植物基因组CNV研究进展及其对麦类作物相关研究的启示

拷贝数变异(Copy number variation,CNV)是作物基因组中广泛存在的一种遗传变异,与作物的适应性、抗逆性等许多重要农艺性状相关。本文主要就CNV的发生机制、研究方法,尤其是植物中CNV与表型、CNV与植物适应性进化、CNV与重要农艺性状的关联分析等方面的研究进展进行了概述,并就植物CNV的研究对麦类作物相关研究的启示进行了深入剖析,以期为我国麦类作物开展CNV相关研究提供参考信息。     

Progress of CRISPR/Cas9 technology in breeding of Brassica napus

Gene editing technology provides important technical basics for the research in plant functional genes and crop genetic improvement. CRISPR/Cas9-mediated gene editing is an effective experimental tool for crop genome directed editing in recent years, which has been widely used in many crops as rice, wheat and other crops. CRISPR/Cas9 system was expected to be a powerful experimental tool in genetic improvement and molecular design breeding of rapeseed. This paper, which based on the development history and the latest research of CRISPR/Cas9-mediated gene editing technology in rapeseed, summarized the progress of CRISPR/Cas9 including plant type improvement, yield traits, quality improvement, disease and stress resistance improvement, yellow seed creation and other utilizes at present. The application scope, development direction and target analysis method of this technology in rape were focused. The problems of CRISPR/cas9 system in rapeseed breeding were analyzed and the improvement strategies were discussed. Finally, views on direction of rapeseed breeding by gene editing were emphasized.     

基于TRAP的长穗偃麦草SCAR标记的开发及应用

为了开发长穗偃麦草的特异标记,依据TRAP技术,利用56对固定引物与随机引物的组合对中国春-长穗偃麦草附加系等材料进行PCR扩增,共筛选出160条分布于长穗偃麦草1E-7E染色体的特异扩增片段。通过对104个片段的序列进行同源比对,选择与小麦无同源序列的区段设计138对引物,分别对中国春、长穗偃麦草、中国春-长穗偃麦草附加系进行PCR扩增,最终获得30个长穗偃麦草特异SCAR标记,发展标记的效率为53.6%。利用这些特异SCAR标记对硬粒小麦(AABB)与异源六倍体小麦(AABBEE)杂交产生的F2中38个单株进行扩增鉴定,9个单株仅附加了1条相同的E染色体,其余为多条E染色体或者无E染色体附加。这些SCAR标记在不同材料和世代表现出优越的特异性和稳定性,可用于检测小麦背景中附加的相关长穗偃麦草染色体。     

春兰基因组DNA提取方法的研究

本文以春兰(Cymbidiumgoeringii(Rchb.f.)Rchb.f.)为研究试材,对植物基因组DNA提取方法中的若干影响因子诸如药品、试剂配制方法、DNA取材部位、蛋白质去除次数、DNA析出时间、提取样品水浴时间等进行了比较分析,试图找出春兰基因组DNA提取的最佳方法。结果表明:采用进口的CTAB提取效果比国产的CTAB要好,特别适用于花药的提取,蛋白质去除效果很好;SDS提取缓冲液配制方法很重要,不同的SDS缓冲液配制方法,其提取效果差异较大。春兰花苞的DNA提取得率较叶片高,但是叶片DNA的纯度则相反,叶片较花苞高。在提取花苞基因组DNA过程中,增加氯仿/异戊醇抽提次数,对去除DNA中蛋白质、多糖及其它杂质有一定的作用,但是对DNA的损失也是很明显的。从实验效果来看,氯仿/异戊醇抽提次数以2次为宜。提取基因组DNA在异丙醇沉淀时,采取挑取絮状沉淀的方法,也可减少蛋白质、多糖等其它杂质的影响,从而提高DNA纯度。无论是叶片还是花苞材料,采用异丙醇沉淀5min,一般析出的以核酸基因组DNA为主,蛋白质为次,核酸析出量在80%以上。继续沉淀(15min)的产物中DNA含量明显较低,而且沉淀的纯度相对不高,因此异丙醇沉淀时间可以缩短到10min之内以提高DNA的纯度。使用CTAB法提取DNA时,水浴时间至少需要30min,过短的水浴时间会造成DNA得率的下降,同时过长的水浴时间,如超过1h,则可能会引起DNA的降解,或者最后产物中增加其他杂质,因此,适宜的水浴时间当为40￣60min。     

毛竹全长LTR逆转座子的鉴定和进化分析

转座子和逆转座子的大量插入,是高等植物基因组进化的重要动力。作为植物基因组研究热点的禾本科植物之一,毛竹基因组大小约为2 Gb,60%为重复序列,长末端重复序列型逆转座子(LTR逆转座子)则占全部重复序列的一半以上,然而目前对毛竹基因组中LTR逆转座子及进化情况知之甚少。本研究利用已发表的毛竹基因组序列,首次通过大数据筛查预测获得9436个平均长度10.3 kb的全长LTR逆转座子。通过分析,我们估算出毛竹LTR逆转座子插入基因组的时间主要分布于200~500万年前,晚于毛竹基因组四倍化的时间。研究还发现了29个位于全长LTR逆转座子内部、有转录组序列支持的蛋白编码基因,这些毛竹基因均不符合所在基因组区段的毛竹-水稻基因共线性关系,且位于LTR逆转座子内部的基因与存在于染色体其他位置的同源基因在表达模式上有着较大差异。本研究首次尝试从LTR逆转座子的角度探索毛竹基因的进化历程,也为今后的植物基因组研究提供了重要的基础数据。     

启动子捕获技术及其研究进展

启动子捕获技术是一种产生大规模随机插入突变体库的有力手段,对于揭示大量基因序列所对应的基因功能具有重要的应用价值。阐述了启动子捕获技术的基本原理、研究方法及其在分子生物学领域的研究进展。     

STUDY ON D GENOME OF TRITICUMAESTIVUM SSP. YUNNANENSE KING

<正> Two accessions of Aegilops tauschii Cosson. one collected from the Middle East and the other from Henan Province of China. were crossed with Triticum aestivum ssp. yunnanense King. Chromosome pairings were analysed at metaphase Ⅰ. Meiotic configurations of the hybrids were 14.14Ⅰ+5.32 ring Ⅱ+1.52 rod Ⅱ for the Middle East Ae. tauschii x T. aestivum ssp. yunanense; 14.06Ⅰ+5.29 ring Ⅱ+1.69 rod Ⅱ for Henan Ae. tauschii x T. aestivum ssp. yunnanense. The frequencies of cells which had 7Ⅱ+14Ⅰconfiguration were 87.04％ and 97.05％ for the Middle East Ae. tanschii x T. aestivum ssp. yunnanense and Henan Ae. tauschii x T. asetivum ssp. yunnanense. respectively. The results indicated that D genome of T. aestivum ssp. yunnanense is unchanged compared with the D genome donor.     

Assembling a physical map of the genome by marker sequences

lntroductionAfteragenomehasbeenfragmented,thefrag-mentsclonedtogenerateagen0miclibrary.ltisnecessaryt0assemblethecIonedfragmentsinthesameIinearorderasfoundinthechromos0mesfromwhichtheyarederived.OnemethodofIinkingcIonedfragmentswaschromosomewalking(Benderetal.1983),whichwasoriginaIlydevelopedfOrtheis0Iationofgenesequenceswhosefunctionwasunknownbutwhosegeneticlocationwasknown.Forthepurposesofmapping,asinglecIonedfragmentwasseIectedandusedasapr0betodetectotherclonesintheIibrary,withwhichthep…     

主要家畜种基因组连锁图现状和展望

对主要家畜种基因组研究中用多态遗传标记,如微卫星标记、RFLP等,制作遗传连锁图现状进行了综述。在过去近半个世纪中,家畜基因组遗传连锁图的研究随着遗传标记技术,特别是DNA 微卫星等多态标记的迅速发展,取得了很大进展。其中主要介绍了主要家畜种牛、猪、绵羊、马和家禽基因组遗传连锁图发展的现状以及将来的发展趋势。