山羊基因组与遗传变异图谱研究进展

高通量测序技术和生物信息学的发展极大的促进了山羊分子生物学研究。山羊参考基因组的不断完善以及基因组重测序技术的应用,在全基因组水平上发现了大量的遗传变异信息(SNP、Indel和CNV),丰富了山羊分子群体遗传学研究利用的分子标记。综述了山羊参考基因组组装和全基因组变异图谱的构建及其在山羊上的研究进展,以期为进一步利用分子遗传标记进行山羊的各种性状的遗传基础研究和遗传资源保护利用提供科学依据和参考。     

全基因组测序在重要家畜上的研究进展

全基因组测序研究主要包括通过不同测序技术和组装比对方法,获得某物种的全基因组序列图谱,及在此基础上构建物种全基因组遗传变异图谱进行个体或群体遗传多样性、选择信号或起源进化等方面的研究。利用单核苷酸多态性(SNP)、插入和缺失(Indel)和拷贝数变异(CNV)等遗传变异作为分子标记,全基因组测序研究已经在家畜起源进化、驯化、适应性机制、重要经济性状候选基因、群体历史动态等方面取得了许多重要的研究成果。本文主要对近几年全基因组测序在常见家畜(猪、马、牛、羊等及其近缘物种)的取得的重要研究成果进行了综述,并讨论了全基因组测序的优势、缺点及在生产中意义。此外,对基因组测序研究的未来发展进行了归纳及展望,以期为今后家畜重要经济性状的功能基因定位和物种起源、驯化研究提供参考。     

农业其它

923843RFLP在分析桃遗传连锁图谱中的应用〔英〕/Eld-redge,L.…f Hortseienee一1992,27(2)一160一163〔译自DBA,1992,11(9),92-05149〕 利用桃(P,“:。s尹ers云ca)作为模型植物,借助于RFLP研究了桃的基因组组成。从其各个品种叶组织分离出基因组DNA,用之构建基因库。再用携带着存在于基因组内特定位点的DNA序列的DNA探针筛选RFLP“。初步结果表明,60%的克隆DNA以低拷贝数存在于桃基因组内。对其序列进行筛选和鉴定后,发现存在多态现象,这足以制备RFLP图谱。在各个桃品种中约33%cDNA克隆和20%基因组克隆出现RFLP。两个家系…     

对家蚕第18连锁群隐性基因elp、ch-2和mln测交系的分子定位分析

家蚕长形卵(elp)、第二隐性赤蚁(ch-2)、暗化型(mln)均为第18染色体上的隐性突变, 在经典连锁图谱上的顺序和遗传距离已经排定。文章采用正常卵、正常黑蚁及正常白蛾品种P50与包含此3个隐性突变的三隐性测交系W18组配正反交群体, F1回交W18后获得回交群体(P50×W18)♀×W18♂ 和W18♀×(P50×W18)♂, 分别记作BC1F和BC1M, 利用已构建的家蚕SSR分子连锁图谱和根据家蚕基因组精细图设计的STS标记, 对这3个突变基因elp、ch-2、mln进行了分子定位研究, 并根据家蚕基因组精细图, 将第18连锁群的经典遗传图、分子连锁图和基因组物理图进行了对应。整合后的图谱遗传距离为94.2 cM, 突变基因和分子标记的排列顺序分别与形态标记连锁图和基因组精细图相一致, 研究结果对家蚕第18 染色体上其他突变的定位与克隆有重要的借鉴作用。     

利用两个测序水稻品种构建微卫星连锁图谱

利用已完成基因组测序的两个水稻品种日本晴和931l的数据库成功开发出水稻微卫星新标记,并利用由90个单株组成的日本晴×9311 F2作图群体,构建了一张包含152个SSR标记位点、覆盖基因组总长度2 455.7 cM的连锁图谱,有46个SSR新标记为自主开发,该图谱标记间的平均遗传距离为16.16 cM;并将未能在Temnykh等人(2001)构建的图谱上定位的微卫星标记RM345和RM494定位在第6染色体上.通过与Temnykh等人(2001)和兰涛等人(2003)所构建的图谱从作图群体的类型和大小、标记的类型和数量、标记在染色体上的线性排列顺序等几个方面进行比较,所绘制的图谱其标记在染色体线性排列上与Temnykh等人绘制的图谱具有很高的一致性,达93.81%.     

水稻籼粳交F2、F6群体遗传连锁图谱的比较分析

以部分基因组和全基因组测序水稻籼稻(O sativa L. indica)品种“培矮64S”(Pei’ai 64S♀)和粳稻(O sativa L. japonica)品种“日本晴”(Nipponbare♂)为构图亲本, 选取F2代180个株系为作图群体, 构建含138个微卫星位点的水稻遗传连锁图谱, 覆盖基因组2 046.2 cM, 平均图距17.1 cM, 即F2 图谱; 采用单粒传法获得F2:6 代330个株系, 用相同的多态性标记分析F6群体, 构建含92个标记连锁图谱, 覆盖基因组2 563.5 cM, 平均图距27.86 cM, 即F6图谱; F2、F6图谱在连锁群数、定位标记数、标记的位置顺序、遗传图距、平均图距等方面发生了较大变化, 并对产生这些差异的原因进行了初步分析。     

羊重要性状全基因组关联分析研究进展

全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)是一种复杂性状功能基因鉴定的分析策略,已成为挖掘畜禽重要经济性状候选基因的重要手段。随着绵羊和山羊基因组完成和公布,以及不同密度的SNP (single nucleotide polymorphism)芯片的推出并进行商业化推广,不仅大大丰富了羊标记辅助选择可利用的分子标记,而且还为开展重要性状的分子机理的探索提供了重要技术支撑。本文主要针对羊角、羊毛、羊奶、生长发育、肉质、繁殖和疾病等重要性状的GWAS研究所用的群体、主要研究方法和研究结果进行了综述,并对GWAS方法研究现状进行了归纳,以期为进一步利用GWAS进行羊的各种性状的遗传基础研究提供参考。     

致病性奈瑟菌基因组图谱的研究与应用

淋病奈瑟菌（Ｎｇ）和脑膜炎奈瑟菌（Ｎｍ）是２种对人类致病的病原性奈瑟菌。本文综述近年来对这２种致病菌全基因组图谱研究中所获的重大进展,并且介绍了构建全基因组物理图谱和序列图谱的基本方法,以及Ｎｇ和Ｎｍ参考菌株全基因组图谱的重要特征。全基因组图谱的完成对未来研究致病机制和发展新一代疫苗均具有重要的参考意义。     

代谢组学在家养动物遗传育种中的应用

代谢组学是使用分析化学技术对生物样品(如乳液、血浆、血清等)中的大量小分子代谢物进行全面鉴定和定量分析,已经广泛应用于生物医学、营养学、作物学和畜牧学研究中。最初,代谢组学主要应用于畜牧生产中的非遗传学研究。目前,随着生理基因组学、生理遗传学研究的增多,越来越多的研究者开始利用代谢组学的技术和方法开展动物遗传育种研究。本文综述了代谢组学检测技术与平台特点及代谢组学在动物遗传学与基因组中的应用,着重总结了动物代谢分子遗传参数估计、品系(品种)间代谢图谱差异、代谢组全基因组关联分析、筛选影响重要经济性状的生物标记等领域的研究进展,讨论了代谢组学研究还需亟待解决的问题。本文通过综述代谢组学在动物育种中的研究进展,旨在为进一步利用代谢组学技术开展动物重要经济性状的遗传基础研究提供参考。     

大肠杆菌基因组图谱研究进展

大肠杆菌分布广泛,是微生物遗传学和分子遗传学重要的研究对象,对大肠杆菌遗传学研究的许多重要发现,加学了我们在分子水平上对生物遗传机制的理解;同时由于我们对大肠杆菌遗传背景有较深的了解,大肠杆菌在基因工程研究中占据着不可替代的重要地位。本文拟将大肠杆菌基因组图谱研究方向的进展作一简要综述。 大肠杆菌基因组是由超螺旋的环状DNA分子所组成,其长度为4710.4千碱基对(kb)。大肠杆菌基因组图谱有下列三种表现形式。     

研发动态

中国烟草基因组数据库(1.0版)开放运行中国烟草基因组数据库(1.0版)近日面向行业开放运行。数据库设在国家烟草基因研究中心,储存了去年底绘制的绒毛状烟草和林烟草全基因组序列图谱的所有原始数据以及基因注释结果,总数据量将近7T。这两张序列图谱是目前已知植物基因组序列图谱中基因组最大、组装精度最高、组装     

小麦大面积种植品种与骨干亲本的遗传差异解析

为了解小麦大面积种植品种和育种骨干亲本的遗传差异特点,利用分布于小麦全基因组的428个SSR标记对4个大面积种植品种和4个骨干亲本进行了比较分析。结果表明,8个材料间的遗传距离变异范围为0.460~1.126,平均0.876,其中骨干亲本间的平均遗传距离(0.955)高于大面积种植品种(0.718)。骨干亲本中检测到的等位变异数较大面积种植品种高16.4%,前者的平均等位变异(2.90)也略高于后者(2.43)。从不同基因组和染色体来看,骨干亲本在A、B和D基因组上及19对染色体(除了2D和6D)的平均等位变异均高于大面积种植品种。以上分析表明骨干亲本的遗传异质性高于大面积种植品种。进一步比较二者的分子差异,发现骨干亲本中有518个特有等位变异(在大面积品种中没有出现),其中Xwmc513和Xbarc59为骨干亲本共有位点,大面积品种中也检测到315个特有等位变异,其中Xp3029、Xwmc235、Xgwm518、Xgdm43、Xbarc146和Xcfd80为共有位点。前人研究表明骨干亲本的一些染色体区段传递给了大面积种植品种,在它们的形成中发挥了重要作用。本研究发现的特异位点可能是遗传研究中除了骨干亲本重要位点之外的一些需要重点关注的基因组区域,进一步研究有助于解析一个品种是被大面积推广利用或成为骨干亲本的形成原因。     

甘蔗基因组研究进展

甘蔗基因组庞大(10 Gb)且为高倍体(5x~16x),甘蔗基因组的研究相对滞后。随着生物技术发展,如测序组装(Pacbio、Hi-C)、分子标记以及荧光原位杂交(FISH)技术,实现了对高粱、水稻以及小麦等多种禾本科植物有关的基因组研究工作。这些重要技术为研究甘蔗基因组提供了新手段。该文综述了甘蔗的起源、分类、图谱的构建,与近缘种的共线性,基因组结构以及核型演化等甘蔗的基因组学特征,以期为甘蔗基因组深入研究提供参考。     

0#柴油对斑马鱼基因组DNA和环境DNA遗传毒性的RAPD比较

研究利用随机扩增多态性DNA (Random Amplified Polymorphic DNA, RAPD)技术, 以斑马鱼基因组DNA和其养殖水体中的环境DNA (environmental DNA, eDNA)为模板, 检测0#柴油可溶性组分对斑马鱼(Danio rerio)遗传毒性的影响。结果显示, 通过基因组DNA和eDNA扩增的RAPD图谱均可检测到0#柴油对斑马鱼的遗传毒性。在未受到柴油暴露时, 斑马鱼基因组DNA和水环境中eDNA在96h内的RAPD图谱均无明显变化; 在不同浓度的柴油暴露下, 随着暴露时间(0、24h、48h、72h、96h)延长, 基因组DNA和eDNA的多态性位点减少, 模板稳定性降低; 随着柴油浓度(15%、50%、100%)的增加, 基因组DNA和eDNA的多态性位点也减少, 模板稳定性降低。这表明0#柴油对斑马鱼基因组DNA和eDNA的遗传毒性均呈现时间-效应和浓度-效应关系, 并且无论以斑马鱼基因组DNA还是eDNA为模板, 柴油暴露组和未进行暴露的对照组的RAPD扩增图谱条带变化趋势一致。研究结果为通过RAPD技术检测柴油对水生生物的遗传毒性提供了新的研究思路和技术手段。     

微生物完整基因组测定中的Gap closure策略

微生物基因组空缺区域(Gap)中可能存在重要的生物学信息,如果无法补齐所有Gap,不仅不能获得完整的基因组图谱,还会给后续的基因组信息解读造成很大困难。而基因组空缺区域填充(Gap closure)是获得微生物基因组完成图的关键,本文结合作者以及借鉴上海人类基因组研究中心在微生物基因组Gap closure中的经验,针对微生物基因组Gap closure常用的6种策略:参考序列比对、多引物PCR、基因组步移、基因组文库克隆末端测序、末端配对(Paired-End)以及基因组光学图谱技术进行综述。     

基于流式细胞技术的灵芝基因组大小估测

以药典规定的灵芝正品来源灵芝Ganoderma lucidum作为研究对象,利用已完成全基因组测序的黑曲霉Aspergillus niger作为内标,通过机械破碎菌丝体的方法获得合适浓度的细胞核悬液,碘化丙啶荧光染色后成功应用流式细胞术进行基因组大小估测。经过优化材料培养、样品制备、上机分析等实验条件,估测得出灵芝基因组大小(48.98±0.60)Mb,为灵芝基因组学研究提供重要数据。该方法简捷稳定,在蕈菌范围内,首次得到了全基因组测序数据与光学图谱结果验证,为蕈菌基因组学研究提供重要技术平台。     

基于SRAP分子标记的冰草遗传连锁图谱构建

构建高密度遗传连锁图谱是冰草抗性、品质、产量等重要性状QTL精细定位及标记辅助育种研究的基础。该试验以四倍体杂交冰草F2群体的202个分离单株及其亲本为材料,利用SRAP分子标记技术和Join Map 4.0作图软件对冰草的遗传连锁图谱进行了构建。结果表明:(1)共筛选出22对多态性好、标记位点清晰稳定的SRAP适宜引物,对冰草杂种F2分离单株的基因组DNA进行PCR扩增,共获得510个SRAP多态性标记位点,其比率占88.2%。(2)偏分离分析表明,偏分离标记比率仅为14.12%,符合遗传作图的要求。(3)成功构建了冰草的SRAP分子标记遗传连锁图谱,该图谱有14个连锁群、510个标记,连锁群间长度范围86.4～179.0cM,覆盖基因组总长度1 912.9cM,标记间平均间距3.75cM,为高密度遗传图谱。     

绿豆基因组研究进展

绿豆是亚洲国家重要的经济作物。绿豆基因组的研究工作已开展多年,至今已经发布了6张遗传连锁图谱,然而还未有一张图谱的连锁群数与绿豆(2n=2x=22,n=11)的染色体基数一致。近年来,豆科植物比较基因组学的研究成果,为绿豆遗传连锁图谱的发展提供了新的思路。通过将绿豆遗传连锁图与其他豆类连锁图比较发现,绿豆与小豆、豇豆、普通菜豆、大豆、藊豆以及豆科模式植物—蒺藜苜蓿的基因组间有不同程度的保守性,其中尤以绿豆与普通菜豆基因组间共线性水平高。本文分别从绿豆遗传连锁图谱构建、比较基因组作图以及抗豆象基因定位等方面进行了综述,以期为绿豆遗传研究工作者提供参考。     

利用分子标记和水稻籼粳交双单倍体群体进行遗传作图研究

利用“圭 630”(籼稻 ,Oryza sativa subsp.indica) /“0 2 4 2 8”(粳型广亲和品种 ,O.sativa subsp.japonica)的 F1代花药培养双单倍体植株 ( DH)群体和 RFLP标记构建了一张水稻分子连锁图谱。图上有 2 33个标记 ,覆盖基因组约 2 0 70 c M( centimorgan) ,定位了 2 5个 RFLP新标记、2个染色体端粒和水稻落粒性基因 sh- 2。亲本间的 RFLP主要来源于碱基取代 ,少数来源于 DNA结构的变化。RFLP标记在图谱上的排序与其它图谱基本相同 ,但标记在染色体间和染色体内分配不均 ,这可能与染色体间的遗传稳定性和染色体内的区段变异性 ,以及各区段交换重组活性不同有关。     

猪的基因图谱及数量性状位点定位

在人类基因组计划的带动下,猪的遗传连锁图谱和细胞遗传学图谱有了较大的进步,利用目前猪基因组图谱的研究成果,通过基因组扫描法和候选基因法,可以对猪重要经济性状的主效基因位点进行区域定位,进而图位克隆,找到主效基因,为现代遗传育种奠定理论基础。