山葡萄性别相关AFLP标记筛选及SCAR标记转化

通过AFLP分子标记方法,应用64对引物组合EcoR Ⅰ-NNN/Mse Ⅰ-NNN对山葡萄雌花、雄花和两性花植株基因池进行筛选,引物E-AGC/M-CTG在雄花和两性花植株基因池DNA中扩增出一条分子量为283 bp的特异性条带;经组池个体和其它品系验证,该特异性条带能在雄株和完全植株中稳定出现.将该特异性条带回收、克隆、测序,设计SCAR标记引物,对已知性别的85份山葡萄种质进行盲测,准确率达到97.6%,表明标记转化成功.由于该SCAR标记在绝大多数山葡萄栽培品种和有育种价值的种质资源中得到验证,可利用该SCAR标记对山葡萄杂交后代在苗期进行性别鉴定,提高育种效率.     

黄瓜全雌性基因连锁的AFLP和SCAR分子标记

 本研究以全雌品种‘戴多星’自交系和弱雌品种‘北京截头’自交系为双亲杂交获得F₁ ,然后得到F₂ 性型分离群体, 利用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA) 构建全雌和弱雌两个基因池, 筛选了64对AFLP选择性引物EcoR I-NN +Mse I-NNN组合, 发现EcoR I-TG +Mse I-CAC引物组合在全雌基因池中扩增出一条分子量为234 bp的特异带。经F₂ 代单株验证, 该特异条带能在全雌单株中稳定出现。以MAP MAKER (Version 310) 软件分析, 该标记与全雌性位点的连锁距离在617 cM。命名该连锁标记为TG/CAC₂₃₄。将该特异条带回收、克隆、测序, 设计特异SCAR引物, 再对F₂ 代单株基因组DNA进行扩增, 仅在全雌单株中扩增出1条分子量为166 bp 的特异带, 表明已成功地将与黄瓜全雌性连锁的AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记, 该标记命名为SA₁₆₆。     

罗汉果性别相关的SCAR标记筛选

以罗汉果雌雄单株各30份为试材,采用随机引物筛选法,筛选与罗汉果性别相关的RAPD标记,并根据特异片段的测序结果,将RAPD标记转化为特异性和稳定性更好的SCAR标记,以期为罗汉果的性别早期鉴定和分子辅助育种研究提供参考依据。结果表明:在330条随机引物中获得了分别与罗汉果雌性和雄性相关的RAPD引物S2124和S343。根据特异序列测序结果,对雌性特异带S2124-1K和雄性特异带S343-1.4K各自设计并合成了2对SCAR引物,经验证,SCAR引物SC2124-1K-14在62℃和SC2124-1K-8在56℃均可扩增出1 019bp的雌性特异带,SC343-1.4K-12在64℃和SC343-1.4K-4在56℃均可扩增出1 373bp的雄性特异带。这些特异的SCAR标记具有较好的应用价值,可为罗汉果的性别早期鉴定提供分子依据。     

黄瓜抗炭疽病相关基因AFLP标记的SCAR转换

将黄瓜抗炭疽病相关基因的一个共显性AFLP标记成功地转换成了简单实用的SCAR标记。对AFLP标记片段进行序列测定,根据序列特点设计了特异的SCAR引物,引物长18～21 bp。PCR结果表明,引物对（1）可以扩增出131 bp和125 bp两条带,引物对（2）可以扩增出178 bp和172 bp两条带,分别为抗炭疽病的特征带和感炭疽病的特征带。将该两个标记命名为SCEM131/125和SCEM178/172,两对引物在F2单株和抗感病材料验证中符合率高达97.27%,可以用于黄瓜炭疽病的分子鉴定。     

与梨黑星病抗性基因连锁的AFLP标记筛选及SCAR标记转化

以‘鸭梨’（Pyrus bretschneideri）ב雪青’梨（P. bretschneideri × P. pyrifolia）F1代群体（97株）为试材,采用扩增片段长度多态性（amplified fragment length polymorphism,AFLP）技术和集群分类法（bulked segregant analysis,BSA）筛选与梨抗黑星病基因连锁的分子标记。通过64对AFLP标记引物在亲本和分离群体中的筛选和验证,获得与梨抗黑星病基因紧密连锁标记两个,即ACA/CAA-179和AAC/CAG-198。它们与抗黑星病基因的遗传距离分别为5.2和8.3 cM。对AFLP标记片段的克隆和测序结果显示其长度分别为179和198 bp。根据序列信息设计特异引物,在杂交后代群体上的PCR分析表明AFLPACA/CAA-179标记被成功转换成SCAR标记,命名为SCAR-117。本研究结果将有助于对抗黑星病梨品种资源的分子鉴定及杂种后代的早期辅助选择。     

黄瓜抗白粉病基因AFLP标记的SCAR转换

 将黄瓜抗白粉病相关基因的1个共显性AFLP标记转换为简单实用的SCAR 标记。应用该SCAR标记对36个已知田间白粉病抗性的黄瓜材料进行了盲测, 测定结果与其田间抗病性吻合率高达94.5% , 表明该标记可以用于黄瓜白粉病的分子鉴定。     

分子标记在山葡萄品种鉴定上的应用现状

分子标记已在山葡萄资源鉴定中得到较为广泛的应用。现以山葡萄资源收集、保存、鉴定和利用现状的基础上,归纳、分析了分子标记在山葡萄品种鉴定上的应用现状,重点阐述了DNA条形码的分析过程,并指出已有分子标记技术在品种鉴定中的优势与不足,认为山葡萄资源鉴定应侧重于功能型分子标记,因此,提出将DNA条形码分子技术应用到山葡萄品种鉴定的重要性。     

苹果柱型基因Co的一个AFLP 标记的SCAR转换

 将苹果柱型基因的一个AFLP 标记成功地转换成了简单实用的SCAR 标记。首先对AFLP 标记片段进行序列测定, 然后根据序列特点设计了两对特异引物CoA1/ CoA2 和CoA1/ CoA3 , 每条引物长20 bp。PCR 结果表明CoA1/ CoA2 可以扩增出216 bp 和148 bp 两条带, 其中216 bp 的为柱型性状的特征带; CoA1/CoA3 可以扩增出273 bp 和205 bp 的两条带, 其中273 bp 的为柱型性状的特征带。两对引物在杂交后代中扩增出的特征带与柱型性状的分离重组率都很低(CoA1/ CoA2 为6. 3 % ±2. 5 %; CoA1/ CoA3 为7. 3 % ±2. 6 %) , 所以它们都可以作为该SCAR 标记的特异引物所用。     

分子标记在葡萄品种鉴定和辅助筛选上的应用

本文综述了同工酶、RFLP、RAPD、STS、AFLP等分子标记技术在葡萄品种鉴定、标记辅助筛选上的应用，并讨论了标记技术在杂交亲本选择、遗传图谱构建和功能基因克隆等方面应用的前景。     

香蕉与B基因组相关的SCAR标记研究

香蕉(Musa L.)是由2个二倍体野生种Musa acuminata Colla(AA基因型)和Musa balbisiana Colla(BB基因型)种内或种间杂交进化而来,其B基因组中带有重要的优良基因。利用与香蕉B基因组相关的gypsy-IRAP分子标记,成功开发了一对SCAR引物,适用于鉴定尖叶蕉(AAw)、长梗蕉(BB)、香牙蕉(AAA)、贡蕉(AAcv)、大蕉、粉蕉(ABB)、粉大蕉(ABB)、龙牙蕉(AAB)以及四倍体香蕉(AAAB)等是否含有B基因组。     

山葡萄的花型遗传

对１５个杂交组合１１３８株山葡萄种内杂交后代的花型进行了调查，结果表明：山葡萄花型的遗传符合Ｌｅｖａｄｏｕｘ（１９４６）的假说〔１〕，受Ｍ．Ｈ．Ｆ３个等位基因控制。野生状态下，雄花植株基因型为异质ＭＦ；目前发现唯一的两性花种质资源‘双庆’基因型为异质ＨＦ；雌能花植株基因型为ＦＦ；人工杂交以后可以产生基因型为ＨＨ的两性花植株和基因型为ＭＨ的雄花植株。     

完全花山葡萄四倍体种质的发现及鉴定

 山葡萄种质2413为75—2-200(通化3号×双庆)植株的一个枝蔓变异的自然授粉后代。对2413及75-2-200进行了形态学、组织学、孢粉学、细胞学鉴定。结果表明,2413叶片大而厚,叶柄和枝条粗壮,节间长,气孔大,花粉粒大,花粉发芽率低,体细胞染色体2n：76,证明其为四倍体。     

山葡萄种质资源SSR遗传多样性分析

对360份山葡萄种质资源进行了遗传多样性分析研究。从245对引物中筛选出18对用于供试材料的SSR扩增;单条引物扩增条带为4~13条,平均9.44条;扩增产物长度介于150~1 000 bp,以200~750 bp的扩增片段居多;18对引物共扩增出170条带,其中多态性条带167条,多态性百分率为98.2%;Shannon’s多样性指数(I)为1.778051。某些品种(系)产生了特有SSR标记带,共5条,占2.95%。     

山葡萄生长过程中不同组织部位白藜芦醇含量的变化

以"左山一"山葡萄为试材,应用HPLC技术,研究山葡萄叶、茎、卷须、果实生长过程中白藜芦醇含量的变化规律。结果表明:不同组织部位的白藜芦醇含量在整个发育过程中都呈现先增长后下降的变化趋势,白藜芦醇含量由高到低的顺序为叶、卷须>茎>种子>果皮果肉。叶中白藜芦醇含量最高,达20.12μg/g。     

不同调控措施对山葡萄生理落果的影响

严重的生理落果会造成山葡萄产量及品质的下降。山葡萄花期之前采取疏花、摘心、喷施叶面肥及植物生长调节剂等调控措施,对提高山葡萄坐果有明显的促进作用。结果表明,花前留6片叶摘心、喷施0.2%硼酸和人工减掉花序长度的1/5,落果率分别为55.33%、47.96%和50.84%,均显著低于对照。     

山葡萄种内杂交F1对霜霉病抗性遗传的研究

通过田间自然鉴定和室内人工接种鉴定,研究了山葡萄种内杂交、自交和自然授粉实生的１２个组合２５８０株杂种苗对霜霉病的抗性及其遗传特征。结果表明,山葡萄有抗霜霉病和不抗霜霉病的类型。后代组合群体的抗病性差异显著,呈连续性分布,表现出数量性状遗传特征,Ｆ１代感病级次高于亲中值,抗病类型的品种、品系中存在微效抗病多基因,后代群体抗病性主要由亲本抗病性所决定。已从通化３号×双庆、左山一自然授粉实生组合中选育出抗霜霉病的两性花新品系０１６、８８－１００和７７－７－６４。     

山葡萄掐花序尖和疏果粒对增产效果的研究

以酿酒葡萄新品种“北冰红”及新品系“94-7-75”、“98-8-165”、“2001-6-135”为试材,研究了山葡萄品种(品系)掐花序尖及疏果粒对果实质量和产量的影响.结果表明:“北冰红”、“2001-6-135”、“98-8-165”和“94-7-75”掐除花序尖2/5和疏果粒,比对照平均减产12.0％.掐除花序尖1/5和疏果粒情况下,坐果率、果粒均重、果穗均重和果实含糖量与对照相比,平均提高6.7％、4.6％、7.6％和1.8％,比对照平均增产12.0％;其中:“98-8-165”和“94-7-75”分别比对照增产8.5％和9.0％,“北冰红”、“2001-6-135”增产幅度较大,分别比对照增产15.2％和16.9％,增产效果显著.     

山葡萄14C 同化产物分配规律的研究

 以2 年生盆栽山葡萄‘双优’品种为试材, 利用¹⁴C 示踪技术对同化产物的分配特点进行了研究。结果表明: 山葡萄¹⁴C 同化产物从开花期至果实着色期以叶片为分配中心, 输出分配率为76.69 %～45.09 %; 成熟期的同化产物分配以果实为中心, 输出分配率为47.39 % , 说明山葡萄在大部分生育期叶片对同化产物较果实有更强的竞争优势。果实着色期是山葡萄同化产物分配转换的关键时期。果实膨大期形成的同化产物积累在果实中的比例高于开花期和成熟期。