印度南瓜果皮和果肉颜色遗传分析及基因定位

以印度南瓜‘98-2-351’与‘06820-1’杂交构建F2群体,对亲本及各世代群体成熟果实果皮和果肉颜色进行调查、统计分析。结果表明:F2群体中果皮桔红色和灰色的分离比呈3∶1,说明果皮灰色是由单隐性基因控制;F2群体中果肉黄色和白色的分离比呈3∶1,说明果肉白色也是由单隐性基因控制。利用群体分离分析法结合隐性群体分析法,采用SSR分子标记,找到了2个与控制灰色果皮基因位点CmRc紧密连锁的SSR标记(PU078072和PU013839),其连锁遗传距离分别为5.9cM和14.5cM;同时找到了1个与控制白色果肉基因位点CmFc紧密连锁的SSR标记PU132712,其连锁遗传距离为6.7cM。本研究为进一步筛选与控制印度南瓜果皮和果肉颜色基因更加紧密连锁的分子标记及相关基因的精确定位奠定了基础。     

草鱼野生与选育群体线粒体DNA控制区D-loop遗传变异分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化, 研究对4个野生群体(邗江、九江、石首和吴江)和2个选育世代(F1和F2)进行了线粒体DNA控制区(D-loop)序列的遗传变异分析。实验结果表明, 4个野生群体在单倍型数目(H)、单倍型多样性(H_d)、核苷酸多样性(π)、平均核苷酸差异数(K)水平上均高于2个选育世代, 在2个选育世代内表现为F1代群体的核苷酸多样性(π)和平均核苷酸差异数(K)大于F2代群体, 但单倍型多样性(H_d)小于F2代群体; 单倍型分析结果表明, 6个群体间无共享单倍型, 4个野生群体间共发现2种共享单倍型(Hap1和Hap3), 石首群体和2个选育世代共享1种单倍型(Hap15); 遗传分化指数(F_st)分析结果表明, 邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间存在较大的遗传分化(F_st范围为0.41475—0.55128), 石首群体与F1代群体之间存在较小的遗传分化, 与F2代群体之间存在中等水平的遗传分化, 同时F1代群体与F2代群体之间存在较小的遗传分化; 基于6个群体276个个体构建的邻接(Neighbor-Joining, NJ)进化树和基于27种单倍型构建的单倍型网络图也得到了相似的结论, 即邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间的亲缘关系较远, 石首群体和2个选育世代两两之间的亲缘关系较近。以上结果表明, 经过2个世代的选择育种, 选育群体的遗传结构已发生了变化, 并且随着选育的进行, 选育世代的遗传多样性下降的较为明显, 这警示着我们在今后的育种工作中应适当改变现有的选育方案, 并实时监测选育群体的遗传多样性, 以便为今后进一步的选育工作打下坚实的基础。     

杂交群体动物基因聚合

基因聚合是通过优化设计杂交方案,选择利用目标基因或与其紧密连锁的分子标记,通过世代选择实现将来源于多个不同群体的优势目标基因或基因型聚合到同一个理想个体中,进而达到生产出超级经济性状个体的目的。针对聚合不同目标基因个数,设计4类杂交方案——两群体、三群体、四群体级联、四群体对称。在相同的杂交方案中,比较基因型选择和表型选择策略,分析不同杂交组合、性状遗传力、初始基因频率、基础群体规模对聚合设计的影响,并筛选出最佳的聚合方案。研究结果表明,在较大的基础群体规模和较高初始群体基因频率下,获得聚合多个目标基因的理想个体的可能性较大。在四群体杂交方案中,亲本的杂交次序对于级联杂交比对称杂交的影响较大。模拟结果表明,运用基因型选择进行聚合育种优于表型选择。文章所开发设计的聚合模拟育种的统计分析方法和相应软件为指导杂交育种方案和选择策略的设计提供理论参考,同时,为进一步设计开发聚合设计模拟育种平台奠定基础。     

稻瘟病抗病基因Pi15的精细定位

稻瘟病抗病基因Pi15曾被作者鉴定为与已知抗病基因Pii具有连锁关系,但是,Pii基因究竟位于染色体6还是9上存在争议.为了确定Pi15基因的染色体位置,利用分子标记在由15个抗病个体和141个感病个体组成的F2群体中,通过混合群体分离法(BSA)与隐性群体分析法(RCA)相结合的手段,对目标基因进行了连锁分析.首先,从染色体6和9分别选择10个微卫星标记进行了分析,结果表明,只有位于染色体9的RM316与目标基因连锁,重组率为(19.1±3.7)%.为了进一步确定这种连锁关系,从染色体9选择了4个序列标定位点(STS)标记进行分析,结果表明,只有G103与目标基因连锁,重组率为(5.7±2.1)%.为了获得与目标基因更加紧密连锁的分子标记,对目标基因进行了RAPD)分析.在筛选、分析了1 000个随机引物之后,从中获得了3个目标基因紧密连锁的分子标记BAPi15486、BAPi15782、BAPi15844.它们与目标基因的重组率分别为0.35%、0.35%和1.1%.这些紧密连锁的分子标记可作为分子标记辅助基因聚合和克隆的出发点.     

自交作物群体的遗传组成分析

用数学方法推导出了自交作物群体遗传组成的分析公式。根据所推出的公式,可以计算出任何自交世代群体的基因型频率和同一表现型中各基因型的频率。对自交群体遗传组成的分析可用于质量性状的选择,确定选择时需要的有效群体大小和选出有效群体的大小,亦有助于确定选择的最佳世代。     

多对独立杂合基因自交群体F1到Fn基因型熵的变化 规律

建立了具有多对独立杂合基因的自交群体的基因型熵的逐代演变数学模型, 给出每一世代中各个基因型所占的比例的三叉树算法。揭示出群体的基因型熵与独立杂合基因对数m存在线性关系, 与自交代数n存在非线性关系。固定代数n, 具有m对独立杂合基因的群体的基因型熵是仅有一对杂合基因的群体的基因型熵的m倍; 固定独立杂合基因对数m, 群体的基因型熵由F1至F3逐代递增, 在F3达到最大值, 从F3起逐代递减, 最终平衡在基因型熵最小的世代。讨论了这一模型对杂交育种工作的意义。     

稻瘟病抗病基因Pi15的精细定位

稻瘟病抗病基因Pi15曾被作者鉴定为与已知抗病基因Pii具有连锁关系,但是,Pii基因究竟位于染色体6还是9上存在争议。为了确定Pi15基因的染色体位置,利用分子标记在由15个抗病个体和141个感病个体组成的F_2群体中,通过混合群体分离法(BSA)与隐性群体分析法(RCA)相结合的手段,对目标基因进行了连锁分析。首先,从染色体6和9分别选择10个微卫星标记进行了分析,结果表明,只有位于染色体9的RM316与目标基因连锁,重组率为(19.1±3.7)％。为了进一步确定这种连锁关系,从染色体9选择了4个序列标定位点(STS)标记进行分析,结果表明,只有G103与目标基因连锁,重组率为(5.7±2.1)％。为了获得与目标基因更加紧密连锁的分子标记,对目标基囚进行了RAPD分析。在筛选、分析了1000个随机引物之后,从中获得了3个目标基因紧密连锁的分子标记BAPi15_(486)、BAPi15_(782)、BAPi15_(844)。它们与目标基因的重组率分别为0.35％、0.35％和1.1％。这些紧密连锁的分子标记可作为分子标记辅助基因聚合和克隆的出发点。     

群体融合对遗传方差的影响

探讨了群体融合对遗传方差的影响,无显性时基因型方差对群体中的基因频率为一凸函数,群体融合将导致它的增加,完全显性时,当群体中显性基因的频率时,群体融合导致基因型方差增加;而当时,融合导致基因型方差减小。超显性时,群体融合导致基因型方差增加,对加性方差和显性方差也分别进行了探讨。     

家畜近亲繁殖群体连锁不平衡的分析

本文分析了家畜近亲繁殖群体连锁位点基因遗传平衡的实现,推导出了配子型频率及基因型频率通用递推公式．研究证明,近交群体不同于随机交配大群体,其连锁不平衡值d（绝对值）随世代的下降速率不仅取决于重组率,而且也依赖于近交速率．近交越剧烈,则d下降越慢;达平衡态时,近交群体d值并不一定等于0．连锁越紧密,近交越剧烈,则平衡d值越大．最后讨论了研究结果在家畜育种中的应用．     

利用全基因组连锁不平衡估计中国荷斯坦牛有效群体大小

有效群体大小是群体遗传学研究的一个重要内容,有助于我们更清楚地了解群体的遗传变异、进化和复杂性状的遗传机制等。随着高密度SNP标记的出现,越来越多的研究利用SNP标记间连锁不平衡估计有效群体大小。文章采集北京地区中国荷斯坦牛2 093个样本,并利用牛SNP芯片(Illumina BovineSNP50,含5 4001 SNPs)进行基因型测定,估计不同世代中国荷斯坦牛的有效群体大小。质量控制标准设定为SNP检出率0.95,最小等位基因频率>0.05,样本检出率0.95,哈代温伯格平衡检验显著性水平P<0.0001。经过质量控制,共1 968个样本和38 796个SNPs用于连锁不平衡分析。文章选取SNP间距0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、15(Mb),估计中国荷斯坦牛在4世代之前有效群体大小。结果表明,中国荷斯坦牛的有效群体呈逐代下降趋势,至4世代前,中国荷斯坦牛平均有效群体为45头左右。     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.