Genetic diversity of herbicide-resistant and -susceptible Avena fatua populations in North Dakota and Minnesota

Genetic diversity within and among 20 herbicide-resistant (HR) and 16 herbicide-susceptible (HS) Avena fatua multi-field populations was determined using 82 polymorphic loci resulting from two intersimple sequence repeat (ISSR) primers and one long-primer random amplified polymorphic DNA (LP-RAPD) primer. Collections from the Red River Valley of North Dakota and Minnesota, sampled in 1964 and 2000, represented A. fatua populations before and after intensive exposure to herbicides. A 1995 collection from south-west North Dakota represented A. fatua exposed to low herbicide selection. Despite differences in years of herbicide exposure among collections, both HR and HS populations from every collection maintained nearly similar levels of ISSR and RAPD diversity. Genetic differentiation among populations (G_ST) varied from 11% to 13% among HR populations and from 9% to 16% among HS populations, indicating that 84–91% of total variation remained within HS or within HR populations. Minimal difference in gene diversity between HR and HS is consistent with multiple origins of resistance, where HR A. fatua most likely evolved from diverse founding individuals.     

小菜蛾对溴氢菊酯抗药性的随机扩增多态性DNA分析

利用室内选育119代的抗溴氰菊酯小菜蛾Plutella xylostella品系和敏感品系，通过反复回交和自交建立近等基因系。用Operon公司合成的20个引物对近等基因系基因组DNA进行PCR扩增。3个引物在抗性品系中分别产生1条特异扩增带，4个引物在敏感品系中分别产生了1～5条特异扩增带。由于在近等基因系中，除了与抗性相关的基因区外，其它的遗传背景是相同的，因此可以认为这些特异带与小菜蛾对溴氰菊酯的抗性有关。     

亚洲棉EST-SNP的挖掘及其在陆地棉中的验证

【目的】随着不同棉种序列数据库的逐步完善以及高通量测序技术的发展,棉花单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记开发可利用的公共数据资源逐步增加。【方法】本研究基于陆地棉祖先基因组的现代种亚洲棉表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)数据库,利用CAP3对亚洲棉EST数据库进行拼接。拼接获得7 187个重叠群(Contig),再利用Quality SNP软件进行SNP位点分析。【结果】在807条含有4条以上EST序列的Contig中查找到2 690个SNP位点。通过筛选次要等位基因频率大于30%的位点,获得953个可靠度较高的候选SNP,通过电子筛选,最终获得可用于陆地棉分析的SNP 149个,利用位点特异性聚合酶链式反应以及酶切扩增多态序列验证了EST-SNP的准确性。【结论】本研究证实基于亚洲棉EST数据库挖掘用于陆地棉研究的EST-SNP切实可行,并有望将EST-SNP用于陆地棉遗传图谱构建、重要性状的基因定位以及分子标记辅助育种。     

Genetic diversity in Cynara cardunculus revealed by AFLP markers: comparison between cultivars and wild types from Sicily*

Genetic diversity in 49 plants of 16 accessions representing one wild and two cultivated taxa of Cynara cardunculus L. (wild cardoon, cultivated cardoon and globe artichoke) was investigated using amplified fragment length polymorphic (AFLP) analysis. Four pairs of primers identified a total of 264 scorable loci, 196 of which were polymorphic. The number of markers scored per primer combination ranged from 41 to 107, with an average of 66 markers per primer combination. All the primer combinations detected polymorphism. The data were used for cluster analysis and AMOVA. The clusters obtained are in agreement with the current botanical classification and the differences among the taxa were substantial. The eco‐geographical groups within wild cardoon are clearly separated in relative subclusters, and reflect the geography of the collection areas. The six clones of the four cultivated artichoke varieties were clearly separated into four subclusters, corresponding to the current classification which is based on morphological traits. The results obtained may have a direct and important bearing on plant genetic resource conservation and management and on breeding.     

红富士苹果芽变系DNA甲基化研究

以35份富士苹果(Malus×domestica Borkh.‘Fuji’)芽变材料为试材,利用甲基化敏感扩增多态性(Methylation Sensitive Amplified Polymorphism,MSAP)分析和UPGMA聚类方法,对其基因组甲基化修饰水平、变异模式以及表观遗传变异关系进行研究。结果表明:(1)不同富士系得到不同的MSAP扩增,总DNA甲基化水平27.90%～36.16%,平均32.87%,双链全甲基化为主要甲基化方式;(2)富士芽变材料绝大多数位点保持了原有甲基化模式;(3)绝大多数芽变(68.57%)检测到全部的甲基化变异模式(12种),去甲基化频率极显著高于甲基化频率(P <0.01),且CG去甲基化极显著高于CHG;(4)36份种质遗传相似系数平均值0.89(0.79～0.92),在聚类图上,富士原种分布在芽变系集中区外,新近发生的芽变系更倾向于聚在一起,着色系片红型和条红型芽变呈分散排布状态。总的来看,富士芽变的甲基化变异模式丰富,超甲基化和去甲基化相伴发生,但以去甲基化为主;‘富士’着色芽变与其最原始品种富士,以及芽变之间发生了较大表观遗传变异;片红和条红型芽变聚类未表现明显偏好性。本研究将为进一步开展富士着色系芽变机理研究提供指导,可以CG去甲基化为切入点展开深入研究。     

柏氏鲤与荷包红鲤抗寒品系杂交子二代的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA（RAPD）分子标记技术，对荷包红鲤抗寒品系与柏氏鲤进行杂交所获得的F2代个体进行亲子鉴定分析。从180个随机引物中筛选出5个多态性较丰富的引物，并对其产生的多态性DNA片段进行统计分析，结果显示：双亲的RAPD谱带全部在F2代中表现出来，而子代中产生的所有谱带在双亲中的表现率在AB02、AB05、AC20、AI10、AI13几个引物中分别为87．0％、100．0％、92．1％、82．8％、92．6％。这也表明BAPD技术在对鲤的亲子鉴定中具有很强的可行性。     

小豆SSR-PCR反应条件的优化

笔者对小豆SSR-PCR扩增体系的反应条件进行了优化,分析了Mg2+浓度、dNTP浓度、DNA模板浓度、引物浓度、Taq聚合酶浓度对PCR扩增结果的影响。结果表明:在10 μL的PCR反应体系中,Mg2+的最适浓度为2 mmol/L,dNTP最适浓度为0．25 mmool/L,反应体系中Taq聚合酶宜加入1 U,引物的最适浓度为 0．15 mmol/L,DNA模板加入量为20 ng。     

DNA分子标记检测家蚕苏菊、明虎品种和纯度的研究

利用单粒卵微量DNA抽提法,从江苏省家蚕主要品种苏菊、明虎及其一代杂交种蚕卵快速提取出基因组DNA,用筛选出的 RAPD随机引物S77稳定扩增出苏菊、明虎的DNA特异性片段RS和RM,克隆和测序后大小分别为1694bp和1303bp,使用Blastn程序在NCBI 数据库检索发现,Rs的nt30-429与一个家蚕WGS(whole genome shotgun sequence)(dbj|BAAB01119085．1,contis504766)的nt472-874有92％的同源性,其中存在11个空缺位点(Gaps);RM的nt1070-1301与另一个家蚕WGS(dbj|BAAB01141578．1,contig554782)的nt262-31有91％的碱基相同,其中存在2个Gaps。进一步根据RS和RM序列合成SCAR标记引物PS-1(FP:5’ttccccccagtacgcaataac3’,RP:5’ ttccccccagacgtcacgtact3’)和PM-1(FP:5’ttcccccagtgatggaatttacg3’,RP:5’ttccccccagtccaatgttaca3’),能够准确、快速地鉴别所标记的苏菊、明虎及其F1蚕品种。     

桃品种种质资源的RAPD分析

用筛选的20个随机引物对42个桃品种（种）进行RAPD扩增,用扩增产生的107条多态性带计算样品间的遗传距离,UPGMA法聚类分析,在遗传距离0．14处可将供试样品划分为四类,认为RAPD标记可用于分析桃种质资源间亲缘关系。在遗传距离0．11处可将水蜜桃、黄肉桃、油桃明显区分开,但存在一定交叉现象,若以肉质类型划分桃品种,还应考虑桃品种的遗传背景。供试样品中珲春桃是优先保存的种质,其次是Fireprince、上海水蜜桃等。根据聚类分析结果和遗传距离,认为珲春桃不是桃和山桃的杂交后代,应为桃的一个变种。