水稻对稻曲病致病菌株 Pi-1抗病位点检测及效应分析

为了鉴定水稻对稻曲病的抗病基因,利用157个家系组成的大关稻（ Japonica ）/IR28（ Indica ）重组自交系（ Recombinant inbred lines ,RIL）群体,采用人工接种方法,以发病病情指数作为表型值。2012和2013年,接种鉴定亲本及RILs对水稻稻曲病致病菌株Pi-1的抗性。利用QTL Cartographer 分析软件,对水稻抗Pi-1菌株基因进行检测分析。2年共检测到7个QTL,分别为位于第2、7、8、11和12染色体上的qFsr2a、qFsr2b、qFsr7、qFsr8a、qFsr8b、qFsr11、qFsr12,单个位点的贡献率为8．5％～17．2％。其中,2012年检测到qFsr2a、qFsr2b、qFsr8a、qFsr11共4个位点;2013年检测到qFsr7、qFsr8b、qFsr11、qFsr12共4个位点。 qFsr11在2年中均被检测到,对性状的解释率为13．5％和17．2％,作用效应使病情指数下降9．9％和14．3％,提高了抗病性。根据抗性位点加性效应方向,qFsr2a、qFsr8a、qFsr8b、qF-sr11和qFsr12等位点是来自于亲本IR28的增效等位基因,而位点qFsr2b和qFsr7的抗性效应方向相反,是来自于大关稻。稳定遗传的抗病位点qFsr11及其紧密连锁的分子标记可以在分子标记辅助选择育种中得以应用。     

大豆杂种产量相关的位点及等位变异分析

选用来源于中国黄淮和美国的熟期组II~IV的8个大豆品种, 按Griffing方法II设计, 配成28个双列杂交组合, 包括8个亲本共计36份材料。选用300个SSR标记, 对8个大豆亲本进行全基因组扫描, 利用基于回归的单标记分析法, 对大豆杂种产量和分子标记进行相关性分析, 估计等位变异的效应和位点的基因型值, 剖析杂种组合的等位变异。结果表明, 300个SSR标记中有38个与杂种产量显著相关, 分布于17个连锁群上, 其中D1a和M等连锁群上较多, 有8个位于连锁定位的QTL区段内(±5 cM)。单个位点可分别解释杂种产量表型变异的11.95%~30.20%。杂种的位点构成中包括有增效显性杂合位点、增效加性纯合位点、减效加性纯合位点和减效显性杂合位点4部分, 其相对重要性依次递减。从38个显著相关的SSR标记位点中, 遴选出Satt449、Satt233和Satt631等9个优异标记基因位点, Satt449~A311、Satt233~A217和Satt631~A152等9个优异等位变异, 以及Satt449~A291/311、Satt233~A202/207和Satt631~A152/180等9个优异杂合基因型位点。这些结果为理解杂种优势的遗传构成和大豆杂种产量聚合育种提供了依据。     

基于SNP标记揭示中国鲜食玉米品种的遗传多样性

中国已经成为全球鲜食玉米最主要生产和消费国家之一,解析我国鲜食玉米品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对品种鉴定和品种培育具有重要的指导意义。本研究利用Illumina Maize 6K芯片对全国范围内的385个鲜食玉米品种进行全基因组扫描,了解群体结构,划分种质类群,估算品种间的遗传距离,揭示其遗传多样性。结果表明,5067个SNP标记在385个鲜食玉米品种中基因多样性平均0.406,变幅为0.097～0.500;多态信息含量(polymorphism information content, PIC)平均0.319,变幅为0.092～0.375。通过PCA分析和群体遗传结构分析一致表明,本研究所收集的品种主要划分为3个类群,分别为糯玉米类群(糯玉米和甜糯玉米,共185个品种)、温带甜玉米类群(123个品种)和热带甜玉米类群(77个品种)。两两品种间的遗传距离在0.132～0.472之间,平均值为0.37。通过FST分析检测到不同类群间有160个区域受到强烈选择,其中包括4个玉米籽粒淀粉合成途径的关键基因(sh2、su1、su2和wx1),进一步利用分子标记验证了sh2和DGAT1-2两...     

野生大豆染色体片段代换系群体中与百粒重关联的野生片段及其候选基因

一年生野生大豆是栽培大豆的祖先,在长期驯化改良过程中,百粒重逐渐增大,阐明该变化的遗传基础,对大豆的进化研究与品种改良具有重要意义。为了解析大豆百粒重驯化的遗传基础,本研究以177份全基因组重测序的野生大豆染色体片段代换系(SojaCSSLP5)为材料,通过3个不同环境的表型评价,检测到13个与大豆百粒重相关的野生染色体片段,均具有减小大豆百粒重的加性效应,变幅为-0.49～-1.19 g,这与野生大豆具有较小百粒重相符。检测到的这些野生染色体片段分布在大豆11条染色体上,可以解释76.70%的表型变异,单个片段表型贡献率变幅为2.45%～15.14%。其中片段Gm03＿LDB＿15和Gm12＿LDB＿46的贡献率超过10%,为大豆百粒重由野生向栽培进化的大效应片段。结合双亲栽培大豆南农1138-2和野生大豆N24852的转录组数据和基因组数据,在这些区段内共预测到13个百粒重候选基因,涉及以下调控植物种子大小的途径:泛素蛋白激酶调控途径、G蛋白信号途径、裂原活化蛋白激酶途径、植物激素途径、转录调控因子途径和HAIKU途径。与前人利用栽培大豆的研究结果相比,本研究检测到13个大豆百粒重...     

甜高粱生物燃料相关特性研究进展

旨在为中国甜高粱生物燃料的快速生产、深入研究与发展提供借鉴与参考。笔者总结了近几年甜高粱生物燃料相关特性的研究状况;综述了根、叶、茎、株高、分蘖、花,QTL等的分子研究水平,收获后贮藏及生物转化效率的研究进展等;最后提出几点研究建议:针对不同生境确定适宜的、特异的选育目标,培养极具优势的品系或材料;注重主要性状间QTL尤其是胁迫下的关联性、相关性、协同性的研究;加强产业循环链中关键和薄弱环节的研发,使其可用价值和效益达最大化。     

利用重组自交系进一步验证控制水稻纹枯病的QTL并筛选其它位点

验证QTL存在的方法之一是在多群体或环境条件下鉴定相似位置和效应。有文献报道了关于影响水稻纹枯病抗性QTL的定位。但是他们的研究结果缺乏一致性，这就限制了对该重要性状进行标记辅助选择的潜力。由于有限的小区面积和重复次数以及杂合性和分离等原因造成了早期的连锁分析不精确。我们评价了一组重复育种纯系（RILs），以便增加数量性状病害资料的可靠性；     

山东栒子全长转录组测序数据组装及功能注释

山东栒子是中国山东省的特有种,现已处于极度濒危状态。目前,山东栒子的分子生物学研究较少,基因数据库资源极度缺乏,急需探究其生物学遗传信息,以加快对山东栒子的保护遗传学工作。本研究以山东栒子叶片、花、成熟果实为实验材料,利用PacBio Sequel测序平台对其转录组进行全长转录组测序。共得到高质量去冗余的转录本53932个,作为最终转录本序列。预测到的CDS区共52490个;对其SSR位点进行分析,对测序得到Unigenes进行单核苷酸至六核苷酸重复的SSR位点搜索,共搜索到26796个SSR位点。对非冗余转录本利用BLAST软件与NR、Swissprot、GO、COG、KOG、KEGG 6个数据库进行比对,一共成功注释了53319个Unigenes,其中与NR数据库进行比对中注释为苹果的的相关基因数量最多,其次是白梨和桃;在GO数据库中有33305条山东栒子Unigenes被注释分类,由生物学过程、细胞成分和分子功能三部分组成;在与COG数据库比对中,共有23910条比对到了同源序列,且一共被分为25类;在与KEGG数据库的一系列比对中,可将Unigenes映射到126条代谢通路中。本研究在高通量全长转录组水平对山东栒子进行了系统研究,这为进一步开展山东栒子的分子标记开发和挖掘优良基因提供了科学依据,从而推动山东栒子的保护与利用。     

贝母属植物叶绿体基因组候选SNP位点应用分析

贝母属植物是中国中药材的宝库,由于形态上难以区分,在民间应用、临床应用和中药市场中还存在混淆应用、以次充好的现象,急需开发基于新型分子标记位点的精准检测方法。本研究应用多重序列比对、SNP筛选等生物信息学分析手段,对贝母属15种植物28条叶绿体基因组序列进行分析。结果发现,贝母属叶绿体基因组DNA同源性达97.22%,通过分析共发现SNP位点5879个,其中川贝母类鉴别候选位点71个,川贝母鉴别候选位点4个,瓦布贝母鉴别候选位点37个,太白贝母鉴别候选位点147个,浙贝母鉴别候选位点91个,湖北贝母鉴别候选位点271个,平贝母鉴别候选位点1393个,伊贝母鉴别候选位点89个。本研究还对SNP位点在精准鉴定、精确定量应用方面进行了讨论,可为川贝母中药资源鉴定提供技术支撑。