西南地区小麦种质资源白粉病抗性的全基因组关联分析

为了有效利用我国西南地区小麦抗白粉病种质资源,于2012―2013年在贵州贵阳、贵州赫章和四川绵阳以及2013―2014年在贵州贵阳对主要来自西南地区的120个小麦品种(系)进行了白粉病抗性鉴定,并利用小麦90K芯片进行全基因组关联分析。抗病性鉴定结果显示,36个品种(系)在四个环境下均表现出抗性,其中大部分品种(系)来自贵州省。全基因组关联分析发现,16个SNP位点与白粉病抗性显著相关,分别位于1A、1D、2A、3A、4B、5B、6A、6D和7B染色体上,其中位于6AS染色体重要区段上的3个SNP位点(Jagger_c4823_169、Tdurum_contig55201_928和Tdurum_contig12215.89)的遗传距离小于1cM,在四个环境中均与白粉病抗性显著相关。相关分析表明,这3个SNP位点与 Pm21分子标记(SCAR1265)紧密连锁。     

不同浓度EMS诱变剂对红缨子高粱种子萌发影响

为高粱突变体库的构建及化学诱变育种提供参考,以红樱子高粱品种为试验材料,采用育苗盘发芽方法研究甲基磺酸乙酯(EMS)不同浓度及诱变处理时间对红樱子种子萌发的影响。结果表明:随着EMS浓度增加,红樱子高粱种子出苗率逐渐下降,处理时间为16小时,EMS浓度为0.4%时是红樱子高粱诱变适宜条件。     

EMS诱变对小麦品种贵协3号种子的影响

为小麦突变体库的构建及化学诱变育种提供参考,以小麦品种贵协3号为试验材料,采用育苗盘发芽方法研究不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理对小麦种子萌发的影响。结果表明:随着EMS浓度增加,小麦种子出苗率逐渐下降,处理时间为12h,EMS浓度为0.4%时是小麦诱变适宜条件。     

257份高粱种质资源农艺性状的遗传多样性

【目的】探明来自中国的257份高粱种质资源产量相关性状的遗传多样性,为贵州酒用高粱种质资源创新与新品种选育提供理论依据。【方法】对257份高粱种质资源的15个数值型性状和3个描述型性状进行相关性分析、主成分分析和聚类分析,评估其遗传变异情况。【结果】在15个数值型农艺性状中,平均变异系数为19.83%,平均遗传多样性指数为2.04,变异系数以最长一级枝梗最大(33.16%),长宽比最小(9.4%);遗传多样性指数以株高最大(2.09),最长一级支梗最小(1.94)。在3个描述型性状中,籽粒颜色遗传多样性指数最高(1.69),其次是穗形(1.53),穗型最低(1.30)。相关性分析表明,15个数值性状之间存在不同程度的相关性,其中,粒长、粒宽均与长宽比呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.91和0.86,穗长与最长一级支梗数和叶鞘长呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.88和0.81。主成分分析表明,15个数值型农艺性状可分为5个主成分,累积贡献率为82.40%。聚类分析表明,257份高粱种质资源划分为3个类群,类群Ⅰ中的高粱资源具有较大的千粒重,类群...     

杜仲EuCHIT1基因表达载体构建及在大肠杆菌中的表达

构建了T7启动子驱动杜仲几丁质酶基因EuCHIT1的原核表达载体pET-EuCHIT1和pMCSG-EuCHIT1,其表达产物分别含6个组氨酸(6His)标签和6个组氨酸连接的麦芽糖结合蛋白(his6-tag–maltose-binding protein,MBP)标签,分别将重组载体遗传转化大肠杆菌细胞BL21(DE3),在37℃、150 rpm条件下培养至菌液OD值为0.4~0.8后,转到16℃、150 rpm条件下以1 m MIPTG诱导培养12 h,表达产物经SDS-PAGE分析,p ET-EuCHIT1/BL21(DE3)表达以包涵体形式存在36.03 kD融合蛋白,pMCSG-EuCHIT1/BL21(DE3)成功表达可溶形式存在的77.21 kD融合蛋白。故可以使用pMCSG-EuCHIT1/BL21(DE3)获得可溶的融合蛋白,为之后的EuCHIT1的多克隆抗体的制备和及功能研究奠定基础。     

酒用糯高粱EMS突变体库构建及突变体筛选

[目的]利用甲基磺酸乙酯(EMS)构建酒用糯高粱突变体库,并筛选出田间表型性状明显突变的株系,为糯高粱遗传改良、新品种选育及基因功能研究提供丰富的基础材料.[方法]采用0.4%EMS对糯高粱品种红缨子进行诱变处理,M1代单株收获,并对M2代突变群体开展全生育期的田间表型性状鉴定,筛选出性状明显突变的株系.[结果]经EMS诱变处理后红缨子M1代突变群体田间存活率降至31.9%,且出现了多种性状变异,如叶片白(黄)化、叶片畸形、穗畸形、植株矮化和不育等性状,共获得M1代突变株系1020个.在M2代突变群体中发现86个突变株系,突变频率为8.43%.其中,叶色(白化、黄化、芯叶白化、浅绿色、白绿条纹、黄绿条纹)突变株系42个、叶型(畸形叶、卷曲叶和直立叶)突变株系8个、穗型(畸形、小穗和穗缺失)突变株系10个、生育期(早熟和晚熟)突变株系5个、蜡质(蜡质缺失)突变株系4个、感病性(易感病)突变株系4个、育性(完全不育和半不育)突变株系5个及株高(高杆和矮杆)突变株系8个.[结论]构建的酒用糯高粱EMS突变体库表型变异丰富,可用于高粱功能基因组学研究和酒用糯高粱育种.     

基于Super-GBS技术的高粱籽粒酿造相关性状QTL定位

为探究酒用高粱籽粒酿造性状的遗传基础,本研究利用超级基因分型技术（Supper-GBS）技术对BTx623×红缨子的205个家系的重组自交系（RIL）群体开展基因分型,构建了包含1 910个单核苷酸多态性标记（SNP）,标记平均间距为0.47 cM的连锁图谱。结合两年4个环境的表型数据,利用完备区间作图法（ICIM）对籽粒总淀粉含量、支链淀粉含量、单宁含量、硬度和颜色等5个酿造性状进行了数量性状位点（QTL）定位。结果表明,在高粱的1～9号染色体上检测到9、7、11、5和3个QTL分别与总淀粉含量、支链淀粉含量、单宁含量、籽粒硬度和籽粒颜色相关,一共涉及到35个不同的QTL,其中15个QTL与前人定位结果一致。在多个性状和环境中检测到3个重要遗传区段,分别位于1号染色体（66.30～71.55 Mb）、4号染色体（54.00～62.3 Mb）以及6号染色体（54.59～57.57 Mb）,其中包括已知的Tan1和Y1基因,以及6个与淀粉和类黄酮合成途径相关的候选基因,如编码β-淀粉酶、黄烷酮3-羟化酶和bHLH转录因子等。本研究结果为酿造性状相关基因的进一步克隆奠定了基础,也为利用标记...     

基于120K液相芯片对310份小麦种质的遗传多样性分析

为了解贵州小麦农家种与其他地方育成品种间基因组中被选择的区域,对来自中国黄淮麦区和西南麦区的310份小麦材料进行了120K液相芯片检测。结果表明,该群体可以分为中国北方、中国南方和贵州农家种3个相对独立的类群,其中四川的小麦遗传多样性相对较高,贵州农家种遗传多样性较低。其原因可能是四川小麦含有一定的阿勃血统和人工合成小麦的血缘,对小麦的增产增收具有突出作用,而贵州农家种在现代育种中使用频率很低。陕西的小麦品种在第一、第三和第五亚群中,可能是陕西当地的材料引进了其他地方的小麦种质资源,通过杂交或者回交产生了新的品种（系）,血缘上更加丰富,遗传多样性更高。通过对贵州农家种/其他地方育成品种（系）之间选择性消除分析,利用π、F_st、XP-CLR等方法鉴定到与春化、株高、芒长、抗病、抗逆等相关的37个基因,包括了诸如TaVRN2-5A、TaDIR-A1、Rht12和ALI-1/B1/Tipped1/AWNS1等的重要位点。由此可见,中国部分育成小麦品种存在遗传多样性差异,建议通过开发新的育种策略,聚合优异等位基因,促进对地方农家种合理利用。     

高粱千粒重全基因组关联分析和候选基因预测

千粒重是作物产量构成的三要素之一。增加粒重是提高作物产量的重要途径。为阐明高梁千粒重的遗传机理,本试验以主要来自于我国16个高粱种植省份的242份高粱品种(系)组成的关联群体为研究材料,借助覆盖全基因组的2 015 850个高质量SNPs标记,采用多位点分析软件mrMLM 4.0 R软件包中的mrMLM、FASTmrMLM、FASTmrEMMA、ISIS EM-BLASSO、pLARmEB、pKWmEB 6种模型,对2018—2020年贵州贵阳、浙江杭州、海南乐东、海南陵水3年4点7个环境的高梁千粒重进行全基因组关联分析。结果表明,7个环境的高梁千粒重均表现连续正态分布,呈现明显的数量性状遗传特性,变异范围于10~50 g之间。利用6个模型共检测到323个与千粒重显著关联的数量性状核苷酸位点(QTNs),这些位点不均匀地分布在10条染色体上。单个QTN可解释0.4%~26.6%的表型变异。不同模型检测到的位点数目不同,FASTmrMLM模型最多,然后依次是pKWmEB模型、pLARmEB模型、mrMLM模型、ISIS EM-BLASSO模型和FASTmrEMMA模型。合并共同QTNs后得到96个显著影响千粒重的QTNs,其中4个QTNs与前人报道的高粱基因位点重叠,另有4个QTNs包含与水稻中克隆的粒重相关基因qGW7/GL7、BG2、OsARF4、RSR1、TGW6等同源的基因。本研究结果为探究高粱千粒重性状分子遗传机理和高粱分子设计育种提供了科学依据。     

竹节参转录组使用密码子偏好性分析

竹节参是我国珍稀濒危中药材,研究其基因密码子使用模式,可为利用基因工程技术实现人参皂苷异源生物合成及竹节参分子育种改良提供理论依据。以竹节参转录组测序结果为数据来源,筛选编码蛋白基因序列(codingsequence,简称CDS)碱基数不小于300 bp的11 199条完整开放阅读框序列作为研究对象,利用Codon和SPSS软件分别统计竹节参基因密码子GC含量、密码子第3位的(C+G)含量(GC3)和密码子第1、第2位(G+C)含量的平均值(GC12)、同义密码子的相对使用度(RSCU)、有效密码子数(ENC)等密码子偏好性指标,通过中性绘图(GC12 vs.GC3)、PR2绘图和ENC-GC3s绘图分析影响竹节参密码子使用模式的因素。结果表明,竹节参基因的平均GC、GC12和GC3s含量分别为44. 67%、46. 97%和39. 80%,其密码子使用模式受到突变和选择等多重因素的影响,确定了31个竹节参最优密码子,除了UUG外,其余最优密码子均以A或T结尾。竹节参密码子使用模式与大肠杆菌和酿酒酵母相比差异较大,选取毕赤酵母作为竹节参基因的异源表达宿主更为合适。