我国口岸瓜实蝇监测样本的SSR分子标记分析

[目的] 瓜实蝇是世界性检疫害虫,被列入我国口岸常年监测计划中。本研究以检疫性有害生物瓜实蝇为研究对象,利用不同地理种群瓜实蝇的转录组发现特异性的微卫星（simple sequence repeats,SSR）序列,分析我国口岸监测的瓜实蝇样本的遗传多样性。[方法] 利用生物信息学方法,对4个不同地理来源的瓜实蝇转录组进行分析,发现了特异性的SSR序列,并设计特异性引物,选用我国11个省市的49个瓜实蝇监测样本进行测试及验证,使用NTsys和Popgene 32软件进行遗传多样性分析。[结果] 筛选出15对多态性较好的引物,UPGMA聚类分析显示,新疆、四川和广西种群归为一支,浙江、广东、江苏种群归为一支,上海、云南、海南、天津种群归为一支,北京种群单独聚为一支。[结论] 聚类分析结果显示,11个不同省市的瓜实蝇监测样本间基因分化系数为0.6712,表明不同口岸的瓜实蝇监测样本间的遗传分化较大,可能具有不同的来源地,可为进一步开发监测样本溯源技术提供理论依据。     

大熊猫遗传多样性评估的微卫星分型体系优化

微卫星作为重要的分子标记之一,已被证明在大熊猫种群规模评估、亲子鉴定和遗传多样性分析方面是有效的。目前微卫星标记在大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)染色体上物理定位方面的报道较少,而且缺乏微卫星基因分型系统的效能评估以及PCR扩增条件的优化。本研究基于大熊猫基因组参考序列(ASM200744v2),分析了34个大熊猫微卫星位点的染色体定位特征并评价了位点的应用价值。通过优化34个STR-PCR反应体系和扩增程序,结合微卫星的染色体定位数据确定了Ame-μ10标记的较低应用价值以及gpz-6重新筛选引物的必要性。本研究有助于提高基因分型结果的重复性和可靠性,对促进《大熊猫种群遗传档案建立技术规程》规范化应用和制定大熊猫保护策略具有重要意义。     

基于分子标记的入侵陕西草地贪夜蛾种群生物型分析

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda J. E. Smith是一种世界性入侵害虫,为了明确入侵陕西的草地贪夜蛾的种群生物型并了解其发生及扩散规律,本研究对采集自陕西省8个地市180个草地贪夜蛾样本分别进行了基于COI和Tpi分子标记的生物型鉴定。分析发现入侵陕西的草地贪夜蛾84%是水稻型母本与玉米型父本杂交形成的杂合玉米型草地贪夜蛾。COI分子标记的结果显示,样本中水稻型占比为84.44%,玉米型为15.56%;基于Tpi基因片段的结果表明除商洛样本SL-3外,其它样本均为玉米型。值得注意的是,SL-3与非洲特异型序列同源性达100%,此非洲特异单倍型为陕西省内首次、国内第2次出现。本研究为草地贪夜蛾的迁飞扩散规律及早期预警提供了新的理论基础。     

一种强力霉素诱导型白念珠菌基因敲除与筛选标记再循环工具包

【目的】在白念珠菌中建立一个快捷方便经济的基因敲除与筛选标记再循环的DNA操作系统。【方法】通过ExoIII介导的不依赖于连接酶的克隆策略,在异源筛选标记基因CmLEU2、CdHIS1和CdARG4基因的两侧分别插入了loxP位点,成为筛选标记基因盒扩增的模板。全基因合成了经过白念珠菌密码子优化的rTetR元件,并组装成Tet-on启动子。将密码子优化的重组酶Cre基因置于该启动子控制下。然后将他们插入筛选标记基因CdHIS1和CdARG4的CDS区域,形成筛选标记基因再循环载体。【结果】构建了3个用于白念珠菌基因敲除的侧翼含有loxP位点的筛选标记基因载体,以及2个含有Tet-on启动子控制的Cre酶的载体用于筛选标记基因的再循环。【结论】成功构建了一个白念珠菌中可诱导的基因敲除和筛选标记再循环的载体系统并成功应用于多个基因缺失株构建。这个系统有助于快速构建白念珠菌的单基因和多基因敲除菌株。     

3A蛋白104–115位氨基酸缺失口蹄疫A型标记病毒的构建

【目的】构建一株含3A非结构蛋白104–115位氨基酸缺失的口蹄疫A型标记病毒,分析其生物学特性和发展标记疫苗的潜力。【方法】采用融合PCR技术,在当前流行毒株A/Sea-97/CHA/2014全长感染性克隆p QAHN中引入3A104–115位氨基酸的缺失,构建全长重组质粒。全长质粒经NotI线化后转染表达T7RNA聚合酶的稳定细胞系,拯救标记病毒。RT-PCR、序列分析、间接免疫荧光和Western blotting鉴定标记病毒。噬斑表型和一步生长曲线分析标记病毒的生物学特性,并用实验室开发的针对3A优势表位(AEKNPLE)的阻断ELISA方法分析其区分亲本和标记病毒感染的动物。【结果】成功拯救到一株含3A 104–115位氨基酸缺失的口蹄疫A型标记病毒,3A表位的缺失没有影响标记病毒的噬斑表型和一步生长曲线。3A单抗阻断ELISA可以明显区分标记病毒和亲本病毒感染的动物。【结论】本研究构建的3A蛋白104–115位氨基酸缺失的标记病毒可以作为发展口蹄疫鉴别诊断疫苗的候选毒株,用于我国未来口蹄疫A型的有效防控。     

西南地区乡土杨树遗传变异的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术对西南地区11种乡土杨树共333份样本的遗传变异进行分析,7对引物组合共扩增出215条带,其中多态性条带158条,多态性条带百分率为73.49%,表明11种乡土杨树间存在广泛变异。AMOVA分析结果显示,种间遗传变异分量为10.84,占总变异的48.70%,遗传差异达极显著水平(P0.001)。种间的遗传相似系数变幅在0.8199~0.9607之间,平均遗传相似系数为0.8983。聚类结果表明,昌都杨和藏川杨之间的遗传差异最小,大叶杨和三脉青杨之间的遗传差异最大。本研究结果为西南地区乡土杨树基因资源的保护、开发和利用提供了一定的科学理论依据。     

405份CIMMYT引进小麦种质的遗传多样性分析

为了明确国际玉米改良中心(CIMMYT)引进普通小麦种质材料的遗传多样性特点,为其利用提供参考依据,本研究从均匀分布于小麦基因组的420对SSR引物中选择出条带清晰、多态性较好的62对引物对引自CIMMYT的405份普通小麦种质系进行遗传多样性检测。结果表明,62对SSR引物在405份CIMMYT材料中共检测到198个等位变异,每对引物检测到等位变异的数目为2~8个,平均每对SSR引物能够检测到3.19个等位变异。单个SSR引物的PIC值介于0.03~0.79之间,平均值0.48。405份CIMMYT材料A、B、D基因组之间多态性位点数和等位变异数相差不大,PIC平均值B基因组(0.53)A基因组(0.52)D基因组(0.39)。聚类分析结果显示,62对SSR引物能够将405份CIMMYT材料区分开来,在0.1285遗传距离处将供试材料分为24个类群,类型较为丰富,不同类群的材料在农艺性状和品质性状上存在差异。     

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。     

基于SSR和ISSR的鄱阳湖流域野生菰资源的遗传多样性分析

用SSR和ISSR标记对鄱阳湖流域30个野生菰居群的遗传多样性与遗传结构进行了分析。筛选出的19对SSR引物共扩增出多态性条带253条,平均多态性条带比率(PPB)为91.67%,Nei's基因多样性指数(He)和平均Shannon信息指数(I)分别为0.2712和0.4144,遗传相似性系数(GS)为0.5590~0.8368,遗传距离(GD)的变化范围为0.1632~0.4410;筛选出的14个ISSR标记引物共扩增出83条条带,平均多态性条带比率(PPB)为78.29%,Nei's基因多样性指数(He)和平均Shannon信息指数(I)分别为0.2386和0.4174,遗传相似性系数(GS)为0.5132~0.9342,遗传距离(GD)变化范围为0.0658~0.4868。根据SSR和ISSR基因型数据,采用UPGMA法分别在阈值为0.698和0.728时可将30个野生菰居群聚为3类。可能受人为、水流、动物活动、风等多种因素的影响,居群间的亲缘关系与地理分布无明显相关性。本研究表明,鄱阳湖流域野生菰居群间SSR和ISSR基因型的多样性丰富,居群间的这种遗传差异或变异,对该地区乃至更大范围内野生菰的遗传进化、基因资源的开发利用和种质资源的保护有着重要意义。     

新疆野生油菜胞质雄性不育系1193A对应恢复基因的SSR标记分析

以油菜细胞质雄性不育系1193A和恢复系1193R2为亲本构建F2分离群体,并运用BSA法构建了可育和不育基因池。利用1521对SSR引物进行了多态性分析,结果表明有36对引物在亲本和基因池间都表现多态性,用F2单株验证表明有11对引物与恢复基因连锁,离恢复基因较近的2个标记CB10316和Bn GMS171分布在恢复基因Rf的两侧,遗传距离分别为3.9 c M和5.7 c M,可作为恢复系标记辅助育种的候选标记。