利用SSR分子标记鉴定若干玉米自交系的亲缘关系

利用SSR分子标记技术对当前和过去广泛应用的12个玉米自交系进行遗传多样性分析,并划分了杂种优势群。在SSR分析中,选用107对基本均匀分布在玉米10条染色体上的扩增带清晰且具有多态性的SSR引物,在供试材料中共检测出419个等位基因变异,平均每对引物检测出3．9个等位基因,平均多态性信息量为0．60。聚类分析将12个自交系划分为6类,即Ⅰ(综31,综3,自330,Va35)、Ⅱ(吉63,旅28),Ⅲ(黄早四,大秋36)、Ⅳ(B73),Ⅴ(太183),Ⅵ(87-1,P138)。研究结果表明,用SSR标记划分杂种优势群与自交系系谱关系基本一致。来自于综合种的综31、综3在本研究中被归为Ⅰ类,它们与组成综合种的亲本自交系的关系依次为与自330最近,其次为Va35,而与吉63、黄早四、旅28、B73、大秋36、太183的亲缘关系较远。新选系综31、综3与其亲本系相比与Ⅵ类杂交可产生更大的优势。     

玉米种质资源亲缘关系的分子标记鉴定及其耐盐性评价

为鉴定10份玉米材料的亲缘关系,测试其耐盐性强弱并初步探讨玉米耐盐的生理机制,采用20对SSR引物对10份玉米材料的DNA进行PCR扩增,采用NJ法进行聚类分析,构建亲缘关系图;同时分别配置浓度为0、100、200、300 mmol/L的NaCl溶液,对幼苗进行盐胁迫实验,并测定株高作为耐盐性的指标;7次盐处理后,对抗氧化物酶包括超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性进行了鉴定。根据分子标记的结果初步鉴定出了10个玉米材料间的亲缘关系,10份材料的遗传相似系数变化范围为0.54-0.71。结合株高和酶活的测定结果筛选出了耐盐性较强的玉米材料5份,分别为‘先玉335’、‘郑单958’、LH214、83IBI4和LH204。研究结果对于玉米耐盐育种的亲本组合选配具有一定意义。     

一个白菜型油菜细胞质雄性不育的遗传研究

１９９３年春在白菜型油菜品种“浠水白”中发现了几株雄性不育株,遗传研究结果表明,“浠水白”雄性不育株为细胞质雄性不育,所有调查过的白菜型油菜品种（系）均具有这种雄性水育的保持系。与ｐｏｌ ＣＭＳ和ｎａｐＣＭＳ的保持系和恢复系的测交结果表明,“浠水白”雄性不育与ｎａｐ ＣＭＳ具有相同的恢保关系,与ｐｏｌ ＣＭＳ具有完全不同的恢保关系。ＥｃｏＲⅠ,ＨｉｎｄⅢ,ＰｓｔⅠ和ＳａｌⅠ四种限制性内切酶的线粒体     

结球甘蓝细胞质雄性不育(CMS)类型的分子鉴定

本研究以高代回交转育获得的6个不育率和不育度均达100%且遗传稳定的结球甘蓝胞质雄性不育系为材料,通过对orf138与orf222基因的特异扩增发现,所鉴定的24个株系64个单株结球甘蓝CMS植株中59个单株既含有orf138基因,也有orf222基因.两种基因共存的结果暗示,该类CMS可能是ogura和nap两种类型的杂合体.进一步的序列分析结果表明,6个结球甘蓝CMS中所扩增获得的orf138基因与来自萝卜CMS的orf138基因序列完全相同;而除Bo134-2 CMS的orf222基因与甘蓝型油菜CMS orf222基因相比对有2个核苷酸差异外,其余5个CMS的orf222基因与甘蓝型油菜nap CMS orf222基因的相似性均为100%.其中,Bo134-2 CMS的orf222基因第191 bp的变异导致第64位氨基酸由精氨酸(R)突变成了赖氨酸(K).     

利用SSR分子标记进行海岛棉遗传多样性研究

中国农科院棉花所陈光等利用SSR分子标记，对20世纪50年代我国引入海岛棉以来培育的45个国内品种（系）及8个国外品种的遗传多样性进行研究。通过256对SSR引物的筛选，选择24对扩增效果好的引物对53个海岛棉种质资源进行遗传多样性的检测分析，共检测出106个等位位点，每对引物等位位点数在2～8之间，平均为4.4。     

油菜野芥NSa细胞质雄性不育系的特异性分子鉴定

常规细胞质类型鉴定方法花费时间长、工作量大、鉴定效率低、应用性较差。基于基因组重复序列的PCR技术(rep-PCR)在重复序列丰富的线粒体和原核生物的基因组鉴定中效果较好, 本研究对8份油菜资源的细胞质进行分子鉴定,结果表明rep-PCR可以明确区分甘蓝型油菜中常见的6种雄性不育细胞质。同时对甘蓝型油菜和野芥(Sinapis arvensis)体细胞杂交创建的、育性较为稳定的NSa野芥雄性不育胞质进行了分子特异性鉴定,获得了两条NSa不育胞质的特征DNA条带。但波里马和萝卜质不育细胞质的特异性引物在NSa中不能扩增出特异性片段,说明NSa不属于这两种细胞质类型。本研究结果为该不育胞质系统的利用和知识产权保护提供了理论依据和技术支撑。     

植物细胞质雄性不育相关基因及其分子标记研究

植物细胞质雄性不育(plant cytoplasmic male sterility,CMS)在自然界中普遍存在,它是植物在有性繁殖过程中产生非正常花粉、花药或者雄配子体而形成的一种可以遗传给后代的现象,近年来在生产实践中发挥了巨大作用,逐渐成为研究热点。随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的技术手段被应用到研究CMS中。前人研究结果已证实CMS和线粒体有关。现今已分离到了与CMS相关的基因或片段,并开发出了与不育性状和恢复基因连锁的分子标记。本文就上述研究的相关进展进行概括论述。     

中药盘龙参ITS的序列分子鉴定研究

为研究盘龙参DNA分子鉴定方法,采用改良CTAB法提取盘龙参总DNA,根据rDNA ITS基因片段(AB 740176)设计引物,对样本进行PCR扩增,扩增产物克隆并测序,MEGA 5.2软件分析.结果表明:扩增得到的rDNA ITS片段总长为667 bp,ITS变异位点比率为17.10％,信息化位点比率为6.56％;通过ITS序列构建系统树进行聚类分析表明,ITS序列在绶草属种内是保守的,可作为中药盘龙参分子鉴定标记,而绶草属的系统发生关系尚需进一步研究.     

石斛属植物SSR分子标记的研究进展

笔者综述了SSR分子标记在国内石斛属植物中遗传多样性分析、亲缘关系比较、指纹图谱和遗传连锁图谱构建、品种鉴定、种质纯度鉴定等方面的应用进展,从开发范围、开发深度与标准化应用3个方面分析了目前SSR分子标记在石斛属植物研究中存在的主要问题,并提出后期SSR分子标记开发应针对更多石斛属下组别和品种,结合最新三代测序技术挖掘性状关联标记,制定品种鉴定的国家或行业统一标准,以期为该标记在石斛属植物中的深入应用提供更多参考。     

大白菜细胞质雄性不育的分子鉴定及序列分析

为了获得3种大白菜细胞质雄性不育系Ogu CMS,Pol CMS,CMS96和保持系间的多态性以及定位大白菜CMS96不育系所属的不育类型,利用设计的atp6,orf222单一和混合引物PCR扩增3组11份同核异质大白菜细胞质雄性不育系和保持系mtDNA。结果表明,atp6引物在大白菜Ogu CMS不育系扩增的200 bp片段为其特异带;orf222引物仅在大白菜Pol CMS和CMS96不育系有扩增产物,但二者有3点完全不同:大白菜Pol CMS不育系扩增产物为675bp,CMS96不育系扩增产物为669 bp,二者相差6个核苷酸,后者定名为大白菜CMS96-orf222。大白菜CMS96-orf222与甘蓝型油菜Nap CMS的nad5c基因和Nap-orf222基因同源性均为99%,E值为0.0;大白菜Pol CMS的675 bp序列具有ORF224开放阅读框,没有保守结构域,而大白菜CMS96的669 bp序列具有ORF222开放阅读框和保守结构域YMF19。另外,atp6和orf222混合引物多重PCR扩增产物存在明显多态性:800 bp为大白菜保持系的差异带型;2 300 bp和1 500 bp为大白菜Pol CMS不育系特异带型;200 bp为大白菜Ogu CMS不育系特异带型;690 bp为大白菜CMS96不育系特异带型。该方法仅用一次PCR反应快速地将3种大白菜细胞质雄性不育系和保持系一次性全部区分开,为大白菜分子育种和常规育种更好地相结合提供了简单、快速、准确和重复性好的方法和手段。     

甘蓝型油菜萝卜质雄性不育恢复系的选育

为了获得甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)高含油量双低品质恢复系,以Ougra-CMS不育胞质杂交种Oug-F1(S(Rfrf))为不育基因和恢复基因供体,高含油量双低亲本D89-44(N(rfrf)为受体,通过杂交、多代同交以及最后自交对恢复基因进行了定向转育...     

大白菜TPS基因家族鉴定及其在高温胁迫下的表达分析

为明确大白菜TPS(BrTPS)家族成员信息及对高温胁迫信号的响应,本研究利用生物信息学方法,在大白菜基因组数据库中鉴定了BrTPS基因家族成员,并对其理化性质、进化特征、蛋白结构及在高温胁迫下的表达模式进行分析。结果表明,大白菜全基因组含有15个TPS基因家族成员,分布于8条染色体上。除BrTPS14和BrTPS15外,其余成员各含有1个TPS和1个TPP结构域,并且所含motif的排列顺序也完全一致。理化性质分析发现,15个成员的氨基酸长度介于129~1459 aa之间,分子量大小在14.73~165.83 kD之间,大部分BrTPS蛋白为酸性蛋白和亲水蛋白,以无规则卷曲作为二级结构主要构成元件。进化分析表明,大白菜TPS基因家族成员可分为2类,其中ClassⅠ包含5个成员,ClassⅡ包含10个成员。本研究对高温胁迫前后不同组织和持续高温胁迫下叶片中的表达分析,发现大部分的BrTPS基因可对高温胁迫产生响应,但在表达规律上存在差异。这些研究结果为后续研究大白菜TPS基因提供一定参考。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育分子特性研究

大白菜CMS96细胞质不育系是由大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质不育源杂交、多代回交后获得的。该不育系生长势旺、不育性稳定,不育度和不育株率均为100%,蜜腺正常,在大白菜杂种一代生产中具有广阔的应用前景。为了定位大白菜CMS96细胞质不育所属的类型和获得其不育有关的特异序列,依据atp9、coxI、orf138和orf224保守序列设计4对引物,对3组11份大白菜材料线粒体DNA进行PCR扩增,每组材料内包含同核异质PolCMS、OguCMS、CMS96三种大白菜不育系和一种共用保持系。结果表明,atp9和coxI引物在所有材料中均有扩增产物,供试材料间没有差异;而orf138和orf224引物扩增产物存在差异。orf138引物仅在全部OguCMS和CMS96不育系中扩增出309bp特异带,而保持系和PolCMS不育系没有扩增产物;orf224引物仅在所有PolCMS中扩增出689bp特异带,而保持系、OguCMS和CMS96不育系没有扩增产物。同时,对保持系和不育系花组织mRNA进行RT-PCR分析,进一步验证了orf138和orf224引物扩增产物的特异性和一致性。同源性分析结果表明,利用orf138引物所获得的309bp大白菜mtDNA特异片段均与萝卜OguCMS、甘蓝型油菜OguCMS萝卜体细胞杂种所具有的Oguorf138高度同源,二者有172个核苷酸完全相同,有58个氨基酸完全相同;orf224引物所获得的689bp大白菜mtDNA特异片段与甘蓝型油菜的Polorf224高度同源,二者有677个核苷酸完全相同,有225个氨基酸完全相同,同源性均达到100%。初步认为大白菜OguCMS和CMS96不育系具有相似性,OguCMS萝卜所具有的orf138是导致二者不育的原因;Pol甘蓝型油菜所具有的Polorf224是导致大白菜PolCMS不育的原因。     

大白菜转育新型甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的研究

用26份不同大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料CMS96进行多代回交转育，成功地转育出5份不同类型的大白菜细胞质雄性不育系（包括桔红心和黄心大白菜株系）。鉴定结果表明，这些不育系材料不育性稳定，不育度100％，不育率100％，蜜腺正常，花药白色退化，植株整齐一致，生长旺盛，是新型的优良大白菜细胞质雄性不育系材料。用其配制的杂交组合，杂种优势明显。     

利用分子标记辅助选育大白菜核基因雄性不育系

本研究以含不育基因Ms的大白菜细胞核复等位基因型雄性不育两用系"AB01"的可育株(MsfMs)为供体亲本,以高代自交系‘a20’(msms)为轮回亲本,采用杂交和连续回交转育方法,利用与不育基因Ms连锁的SCAR标记syau_scr01辅助不育基因Ms选择,成功地将不育基因转育到可育品系‘a20’中,育成了不育度和不育株率均为100%,植物学性状与自交系‘a20’相近的新核不育系GMS4。选择结果表明syau_scr01选择的准确率为100%,验证了该标记可以用于大白菜核不育系转育辅助选择。     

甘蓝型油菜(B.napus L.)细胞质雄性不育系MICMS的选育

本研究选用“陆奥”油菜为母本,“五十铃”油菜为父本进行品种间杂交,以父本连续回交,育成了新的质核互作结构的甘蓝型油菜雄性不育系 MICMS。该不育系花器官形态和花药解剖结构的变异现象与已知的油菜细胞质雄性不育系相似。通过不同品种测交,已鉴定出对 MICMS 具有较好恢、保能力的品种。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育系的特点分析

为了筛选和利用大白菜细胞质雄性不育系,对大白菜的3种细胞质雄性不育系：CMS96细胞质雄性不育系、波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)和萝卜细胞质雄性不育系(Ogu-CMS)及其相应的保持系进行了主要植物学性状的比较研究。结果表明：Ogu-CMS存在多代转育后植株长势退化、杂交优势差,Pol-CMS存在育性受环境条件影响等缺点,而CMS96细胞质雄性不育系则克服了二者的缺点。另外,CMS96细胞质雄性不育系早期的晚抽薹性比保持系强、杂交种子的产量比保持系杂交种子产量高。CMS96细胞质雄性不育系不仅不育性稳定,多代回交不退化,而且杂交优势强,繁种产量高,表现出了广阔的育种应用前景。     

温州盘菜地方品种鉴定与指纹图谱的分子标记分析

利用基因组DNA的RAPD、ISSR与SRAP等3种分子标记技术,以日本芜菁品种作为外类群,对来自于温州不同地区具有代表性的10个盘菜品种进行品种鉴定与遗传多样性分析。10个RAPD引物共产生多态性条带70条,多态率为71．7％;12个ISSR引物共产生142条清晰带,其中多态性条带70条,多态率为49．3％;8个SRAP引物组合共产生105条谱带,其中多态性谱带78条,多态性比率为74．3％,表明品种间存在较高的多态性。用单个引物NAURP299、NAUISR43以及SRAP引物组合mel／em2,都可以将11个品种完全区分开来。基于3种标记的聚类分析结果表明,11个材料可以分为3大类,一定程度上能够揭示品种之间园艺学性状的相似性及亲缘关系远近。