芝麻产量相关性状的多位点全基因组关联分析及候选基因预测

【目的】通过对芝麻产量相关性状的全基因组关联分析,挖掘与产量性状关联的SNP位点及预测候选基因,为通过分子标记辅助选择育种等方式提高芝麻产量提供技术基础。【方法】以363份不同遗传背景和地理来源的芝麻种质资源构成的自然群体为研究对象,调查2年2点4环境下8个产量相关性状（单株产量、单株蒴数、蒴粒数、千粒重、株高、主茎果轴长、始蒴高度和表观收获指数）的表型值,借助覆盖全基因组的42 781个SNP标记,利用多位点SNP随机效应混合线性模型（multi-locus random-SNP-effect mixed linear model,mrMLM）对8个产量相关性状进行全基因组关联分析,检测与产量相关性状显著关联的SNP位点,并预测候选基因。【结果】在4个不同环境下,8个产量相关性状表现出广泛的表型变异,变异系数为6.51%—33.57%;相关性分析表明单株产量与单株蒴数、株高、主茎果轴长、表观收获指数呈极显著正相关;方差分析表明产量相关性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应均达到了极显著水平。通过多位点全基因组关联分析共检测到210个与产量相关性状显著关联的SNP,在2018年南阳环境下检测到47个SNP,解释表型变异的1.63%—17.29%;在2019年南阳环境下检测到35个SNP,解释表型变异的1.94%—11.90%;在2018年平舆环境下检测到35个SNP,解释表型变异的2.15%—15.90%;在2019年平舆环境下检测到53个SNP,解释表型变异的1.25%—11.13%;在4个环境的综合BLUP条件下检测到75个SNP,解释表型变异的1.44%—13.58%。上述210个SNP涉及到175个位点,其中10个位点在3个及以上环境中被重复检测到。在这10个位点基因组区域内,共鉴定到214个候选基因,其中156个候选基因具有功能注释,主要涉及植物代谢、生物调控、生长发育等生物学过程。根据功能注释筛选出4个可能与芝麻产量相关的候选基因,其中SIN_1006338编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶3（1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase 3-like）,参与乙烯的生物合成;SIN_1024330编码碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix）转录因子,负向调控植物细胞和器官的伸长;SIN_1014512编码吲哚-3-乙酸-酰胺合成酶GH3.6（indole-3-acetic acid-amido synthetase GH3.6）,参与调控茎和下胚轴细胞的伸长生长;SIN_1011473编码泛素受体蛋白DA1（protein DA1-like）,参与调节植物细胞增殖周期。【结论】通过多位点SNP随机效应混合线性模型的全基因组关联分析,检测到175个与产量相关性状显著关联的位点,筛选出4个可能与产量相关的重要候选基因。     

利用PCR技术鉴别普通小麦Glu-1位点的某些等位基因

Glu-1位点的等位基因变异与普通小麦的烘烤品质有密切的关系, 本文利用根据Glu-Dly位点的基因序列设计的一对引物, 通过PCR技术, 可以准确鉴别等位基因的变异Glu-Dly10和Glu-Dly12, 同时还可以初步鉴定Glu-B1位点的等位基因变异Glu-Blh(14+15), 为分子标记辅助选择在小麦品质育种中的应用提供了基础.     

含有融合标记基因和LoxP／FRT位点的植物表达载体构建及应用

本研究利用化学合成法合成了包含pCAMBIA0390左右边界T-DNA和LoxP／FRT（LF）位点的DNA片段Ⅰ,利用SacⅡ和SphⅠ酶切位点,去除了pCAMBIA0390左右边界T—DNA和多克隆位点之间的序列,然后连接DNA片段Ⅰ和载体片段,构建了植物表达载体pGM323-LF-enTP。随后,再合成含有适合在单予叶植物中表达的由玉米Ubi-1启动子驱动的融合标记基因（Bar：：gus）和水稻actin-1启动子驱动的助抗虫蛋白基因（Cry1A6）表达元件的DNA片段Ⅳ,在pGM323～LF—enTP的基础上,利用5以Ⅰ和PstⅠ位点构建了同时含有LF位点、Bar：：gus以及Cry1Ab基因表达元件的表达载体pGM626-LF—ABt。利用含有pGM626-LF—ABt的农杆菌遗传转化烟草和玉米,以草丁膦作为抗性筛选剂,非转化细胞得到了有效抑制,快速获得了转基W植株,利用GUS组织化学检测和RT—PCR分析了转基因植株中标记基因的表达,结果表明pGM626-LF—ABt可以用于农杆菌介导的单、双子叶植物遗传转化。本研究为培育安全抗虫转基因植物奠定了基础。     

RT-PCR法快速鉴别新城疫强弱毒株的试验

通过对大量不同毒力NDV F基因核苷酸序列的分析，根据强弱毒株F0裂解位点的序列差异设计合成了三对引物，建立了快速诊断新城疫并能鉴别其强弱毒株的反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)方法，整个试验过程可在5h内完成。试验表明，该方法具有快速特异和操作简便的特点，不仅适用于对鸡胚毒的检测，而且适用于对病鸡组织匀浆液的检测，是新城疫鉴别诊断和流行病学调查的颇具潜力的分子诊断方法。     

四倍体小麦单株籽粒蛋白质、铁及锌的产量QTL定位与分析

为了给普通栽培小麦蛋白质和Fe、Zn营养的改良提供参考依据,将来自欧洲的四倍体小麦栽培品种 Langdon 与源于以色列Gitit的野生二粒小麦G18-16杂交重组自交系F6 代的152个家系种植于以色列希伯来大学不同年份的3个干旱和湿润环境（2005年干旱与湿润环境以及2007年湿润环境）下,并进行籽粒蛋白质、Fe和Zn单株产量的数量性状基因位点(QTL)分析。结果发现全部家系在3个不同环境下这三个性状均表现出宽广的遗传差异,共有22个籽粒蛋白质、Fe和Zn单株产量的QTL被分别定位在9条染色体上,LOD值为3.1～15.9,贡献率为2.3%～18%,8个QTL受到环境的影响。仅分布于2A和4A染色体上的籽粒Fe单株产量的QTL存在基因上位性影响。     

藏猪与大约克夏猪Mx1基因CDS区多态性及生物信息学分析

为了解藏猪与大约克夏猪Mx1基因编码序列(coding sequence, CDS)多态性,试验选择健康的成年(180日龄以上)大约克夏猪20头和藏猪30头为试验动物,采用PCR法扩增两个猪群的Mx1基因CDS区,测序分析其单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs),采用生物信息学方法分析Mx1基因CDS区编码蛋白质的理化性质、疏水性、磷酸化位点、二级结构、三级结构和与其他蛋白质的相互作用,分析SNPs位点对Mx1基因编码蛋白的上述指标的影响。结果表明：在藏猪Mx1基因CDS区存在C867G、A923C、A1241G和C1324A 4个SNP位点,在大约克夏猪中存在A1241G和C1324A 2个SNP位点;其中C867G、A923C和A1241G位点属于错义突变,分别使第289位由天冬氨酸变为谷氨酸,第308位由谷氨酸变为丙氨酸,第414位由赖氨酸变为精氨酸;C1324A为同义突变。Mx1基因CDS区共编码663个氨基酸,编码蛋白质呈酸性、亲水性,二级结构以α螺旋为主;共有55个磷酸化位点,其中有37个丝氨酸(Ser)磷酸化位点,13...     

H1N1猪流感广东株血凝素基因的克隆与序列分析

用RT-PCR方法扩增H1N1亚型猪流感病毒广东分离株A／Swine／GuangDong／711／2001HA基因，对其进行了克隆和测序。结果显示，HA基因全长1771bp．共编码579个氨基酸。A／Swine／Guang Dong／711／2001HA基因编码的氨基酸序列中有8个糖基化位点，5个位于HAl基因的第27、28、40、104和287位点，3个位于HA2基因的21、153和213位点。与H1N1亚型猪流感经典毒株比较后发现，血凝素糖基化位点并不是高度保守的。将A／Swine／Guang Dong／711／2001与自Gen Bank读取的1918年人流感毒株A／South Carolina／1／18、1991年人流感毒株A／MD／12／91和1997年猪流感毒株A／Swine／Wisconsin／238／97等进行核苷酸同源性比较分析，A／Swine／Guang Dong／711／2001与A／SouthCarolina／1／18、A／MD／12／91和A／Swine／Wisconsin／238／97等毒株的核苷酸同源性分别为93．9％、94．7％和93．9％。从系统发生树来看，A／Swine／Guang Dong／711／2001与A／South Carolina／1／18和A／Swine／Wisconsin／238／97的亲缘关系相近。     

玉米数量性状位点优良外来等位基因的分子标记性状

玉米数量性状位点优良外来等位基因的分子标记性状Ｍ．Ｒａｇｏｔ等在美国玉米种植的总面积中，只有约４％的商用玉米品种都导入了一定（１０～２０％）的非美国种质（Ｇｏｏｄｍａｎ，１９８５）。育种者们试图通过外来种质的利用来改进美国品种的种质基础（Ｈａｌａｕｅ...     

玉米数量性状基因位点研究进展

本文根据有关的文献资料，对应用ＲＦＬＰ技术在ＤＮＡ分子水平探测控制玉米数量性状表达的基因位点数目及其在染色体上的位置与遗传效应所取得的重要成就进行了介绍，并对有关问题进行了评述。     

前沿科技

我国科学家完成大黄鱼全基因组测序由浙江海洋学院领衔,与上海交通大学、复旦大学等机构联合破译了大黄鱼全基因组测序,构建了大黄鱼基因组图谱,并成功解析其先天免疫系统基因组特征。大黄鱼全基因组测序是我国公布的第二个海水鱼类的基因组图谱,也是世界上第一个石首科鱼类基因组图谱,标志着我国大黄鱼研究进入组学时代。大黄鱼免疫基因信息的充分解析,有助于发现与抗病力相