甜瓜抗白粉病基因SRAP分子标记筛选

以感白粉病甜瓜A120和抗白粉病甜瓜A119为亲本构建F2代分离群体,采用BSA和SRAP相结合的方法筛选与甜瓜抗白粉病基因相连锁的分子标记.结果显示,294条SRAP引物中有6条引物在抗病与感病池间表现出多态性;对8个高抗和8个高感单株进行扩增,引物me46em51和me3em6分别在高感单株中扩增出210 bp和205 bp的多态性条带,而高抗单株无此扩增带,与抗病、感病池结果一致.采用JoinMap3.0软件进行连锁分析,两标记与抗白粉病基因的连锁距离分别为18.2 cM和23.4 cM,初步推测本实验中甜瓜白粉病抗性为隐性多基因控制.     

金线兰及近缘种植物遗传多样性ISSR分子标记分析

利用ISSR分子标记技术对我国不同地区收集的金线兰及其近缘种种质资源进行亲缘关系及遗传多样性分析。结果显示:9条ISSR引物在50份材料中共扩增条带156条,其中多态性条带155条,多态性比率达99.36%;UPGMA树状图分析显示,样本总体相似系数介于0.56~0.90之间,在相似系数0.65处可分4大类群,其中金线兰主要集中于A大类群。A大类群又可分为3个亚类5个小亚类,亚类中不同地区来源的金线兰种质没有明显的界限。去除部分地区来源不明材料,46份材料依不同地理来源分成8个种群,其中福建野生金线兰4个种群,二者Nei's基因多样性指数(H)分别为0.322和0.295,处兰科植物中等水平;种群遗传分化系数(Gst)分别为0.328和0.240,处兰科植物较低水平。AMOVA分析显示样本种群内变异指数87%,种群间变异指数13%,表明种群间可能存在基因交流。     

普通菜豆抗炭疽病基因鉴定与分子标记

菜豆炭疽病是世界菜豆生产中的主要病害之一,使幕豆产量和品质受到严重影响,对抗炭疽病基因的研究可以为培育抗炭疽病品种奠定基础。幕豆炭疽病病菌生理分化比较复杂,由于菜豆品种的抗病性和地域不同,菜豆炭疽菌的致病性分化不同。10个已知抗炭疽病基因中,9个基因（Co-1、Co-2、Co-3／Co-9、Co-4^2、Co-5、Co-6、Co-7、Co-10）已被确认为独立显性基因,其中Co-3／Co-9是等位基因;Co-1、Co-4和Co-9存在等位基因,co-8为隐性基因。除Co-5、Co-7和co-8三个基因还没有被定位外,其他基因被定位在不同的连锁群上。     

ISSR分子标记在棉花遗传育种上的应用

ISSR是一种近些年发展起来的基于微卫星序列的新型分子标记。阐述了ISSR的基本原理、特点及其在棉花遗传多样性与亲缘关系分析、种质鉴定、遗传图谱构建、基因定位及标记辅助选择育种等方面的应用和进展。     

ISSR分子标记及其在植物遗传学研究中的应用

ISSR分子标记是在SSR标记基础上发展起来的一种新技术,其基本原理是在SSR的5′或3′端加锚1~4个嘌呤或嘧啶碱基,然后以此为引物,对两侧具有反向排列SSR的一段基因组DNA序列进行扩增。重复序列和锚定碱基是随机选择的,扩增产物经聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶电泳分离后,每个引物可以产生比RAPD方法更多的扩增片段,因此,ISSR标记是一种快速、可靠、可以提供有关基因组丰富信息的DNA指纹技术。ISSR标记呈孟德尔式遗传,在多数物种中是显性的,目前已广泛用于植物品种鉴定、遗传作图、基因定位、遗传多样性、进化及分子生态学研究中。ISSR Markers and Their Applications in Plant GeneticsWANG Jian-boKey Laboratory of MOE for Plant Developmental Biology,Wuhan University,Wuhan 430072,ChinaAbstract:Recently,inter-simple sequence repeat (ISSR) markers have emerged as an alternative system with reliability and advantages of microsatellites (SSR).The technique involves amplification of genomic segments flanked by inversely oriented and closely spaced microsatellite sequences by a single primer or a pair of primers based on SSRs anchored 5′ or 3′ with 1-4 purine or pyramidine residues.The sequences of repeats and anchor nucleates are arbitrarily selected.Coupled with the separation of amplification products on a polyacrylamide or agarose gels,ISSR amplification can reveal a much larger number of fragments per primer than RAPD.It is concluded that ISSR technique provides a quick,reliable and highly informative system for DNA fingerprinting.ISSR markers are inherited in Mendelin mode and segregated as dominant markers.This technique has been widely used in the studies of cultivar identification,genetic mapping,gene tagging,genetic diversity,evolution and molecular ecology.Key words：molecular markers; ISSR; plant;applications     

用ISSR分子标记鉴别东北地区黑木耳生产菌株的研究

利用ISSR分子标记对东北地区黑木耳生产菌株进行了分子鉴别,结果表明在选用的20个UBC-ISSR引物中,有10个引物能对供试的27个黑木耳菌株基因组DNA进行扩增,获得的指纹图谱清晰稳定、多态性强。用NTSYS软件进行聚类分析,相似水平在0.75时,可将27个供试黑木耳菌株分为3个组群。研究结果说明ISSR分子标记,可以有效地用于黑木耳生产菌株快速准确鉴别,是黑木耳指纹图谱分析的理想手段。     

DNA分子标记和基因定位

总结了现代分子生物学所发展出来的各类分子标记,并对分子标记应用的一个重要方面－－基因定位进行了详细阐述。     

甜瓜果肉颜色相关的分子标记开发和应用

橘色果肉是当前甜瓜育种中的重要性状之一。该研究根据橘肉甜瓜材料与非橘肉甜瓜材料,在甜瓜橘色果肉控制基因(CmOr)缺失位点(Insert/Deletion)开发出了InDel-Or1标记。利用InDel-Or1标记对28份甜瓜材料进行基因型检测。结果显示:橘肉甜瓜表现为非缺失带型或杂合带型,非橘肉材料表现为缺失带型,标记多态性与果肉颜色共分离。进一步利用InDel-Or1对2个由白色果肉与橘色果肉杂交得到的F2分离群体进行果肉颜色的鉴定,检测准确率分别为97.4%和95.3%。研究表明,InDel-Or1标记在甜瓜果肉颜色的实际鉴定中具有较高的准确性,能够大大提高育种选择的效率,缩短育种周期。     

利用ISSR分子标记检测空间诱导罗汉果DNA突变

为探究太空环境对罗汉果造成的诱变效应,筛选罗汉果新品种培育优异种质,该研究运用ISSR分子标记技术,对28个航天诱变罗汉果及主栽品种进行了全基因组多态性检测和聚类分析。结果表明:从100个ISSR引物中筛选得到17个引物,共扩增出157个条带,其中83条具有多态性,多态条带百分率为52.87%,遗传相似系数范围为0.707~0.987。根据UPGMA聚类图,28个罗汉果样本可以分为3类:聚类Ⅰ为航天种质B6♂和B3♀;聚类Ⅱ为航天种质A1♀、A14、A18♂与主栽品种;聚类Ⅲ中都为航天罗汉果种质。上述结果暗示A1♀、A14、A18♂与其他航天种质已经产生了一定的遗传分化,具有与主栽品种相似的遗传背景,可能获得了有益突变。该研究结果为罗汉果新品种培育和杂交亲本选配提供了科学依据。     

西瓜甜瓜质量性状的分子标记与定位研究进展

分子标记在作物育种、资源遗传多样性分析、遗传图谱构建等方面有着广泛的应用,常见的分子标记方法主要有RFLP、RAPD、SSR、AFLP、SCAR、CAPS、SNP等.迄今为止,国内外学者已经利用分子标记技术对西瓜和甜瓜的20多个质量性状进行了标记和定位.本文主要对西瓜和甜瓜质量性状的分子标记和定位研究进展进行了综述,发现RAPD标记使用最多,而更具优势的SSR标记使用较少;对抗病虫等育种相关的基因研究较多,且多数标记遗传距离偏大,达不到图位克隆的要求,而对西瓜和甜瓜遗传基础相关的基因研究较少.     

锌锰钛对接种放线菌剂甜瓜幼苗生长及诱导抗病性的影响

以陕甜3号甜瓜幼苗为材料,采用基质育苗、大田栽培法,研究了2种放线菌剂(Act28和康照)育苗接种和育苗移栽双重接种条件下,微量元素锌、锰、钛对甜瓜植株生长及诱导抗病性的影响.结果显示:(1)与单施菌剂相比,在育苗接种Act28并配施微量元素条件下甜瓜植株总鲜重、根鲜重和蔓叶鲜重分别显著增加31.5%、39.5%和31.5%,在双重接种Act28配施微量元素条件下分别显著增加40.5%、17.6%和40.7%.(2)与单纯菌剂接种相比,在育苗接种和双重接种Act28并配施微量元素下甜瓜叶片过氧化物酶活性分别降低4.4%和10.2%,丙二醛含量分别增加10.9%和16.6%;甜瓜叶片多酚氧化酶、过氧化物酶活性及可溶性蛋白含量在育苗接种康照并配施微量元素下分别较育苗接种康照降低2.2%、38.0%和5.0%,丙二醛含量增加17.7%.(3)甜瓜根系多酚氧化酶活性和丙二醛含量在育苗接种Act28配施微量元素处理下较育苗接种分别显著增加30.7%和42.6%,而在Act28双重接种配施微量元素与双重接种处理间无明显变化;甜瓜根系过氧化物酶活性在育苗接种Act28、康照与微量元素配施处理下,分别较2种菌剂育苗接种处理显著降低14.7%、34.3%,苯丙氨酸解氨酶活性分别明显降低14.9%、21.9%.研究表明,菌剂Act28育苗接种或育苗移栽双重接种条件下,锌、锰、钛溶液对甜瓜植株生长具有显著的促进作用,且微量元素效应与接入的菌剂种类及接种方式有关;微量元素溶液对甜瓜防卫酶活性及抗性物质含量等无显著影响或具有一定程度的负效应,从而导致甜瓜诱导抗病性下降.     

甜瓜蔗糖转化酶基因的密码子偏好性分析

以甜瓜蔗糖转化酶基因序列为材料,研究甜瓜蔗糖转化酶基因密码子偏好性,为改良甜瓜风味与品质提供理论依据。运用在线分析软件Codon W对甜瓜蔗糖转化酶的编码序列(Coding sequence,CDS)进行密码子分析,利用Mobyle在线工具分析同义密码子相对使用度(RSCU)、有效密码子数(ENC)、GC及GC1s、GC2s、GC3s含量。甜瓜蔗糖转化酶基因偏好于以A或T结尾的密码子。密码子ATT、GTT和AGA的RSCU值都大于1,属于共同偏好使用的密码子,而密码子GCG、CGG的RSCU值小于1,属于使用频率较低的密码子。发现密码子偏好性与亲缘关系的远近有一定的关系。要实现目的基因在外源表达系统中的成功表达和提高其表达量,可通过增加目的基因剂量,目的基因密码子优化,改善培养条件等方法实现,其中目的基因密码子优化起到了关键作用。     

甜瓜花粉母细胞减数分裂及雄配子体的细胞学研究

以薄皮和厚皮类型甜瓜为试材,采用改良的染色体制片方法,系统观察了甜瓜花粉母细胞的减数分裂及雄配子体发育的过程,结果表明:(1)甜瓜细胞核减数分裂的同步性较高,细胞质是同时型分裂,在细胞核分裂的过程中,核仁在前期Ⅰ到中期Ⅰ逐渐消失,在前期Ⅱ再次出现,随后消失,染色体在前期Ⅰ到中期Ⅰ逐渐收缩,变得清晰,至末期Ⅰ变得模糊,在前期Ⅱ再次清晰;(2)2种类型甜瓜终变期的染色体构型都以环状二价体为主;(3)在后期Ⅱ,观察到染色体的垂直和平行2种分离方式;(4)在前期Ⅰ和前期Ⅱ,伽师瓜"形成了多个较小的核仁,呈现一定的特殊性;(5)雄配子体发育经历了单核期和双核期,最后形成了成熟的花粉粒.研究表明,薄皮和厚皮类型甜瓜减数分裂的染色体行为基本一致,没有明显差异;伽师瓜"的核仁数量表现特殊可能与其长期的生态适应性有关.     

甜瓜STK类R基因同源序列的克隆与分析

以植物丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类( serine-threonine kinase,STK)抗病基因产物催化结构域I和Ⅸ的保守氨基酸序列( FGK/V/L/SVYK/RG,DY/IYSF/YGV/I/M)设计简并引物,对甜瓜(Cucumis melo L.)基因组DNA进行PCR扩增,得到大约500 bp的目的条带,通过重组质粒克隆并经PCR检测后得到12条不同的DNA序列,命名为tg1～tg12,其中tg2、tg5、tg9和tg12(Genbank登录号为JN646853 ～JN646856)可以编码完整的氨基酸序列.Blast分析结果显示:4条序列均具有ATP结合部位、底物结合部位和激酶结构域的活化环(A-loop)等,属于典型的蛋白激酶基因家族,可能是STK类R基因的同源序列片段;4条序列与蓖麻(Ricinus communisL.)的STK同源性均较高.氨基酸序列比对结果显示tg2、tg5、tg9和tg12均具有R基因的9个保守结构域,为STK类候选抗病基因类序列.分子系统树显示tg2、tg5、tg9和tg12与已知的R基因(Pto、Lr10和Lectin)在氨基酸水平上的相似性仅为33.5％ ～53.4％,且4个甜瓜同源序列的氨基酸相似性也较低,表明甜瓜RGAs标记可能具有较高的特异性.     

2个甜瓜品种高效再生体系的建立

以甜瓜厚皮品种绿宝石和薄皮品种甘甜一号为材料,研究了5d龄无菌苗的子叶外植体在附加6-BA和IAA的不同浓度组合培养基上的分化情况.结果表明:2个品种在不定芽和愈伤组织的分化上存在着较大的差异,绿宝石在含有6-BA2.0mg·L-1的分化培养基上的不定芽诱导率最高,达93.75%;而甘甜一号品种在含有6-BA1.0mg·L-1和6-BA2.0mg·L-1的分化培养基上的不定芽分化频率均为100%.另外,随着IAA浓度的增大,疏松愈伤组织的分化均有加重的趋势;而提高6-BA的浓度,虽然分化进程有所加快,但玻璃化-褐化程度加重.本项研究为应用转基因技术改良甜瓜品种的重要育种性状奠定了组织培养方面的基础.     

遮荫对甜瓜叶片光合特性的影响

以适宜不同栽培条件的3个甜瓜品种为材料,研究了遮荫对其光合色素含量、净光合速率及比叶重等叶片特性的影响。结果表明:与正常光照相比,遮光处理能诱使甜瓜叶片叶绿素和类胡萝卜素含量显著提高,叶绿素a/b显著降低。全光照条件下,3个甜瓜品种的净光合速率日变化曲线均呈双峰型,有明显的\"光合午休\"现象,而在遮荫条件下则呈单峰曲线变化,且光合峰值出现的时间比全光照下推迟;遮光条件下甜瓜叶片气孔导度日变化曲线与其净光合速率日变化类似。3个品种间比叶重在全光照条件下差异不显著,但遮荫显著降低了壮龄叶片的比叶重,且遮荫强度越重,比叶重越小;品种‘黄河蜜3号’壮龄叶的比叶重降幅(31.83%)显著大于‘银帝’(27.22%)和‘玉金香’(26.01%)。可见,遮荫降低了甜瓜叶片的净光合速率和功能叶片的比叶重,植株通过增加自身叶片光合色素含量以增强对环境的适应性,缓解遮荫对其的影响,品种‘银帝’表现出较强的耐弱光性。