SSR和ISSR分子标记及其在桑树遗传育种研究中的应用前景

本文对SSR(simple sequence repeat)和ISSR(inter-simple sequence repeat)分子标记的定义和各自优点进行了综述,并展望这两种分子标记技术在桑树遗传育种研究中的应用前景。     

利用SSR标记进行家蚕引进品种资源的指纹图谱分析

用35个SSR标记研究了96个家蚕品种资源的指纹图谱，包括包括47个欧洲系统一化性品种，13个日本系统一化性品种和1个日本系统二化性品种；以及35个中国系统二化性品种的指纹图谱。这些SSR标记在家蚕品种间表现出丰富的多态性，等位基因数量在3~28个，平均为13.34个，多态性指数（PIC）在0.299~0.919，平均0.71。根据各品种的指纹图谱，用Nei（1978）的方法计算了各品种间的遗传距离，最大为0.1983，最小为0.0641，并用UPGMA方法进行了聚类，得到的分子系统图与传统意义上的形态分类方法接近但存在一些微小的差异。根据遗传分析结果，探讨了家蚕的起源与进化关系。我们的研究表明，SSR标记非常适合于进行品种资源的指纹图谱分析和分子标记辅助育种的一种标记。     

植酸酶对肉鸡生长及磷利用率的影响

在饲料中降低无机磷用量,添加不同的比例黑曲霉植酸酶,以确定其对鸡的作用效果。结果表明,在０￣３周龄肉鸡饲料中添加质量分数为０．０５％和０．１０％的植酸酶后,无机磷的添加量从对照组的１．３８％降到处理组的１．０６％;添加同样比例的植酸酶,４￣７周龄肉鸡饲料中的无机磷添加量从对照组的１．１４％降到处理组的０．８３％和０．５２％。添加植酸酶,降低无机磷用量后对肉鸡的增重无显著影响。肉鸡血清中无机磷的含量     

ISSR方法在蓖麻蚕品种遗传多样性研究中的应用

采用ISSR技术对8个蓖麻蚕品种进行了基因组DNA多态性研究,并分析了其相互间的遗传差异。结果表明,所采用的19个ISSR引物中,有9个引物在供试的8个蓖麻蚕品种中都有扩增产物并能够很好重复,其中二碱基重复序列引物扩增效果要比三碱基和四碱基重复序列高,说明在蓖麻蚕基因组中二碱基重复序列的丰度可能比三碱基和四碱基重复序列的丰度高。这9个引物在8个蓖麻蚕品种中共获得ISSR标记76个,其中29个标记在品种间表现多态性。根据试验结果,用Nei的方法计算了蓖麻蚕品种间的遗传距离为0.0681~0.2703。根据各品种间的遗传距离,用UPGMA聚类分析软件绘制了聚类图。     

家蚕G蛋白γ1亚基(BmGγ1)的克隆及其谷胱甘肽硫转移酶融合蛋白的表达与纯化

异三元G蛋白是真核细胞感知外界信号后将信号传递到胞内的重要分子,参与生物体广泛的信号转导。为了研究家蚕体内G蛋白的生理功能及其作用机制,运用生物信息学方法预测了家蚕G蛋白γ1亚基(Gγ1)的序列,设计引物验证预测序列后,克隆了家蚕Gγ1的序列,再通过酶切克隆至表达载体pET-41b(+)后,导入E.coliBL21宿主菌中,经异丙基β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达重组谷胱甘肽硫转移酶(glutathione s-transferase,GST)融合蛋白,并亲和层析纯化表达产物。家蚕Gγ1重组GST融合蛋白经SDS-PAGE电泳和Western blot分析,在分子质量约36 kD处出现特异性蛋白条带,重组蛋白经GST亲和层析柱纯化后,得到了高纯度的融合蛋白,说明已经成功克隆到家蚕Gγ1基因,并在E.coliBL21中高效表达。     

对家蚕多星纹基因ms的SSR标记定位分析

对家蚕幼虫斑纹突变多星纹基因ms进行分子标记定位,有益于对多星纹性状的分子标记辅助选择和对该基因的定位克隆研究。利用家蚕雌性染色体在减数分裂过程中不发生交换的特点,采用幼虫斑纹为素斑(p)的家蚕品系C108,幼虫斑纹为多星纹(ms)的家蚕品系g02,组配正反交群体(g02×C108)F1♀×g02♂和g02♀×(g02×C108)F1♂,分别记作BC1F和BC1M,利用已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱中第12连锁群上的18对SSR标记引物在亲本间进行多态性筛选。BC1F群体中的普通斑个体均表现出与(g02×C108)F1相同的杂合型带型;而所有多星纹个体的带型与亲本g02一致,为纯合型。结果筛选出S1206、S1208、S1210、C5553S3共4个与家蚕ms连锁的SSR标记。利用BC1M群体构建家蚕ms及其连锁的SSR标记遗传连锁图,连锁图的图距为34.5 cM,4个SSR标记及ms的排列次序为S1206—S1208—S1210—C5553S3—ms,ms位于34.5 cM处,与ms最近的标记为C5553S3,遗传距离为12.4 cM。依据该SSR标记遗传连锁图谱可对ms进一步精确定位。     

家蚕G蛋白α亚基基因BmGα12的克隆及序列分析与融合表达

异三聚体G蛋白是真核细胞感知外界信号后将信号传递到细胞内的重要分子,参与生物体内广泛的信号转导途径。采用生物信息学方法和RT-PCR、RACE技术克隆了家蚕G蛋白α亚基基因BmGα12的全长cDNA序列,该序列全长1374 bp,开放阅读框(ORF)1 128 bp,编码375个氨基酸。将构建的表达载体pET-41b(+)-Gα12转化E.coli BL21宿主菌进行诱导表达,经SDS-PAGE和Western blot检测显示,BmGα12可在E.coli BL21中高效表达,GST-BmGα12融合蛋白主要以包涵体形式存在,其分子质量约71 kD。系统进化分析显示BmGα12与大鼠和人Gα12/Gα13的亲缘关系较近,初步推测BmGα12介导的信号传导同样在细胞生长、胚胎发育中起重要作用。     

利用SSR标记对家蚕卵非胶着性基因(Ng)的定位分析

家蚕卵非胶着性基因(No-glue,Ng)位于第12染色体,Ng突变体的雌性成虫生殖器的粘液腺只分泌极少量的粘性物质,因此产下的卵不能粘着而成为天然散卵,是研究家蚕粘液蛋白分泌机制的重要材料。利用雌性家蚕的W染色体和Z染色体间不发生交换的特点,采用产胶着卵的家蚕品系KY和产非胶着卵的家蚕品系巴格达特(Ba)组配正反交群体(Ba×KY)F1♀×KY♂和KY♀×(Ba×KY)F1♂2种材料,分别记作BC1F和BC1M,根据已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱对Ng基因进行连锁分析及定位。BC1F群体中的所有产非胶着卵的个体均表现出与(Ba×KY)F1相同的杂合型带型;而所有产胶着卵个体的带型与亲本KY一致,为纯合型。筛选出4个与Ng基因连锁的SSR标记,并利用BC1M群体构建Ng基因的SSR标记遗传连锁图,连锁图的遗传距离为51.9cM,与Ng基因最近的引物为S1213,图距为0cM。     

利用SSR标记鉴定家蚕不同系统的品种初探

选择能够区分中国系统和日本系统的分子标记对品种鉴定和杂交率检测具有重要意义。采用了17对微卫星标记(SSR)引物,对7个中系品种、7个日系品种和3个欧系品种及1个中系×日系杂交种进行了多态性分析。筛选出15对具有多态性的SSR引物,其中11对SSR引物在中系品种和日系品种间具有多态性,同时获得2个理想的SSR位点,其组合完全可以对供试的中系品种和日系品种进行鉴定。引物FL1148在中系的7个品种间的条带基本一致,在日系的7个品种间,除保存品种6048外,均具有一致的带型,保存品种6048具有和7个中系品种一致的带型,引物FL1113在6048和7个中系品种间的带型均不相同。引物FL1148和FL1125的PIC值分别为0.654、0.785,说明SSR标记引物FL1125能对家蚕品种进行有效鉴定。     

基因表达研究新方法SAGE和GLGI及其在家蚕功能基因组研究中的应用前景

基因表达序列分析技术 (serialanalysisofgeneexpression ,SAGE)是用于基因表达水平差异性分析和大规模发现新基因的重要分子生物学技术 ,该技术能反映生物个体在不同的发育时期或生理状态下的基因表达全貌 ,在家蚕功能基因组研究中运用该技术有助于找到一些新基因 ,甚至发现一些涉及发育变态、性别调控和蚕丝产量、质量性状的相关基因。结合标签的基因序列延伸 (generationoflongercDNAfragmentsfromSAGEtagsforgeneidentifica tion ,GLGI)是将从SAGE中得到的 10bp的标签tag经过PCR转化成数百碱基对的 3′EST序列 ,大大增加了tag的特异性。GLGI还有助于充分利用那些没有和GenBank数据库匹配的tag ,因而具有重要的应用价值。