功能型分子标记（ISAP）的开发及评价功能型分子标记（ISAP）的开发及评价

分子标记在图谱构建,QTL分析,基因定位以及标记辅助育种中起着越来越重要的作用。研究者都期望一个分子标记位点代表一个特定的基因,甚至与某种性状联系起来,这样,通过对某个分子标记的筛选即能对性状进行筛选,此即功能型分子标记。而目前广泛使用的基于PCR基础的分子标记如RAPD、SSR、AFLP等或是扩增非编码区域,或是随机在基因组中扩增,得到的位点一般与目标性状基因距离较远,这使得分子标记在应用上与其目标有一定的偏差。研究建立了一种基于基因中内含子序列的功能型分子标记,试图使标记位点与基因序列联系起来以达到其功能型的目的。它利用内含子剪接位置的保守一致序列作为其引物的核心序列,其上下游引物均为18bp,上下游引物间通过组合配对的方式作为扩增的引物对,对真核生物的基因序列进行扩增。为了验证ISAP的功能性,研究设计了17条引物（9条上游引物,8条下游引物,共计72个引物组合）对棉花F2群体进行扩增并构建遗传连锁图谱,其中67个显示了多态性,共得到212个位点。我们用此212个位点连同164个SRAP位点构建了一张包含276个位点的遗传连锁图谱,ISAP标记在整个连锁群中分布比较均匀,部分区域呈现标记高饱和现象,可能为编码序列富集区。另外对20个片段进行测序的结果表明,85%的序列显示了与已公布EST序列的同源性,说明扩增是跨越了外显子进行的,得到的序列与表达序列紧密连锁。结果显示,ISAP标记是简单,可靠,具有较高多态性,并且扩增基因区域的一种功能型分子标记。同时,还使用ISAP标记对其他植物进行了扩增,取得了良好的效果。     

天麻基因组微卫星特征分析与分子标记开发

该研究基于第二代测序技术建立了天麻的基因文库,筛选微卫星序列,并对微卫星位点的类型、丰度、长度、偏好性等进行了分析与比较;并为60条重复次数高的微卫星序列设计了引物,运用4个种群80个样本进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。结果表明:(1)天麻基因组测序得到61 048条基因序列,检测出微卫星位点12 107个,其中二核苷酸重复最多、长度变异大。(2)设计的60对微卫星引物中的20对能扩增出清晰条带且有多态性,每个位点的复等位基因数(N_a)在4~14之间,平均为8.40;多态性信息含量(PIC)平均为0.77。该研究开发的天麻微卫星分子标记为开展天麻遗传学研究及种质资源鉴定等工作奠定了基础。     

三叶木通微卫星分子标记开发及评价

为了获得适于三叶木通遗传多样性和遗传结构研究的微卫星分子标记,该研究采用磁珠富集法构建了三叶木通微卫星富集文库。结果表明:在150个阳性克隆中发现了70个微卫星位点,富集效率为46.67%,其中含双碱基重复单元的序列占比为79.37%,三碱基和四碱基重复含有量较少。共设计引物63对,其中筛选出16对高多态引物,对1个三叶木通自然居群48个个体进行了遗传分析,结果显示位点的等位基因数为10~22个,观察杂合度和期望杂合度分别为0.370~0.792和0.724~0.936,多态性信息指数为0.725~0.919,表明以上引物均为高多态性引物。其中,12个位点偏离哈迪-温伯格平衡,呈现出纯合子过剩状态,这可能与哑等位基因和其它因素有关。综上结果表明,该研究所开发的16对引物能够用于三叶木通遗传多样性和遗传结构评价工作。     

AFLP分子标记及其应用(综述)

本文简述ＡＦＬＰ分子标记的原理、方法与特点,并综述其在植物遗传多态性及系统发育学研究、基因定位及高密度遗传图谱（或物理图谱）构建和品种鉴定及抗性育种特征性状的分子标记中的应用现状和前景。     

开口箭基因组中微卫星特征分析与分子标记开发

开口箭(Tupistra chinensis Baker)为百合科(Liliaceae)开口箭属(Tupistra Ker-Gawl)多年生草本植物,其野生资源稀少,为中国珍稀药用植物。该研究基于第二代测序技术首次建立了开口箭的基因组文库与微卫星文库,对开口箭的微卫星组成进行了特征分析,开发了开口箭SSR引物一套,并对开口箭及其近缘种进行了PCR扩增与聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。结果表明:(1)通过对开口箭基因组测序与拼接得到23 362条基因序列,检测出微卫星位点1 465个,其中单核苷酸重复最多,二核苷酸重复长度变异最大。(2)所设计的52对微卫星引物中有14对扩增出的条带清晰且多态性丰富,每个位点的复等位基因数(Na)在2~4之间,平均为3.00;多态性信息含量(PIC)在0.336 9~0.785 6,平均为0.546 3。(3)用筛选出13对多态性引物对6个开口箭近缘种,长柱开口箭(Tupistra grandistigma)、筒花开口箭(Tupistra delavayi)、弯蕊开口箭(Tupistra wattii)、剑叶开口箭(Tupistra ensifolia)、吉祥草(Reineckia carnea)和万年青(Rohdea japonica)进行通用性检测,结果大部分引物均能在开口箭的近缘种中成功扩增,通用率较高。该研究所开发的开口箭微卫星分子标记为开展开口箭的遗传多样性研究及种质资源鉴定奠定了基础。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6．00-6．01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关．而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6.00-6.01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关,而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

水稻香味基因分子标记的开发及应用

根据香稻材料在Badh2基因(甜菜碱醛脱氢酶基因)第7外显子的突变位点,设计了分子标记YY5-YY8用来区分这种突变类型的香稻材料。同时结合已报道的针对Badh2在第2、4、5外显子处突变设计的功能标记InDel-E2和FMbadh2-E4-5,对80份不同生态区香稻材料进行了标记检测。结果表明,26份材料属于第7外显子突变类型,37份材料属于第2外显子突变类型,无第4、5外显子突变类型材料。该研究构建了针对Badh2突变的新的分子标记YY5-YY8,并且鉴定了上述香稻材料的突变类型,为优质香稻分子育种奠定基础。     

几种分子标记方法相结合建立的新型分子标记方法

介绍了几种分子标记相结合,产生的分子标记新方法的基本原理、优缺点,如AFLP、SCAR、CAPS以及RMAPD分子标记。其中主要介绍了RMAPD,对RMAPD作为一种新型分子标记进行探讨。