粳稻品种秋光空间诱变突变体的微卫星分析

随机选用121对分布于水稻12条染色体上的微卫星引物对经卫星搭载的水稻品种秋光突变后代(SP10)7个株系进行分子检测,结果发现突变系与亲本秋光之间存在着不同程度的多态性,多态性位点的多少随突变系与原种间差异大小而变化;多数突变系和原种相比都存在多个位点突变。实验结果表明空间诱变可使植物DNA分子多个区段内发生重复或缺失等结构性变异,其诱变机理和一般的诱变因素导致DNA少数碱基发生点突变不同。     

空间搭载诱导水稻种子突变的分子标记多态性分析

以卫星空间搭载广东水稻品种特籼占13干种子,返地种植后经5代选择、培育,获得一批形态及育性变异的突变体及品系（种）,如株高变矮,稻穗变大,雄性不育等。为了探索空间诱变的本质,对选出的6个突变体及2个优良品系,选用了130个10－mer随机扩增多态性DNA（RAPD经物和17对扩增片段长度多态性（AFLP）引物组合,分别对其基因组DNA进行多态性位点扫描分析,两种方法的结果均显示：不同的突变体与原种DNA之间存在不同程度的多态性差异,且由两法得到的结果较接近,为6％－12％。此结果从分子水平上进一步证明了空间环境确实对植物种子存在诱变作用。     

氩离子激光照射对类球红细菌的诱变效应及对辅酶Q10产生量的影响

以低产量辅酶Q10类球红细菌为亲本,以氩离子激光为诱变源,对其幅照诱变,结果发现:亲本株发生了明显的诱变效应,出现了不同的色素突变表型。诱变后的色素突变株不仅遗传性状稳定,且辅酶Q10产量比亲本株有明显提高。对其中的黄色突变株发酵液进行辅酶Q10提取及测定,结果显示:其辅酶Q10产量比亲本株提高102.10%,经发酵条件初步优化,其最高产量可达26.39 mg/L发酵液。     

酿酒酵母糠醛耐受性状相关微卫星标记的筛选

筛选两株表型差异单倍体菌株作为亲本,二者杂交获得F2群体共200株,利用具有多态性的微卫星位点对表型分布在两极端的菌株(39株)进行PCR扩增,运用t检验分析不同位点的基因型在两基因池中的差异显著性,以此获得与糠醛耐受性相关的微卫星位点。结果发现两个与糠醛耐受性有关的微卫星位点,其中2P3位点在两基因池中达到显著差异(P=0.0390.05),而位点2P5达到极显著差异(P=0.0000.01);对于微卫星位点2P5,耐受亲本P1在该位点的基因型(333 bp)在子代耐受群体中出现率为72.2%,而敏感亲本P2的基因型(318 bp)在子代敏感群体中出现率达100%(333 bp出现率为零)。上述结果表明微卫星位点2P5的基因型在群体分离中达到极显著差异可能与控制该性状的基因相连锁,在分子设计育种方面可用来选择有利等位基因,提高育种的准确性和预见性。     

转基因小鼠和基因突变小鼠微卫星不稳定性分析

目的探讨微卫星在转基因和基因突变小鼠中的变化,为基因修饰和遗传突变动物的遗传检测和表型分析提供理论依据和技术手段。方法根据文献报道,从GenBank中选取198个等位基因数量多、富含多态性的微卫星位点,以野生型动物为对照,对6种近交系遗传背景的转基因小鼠和5种自然基因突变的近交系小鼠进行微卫星多态性检测,选用1.5%琼脂糖凝胶电泳和STR扫描技术,比较分析微卫星不稳定性。结果共有40个微卫星位点在转基因和基因突变小鼠中表现出多态性。在基因突变小鼠中,微卫星不稳定性有55.6%(10/18)是由纯合变为杂合(Ⅰ型),有3个位点(16.6%,3/18)是纯合突变(Ⅱ型),有5个位点同时存在2种类型的突变。但是在转基因动物中,大多数的微卫星多态性为Ⅰ型突变(87.5%,28/32),只有2个位点(6.2%,2/32)是Ⅱ型突变。另外有2个位点同时存在2种类型的突变。结论基因修饰或基因突变可引起小鼠相关微卫星发生不稳定性,而且某些微卫星位点对基因改变敏感性较高。     

酿酒酵母乙酸耐受性相关的微卫星分子标记筛选

【目的】筛选与酵母乙酸耐受性状紧密相关的微卫星分子标记。【方法】以两株表型差异菌株YHA和YLA作为亲本构建F2代菌株共计160株,选取15个微卫星位点通过PCR方法在40株子代中扩增产物,利用SPSS 11.5软件分析耐酸性状与微卫星序列间的相关性。【结果】找到3个与乙酸耐受性性状相关的微卫星位点,其中位点14P2与酵母乙酸耐受性状有极显著的正相关性(P<0.01),15P2和15P3与酵母乙酸耐受性具有显著的负相关性(P<0.01和P<0.05);此外对于微卫星位点14P2,耐酸亲本YHA在该位点的基因片段(344 bp)在子代耐酸菌株中出现频率达到70.6%,而不耐酸亲本YLA的基因片段(331 bp)在子代不耐酸菌株中出现的频率达91.3%。【结论】微卫星14P2的等位基因在子代菌株中的遗传具有明显的偏好性,该微卫星位点与某种耐酸基因存在一定的连锁遗传,为酵母分子标记辅助育种提供了有价值的遗传标记。     

一个水稻显性高秆突变体的遗传分析和基因定位

从水稻(Oryza sativa L.)的两个半矮秆籼稻品种6442S-7和蜀恢881杂交F2代群体中发现一个高秆突变体D111,其株高和秆长分别比亲本蜀恢881增加63.0%和87.0%.用205个微卫星标记分析D¨1及其原始亲本6442S-7和蜀恢881之间的基因组DNA多态性,结果未发现D111具有2个原始亲本都没有的新带型,证明D1¨的确是6442S-7和蜀恢881的杂交后代发生基因突变产生的.将D111分别与蜀恢881、蜀恢527、明恢63、9311、IR68、G46B等6个半矮秆品种和高秆对照品种南京6号杂交,分析F1和F2代株高的遗传行为,结果表明D1¨的高秆性状由一对显性基因控制,且该基因与南京6号的高秆基因紧密连锁或等位.以蜀恢527/D111 F2群体为定位群体,运用微卫星标记将D111显性高秆突变基因定位于水稻第一染色体长臂,与RM212、RM302和RM472的遗传距离分别是27.7 cM、25.5 cM和6.0 cM,该基因暂命名为LC(t).认为D111是首例从半矮秆品种自然突变产生的水稻显性高秆突变体,LC(t)为首次定位的水稻显性高秆突变基因.此外,将上述基因定位结果与Causse等(1994)和Temnykh等(2000,2001)发表的水稻分子连锁图谱进行比较,发现LC(t)基因恰巧位于与水稻"绿色革命基因"sd1相同或十分相近的染色体区域,因此,还就LC(t)基因与sd1基因之间的可能关系进行了讨论.     

豚鼠基因组26个多态性微卫星标记的筛选

目的筛选豚鼠基因组的多态性微卫星标记,为豚鼠遗传质量控制及基因定位等工作奠定基础。方法采用磁珠富集法和豚鼠基因组数据库筛选法获取微卫星位点序列,通过分析和初步筛选,挑选部分候选位点,根据其序列设计引物,对5种不同来源的豚鼠基因组DNA标本进行PCR扩增,以期获得多态性分子标记。结果本实验采用磁珠富集法共获得微卫星序列304个,设计引物125对,最终获得多态性位点1个,暂未发现多态性的特异性位点17个;用数据库筛选法共获得微卫星序列292个,设计并合成相应引物178对,最终发现多态性位点25个,暂未发现多态性的特异性位点28个。结论本实验获得26个多态性微卫星标记,45个潜在的候选标记,为微卫星标记在豚鼠遗传质量监测及突变基因定位等工作的应用奠定了基础。     

用微卫星DNA标记分析水稻"培矮64S/Nipponbare"F2、F6群体的遗传结构

群体的构建与遗传结构分析是利用该群体开展进一步研究的基础。选用157对均匀分布在水稻12条染色体上且在双亲间具有多态性的微卫星标记分别对"培矮64S/Nipponbare"F_2群体(180个株系)和F6群体(330个株系)进行分析,分别对单个微卫星位点的群体分布、株系的遗传成分以及纯合进度进行分析。结果表明:各遗传位点和各株系的遗传成分表现连续分布,一些位点呈显著或极显著偏分离,双亲对株系呈不同的遗传贡献率,某些株系对亲本具有偏爱性;各位点和株系的纯合进度呈连续分布,分别与F_2、F_6杂异位点呈极显著正、负相关。这将有助于我们充分的认识籼粳交后代群体遗传结构特征,并为群体结构优化提供依据。     

微卫星标记在不同壳色虾夷扇贝家系亲权鉴定的适用性

实验选取8 个多态性微卫星位点, 用于虾夷扇贝4 个不同壳色全同胞和半同胞家系160 个子代的亲权鉴定。在亲本未知和一亲本已知的情况下, 8 个微卫星位点累积排除概率分别为0.823 和0.961。鉴于亲权分析时子代的亲本在已知和未知情况下位点的累积排除概率不同, 实验采用了两种方法用于家系的亲权鉴定。方法1: 当子代的父母本情况未知时, 根据子代基因型数据, 通过CERVUS 2.0 软件计算子代所对应的候选亲本的LOD 值, 直接将候选亲本中具有最大的两个LOD 值的亲本确定为子代的父母本; 方法2: 在子代的亲本未知情况下, 视具有最大LOD 值的候选亲本为子代的第一候选亲本, 然后将该亲本视为已知, 通过CERVUS 2.0 软件重新计算每个侯选亲本的LOD 值, 再从中选择具有最大LOD 值的候选亲本作为该子代的第二候选亲本。结果表明, 采用方法2 得到的家系亲权鉴定成功率达到95%以上, 确定了微卫星标记在虾夷扇贝家系鉴定中的可行性。所检测的微卫星位点在子代中出现无效等位基因现象, 而无效等位基因存在会引起子代与亲本的错配。实验在家系鉴定时采用了无效等位基因存在(情况1)和缺失(情况2)两种子代基因型文件进行分析, 不同情况下同一方法家系鉴定成功率相差无几。这表明了基于多个微卫星位点计算候选亲本LOD 值大小寻找子代真实父母本可以降低由无效等位基因引起的错配的几率。研究表明了微卫星标记适合于不同壳色虾夷扇贝家系亲权鉴定工作。       

栽培稻F1花粉不育基因座S-b的PCR标记定位

栽培稻(Oryza sativa L.)杂种F1花粉不育性至少由6个基因座位所控制.为了定位其中的一个基因座位S-b,选用了158个微卫星标记对粳型品种"台中65"及其近等基因系TISL2之间的多态性进行了分析.结果发现第5染色体短臂上的RM13在亲本间存在多态性.连锁分析表明,RM13与S-b座位紧密连锁.根据微卫星标记分析的结果,在RGP(Rice Genome Research Program of Japan)发表的遗传图谱的相应位置上选取了11个RFLP标记,利用这些标记的末端序列设计特异PCR引物,进行ALP (amplicon length polymorphism)分析,结果11对引物均没有ALP.用6种四碱基识别位点的限制性内切酶进行PBR(PCR-based RFLP)分析,发现由R2213S和R830两克隆设计的STS (sequence-tagged site)标记在T65与TISL2之间存在酶切多态性.R830STS、RM13和R2213SSTS与S-b座位的遗传距离分别为3.3 cM (centiMorgan)、5.2 cM和5.5 cM.这些以PCR为基础的分子标记可以直接应用于分子标记辅助选择中,从而建立了基因定位与分子标记辅助选择一体化的技术体系,使S-b座位在育种中可以得到有效的利用.     

微卫星DNA标记在近交系大鼠HFJ和MIJ遗传监测中的应用

目的 用24对引物对近交系HFJ和MIJ大鼠的微卫星位点进行多态性分析,并选用近交系Lewis和F344大鼠作为对照,进行比较分析.方法 用传统的酚-氯仿法分别提取4个近交系大鼠MIJ、HFJ、Lewis和F344 的基因组DNA,选取大鼠24个微卫星位点,通过PCR扩增,扩增产物经过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染,根据电泳结果,比较分析4种品系近交系大鼠之间微卫星多态性.结果 4种品系及品系内不同个体的近交系大鼠在24个微卫星位点上的扩增产物均出现一个条带,MIJ和HFJ大鼠在品系间和品系内均表现为单态性,同Lewis 和F344的扩增结果比较,14个位点显示多态性,有10个位点显示单态性.结论 两个近交系大鼠品系MIJ和HFJ符合近交系要求,筛选出的14个多态性微卫星位点可用于有关近交系大鼠的遗传背景监测.     

TILLING在水稻育种中的应用前景

TILLING(Targeting Induced Local Lesions in Genomes)是功能基因组研究中应用的一种反向遗传学技术。它能高通量低成本地在EMS诱变群体中鉴定出发生在特定基因上的点突变。在其基础上发展出的EcoTILLING技术则可发现种质资源中的SNP位点及小插入或缺失多态性位点。水稻是非常重要的粮食作物, 也是已经完成了全基因组序列测定,有丰富的生物信息学资源可以利用的基因组研究模式植物。水稻的分子标记辅助育种将在育种中扮演越来越重要的角色。在这样的背景下,本文从基于特定基因的种质资源鉴定、EMS诱变育种、及水稻功能标记开发等方面论述了其在水稻育种中的应用前景。     

凡纳滨对虾繁殖中不同亲本对子代遗传贡献率的差异

利用5个含有稀有等位基因的高度多态性微卫星位点比较了凡纳滨对虾繁殖中不同亲本对子代遗传贡献率的差异。通过稀有等位基因的5个微卫星位点能够对亲代和子代的谱系进行明确的鉴别。10个亲代个体中有8个个体对子代群体的基因库有贡献,不同个体之间的贡献率存在差别,最高为54.28%,最低为8.57%。在亲代和子代群体遗传结构的分析中,子代等位基因的数目与亲代相比降低了11.11%。子代的平均期望杂合度(He)、平均观测杂合度(Ho)和平均多态性信息含量(PIC)等指标均低于亲代。实验结果表明:亲本对子代基因库的贡献率的差异也是造成子代群体遗传变异水平降低的原因之一;微卫星标记可作为一种有效的工具用于对虾系谱的确认、人工繁育群体遗传多样性水平的监测等方面     

不同地理飞蝗种群的遗传多样性

用GenBank中飞蝗Locusta migratoriaL.的序列来设计微卫星引物,并对这些引物的有效性进行验证。结果表明,在所设计的3对引物中,只有1对为有效引物,可扩增出微卫星位点。序列分析表明本位点是一个不连续的重复微卫星位点。该多态微卫星位点含有14个等位基因,不同飞蝗地理种群的等位基因数目、大小和频率都存在较大的差异。对该位点各等位基因型进行χ2检验,基因型频率的观察和期望杂合度分别为0.4578和0.8836,该位点不属于Hardy-Weinberg平衡位点(χ2=733.12,P=0.0000)。该微卫星位点表现出高度的多态性说明是分析飞蝗种群遗传多样性的优良分子遗传标记。     

离子注入诱变莲花突变体分子机理的初步研究

低能离子注入技术作为生物物理诱变的一种新型技术, 在园艺植物育种方面具有很大的应用潜力, 但其诱变的分子机理目前知之甚少。文章对Fe+ 离子注入诱变的白洋淀红莲(Nelumbium speciosum Willd)突变体及其对照的基因组进行RAPD研究, 并将突变体和对照在辐射敏感位点的条带进行克隆测序及DNA序列分析。在已优化好的RAPD体系下扩增, 从110条随机引物中筛选出了10条可以稳定扩增出显著特异条带的引物, 引物多态性为9.09%。将这10条引物扩增出的辐射敏感位点的条带进行克隆测序, 并进行序列比对。结果显示: 突变体的总碱基突变频率为0.87%, 6个突变体的碱基突变频率存在着差异; 碱基突变类型包括碱基的颠换、转换、缺失、插入, 在检测到的159个碱基突变中, 单碱基置换的频率(61.01%)高于碱基插入或者缺失的频率(38.99%), 在碱基置换中, 转换的频率(44.65%)是颠换频率(16.35%)的2.7倍, 其中C/T之间的转换所占比例最大, A→G和A→T也具有较高的替换频率; 构成DNA的4种碱基均可以被离子束辐照诱变发生变异, 除了没有C→G的置换外, 每一种碱基都可以被其他的几种碱基所置换, 但是胸腺嘧啶(T)具有较高的辐射敏感性。通过对碱基突变位点周边序列的分析发现, 嘌呤突变位点的周围嘌呤碱居多, 嘧啶突变位点的周围嘧啶碱居多。研究结果为揭示低能离子注入诱变作用分子机理提供了依据。     

一个水稻显性高秆突变体的遗传分析和基因定位

从水稻(Oryza sativa L.)的两个半矮秆籼稻品种6442S-7和蜀恢881杂交F2代群体中发现一个高秆突变体D111,其株高和秆长分别比亲本蜀恢881增加63.0%和87.0%。用205个微卫星标记分析D111及其原始亲本6442S-7和蜀恢881之间的基因组DNA多态性,结果未发现D111具有2个原始亲本都没有的新带型,证明D111的确是6442S-7和蜀恢881的杂交后代发生基因突变产生的。将D111分别与蜀恢881、蜀恢527、明恢63、9311、IR68、G46B等6个半矮秆品种和高秆对照品种南京6号杂交,分析F1和F2代株高的遗传行为,结果表明D111的高秆性状由一对显性基因控制,且该基因与南京6号的高秆基因紧密连锁或等位。以蜀恢527/D111 F2群体为定位群体,运用微卫星标记将D111显性高秆突变基因定位于水稻第一染色体长臂,与RM212、RM302和RM472的遗传距离分别是27.7 cM、25.5 cM和6.0 cM,该基因暂命名为LC(t)。认为D111是首例从半矮秆品种自然突变产生的水稻显性高秆突变体,LC(t)为首次定位的水稻显性高秆突变基因。此外,将上述基因定位结果与Causse等(1994)和Temnykh等(2000; 2001)发表的水稻分子连锁图谱进行比较,发现LC(t)基因恰巧位于与水稻“绿色革命基因”sd1相同或十分相近的染色体区域,因此,还就LC(t)基因与sd1基因之间的可能关系进行了讨论。     

基于转录组平台的蛤仔微卫星标记筛选

以菲律宾蛤仔转录组测序所得拼接序列为基础,采用MISA软件进行微卫星分析,对其中的145个微卫星位点进行引物设计,得到具有清晰扩增条带的微卫星位点58个。对大连庄河野生蛤仔群体的扩增结果表明,18个位点显示单态性,40个位点表现为多态性。该群体40个多态性微卫星位点得到的等位基因数在2—6之间,平均等位基因数为3.4250±0.9718,观测杂合度和期望杂合度分别在0.0000—1.0000和0.0615—0.7996之间,平均值分别为0.2727±0.2272和0.4739±0.1902,群体平均Nei指数为0.4664±0.1872。多态信息含量(PIC)在0.0586—0.7529之间,平均值为0.4148±0.1707,其中16个微卫星位点的PIC值大于0.5,为高度多态性,15个位点0.25PIC0.5,为中度多态性,其余9个为低度多态性。经Sequential Bonferroni校正的Hardy-Weinberg平衡检验,有10个位点尚未偏离平衡。基于转录组平台筛选微卫星标记的方法,在很大程度上推动了DNA分子标记的开发。研究开发的微卫星标记可用于蛤仔群体遗传学、遗传连锁图谱构建及其他相关研究,为蛤仔分子标记辅助育种及群体种质保护等工作提供技术支持。     

微卫星座位对KM封闭群小鼠的遗传分析

应用微卫星分子标记对昆明小鼠(KM)封闭群相隔10代的两个群体(分别命名为A9和A19)进行遗传背景分析,共设计位于小鼠7条染色体上的7对微卫星引物用于实验研究,选取具有多态性的一个微卫星位点D3Mit22进行详细分析.结果表明:所研究的位点D3Mit22在两个群体共发现2个不同的等位基因,3种不同的基因型,其中A9代有3种不同的基因型,即AB,AA,BB.A19代有两种不同的基因型,即AB,BB.进一步埘不同的微卫星位点克隆测序,分析了该位点的DNA分子特性.对封闭群小鼠检测方法的建立及保持封闭群小鼠的遗传稳定性提供了重要的分子数据.     

草鱼连续两代的雌核发育群体及湘江流域群体基因组DNA的微卫星比较分析

对湘江流域草鱼群体,一代及连续两代极体型人工诱导雌核发育草鱼群体基因组DNA的微卫星引物统计分析结果表明:湘江流域草鱼群体存在一定程度的遗传多态性;大多数被检测的微卫星位点上存在两个以上的等位基因,但遗传多样性程度较低。一代人工诱导雌核发育草鱼群体中个体的基因位点已基本纯合,但就整个群体而言,个体之间的基因型还不完全一致,表现出一定的多态性。连续两代人工诱导雌核发育草鱼群体中不仅所检测个体的基因位点已完全纯合,并且各个体的基因型也完全相同。这些观察结果说明所检测的两代人工诱导雌核发育草鱼群体是纯合的,经连续两代人工诱导雌核发育可能建立起草鱼纯系。该实验结果还发现不仅草鱼的微卫星位点上存在等位基因的多态性,而且微卫星位点本身也存在多态性;在人工诱导草鱼雌核发育的过程中不仅存在微卫星等位基因快速丢失的现象,而且也存在微卫星位点丢失的现象。因此,加强对自然水体中草鱼种质资源多样性的保护和利用各种现代生物学技术纯化、筛选和组合优良性状基因,是草鱼遗传育种中同样重要和不可或缺的两个方面。