酶A脱氢酶蛋白、胰淀粉酶仅2蛋白、Apoebprotein和甘油醛-3-磷酸脱氢酶蛋白同源的分子标记。本研究结果对分子标记辅助育种具有重要应用价值。     

枣遗传图谱构建研究进展

枣遗传图谱是枣树分子辅助育种的重要工具之一。高质量的枣遗传图谱在遗传演化分析、QTLs基因定位等研究中发挥了重要作用。为开展图位克隆重要农艺性状基因、加快枣育种进程,本文简要概述了目前国内外枣遗传图谱的研究进展,包括设计亲本组合、真实子代鉴定、构建作图群体、遗传图谱构建和相关QTL定位研究等方面,进一步探讨前人研究存在的问题并提出相关解决措施,为开展筛选农艺状候选基因和枣分子辅助育种研究奠定了理论基础。     

关联分析及其在植物中的应用

关联分析是新近开始在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种分析方法。它以连锁不平衡为基础鉴定某一群体内性状与遗传标记或候选基因间的关系,是对分子育种中QTL分析的补充和提高。本文在介绍连锁不平衡的定义和度量方法的基础上,讨论连锁不平衡程度和群体结构对关联分析的影响,综述了关联分析在植物方面的研究进展,并最后讨论了关联分析在植物数量性状和分子育种研究中可能的应用。     

植物EST-SSR标记开发及其应用

随着生物科技的进步,大量的植物表达序列标签（expressed sequence tags,ESTs）已经成为开发SSR标记的重要资源。EST-SSR作为一种新型分子标记,其多态性可能与基因功能直接相关,而且在相近植物间具有良好通用性,使得EST-SSR标记在实际应用中更具价值。采用计算机方法大规模发掘EST-SSR多态性位点极大地提高了SSR标记开发效率。尤其随着新一代测序技术的成熟以及测序成本的急剧下降,利用新一代测序技术产生大量的转录组数据进行EST-SSR多态性标记的计算机大规模发掘将对SSR标记的开发带来深远影响。本文简要介绍了植物EST-SSR分布特点,并对EST-SSR标记开发现状以及相关应用作了综合评述,此外,还对EST-SSR标记的计算机开发新策略进行了展望。     

Associating SSR Markers with Soybean Resistance to Iron Deficiency Chlorosis

Abstract

Iron deficiency chlorosis (IDC) causes soybean yield loss to growers when certain varieties are planted on calcareous soils. Planting IDC‐resistant varieties is the best management practice, although they may still exhibit chlorosis under certain environmental conditions. Environmental variation for chlorosis expression impedes progress in improving IDC resistance. Breeders could use molecular marker‐assisted selection (MAS), an environment‐independent tool, to improve soybeans' resistance to IDC. Our objective was to determine the efficiency of simple sequence repeat (SSR) markers in selecting for IDC resistance in soybean. A breeding population was developed using parents differing in IDC resistance and yield potential. The population was advanced to the F₂ and F_2:4 generations. Foliar chlorosis data were recorded for parents and F_2:4 lines in replicated field tests planted on calcareous soils at two Iowa locations in 2000 and 2001. Chlorosis scores between parents and F_2:4 lines varied according to location and year. Genotypic data were obtained on individual F₂ plants, and association between chlorosis scores and allele segregation was tested by single‐factor analysis of variance using 2001 data. Three SSR markers were associated (P ≤ 0.1) with chlorosis scores at each location; however, the identity of the markers associated with chlorosis scores was different at each location. In addition, two SSR markers associated with IDC resistance were examined for their efficacy in improving breeding efficiency. Preliminary data presented herein demonstrate the importance of environment on expression of this soil‐stress factor and the potential of using SSR markers as an environment‐independent selection tool for breeding IDC resistance in soybean.     

小麦籽粒淀粉主要特性的QTL定位

为给分子标记辅助选择和小麦品质育种提供依据,以小麦杂交组合99G44×京771重组自交系群体(RIL)为材料,利用SSR分子标记技术,采用复合区间作图法对小麦籽粒淀粉主要特性进行了QTL分析。结果表明,检测出1个与总淀粉含量有关的显著加性效应QTSA.-6B,位于6B染色体,位点总贡献率为10.91%;检测出1个与支链淀粉含量有关的显著加性效应QAmp.-1B,位于1B染色体,位点的总贡献率为9.54%;检测出1个与直链淀粉含量有关的显著加性效应QAms.-6B,位于6B染色体,位点总贡献率为7.29%;检测出1个与支/直比有关的显著加性效应QAmp./Ams.-6B,位于6B染色体,位点的总贡献率为12.69%;检测出1个与高峰粘度有关的显著加性效应QPV-1B,位于1B染色体,位点的总贡献率为5.91%;检测出2个与崩解值有关的显著加性效应QBD-1B和QBD-2D,位于1B、2D染色体,位点总贡献率为12.95%;检测出1个与回生值有关的显著加性效应QSB-1B,位于1B染色体,位点总贡献率为6.99%;检测出1个与低谷粘度有关的显著加性效应QTV-3B,位于3B染色体,位点的总贡献率为5.16%;检测出1个与膨胀势有关的显著加性效应QSP-1B,位于1B染色体,位点总贡献率为7.02%。本研究定位的淀粉品质性状的标记可作为小麦品质分子育种的工具。     

大白菜抽薹相关基因BrFLC1的KASP标记开发

为了提高大白菜耐抽薹品种的分子育种效率,本研究针对大白菜抽薹相关基因BrFLC1第6个内含子的第一个碱基(Pi6+1)G-A的SNP变异开发进行高通量检测的竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记。结果表明,开发的KASP标记BrFLC1-KASP1可有效将晚抽薹类型材料Y177-12(G)和早抽薹类型材料Y195-93(A)分为2组。利用BrFLC1-KASP1标记可以对57份大白菜材料的基因型进行有效鉴别,且鉴定结果与酶切扩增多态性标记(CAPS)G-MvaI以及直接测序法的鉴定结果完全一致。综上所述, BrFLC1-KASP1标记在大白菜材料中具有通用性,且具有准确率高、成本低、效率高的特点。本研究结果对大白菜耐抽薹性的分子标记辅助选择具有重要的育种实践价值。     

葡萄SRAP反应体系优化及引物筛选

本试验利用L16（4^5）正交试验设计探寻葡萄SRAP—PCR反应体系中的关键因子,同时结合单因素试验简单、快捷的特点逐个对PCR反应体系的主要成分进行优化。充分利用两种方法的优点并降低试验工作量取得了较好的效果,建立了适于葡萄的SRAP反应体系。结果表明Mg^2＋浓度为影响葡萄SRAP—PCR反应的关键因素;优化的20μLSRAP—PCR反应体系中各组分的最适含量为：10×Buffer2．0μL,Mg^2＋2．5mmol／L,dNTPs0.3mmol／L,引物0．4μmol／L,砌DNA聚合酶1．0U,模板DNA1．0ng／μL。利用SRAP反应体系,从100对SRAP引物组合中筛选出扩增稳定,条带清晰,多态性好的引物19对。本研究建立的适于葡萄SRAP—PCR扩增的反应体系,将为葡萄种质遗传多样性评价、基因组分析、指纹图谱构建,分子标记辅助育种和遗传改良研究提供基础。