分子标记的种类及其发展

本文评述了分子标记的类型和最新发展,特别是对其术语进行了规范。     

玉米优异早熟种质单330开花相关性状的QTL分析

玉米开花相关性状与玉米的成熟期和产量有密切的联系。通过对玉米CN165×单330(早熟种质)群体的130个F2:3家系开花相关性状在3个环境下进行分子鉴定和数量性状位点(QTL)分析,结果表明,在3个环境中检测到控制抽雄天数的10个QTL,分别位于第2、3、4、5、7、8染色体上,在第8染色体上同一区域在3种环境下都检测到了QTL;检测到控制散粉天数的10个QTL,分别位于第1、2、3、5、7、8染色体上,在第8染色体上同一区域在2种环境下都检测到了QTL;检测到控制吐丝天数的4个QTL,分别位于第4、5、8染色体上,在第8染色体不同环境下都检测到了2个QTL;仅仅在一个环境中检测到控制ASI的2个QTL,分别位于第6、9染色体上。这些QTL的基因效应以部分显性和超显性为主。研究表明,第8染色体上ph i060-um c2401区域(8.03~8.04)是一个研究开花相关性状的重要基因组区段,涉及到的标记可以作为分子标记辅助选择的重要候选标记。     

苦荞种质资源遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对来自9省的66份苦荞种质的遗传多样性进行分析,结果表明,18条ISSR引物共扩增出531条带,平均29．5个;其中多态性带514个,平均28．5个,多态率高迭96．8％。Nei＇s遗传相似系数在0．39～0．93之间。UPG-MA聚类分析显示,贵州地方品种、湖北地方品种和云南地方品种之间有明显的遗传差异。来自不同省的改良品种在遗传上有较高的相似性,并发现了4个独特的基因型,即来自云南的昆明灰苦荞、贵州的六养2号、湖北的神农架苦荞和湖南的凤凰苦荞,这几份材料在遗传上与其他材料具有很大的差别。云南地方品种闯的遗传差异较大,其次是贵州地方品种,湖北地方品种间遗传差异相对较小。ISSR分析结果显示,苦荞遗传多样性丰富,表明可以用ISSR对苦荞进行分子水平的鉴定和遗传多样性分析。     

干旱胁迫和正常灌溉条件下玉米开花相关性状的QTL分析

干旱是影响玉米生产的重要限制因素,特别是花期对干旱胁迫非常敏感.本研究通过对玉米L050× B73的180个F2:3家系进行开花期干旱胁迫处理和分子标记鉴定,重点对开花相关性状进行了数量性状位点(QTL)分析.结果表明,在干旱胁迫处理条件下,存在与出苗到抽雄天数有关的6个QTL,位于第1、6、9染色体上各1个,位于第3染色体上有3个,共可解释的表现型变异为55.0%;基于出苗到散粉天数检测到4个QTL,其中两个位于第3染色体上,位于第1、2染色体上各1个,共可解释的表型变异为52.8%;对出苗到吐丝天数检测到分别位于第3、6染色体上的2个QTL,共可解释的表现型变异为20.4%;对抽雄至吐丝间隔天数(ASI)只检测位于第6染色体上的1个QTL,可解释6.5%的表现型变异.而正常灌溉环境下,检测到出苗到抽雄天数检测到1个QTL,位于第9染色体上,可解释的变异为15.0%;对出苗到散粉天数检测到3个QTL,位于第1、3、9染色体上,共可解释的变异为55.0%;对出苗到吐丝天数检测到4个QTL,分别位于第1、2、3、7染色体上.共可解释表现型变异的46.8%;对ASI检测到分别位于第2、6染色体上的2个QTL,可解释的变异为15.5%.这些QTL的基因效应以显性与超显性为主.     

玉米花期耐旱导入系群体的构建与评价

以黄早四X齐319回交群体（BC2F1）为试验材料,在花期进行高强度干旱胁迫和耐旱导入系筛选,获得花期耐旱性显著高于亲本材料的玉米耐旱导入系。利用分子标记对其导入片段进行分析结果表明,在全基因组范围内,耐旱群体在36．59％的位点上含有供体亲本的特异标记,尤其在第4、5染色体上分别达到63．94％、56％,显著高于群体平均值;同时发现,导入频率的提高主要集中于染色体的部分区段,其中部分基因组区域与已定位的耐旱性相关QTL相邻或重叠。     

植物基因组中的连锁不平衡

在植物基因组学研究领域, 连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)分析是近年来的一个研究亮点和热点。基于LD的作图方法不仅是新基因发掘的有效途径, 而且也是联系结构基因组学和表型组学的一座桥梁。自2001年基于LD的作图方法在植物中的成功运用至今, 已有大量关于植物基因组中LD结构及LD作图的研究报道。文章系统介绍了LD的基本理论及其在LD作图、单倍型多样性分析、单倍型标签SNP的开发和群体遗传学等研究中的应用, 并就近年来关于LD与群体结构、基因转换和上位效应及G×E互作等方面的研究热点和发展趋势进行了探讨。当前, 世界各国基因争夺大战日趋激烈。中国是基因资源大国, 但还不是基因大国。植物基因组中LD研究热潮的兴起及LD研究的进一步深入, 必将大大推动植物基因组学的快速发展, 特别是加速从作物种质资源中发掘新基因的进程。     

一个新矮生玉米种质资源的发现与遗传鉴定

玉米矮生种质资源在育种工作中具有重要的利用价值。2002年在玉米种质资源扩繁与鉴定过程中,从玉米自交系K36中发现一株矮生突变体。随后通过连续自交,获得了纯合一致、稳定的矮生自交系,命名为矮2003。该矮秆材料在北京表现株高62．1cm,植株清秀,茎秆坚硬,结实正常。于不同时期用不同浓度赤霉素处理该材料显示其对赤霉素反应不敏感。矮2003与正常玉米自交系测交F1呈现高秆,F2与BC1高、矮秆分离比例分别符合3：1与1：1,遗传分析表明其矮生性状受一对主效单基因控制,表现为隐性遗传。所携带的矮生基因不同于已报道的玉米Dwarf8等。     

用渗透剂胁迫鉴定谷子芽期耐旱性的方法研究

采用PEG-6000、甘露醇2种渗透剂7种渗透势模拟水分胁迫,以谷子芽期发芽率、芽长、根长的相对值作为鉴定评价指标,研究谷子芽期耐旱性鉴定的水分胁迫条件.结果表明在胁迫强度较弱时,40%谷子品种萌发、80%谷子品种胚芽、胚根的生长表现促进作用;在胁迫强度较强时,表现出抑制作用.在PEG-6000、甘露醇胁迫下,萌发耐旱指数与种子千粒重呈负相关,与相对发芽势主要表现为中度正相关,与相对根/芽比主要表现为负相关(PEG-6000胁迫),与相对芽长、相对根长相关系数很小;相对芽长与相对根长的相关关系主要表现为中度正相关.种子萌发耐旱指数与相对根长两个指标宜作为谷子芽期耐旱性鉴定指标,-0.75MPa PEG-6000、-1.00MPa甘露醇处理可以作为谷子芽期耐旱性鉴定的水分胁迫条件.     

谷子叶绿体乙酰辅酶A羧化酶cDNA的克隆和禾本科除草剂靶位点的序列分析

乙酰辅酶A羧化酶是一个生物素羧化酶,它所催化的反应是脂肪酸生物合成中的第一个植物叶绿体中的乙酰辅酶A羧化酶是两类禾本科除草剂的靶蛋白.从抗除草剂拿捕净和感拿捕净的谷子(SetariaitalicaBeauv.)中克隆了两个乙酰辅酶A羧化酶的全长cDNA,分别命名为foxACC-R和foxACC-S,它们推导的蛋白质均编码2 321个氨基酸,然而在第1 780个氨基酸处,foxACC-R编码亮氨酸,而foxACC-S编码异亮氨酸.采用生物信息学方法,我们推断这个cDNA编码的是叶绿体中的乙酰辅酶A羧化酶,并预测了它的功能域和保守区.通过这两个cDNA编码的氨基酸序列与其他乙酰辅酶A羧化酶的序列比较得出结论,亮氨酸/异亮氨酸位点可能是APPs和CHDs两类除草剂作用的关键位点.Southern杂交分析的结果显示,该基因在谷子基因组中只有一个拷贝.     

玉米抗病虫性的分子标记研究进展

本文评述了近十年来利用分子标记研究玉米抗病虫性的进展,主要论述了抗病虫性基因定位中出现的问题、通过分子标记研究这些基因在基因组中的分布和基因组结构等,提出了玉米抗病虫性基因的标记和定位的发展方向和策略。