大豆自然群体SSR标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析

分析大豆亲本材料的遗传多样性,发掘农艺性状关联位点的优异等位变异,为大豆杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。本试验利用59个SSR标记对90份大豆种质资源进行多态性扫描和遗传多样性分析。筛选出46个标记,应用STRUCTURE2.3.2软件进行群体结构遗传分析,利用Tassel2.1软件MLM模型对18个农艺性状进行关联分析,发掘优异等位变异。结果表明:(1)59个标记中50个标记具有多态性,共检测出154个等位变异;多态性信息值PIC分布范围为0.042~0.765,平均PIC=0.421;SSR标记位点的Shannon指数(H’)的分布范围为0.1066~1.6804,平均值为0.8241;遗传距离的变异范围为0.0307~1.4529,平均值0.7015。(2)供试材料分为4个亚群。发现7个与分枝数、百粒重、叶形、主茎节数、生育期和蛋白含量相关联的标记,表型变异的解释率为0.003~0.339。研究在各关联位点找到了Satt263-A279、Satt156-A203、Satt567-A112等表型效应明显的优异等位变异。为大豆育种优异基因的克隆提供科学依据。     

多花黑麦草杂交种SSR分子标记鉴定及表型比较分析

多花黑麦草为异花受粉植物,杂交过程中易出现杂交种生物性混杂现象,有必要对杂交后代进行真假鉴定分析.本研究旨在筛选出多花黑麦草优势杂交组合和优异杂交后代材料,为多花黑麦草杂交育种工作提供基础资料.实验利用SSR分子标记辅助鉴定5个多花黑麦草(Lolium multiflorum)骨干品种为亲本创制的杂种后代真实性,并对亲本与杂种后代主要表型进行比较.结果表明:(1)用20对引物组合共得到多态性条带426条,多态性位点百分率为82.41％,说明SSR分子标记能够很好的揭示多花黑麦草材料间的差异;(2)经SSR分子鉴定,将后代分为有父本特征谱带的杂种后代、无父本特征带的后代2类,在150个杂交后代单株中有父本特征谱带的杂种后代有108个为真杂种,其中杂交组合GC、CG真杂种最多均为24个,WG组合真杂种最少为19个;(3)杂交组合CG的F1代部分形态特征显著优于亲本,5个杂交组合内(间)在营养器官与生殖器官性状均存在显著差异,其中杂交组合MG的变异系数最高,WG的变异系数最低,杂交组合CG形态特征显著高于其他杂交组合.由研究结果可以初步判断长江2号×赣选一号多花黑麦草为优势杂交组合,其杂交种为优异杂交后代材料,可为后续杂交选育新品系提供后备材料.     

应用SSR分子标记鉴定甜瓜杂交种纯度

以甜瓜(Cucumis meio L.)杂交一代品种东方蜜1号、东方蜜2号及其亲本和7个同母异父的杂交组合为实验材料,利用SSR标记对甜瓜杂交种纯度进行了快速鉴定.结果表明,应用筛选得到的12对东方蜜1号SSR特异性引物及3对东方蜜2号SSR特异性引物可快速准确地鉴定出杂交种中混杂的母本自交系种子,且鉴定结果与大田鉴定结果基本一致.利用SSR引物组合MS48 MS60和MS4 MS20分别可以把东方蜜1号、东方蜜2号与其各自亲本及同母异父的7个杂交组合完全区分开.应用SSR引物组合的方法不仅能够有效地检测出混杂在杂交种中的母本自交系种子,也能检测出其它不明来源花粉所导致的生物性混杂,提高了甜瓜杂交种纯度检测结果的准确度.     

农杆菌介导海岛棉茎尖遗传转化体系的建立

为建立高效的海岛棉遗传转化体系,本实验以新疆海岛棉(Gossypium barbadense L.)品种新海13号、新海14号、新海16号茎尖为转化受体,采用农杆菌介导法,研究不同苗龄茎尖、菌液浓度、侵染时间及共培养时间对基因转化的影响,建立了农杆菌介导海岛棉茎尖遗传转化体系。最佳转化体系为:将生长4 d的无菌苗茎尖浸入农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌液浓度OD600为0.5的菌液中,浸染10 min,共培养48~72 h后,移至卡那霉素浓度为150 mg/L的选择培养基进行筛选,25 d后转移到生根培养基培养,获得抗性苗,经嫁接或者直接移栽,获得29株抗性植株;经过PCR和RT-PCR检测,初步证明抗除草剂5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶基因(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)已导入海岛棉基因组中。该转化体系的建立为海岛棉的转基因育种提供了技术支持。     

用过氧化物酶同工酶和SSR标记鉴定中油杂12种子纯度

杂交种的纯度鉴定是油菜种子生产的重要环节。对甘蓝型油菜（BrassicanapusL.）杂交品种中油杂12及其父母本的过氧化物酶同工酶分析结果显示,父本和杂种F1比母本多一条迁移率（Rf）为0.41的条带,该特征条带可用来进行粗放杂种纯度鉴定,但是难以鉴定出父本杂株。选用173对SSR引物对中油杂12的亲本进行扩增,筛选出了6对扩增效果好的引物,其扩增条带清晰且亲本间的差异能够重复,其中P052、P130、P131和P154这4对SSR引物在杂种F1中可分别扩增出父母本的特征条带。在同一反应体系中同时加入P131和P154两对引物,发现扩增产物带型是单独采用这两对引物分别扩增时产物带型的叠加。对于混杂程度较高的种子,采用P131＋P154引物组合可以在工作量不变的条件下提高检测外来花粉的灵敏度,从而更加准确地鉴定中油杂12的种子纯度。对100份大田制种的中油杂12单株DNA分别用引物P131、P154以及引物组合P131＋P154进行SSR分析,鉴定结果完全一致,并且与田间鉴定结果非常接近。     

棉花转录因子基因(GhMYB11)的克隆与表达分析

MYB基因家族在植物应对外界生物和非生物胁迫的过程中有重要的调控作用.本研究利用二倍体雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)基因组数据库,从陆地棉(G.hirsutum)品种鲁棉研32号中克隆到一个新的MYB转录因子GhMYB111(GenBank登录号:HQ234875.1),Cdna全长1 001 bp,开放阅读框828bp.通过与模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和主要作物小麦(Triticum aestivum L.)、玉米(Zea mays L.)、水稻(Oryza sativa L.) MYB蛋白的氨基酸序列比对发现,GhMYB 11蛋白与拟南芥中脱落酸(abscisic acid,ABA)合成和信号传导的重要基因AtMYB13/14编码的蛋白高度相似(E值分别为7e-83和1e-90),含两个高度保守的MYB结构域R2R3及一个转录激活结构域.实时定量PCR分析发现,GhMYB 11基因在黄萎病菌(Verticillium dahliae)侵染、干旱、盐和氧化胁迫处理后的棉花幼苗叶片中表达显著上调.GhMYB11基因可能在棉花生物和非生物胁迫反应中起重要调控作用,是陆地棉品种抗逆性遗传改良的重要候选基因.本研究为利用基因工程手段提高棉花抗逆性提供了基础材料     

陆地棉巯基蛋白酶抑制剂基因克隆及其氨基酸序列分析

通过对植物中已知巯基蛋白酶抑制剂(cystatin)的保守性分析,设计1对简并引物,从陆地棉栽培种中棉所29(GossypiumhirsutumL.cv.Zhongmiansuo29)cDNA中克隆出1条巯基蛋白酶抑制剂基因片断,经测序和对测序结果在有关数据库中检索分析,发现该片段与1条中棉(G.arboreumL.)EST及1条雷蒙德氏棉(G.raimondiiL.)cDNA同源性高达96%。三者编码蛋白的氨基酸同源性达100%,且完全符合CPI的特征;所克隆基因片段的氨基酸序列与NBCI蛋白质数据库中登录的豇豆、向日葵、玉米、水稻中CPI均有高度同源性,表明该片段包含编码陆地棉CPI的完整序列。     

利用RAPD和SSR标记分析陆地棉种质资源的遗传多样性*

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。利用随机扩增多态性（RAPD）和简单重复序列(SSR)两种分子标记对31份陆地棉(Gossypium hirsutum L.)种质资源进行了遗传多样性分析,其中14份材料最近从美国和伊朗引进。研究的目标是对这些陆地棉种质资源进行遗传聚类分析,为制定引进资源的利用策略提供参考。从有多态性的21个RAPD引物和18对SSR引物中共获得117个多态性位点。利用NTSYS-pc2．10统计分析软件,采用Jaccard′s相似系数UPGMA法进行聚类。结果表明,中国的17份材料部分聚为一类,国外的14份材料大部分聚为另一类,其它材料相间排列。分别对31份材料的相似系数与中国的17份材料的相似系数进行了比较分析,中国材料相对于新引进的国外材料的遗传多样性水平稍高,与国外材料之间的遗传差异较大。这说明扩大不同地区间种质资源的交流和引进种质资源可以丰富本地材料的遗传多样性。     

华南沿海地区南方夏大豆遗传多样性的SSR分析

利用60个SSR位点对来自华南地区9个省份的191份南方夏大豆（Glycine max）进行分析，结果显示：在191份材料中共检测到663个等位变异，平均每个位点的等位变异数为11．05个；Shannon-Weaver指数平均值为1．67，材料的成对相似系数范围为0．19-0．95，平均相似系数为0．29，说明华南地区南方夏大豆材料间的相似程度高，与表型性状表现相一致；在聚类分析中，以相似系数0．26为划分标准，可将夏大豆分为4个类别，但9个省（市）之间并没有明显的界限，相近纬度和同一流域夏大豆趋向于聚在一起；通过等位变异数及遗传多样性指数分析发现，华南地区南方夏大豆分子遗传多样性中心可分成2个：一个以安徽省为中心的长江流域．另一个以广西壮族自治区为中心的珠江流域。由于多数相同来源的夏大豆分别聚在不同的类别中，为充分利用本地资源拓宽育种遗传基础提供了理论依据。     

Analysis of Genetic Diversity in the Brassica napus L. Gene Pool Using SSR Markers

Genetic diversity throughout the rapeseed (Brassica napus ssp. napus) primary gene pool was examined by obtaining detailed molecular genetic information at simple sequence repeat (SSR) loci for a broad range of winter and spring oilseed, fodder and leaf rape gene bank accessions. The plant material investigated was selected from a preliminary B. napus core collection developed from European gene bank material, and was intended to cover as broadly as possible the diversity present in the species, excluding swedes (B. napus ssp. napobrassica (L.) Hanelt). A set of 96 genotypes was characterised using publicly available mapped SSR markers spread over the B. napus genome. Allelic information from 30 SSR primer combinations amplifying 220 alleles at 51 polymorphic loci provided unique genetic fingerprints for all genotypes. UPGMA clustering enabled identification of four general groups with increasing genetic diversity as follows (1) spring oilseed and fodder; (2) winter oilseed; (3) winter fodder; (4) vegetable genotypes. The most extreme allelic variation was observed in a spring kale from the United Kingdom and a Japanese spring vegetable genotype, and two winter rape accessions from Korea and Japan, respectively. Unexpectedly the next most distinct genotypes were two old winter oilseed varieties from Germany and Ukraine, respectively. A number of other accessions were also found to be genetically distinct from the other material of the same type. The molecular genetic information gained enables the identification of untapped genetic variability for rapeseed breeding and is potentially interesting with respect to increasing heterosis in oilseed rape hybrids.