用EST-SSR标记检测我国甘蓝型油菜品种的遗传多样性

杂交育种依然是我国油菜育种的主要方法,杂种优势的利用仍然是提高产量的重要途径.为了解我国甘蓝型油菜的遗传变异,采用16个EST-SSR标记对近年来推广的91个品种的遗传多样性进行了分析.共扩增到100个条带,其中84个多态性带,多态性比率为84%.平均每对引物扩增的带数和多态性带数分别为6.25个和5.25个.多态性信息含量(PIC)变化在0.022-0.926之间,平均为0.677,所揭示的基因型数变化于2-24之间,平均为12.44个.供试材料间遗传距离变幅较大(0.0530-0.7223之间),说明它们具有广泛的遗传变异.其中,杂交种和2000年以后育成品种的遗传基础较宽,遗传多样性分别明显高于常规品种和2000年以前育成的品种.按非加权成对平均数法(UPGMA)进行的聚类分析显示,在遗传距离为0.313处,参试材料可以分为三大类,其中,包含87份材料的第一大类在遗传距离为0.233处又可进一步分为10个亚类.聚类结果与系谱来源基本一致,比较真实反映了所用材料的遗传变异情况.     

EST分子标记开发及在比较基因组学中的应用

数量迅速增加的EST(expressed sequence tags)为分子标记的开发提供了宝贵的资源。与来自于基因组DNA开发的传统标记相比,以EST为基础的分子标记是一种新型分子标记,具有其显著的优势,如开发简便、信息量高和通用性好等,在多方面都有重要的利用价值。本文详细地介绍了目前基于EST开发的5类分子标记以及基于生物信息学方法的开发策略,这些标记包括EST-PCR、EST-SSR、EST-SNP、EST-RFLP和EST-AFLP。此外,对这些标记在比较基因组学研究中的应用进行了评述,包括比较作图、遗传多样性评价及系统发育研究等。     

北方汉族人群8个多拷贝Y-STR基因座的遗传多态性

为分析8个多拷贝Y-STR基因座在北方汉族群体中的遗传多态性和突变率,并同其他群体进行群体间差异分析,探讨其法医学和群体遗传学研究的应用价值。采用复合扩增体系对508名北方汉族无关男性个体和156对父子的8个多拷贝Y-STR基因座进行扩增,应用ABI3730分析仪进行基因分型,采用相应软件计算基因(单倍型)频率、基因多态性和突变率并对群体间差异进行分析;北方汉族群体的8个多拷贝Y-STR基因座的基因多态性普遍较高,基因多态性在0.673 8(DYS389I)~0.968 8(DYS464)之间,共检出484个单倍型,单倍型多态性为0.9998,家系调查中共发现5次基因突变,其中,各个基因座的每代突变率在0~9.62×10~(-3)(DYS535)之间,总平均突变率为1.60×10~(-3)(95%CI 0.5-3.7×10~(-3));群体间比较显示:8个基因座的遗传多态性在群体间存在差异,遗传距离在0.001 64~0.098 02之间。北方汉族群体的8个多拷贝Y-STR基因座的基因多态性普遍较高,适合应用于法医学个体识别和亲权鉴定中。     

白菜EST-SSR标记的通用性

EST-SSR是从表达序列标签(expressedsequencetag,EST)中开发的新型简单序列重复(simplesequencerepeat,SSR)标记。根据白菜EST设计了15对SSR引物,对白菜、油菜、玉米、高粱、水稻和茶树等进行了PCR,研究了白菜的EST-SSR标记在不同物种间的通用性。所设计的引物对不同白菜品种、近缘种油菜和远缘种玉米、高粱、水稻和茶树的扩增成功率分别为100%、93.3%、80%、93.3%、93.3%和86.7%。在15对引物中,有11对在远缘种中都有扩增产物,而且一些引物可显示多态性,多态性引物分别占了可扩增引物的33.3%、28.6%、28.6%和61.5%。这些结果表明,白菜EST-SSR引物具有较高的通用性,这对于比较基因组学研究有重要意义。     

APOBEC3基因拷贝数变异与乳腺癌易感性的关联

为了探讨APOBEC3基因缺失拷贝数变异的多态性与汉族女性乳腺癌易感性的关联性,本研究应用聚合酶链式反应-限制性多态性内切酶技术检测281例乳腺癌和292例正常对照组。我们发现APOBEC3基因拷贝数变异位点的等位基因、基因型频率分布在乳腺癌和对照组之间比较有显著性差异(p<0.05),校正混杂因素后基因型Del/Del,Del/Ins,显性模型和加性模型下对乳腺癌的风险预测值分别为2.753 (95%Cl:1.363～3.560; p=0.005)、1.462(95%Cl:1.021～2.094; p=0.038)、2.282(95%Cl:1.155～3.508; p=0.018)和1.596(95%Cl:1.129～2.256; p=0.008)。研究表明APOBEC3基因的缺失变异位点多态性与乳腺癌的发病风险存在关联,等位基因del是乳腺癌发病的危险因素。本研究的结果可以为本地区群体的乳腺癌易感基因的筛选以及评估易感基因对患病的风险程度提供参考数据,为乳腺癌的防治、诊断和个体化治疗研究提供了帮助。     

甘蓝型油菜Ogura 雄性不育×白菜的回交杂种后代与亲本之间蕾期基因表达差异比较研究*

以甘蓝型油菜（Brassica napus L, AACC,2n＝38）Ogura细胞质雄性不育材料为母本,以不同白菜（B campestris ssp. chinensis Makino, AA, 2n＝20） 自交系‘新选一号’和‘矮脚黄’为父本进行杂交,获得了杂种F1、BC1、BC2代。利用cDNA-AFLP技术对两种材料的不同回交世代BC1、BC2代与其亲本在蕾期的基因表达进行分析。结果表明,两种白菜回交世代与其亲本的基因表达有明显差异,在质和量上都存在差异。基因表达模式有5类共7种：（1）单亲沉默型（2种）,（2）单亲一致型（2种）,（3）双亲共沉默型,（4）杂种特异型,（5）表达一致型。随着回交世代的增加,回交杂种和亲本的基因表达在单亲沉默型、双亲共沉默型呈增加趋势。而在母本一致型、父本一致型、杂交种特异型、表达一致型呈下降的趋势。两种白菜在F1、BC1、BC2 3个世代与回交亲本花蕾间的基因差异表达有15种类型,其中以在轮回亲本、F1、BC1、BC2中共同出现表达的带的比例最高。Abstract: Crosses between female parent of Ogura male sterility Brassica napus L. and male parents of B. campestris ssp. chinensis Makino were made and F1, BC1 and BC2 generations produced. Gene expression of two Chinese cabbage backcross hybrid BC1, BC2 and their parents at bud stage was analyzed by means of cDNA-AFLP technique. The results indicated that the patterns of gene expression differ significantly between BC1 and BC2 generations and their parents. There were many patterns of gene expression, including gene overexpression and gene silencing. Five patterns (seven kinds) of gene expression were observed, which include: (1) bands occurring in only one parent (two kinds); (2) bands observed in hybrids and one parent (two kinds); (3) bands occurring in only parents (one kind); (4) bands visualized in only hybrids (one kind); (5) bands observed in parents and hybrids (one kind). In accompany with the addition of backcross, the increase trend in backcross hybrids and their parents were described in the aspects of differential gene expression, bands expressed only in one parent and bands expressed only in both parents. The declined trend in backcross hybrids and their parents were observed in the aspects of bands expressed in both hybrids and one parent (two kinds), bands visualized in only hybrids and bands observed in parents and hybrid. Fifteen patterns of gene expression were observed in F1、BC1、BC2 and backcross parents. The percent of bands expressed in F1、BC1、BC2 and backcross was highest.     

白菜的EST标记及其对油菜的通用性

根据白菜的表达序列标签,设计了28对引物。在对引物、dNTP、MgCl2的浓度及退火温度等参数进行测试后,建立了合适的PCR反应体系。在此反应体系下,以构建EST的白菜自交系A的DNA为模板,对设计的引物进行了筛选,发现有18对引物能对白菜DNA扩增出产物。用筛选出来的引物分别对17个白菜类品种进行PCR扩增,用琼脂糖凝胶电泳分析其产物的多态性,发现10对引物有多态性,这占了筛选引物的55.6%。为检测白菜EST标记的通用性,进一步利用设计的引物对不同油菜品种的DNA进行PCR扩增。在检测的28对引物中,共有24对引物能扩增出产物,占引物总数的85.7%,显示多态性的引物为18对,占引物总数的64.3%.。在对白菜DNA能扩增出产物的18对引物中,对油菜完全可用,且有13对引物产生多态性。而在那些对白菜未扩增出产物的10对引物中,也有6对能扩增出产物,其中5对显示多态性。文章研究结果证明,通过EST建立分子标记是可行的,而且这种标记对近缘物种是可通用的。     

油菜EST-SSR标记的建立

在油菜17987条非冗余EST中,共发掘出了2083个EST-SSR,分布于2443条EST中,发生频率是13.58%,平均分布距离为4.34kb。在油菜EST-SSR中,二、三核苷酸重复是主要的重复类型,二者出现的频率相近,占总SSR的89.05%。AG/CT和AAG/CTT是二、三核苷酸中的优势重复类型,分别占二、三核苷酸重复类型的84.31%和37.71%。进一步设计了23对SSR引物,通过梯度PCR试验确定了各引物的适宜退火温度,并利用非变性聚丙烯酰胺凝胶银染对这些引物在10个油菜品种中的扩增情况和多态性进行了检测。有21对引物显示扩增,引物可用率为91.30%;有12对引物显现出多态性,占可扩增引物的57.14%。本研究结果证明根据油菜EST建立SSR标记是有效、可行的。