利用回交法与Wx基因分子标记辅助选择培育糯性小麦

以中国春糯性位点全套近等基因系为研究材料,对小麦Wx基因的6个STS标记和1个CAPS标记进行了筛选。改良PCR扩增条件以及产物检测方式后,从这些标记中筛选出3个标记,包括鉴定Wx-A1、Wx-D1位点的2个共显性STS标记和Wx-B1位点的1个显性STS标记,用于本研究中糯性小麦的分子标记辅助育种。在育种过程中,首先配制全糯材料“98Y1441”与推广品种“川育12”的杂交组合,采用籽粒碘染法从其F2种子中选择全糯基因型个体与回交亲本川育12杂交,如此反复自交、回交,历经数代异地加代繁殖得到BC5F2代回交改良群体。利用上述3个分子标记从该群体中筛选出了8种Wx基因型,经卡方检验,其分离比符合3对基因的分离比例,其中基因型为aabbdd的植株有2株,直链淀粉含量分别为1.81%和0.82%,为全糯小麦;基因型为AAbbdd, aabbDD的部分糯性植株各有1株,直链淀粉含量分别为15.24%和17.57%。研究中获得的BC5 F2代群体的农艺性状接近回交亲本,并明显优于全糯材料“98Y1441”,表明采用回交法与Wx基因分子标记辅助选择相结合,有助于培育高产、优质的全糯和部分糯小麦。     

普通小麦品种农大399抗白粉病基因SSR和AFLP-SCAR分子标记

小麦白粉病是由布氏禾白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起,在小麦生产上发生最广泛的世界性病害之一。普通小麦品种农大399(系谱为Torino/2*2552//9516/3/5*石4185)是利用"滚动式加代回交转育"育成的高产、抗白粉病新品种。利用农大399和高感白粉病小麦品种石4185进行杂交,获得农大399/石4185的F1、F2分离群体和F2:3家系。对F1、F2分离群体和F2:3家系进行了苗期抗白粉病鉴定和遗传分析,结果表明:农大399对白粉菌生理小种E09的抗性受l对显性基因控制,暂命名为MlND399。通过BSA和分子标记分析,获得了与MlND399连锁的1个SSR标记Xcfd81和2个AFLP-SCAR标记SCAR203和SCAR112。其中MlND399与Xcfd81的遗传距离为0.2 cM,与SCAR203的遗传距离为1.0 cM,与SCAR112的遗传距离为1.2 cM。根据SSR标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系中的定位结果,将MlND399定位在小麦染色体臂5DSBin 0.67～0.78区间上。根据对抗白粉病基因的染色体定位结果,推测MlND399是Pm2基因。这些与MlND399连锁分子标记为利用农大399的抗白粉病基因进行抗病基因聚合和分子标记辅助选择育种奠定了基础。     

黄淮麦区小麦品种(系)中Yr26基因的SSR检测

选用与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18结合田间抗性鉴定,对239份黄淮麦区小麦品种(系)进行检测,以明确Yr26基因在黄淮麦区小麦品种资源中的分布.结果表明:共有35份品种(系)含有与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm18或Xgwm11的特征带,占检测样本的14.6%.在这35份材料中,31份田间抗性鉴定表现免疫至中抗,4份表现中感.分子标记检测与田间抗病性检测吻合度较好,该标记可以用于Yr26基因的分子标记辅助选择.综合分子标记和田间鉴定,31份小麦(系)含有Yr26基因,占102份抗病材料的30.39%.     

青海糯性春小麦综合标记辅助育种研究

选用全糯小麦品种‘糯麦1号’与青海主要栽培品种‘阿勃’杂交,综合利用改良碘染色法、SDS-PAGE法和Waxy基因的分子标记等,对杂交后代进行了鉴定筛选。最终从F2代鉴定出了5粒全糯种子,从F3代鉴定出8株Wx-B1亚基缺失的植株。对全糯株系F3代的农艺性状进行评价,5个全糯株系的综合农艺性状都优于‘糯麦1号’,与‘阿勃’较接近。测定全糯株系和Wx-B1亚基缺失植株F4代种子的直链淀粉含量,5个全糯株系F4代种子的直链淀粉含量接近于0,8个Wx-B1亚基缺失植株F4代种子的直链淀粉含量在总体上比‘阿勃’的直链淀粉含量低。研究表明,采用综合标记辅助选择可快速而准确地获得适合在青海栽培的全糯和部分糯性小麦。     

利用分子标记辅助选择改良珍汕97的稻瘟病抗性

利用回交育种中产生的回交群体，结合前人的研究结果构建了Pi1基因区域的局部分子标记连锁图，通过BC1F2家系的接种结果判断其基因型。将Pi1定位在RFLP标记RZ536与SSR标记RM144之间，图距分别为9．7cM、6．8cM，从而建立了一套完整的以PCR为基础的分子标记辅助选择体系。通过分子标记和抗性验证两种选择方式相结合，经过三代回交将Pi1区段快速导入受体亲本珍汕97B中。在BC3F1中利用15条ISSR引物扩增的167条随机分布在基因组中的多态性带筛选背景，得到4个背景较好的单株。经过纯合筛选及抗性验证后共得到17个带有抗性基因Pi1的改良珍汕97株系。试验表明微卫星标记在正向选择、负向选择及背景选择中都起到极大的作用。     

小麦糯性基因的多重PCR分子鉴定

采用多重 PCR 的方法, 对其反应条件进行优化, 以获得用于小麦糯性(Wx)基因分析的稳定PCR体系。应用两对引物, 分别扩增小麦 Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1 基因, 目的片段大小分别为: 230 bp/265 bp、854 bp和 204 bp。经反复验证, 结果准确可靠, 重复性好, 成本低, 可以在同一PCR反应体系中对 3 个Wx 基因进行同时筛选鉴定。该体系可用于 Wx 蛋白基因的分子标记辅助选择, 可以提高小麦淀粉品质评价和糯麦选育的效率。     

罗氏沼虾转录组SSR标记筛选及其与体质量相关性分析

研究通过转录组测序对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)SSR标记进行了发掘, 获得SSR位点18592个。随机选取了63个SSR位点设计引物并利用10个个体进行多态性位点筛选, 共获得31个具有多态的SSR标记, 利用其中19个SSR标记对全同胞家系群(FS)119尾虾及孟加拉F3代野生群(MJL)199尾虾的群体遗传多样性进行分析, 并对SSR位点与体质量性状进行关联性分析。结果表明: FS群体共检测到40个等位基因, 平均等位基因数为2.1053, 平均观测杂合度0.4525, 平均期望杂合度0.3804, 平均多态信息含量0.3076, 处于中度遗传多态水平; MJL群体共检测到65个等位基因, 平均等位基因数为3.4211, 平均观测杂合度0.4105, 平均期望杂合度0.4496, 平均多态信息含量0.3882, 处于中度遗传多态水平。 19个SSR位点与FS群体体质量没有相关性(P>0.05), 而在MJL群体中, 4个SSR位点与体质量显著相关(P<0.05)。对差异显著的位点进行不同基因型体质量性状的多重比较, MR28位点277/285基因型体质量均值极显著高于277/289和285/285基因型(P<0.01), 显著高于285/289、273/289、270/273和285/293基因型(P<0.05); MR32位点266/266和266/270基因型体质量均值显著高于270/270基因型(P<0.05); MR34位点210/214基因型体质量均值显著高于210/210和214/214基因型(P<0.05); MR45位点174/190基因型体质量均值显著高于182/182和182/190基因型(P<0.05)。研究结果为罗氏沼虾分子标记辅助育种奠定了基础。     

水稻长穗颈基因eui紧密连锁SSR标记获得

02428h是从半矮秆材料02428体细胞培养后代中发现的隐性高秆突变体, 其株高性状由1对长穗颈基因eui和1对半矮秆基因sd-1共同控制。以02428h与半矮秆材料南京11杂交的F₂为作图群体, 利用Gramene公布的SSR标记和根据NCBI中的BAC序列自己新开发的SSR标记, 将eui基因定位在第5染色体上的RM3673和RM0012之间, 两侧遗传距离分别为0.3 cM和1.0 cM, 为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。     

人工合成小麦抗白粉病未知基因的SSR标记

YAV-2/TEZ//A.SQ(895)是硬粒小麦与粗山羊草杂交获得的抗白粉病人工合成小麦。本研究利用人工合成小麦YAV-2/TEZ//A.SQ(895)与感白粉病的普通小麦品系品资50098杂交和自交获得的F2代群体及F3家系,在温室条件下鉴定群体的白粉病抗性。遗传分析结果表明,该抗白粉病基因为显性单基因遗传。利用647对小麦SSR引物进行了白粉病抗性基因的分子标记分析,结果表明该白粉病抗性基因与2A染色体的6个SSR标记连锁,与标记Xcfa2086的遗传距离最近,为11.8cM。     

分子标记辅助选育抗水稻条纹叶枯病的‘红血糯’种质

为了改良水稻‘红血糯’品种对条纹叶枯病的抗性,将‘秦稻2号’、‘香糯Q33’、‘青香糯’作为抗性的供体亲本配制杂交组合;同时选取了ST10、H21和STS11-43等3对显性分子标记用于亲本和F2群体田间抗病性的分子标记辅助检测。结果显示:(1)不同分子标记在亲本中的多态性不同,标记H21和STS11-43只有在‘红血糯’和‘香糯Q33’之间具有多态性,标记ST10在‘红血糯’与‘秦稻2号’、‘香糯Q33’、‘青香糯’之间都有多态性。(2)各个分子标记在不同杂交组合F2群体的室内分子检测显示,部分F2单株携带抗性基因条带,也有个别单株含有杂合抗病基因条带。(3)田间发病抗性检测显示,含有抗性基因的植株基本不发病,携带抗性基因的单株与田间发病情况调查结果基本相符,但对含有杂合抗病基因条带的抗病单株,其还需2~3代田间观察,纯化抗病基因。研究表明,分子检测结果与田间抗病性检测结果相符,3种分子标记可以用于‘红血糯’杂交后代的分子标记辅助检测,为改良‘红血糯’的条纹叶枯病抗性育种提供了可行的方法。     

NABIC marker database: A molecular markers information network of agricultural crops

In 2013, National Agricultural Biotechnology Information Center (NABIC) reconstructs a molecular marker database for useful genetic resources. The web-based marker database consists of three major functional categories: map viewer, RSN marker and gene annotation. It provides 7250 marker locations, 3301 RSN marker property, 3280 molecular marker annotation information in agricultural plants. The individual molecular marker provides information such as marker name, expressed sequence tag number, gene definition and general marker information. This updated marker-based database provides useful information through a user-friendly web interface that assisted in tracing any new structures of the chromosomes and gene positional functions using specific molecular markers.

Availability

The database is available for free at http://nabic.rda.go.kr/gere/rice/molecularMarkers/     

Biochemical Analysis of Metastasis-Related Ax Actin in B16 Mouse Melanoma Cells After Chemical Reversional Modulation and of Tumor Progression-Related A′ Actin in the Ontogeny of Human Malignant Melanoma

To examine the correlation between tumor metastasis and A^x actin in mouse melanoma and between tumor progression and A′, actin in human melanoma and further to investigate whether or not it is a generally existing principle, we studied the effects of reversion agents, which distinctly decrease metastatic ability of melanoma cells, on the appearance of A^x actin. Will an induced decrease in metasasis of established highly metastatic B16-F10 mouse melanoma cells cause the appearance of A^x actin? We also examined the appearance of A′ actin in eight human benign pigment cell tumors and nine human malignant melanoma tissues or cells in relation to tumor progression. In vitro treatment of B16-F10 cells with each of these agents suppressed metastatic ability of the cells injected intravenously into syngenic mice; however, none of the treated cells represented A^x actin in vitro. These results suggest that the appearance of A^x actin may be a result of long-term tumor cell progression leading to changes in gene level, but because the treatments with these agents were only carried out over a short period, they could not effect changes in gene level; thus, A^x actin appearance remained unchanged. Appearance of A′ actin was detected only in human benign pigment cell tumors such as nevus cell nevi, but not in malignant melanomas, which were also formed in a long period of tumor progression in vivo. These results suggest that A′ actin is a clinically useful marker to determine the prognosis and level of tumor progression of human pigment cell tumors.     

芽孢杆菌TS02特异RAPD标记的SCAR标记转化和验证

利用自主分离的蜡状芽孢杆菌菌株TS02, 采用RAPD方法对TS02及其同源性相近的5株芽孢杆菌(地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌) 进行了RAPD条带特异性分析, 从TS02基因组中筛选获得了一个533 bp的特异RAPD标记TSR1。TSR1克隆、测序后, 根据其序列设计出一对特异引物P1/P2进行扩增, 结果只在TS02中扩增得到目的片段, 而其余对照菌株扩增为阴性, 从而证明试验得到了在种水平上对该菌种进行准确鉴定的特异SCAR标记。     

芽孢杆菌TS02特异RAPD标记的SCAR标记转化和验证

利用自主分离的蜡状芽孢杆菌菌株TS02,采用RAPD 方法对TS02及其同源性相近的5株芽孢杆菌(地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌)进行了RAPD条带特异性分析,从TS02基因组中筛选获得了一个533 bp的特异RAPD标记TSR1.TSR1克隆、测序后,根据其序列设计出一对特异引物P1/P2进行扩增,结果只在TS02中扩增得到目的片段,而其余对照菌株扩增为阴性,从而证明试验得到了在种水平上对该菌种进行准确鉴定的特异SCAR标记.     

SRAP技术研究烟粉虱遗传多样性

采用AFLP、SRAP2种标记方法分别对2个烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius种群(一品红、甘蓝)的多态性进行分析。结果表明,(1)2种方法平均每对引物组合产生的条带数分别为29.4和21.8。(2)AFLP法每对引物组合产生10～23条多态性带,平均17.20条,多态性带的比例平均为57.93%。SRAP法每对引物组合产生5～18条多态性带,平均13.3条,多态性带的比例平均为60.59%。(3)前者的基因多样性范围为0.1503～0.2838,平均为0.2297;后者的基因多样性范围为0.0977～0.2911,平均为0.2332。证明利用SRAP技术和AFLP技术研究烟粉虱的遗传多样性是有效的。     

An integrated database to enhance the identification of SNP markers for rice

The National Academy of Agricultural Science (NAAS) has developed a web-based marker database to provide information about SNP markers in rice. The database consists of three major functional categories: map viewing, marker searching and gene annotation. It provides 12,829 SNP markers information including gene location information on 12 chromosomes in rice. The annotation of SNP marker provides information such as marker name, EST number, gene definition and general marker information. Users are assisted in tracing any new structures of the chromosomes and gene positional functions using specific SNP markers. AVAILABILITY: The database is available for free at http://nabic.niab.go.kr/SNP/     

陆地棉HB红花性状特异SCAR分子标记的开发

利用Operon系列引物筛选到1个与HB红花性状基因连锁的RAPD标记OPA15^1160,对差异条带进行克隆与核苷酸测序,根据测序结果设计SCAR引物,在HB红花近等基因系及其白花轮回亲本中进行PCR扩增程序优化和鉴定,筛选出一对引物可稳定扩增出与HB红花性状基因连锁的特异片段,获得了与HB红花性状基因紧密连锁的SCAR标记HB^-330。利用具黄色花瓣紫红色基斑的海岛棉与粉红花瓣的红叶棉等种质材料以7LHB红花近等基因系与白花轮回亲本杂交的F1、BC1F1、F2群体,对该SCAR标记的特异性与准确性进行了鉴定与验证,在红花植株中扩增出了330bp大小的片段而在白花植株中未扩增出,证明该标记准确性高、重复性好。HB红花是通过远缘杂交转自野生二倍体比克氏棉的性状,已成功地应用于性状标记杂交棉育种。该SCAR标记不仅为HB红花标记杂交种的纯度鉴定提供了有效技术手段,也为新品种保护提供了技术支持,促进了红花性状杂交种的分子标记辅助育种进程。     

QTL复合区间作图中标记筛选的效率及其影响因素研究

高效地筛选标记 ,是复合区间作图方法定位QTLs的基础。筛选出的主效标记和互作标记 ,除了用作控制背景遗传效应外 ,在定位具有上位性效应的QTLs时 ,还将用于构筑两维搜索区间。因而 ,标记筛选的效率将直接影响QTL定位的功效和精度。通过对不同方法筛选标记的效率进行模拟研究 ,发现回归方法明显优于随机效应预测方法 ,同归方法中又以前向选择法简单有效。普通遗传力和基因型×环境互作遗传力的增加都能提高标记筛选效率 ,前者对主效应较大的QTLs影响明显 ,后者对主效应较小的QTLs作用较大。过多过密的标记会降低标记筛选效率 ,其中密度增加对标记筛选的负作用更为突出。为了缓解标记筛选效率制约QTL定位功效的缺陷 ,可以用多环境下筛选出的标记共同构建两维搜索区间     

植物功能性靶向基因标记的研究进展

随着功能基因组学的发展,分子标记技术正朝着功能性靶向基因标记的方向发展。因功能标记是根据与表型紧密相关的功能基因内部特定区域多态性基序开发而来的,所以此类标记不需要进一步的验证就可在不同的遗传背景下确定等位基因的有无。从靶向基因标记和功能标记、保守DNA和基因家族标记、转座子标记、抗性基因标记、RNA标记和靶向指纹标记几方面综述了植物功能性靶向基因标记的研究进展,旨在为分子标记的开发与应用提供理论基础。     

筛选与尼罗罗非鱼性别相关的AFLP标记

尼罗罗非鱼(Tilapia)隶属于鲈形目(Perciformes)、鲈形亚目(Percoidei)、丽鱼科(Cichildae)的热带性鱼类,是联合国粮农组织向全世界推广的优良养殖鱼类,已成为世界性的主要养殖对象之一。由于繁殖快、成熟早,养殖过程中极易造成繁殖过剩,密度过大,个体过小等不利情况;另外,尼罗罗非鱼的雌雄个体之间具有明显的生长差异,从而影响产量的提高。目前解决这一问题最为理想的措施是单性养殖全雄鱼,这样既可以防止过度繁殖,又可利用雄鱼的生长优势。但是由于缺乏性别或性染色体特异的分子遗传标记,遗传性别的准确鉴定问题也一直是罗非鱼类性别控…