基因组图谱综述

基因组图谱是基因组学研究的一项重要内容。本文概述了目前基因组图谱的种类，作图的基本原理和方法以及基因组图谱的未来发展趋势。     

基于比较转录组的水稻苗期耐冷相关基因BGIOSGA032296 TALEN基因组编辑技术构建

为了挖掘水稻苗期耐冷基因,基于比较转录组分析,参考公共数据库中的基因序列信息设计靶位点,对冷胁迫条件下东乡野生稻苗期下调表达耐冷相关基因BGIOSGA032296进行TALEN基因组编辑技术构建,克隆酶切鉴定和序列比对结果表明,BGIOSGA032296 TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296构建成功,利用农杆菌介导法将TALEN敲除植物表达载体1301TALEN-032296转入水稻受体品种TP309,获得了17株转基因水稻植株,经潮霉素抗性标记基因和Fok I基因特异引物PCR检测,表明获得的转基因植株皆为携带1301TALEN-032296的阳性植株。该研究为水稻BGIOSGA032296基因后续耐冷表型鉴定奠定了前期基础。     

用AFLP技术构建棉花雄性不育三系及其杂种F1的DNA指纹图谱

实验应用AFLP同位素标记法,获得了棉花细胞质雄性不育系、保持系、恢复系及其杂种F1的DNA指纹图谱.较为详尽地介绍了有关AFLP的技术核心及注意点,并探讨了其适用于棉花研究的方法.结果表明,AFLP是一种十分有效的DNA指纹技术,它具有多态性丰富、稳定性高、重复性好等优点.     

苏云金芽胞杆菌不同分化发育时期总RNA的有效分离

将苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）8010在LB液体培养基30℃、230r／min下振荡培养,通过生长曲线测定（OD600）和显微镜观察,分别在8、30、39、42h和46h取样得到营养生长期、孢子囊期和裂解期样品来提取总RNA。通过对试剂提取方法的改进,找到一种方法可以很有效的提取Bt3个不同分化发育时期（营养生长期、孢子囊期和裂解期）的总RNA。提取的总RNA质量很好,可以进行cDNA合成、RT-PCR和转录组学研究等下游实验。     

高粱AFLP分子连锁图谱的构建

利用感蚜高粱品种千三与抗蚜品种河农16杂交获得的100个F2单株作为图谱构建群体,以AFLP标记构建高粱连锁图谱。通过对192对AFLP引物组合进行筛选,共得到75对多态性引物,利用筛选出的75对引物进行选择性扩增,得到了154个AFLP多态性位点。经Map maker/EXP 3.0软件处理,构建了包含12个连锁群,93个遗传标记的连锁图谱,该图谱覆盖686 cM,平均图距为7.38 cM。     

大豆基因组和转录组的核基因密码子使用偏好性分析

研究大豆核基因密码子的使用模式,探讨影响其密码子组成和编码特点的因素,为运用基因工程技术提高改良大豆提供理论依据。以大豆基因组的46 430个高置信编码基因和2 071条大豆全长转录本序列为数据来源,应用CodonW软件对大豆全基因组密码子组成、同义密码子使用频率和全长转录组编码区密码子使用各项参数的计算和统计分析发现,基因的表达水平与编码区G+C和GC3s含量均呈极显著正相关,且G+C和GC3s含量越高的基因密码子使用偏好性越高,并确定了UCC和GCC为大豆最优密码子。编码区长度分组分析表明,密码子使用偏好性随编码区长度的增加而降低,编码区较长的基因则趋向于随机使用密码子,且在转录组数据范围内,编码区长度介于400~600 bp的基因表达水平最高。大豆叶片和种子中特异表达基因的密码子使用偏好性和基因表达水平较为接近,但种子特异表达基因的G+C和GC3s含量均显著高于叶片特异表达基因,而其芳香族氨基酸含量则极显著低于叶片特异表达基因。     

黄瓜远缘群体分子遗传连锁图谱的构建和分析

以野生黄瓜品种和普通栽培黄瓜品种作亲本获得的142个F2群体为材料,采用AFLP,SRAP,SSR等分子标记进行遗传分析,构建了包含10个连锁群,有159个标记组成的黄瓜遗传连锁图谱,其中包括112个AFLP标记,39个SRAP标记和8个SSR标记。该遗传图谱覆盖基因组长度743.11 cM,平均图距4.67 cM。     

棉花分子遗传图谱构建和纤维品质性状QTL分析

以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所8号和海岛棉(Gossypium barbadense L.) Pima90-53组配衍生的214个单株的F₂群体为材料,构建了包含110个SSR标记和65个AFLP标记的遗传连锁图谱。该图谱共包括42个连锁群,连锁群长度为4.5~147.3 cM,包括2~22个分子标记,标记间平均距离为11.6 cM,总长为2 030 cM,约占棉花全基因组的40.6%。应用复合区间作图法分析该组合的F₂单株和F_2:3家系纤维品质性状,共得到25个纤维品质数量性状基因座(QTL),其中5个与纤维长度相关s,分布在Chr.21、Chr.15、LG2和LG12上,可解释表型变异的10.2%~35.8%;4个与整齐度相关,分布在Chr.21、LG9、LG18和LG12上,可解释表型变异的12.6%~36.6%;7个与马克隆值相关,分布在Chr.9、LG1、LG9、LG20和LG12上,可解释表型变异的11.5%~26.1%;7个与断裂比强度相关,分布在Chr.21、Chr12、Chr.8、LG1、LG4和LG10上,可解释表型变异的16.5%~52.8%;2个与伸长率相关,分布在Chr.9和Chr.21上,可解释表型变异的18.1%和27.1%。LG9、LG12和Chr.21上存在QTL聚集区。     

甘蔗SSR和AFLP分子遗传连锁图谱构建

采用甘蔗商业品种Co419与野生种割手密Y75/1/2杂交,获得269个单株,组成F1群体,用F102/356与商业品种ROC25回交获得266个单株,组成BC1群体。利用筛选的多态性条带丰富的36对SSR引物和12对AFLP引物,对两个群体进行PCR扩增和分子遗传连锁分析,构建甘蔗分子遗传连锁图谱。用F1群体获得630个分离标记,经χ2检测,298个标记为单双剂量标记,占总标记数的47%;用BC1群体获得571个分离标记,有264个标记为单双剂量标记,占总标记数的46%;4个亲本获得单双剂量标记的数量依次为Co41902/356Y75/1/2ROC25。在LOD≥5.0,相邻标记遗传距离≤40cM的条件下,F1群体有134个单双剂量标记被纳入55个连锁群,其中39个连锁群归属8个同源组,16个未列入,总遗传距离为1458.3cM,标记间平均图距为10.9cM;BC1群体有133个单双剂量标记被纳入47个连锁群,其中34个连锁群归属于8个同源组,13个连锁群未列入,总遗传距离为1059.6cM,标记间平均图距为8.0cM。从4个亲本单双剂量标记进入的连锁群数来看,Co419最多,归入34个连锁群,其次为Y75/1/2,归入20个连锁群,第3为02/356和ROC25,归入19个连锁群。研究结果表明,从单双剂量标记比例、形成连锁群数量、总遗传距离来看,F1群体构图质量要优于BC1群体。     

中国白菜AFLP分子遗传图谱的构建

以白菜高抗TuMV白心株系91 112和高感TuMV桔红心株系T12 91为亲本建立的小孢子DH系作为图谱构建群体,以AFLP标记来构建白菜连锁图谱。通过对64对AFLP引物组合的筛选,利用20对引物得到了263个AFLP多态性位点。经Mapmaker/EXP3.0软件处理,构建了1张含255个标记位点,10个连锁群,覆盖长度为883.7cM的连锁图。255个AFLP位点中偏离孟德尔遗传的比率(P<0.05)为15 0%和27 5%(P<0.01)。     

利用cDNA—AFLP技术研究玉米基因的差异表达

利用cDNA-AFLP技术，对玉米强优势组合和弱优势组合及其双亲自交系在苗期和雄穗生长锥伸长期的基因表达进行了分析。结果表明，玉米强优势组合和弱优势组合的基因表达有明显差异，基因表达有多种类型，表现出质和量的差异，不仅有增强，也有双亲沉默，弱优势组合双亲沉默的数量在苗期和雄穗生长锥伸长期均高于强优势组合，杂     

用AFLP标记饱和大豆SSR遗传连锁图

本研究将52个AFLP标记整合到由宛煜嵩等(2005)构建的含有227个SSR标记的大豆遗传连锁图上,绘制成一张基于SSR-AFLP标记的大豆遗传连锁图,总遗传图距为2512cM,相邻标记间的平均距离为9．0cM。AFLP标记的整合使得图谱的总图距增长了32％。在Dla、E、F、G、K连锁群上,AFLP标记主要整合在连锁群的末端,其中G连锁群尤为明显,末端增加了19个AFLP标记,使得G连锁群的长度由原来的121．2cM增加到259．1cM,相邻标记间的平均距离由原来的7．129cM变为7．197cM;在．A2、B1、C2、D2、H、J、L、N、O连锁群,由于加入了AFLP标记使得这些连锁群的标记密度有所增加,改善了标记分布的均匀性。A2连锁群上添加了1个AFLP标记,消除了1个间隙;D2连锁群上添加了2个AFLP标记,提高了原来的一个超过40cM的区间(Satt301和Satt186)标记密度;J连锁群上添加了2个．AFLP标记,消除了2个间隙。AFLP标记整合后,大多数连锁群上的SSR标记的顺序和遗传图距几乎与宛煜嵩等(2005)构建的大豆遗传连锁图上的顺序和图距一致,只有M、N和O3个连锁群上的SSR标记顺序发生了一些变化,如M连锁群上的Satt590、Satt20l和Sattl50及O连锁群上的Satt241和Satt479发生换位;N连锁群上的几个SSR标记的位置发生随机换位。我们认为构建一张理想的遗传图谱,需要来源于不同遗传背景的多种群体、多种类型的遗传标记配合。AFLP标记并非是遗传连锁图构建中常见的大区间、间隙及标记成簇分布等问题的完全解决方案,且认为AFLP标记是构建高密度的遗传连锁图的理想分子标记的看法也值得商榷。     

水稻Pi基因分子标记的物理图谱锚定

整理国际注册或期刊报道的已定位Pi基因,并在物理图谱上锚定,为抗稻瘟病基因-Pi基因的精细定位、图位克隆提供研究基础.利用www.gramene.org网站公布的Pi基因的分子标记,在测序图谱Gramene Annotated Nip-ponbare Sequence 2006上进行物理图谱锚定.通过本研究把已定位的89个Pi基因的42个锚定到其物理图谱的28个位点上.这42个Pi基因,除了已克隆的11个基因外,其余的均可作为Pi克隆基因的候选基因作进一步的研究.     

利用大白菜抗感干烧心病F2群体构建AFLP遗传连锁图

大白菜(BrassicacampestrisL.ssp.pekinensis)原产于中国,是我国蔬菜栽培中分布最广、种植面积最大的蔬菜作物之一,也是我国的主要出口创汇蔬菜之一。但是近年来大白菜干烧心病却严重影响了其内部质量和出口创汇。此病是由于缺钙引起的生理性病害,不同品种间在抗干烧心病特性上表现出明显的差异,选育抗干烧心病品种值得引起关注。本实验利用大白菜离体叶片扦插方法,结合多年青岛农科院研究人员的田间观察对大量的大白菜品种进行广泛筛选,得到了抗病品种和感病品种。以大白菜抗干烧心病品种F1-6-5-2-2-2-3和感干烧心病品种P14-2-1-15杂交的F2代115个单株作为构建遗传图谱的群体,通过对192对引物组合的筛选,利用32对引物得到了280个AFLP多态性位点,经Jionmap3.0软件处理,得到了一张含105个标记位点、11个连锁群、覆盖长度为669.7cM的连锁图。每个连锁群上的标记数在4￣27之间,平均图距在3.3￣12.5cM之间,连锁群长度在23.4￣98.9cM之间。105个AFLP位点中偏离孟德尔遗传规律的比率为39.0%。为大白菜干烧心QTL定位和分析奠定了基础。