苇状羊茅EST-SSR标记在草甸羊茅和多年生黑麦草的通用分析

草甸羊茅（Festuca pratensis Huds）和多年生黑麦草（Lolium perenne Lam）均是禾本科、多年生草本植物,是优良的牧草和草坪草。本研究采用40对苇状羊茅（Festuca arundinacea Schred）的表达序列标签-简单序列重复（Expressed sequence tags-simple sequence repeats,EST-SSR）分子标记分别评比了18份草甸羊茅和18份多年生黑麦草的遗传的多样性,并发现上述标记在草甸羊茅和多年生黑麦草中的通用性比例分别为55%和50%。在草甸羊茅中22对引物共扩增出212个条带,每对引物扩增条带数在4～13之间,多态性条带总数为190条,百分率为89.62%;多年生黑麦草中20对引物共扩增出203个条带,条带数在4～16之间,多态性条带总数为182条,百分率为89.67％;另外,分子标记NFA103和NFA140可以直接用于区别多年生黑麦草和草甸羊茅。综上,本研究发掘的通用性引物对于两种草的遗传多样性分析及种质资源合理利用具有重要的意义。     

基于转录组测序的槜李EST-SSR标记开发

为开发槜李EST-SSR标记,本研究利用MISA软件筛选了槜李花转录组测序获得的35584条Unigenes,对其SSR信息进行分析后,利用Primer Premier 3.0软件设计EST-SSR引物,并随机选取40对SSR引物对12个李品种进行EST-SSR引物筛选及多态性分析。结果发现,在槜李花转录组中共搜索到个10791个SSR位点,分布于8433条Unigenes,SSR发生频率为23.70%,平均每3.71 kb含有1个SSR;SSR重复基元中二核苷酸重复出现频率最高,占总SSR数量的52.98%,其次为三核苷酸重复(占24.00%)和单核苷酸重复(占20.95%);二核苷酸重复基元以AG/CT为主(85.95%),三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主(31.24%)。利用Primer Premier 3.0软件共设计出9870对候选引物,随机选择40对引物对12个李品种进行SSR引物筛选及多态性分析。40对引物均能扩增出预期大小的条带,有效扩增效率为100%,40对引物中有5对引物在12个李品种中表现出多态性。本研究开发的EST-SSR标记可为李属植物遗传多样性分析提供丰富的候选标记,同时可为槜李发育相关功能基因定位、遗传图谱构建、及分子标记辅助育种等研究提供帮助。     

基于果实品质与EST-SSR标记的刺梨居群遗传多样性分析及核心种质构建

通过分析评价野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)资源居群遗传多样性和遗传结构,同时构建核心种质,为刺梨资源的保护和发掘利用提供科学依据。本研究利用10对EST-SSR引物和9个果实品质性状指标对收集的12个刺梨自然居群(共102份种质)的遗传多样性及遗传结构进行分析,同时结合原贵州省32份初级核心种质,采用位点优先取样策略进一步构建西南地区核心种质。结果表明,黔西(QX)居群拥有最高的Shannon信息指数I=0.6965,基因多样性指数h=0.3935,多态位点百分率p=84.62%;而古丈(GZ)居群则无论在分子数据还是表型数据都表现为遗传多样性最低;AMOVA分析表明刺梨居群内遗传变异在87%以上,居群间基因流Nem在3.5以上、平均Nei’s遗传距离(GD)0.223。构建的19份核心种质等位基因保留率和稀有等位基因保留率均为100%,能够代表原种质的遗传多样性。西南地区野生刺梨的遗传变异主要发生在居群内,居群间具有基因交流频繁、Nei’s遗传距离小等特点,构建的19份核心种质从等位基因保留率、稀有等位基因保留率及地理分布均能够较好地代表原种质的遗传多样性。自然居群以黔西(QX)居群遗传多样性最高。因此,野生刺梨的保护策略可采用就地保护黔西(QX)居群与迁地保护19份核心种质相结合的方法进行。     

西瓜EST-SSR分子标记的筛选

利用国际共享获得的820条EST序列,自主设计出79对EST-SSR引物,其中有32对引物经过PCR扩增出稳定清晰的电泳条带,可以作为西瓜和相关物种的新的EST-SSR分子标记。     

胡椒EST-SSR标记的开发和应用

通过分析NCBI数据库中胡椒转录组数据,共得到unigene 23 524条,其中618条unigene中检测到643个EST-SSR位点,SSR发生频率为2.63%,平均分布距离为12.86 kb。在643个EST-SSR中,二、三核苷酸重复是主要重复类型,分别占27.84%和69.36%,其中(AG/CT)n、(AAG/CTT)n出现频率最高,(NNN/NNN)5类型占EST-SSR位点的42.90%。利用PRIMER3.0设计358对引物,随机合成45对引物,并选用其中11对扩增较好的多态性引物,对43份胡椒种质的遗传多样性进行初步检测,构建聚类分析树状图。结果说明,胡椒EST-SSR标记的开发是可行的,并能够有效的用于胡椒遗传分析研究,具有较高的应用价值。     

大叶龙茶解剖学、肌动蛋白基因及分子标记的研究

大叶龙茶是来源于江西修水茶科所宁州群体茶园中一株自然突变体形成的大叶并无蕾无性繁殖新品种。对大叶龙茶及其母株的成熟叶片和不同时期的芽进行石蜡切片研究表明,大叶龙茶叶片栅栏组织细胞较长、海绵组织层数增加;大叶龙茶无蕾的原因是由于所有的芽始终保持营养芽的状态所致。首次克隆了茶树3个肌动蛋白基因片段(CS-ACT1,CS-ACT2,CS-ACT3),且都编码225个氨基酸,大叶龙茶与母株及500个BlastX分析获得的肌动蛋白序列在保守结构域F、G、H区有相应的四个氨基酸不同。对大叶龙茶及其母株进行AFLP分析表明,大叶龙茶总带数比母株少,并出现一部分特有带;利用EST-SSR分子标记技术对大叶龙茶及其它常见品种进行研究,表明大叶龙茶等4个修水品种与龙井43有相似的遗传基础。     

均匀设计优化毛竹EST-SSR PCR反应体系

本研究以毛竹叶片DNA为模板,利用均匀设计U10（54）表,对毛竹EST-SSRPCR反应体系的TaqDNA聚合酶、Mg2＋、dNTPs及引物浓度4因素5个水平进行优化筛选。优化实验结果表明,毛竹EST-SSRPCR的25μL优化反应体系为：10×PCRBuffer（含Mg2＋）2.5μL、TaqDNA聚合酶1.5U,Mg2＋、dNTPs及引物的最适浓度分别是1.0mmol/L、0.1mmol/L、0.48μmol/L;通过梯度PCR试验筛选得到相应引物的最佳退火温度为52.4℃。对优化出的EST-SSRPCR反应体系进行稳定性检测,结果均能获得丰富、稳定、清晰可辨的DNA谱带。该优化体系为利用EST-SSR分子标记对毛竹进行遗传多样性等相关研究工作提供了基础条件。     

小麦分子遗传图谱的加密

高密度的分子标记遗传图谱是QTL定位、图位克隆和分子标记辅助选择等研究的基础。以小麦品种“京花1号/小白冬麦”的双单倍体(DH)群体和“农大015/复壮30”的重组自交系(RIL)群体为作图群体,选用在DH群体双亲间的339个多态性标记和在RIL群体双亲间的343个多态性标记分析作图群体各个株系的基因型,对本中心近年开发的SCAR、EST-SSR标记以及他人开发的SSR、EST-SSR标记进行了染色体定位,并利用连锁分析软件Joinmap 4.0将2个作图群体的结果整合,最终构建了10个连锁群,将217个SSR、EST-SSR和SCAR位点定位在9条染色体上,进一步提高了小麦遗传图谱的密度。     

Assessment of EST- and genomic microsatellite markers for variety discrimination and genetic diversity studies in wheat

It is likely that in the near future sequence information from sequencing programmes and EST libraries will generate an abundance of genic microsatellite markers. This study is focused on the assessment of their likely impact and performance vis-à-vis their genomic counterparts. Microsatellites from two sources were used to assess the genetic diversity in 56 old and new varieties of bread wheat on the UK Recommended List. A set of 12 microsatellite markers generated from genomic libraries and 20 expressed sequence tag (EST)-derived microsatellites were used in the study, and the performance of both marker sets assessed. The EST-derived or genic microsatellites delivered fingerprints of superior quality, amplifying clear products with few stutter bands. Diversity levels as revealed bygenic microsatellites are similar to the few published results. The PIC values for the genic markers were generally lower than those calculated for the genomic microsatellites, though advantages of both marker classes for variety identification applications are discussed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

用EST—SSR分子标记技术构建大白菜核心种质及其指纹图谱库

摘要利用EST-SSR分子标记对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1900份大白菜种质资源进行分析研究。构建大白菜种质资源的核心种质并且形成核心种质的EST—SSR指纹图谱库。结果表明利用4组鉴定白菜品种的EST—SSR的特异性标记组合,获得近158个EST—SSR多态的标记,对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1900份大白菜种质资源进行核心种质的构建提供了分析数据。形成的核心种质包括168份样品,占库存资源的8．8％,它的多态位点百分率保持了原群体的100％。所构建的核心种质涵盖了原资源的绝大部分区域来源的品种,包含了早、中、晚熟品种中所有典型的大白菜类型和其相关的特征特性。并进一步进行了核心种质资源遗传多样性分析。核心种质的EST—SSR指纹图谱库中,每一份样品的指纹都是唯一的,为登记、评价、整理、分发、繁殖等种质资源库的管理和育种者对其材料的利用提供了重要的有价值的信息。EST-SSR标记组合是构建中国大白菜核心种质及其指纹图谱的经济、高效的方法。