玉米株高和穗位高的QTL定位

摘要: 用玉米自交系掖478和丹340构建了397个F_2:3家系群体, 利用双亲间多态的150个共显性SSR标记绘制分子连锁图谱, 图谱总长度1 478.7 cM, 标记间平均距离10.0 cM。在5种环境下对株高和穗位高性状进行鉴定, 复合区间作图法检测到21个株高QTL和25个穗位高QTL。于第1和5染色体的umc2025－umc1035及umc1822－bnlg1118区域检测到平均贡献率分别为12.2%和14.9%的株高QTL。于第3和5染色体的phi029－umc1102及phi109188－bnlg1118区域检测到平均贡献率达到10.2%和22.8%的穗位高QTL。第5染色体的Bin5.05－5.07区域可能存在控制株高和穗位高的主效QTL。株高和穗位高的基因作用方式主要是加性和部分显性效应。文章还分析了群体大小及试验环境对株高和穗位高QTL定位结果的影响     

低能离子束诱发大肠杆菌甲基化效应研究

表观遗传学是指在DNA序列未发生变化的情况下,基因表达发生可遗传的变化,而甲基化水平的变化是表观遗传效应的重要指标。在构建一种新的敏感大肠杆菌Dam(GATC)位点甲基化检测方法的基础上,探讨了不同种类及剂量低能离子注入甲基缺陷型菌株GM2929前后甲基化水平的变化。结果表明:能量为10keV,剂量为3.9×1015ions/cm2、4.68×1015ions/cm2的氮离子以及能量为10 keV,剂量为4.68×1015ions/cm2的氩离子都不能诱发大肠杆菌甲基化,产生表观遗传效应,可遗传的变异与活细胞甲基化没有关系。     

玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6.00-6.01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关,而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

玉米杂交种掖单13号的SSR连锁图谱构建与叶夹角和叶向值的QTL定位与分析

为了增加单位面积产量, 玉米育种者已经开始了更密植更紧凑株型的选育。叶夹角和叶向值是评价玉米株型的重要指标。本研究以掖478×丹340的500个F2单株为作图群体, 构建了具有138个位点的SSR标记连锁图谱, 图谱总长度为1 394.9 cM, 平均间距10.1 cM。利用397个F2：3家系对叶夹角和叶向值进行QTL定位分析, 结果表明: 叶夹角和叶向值分别检测到6和8个QTL, 累计解释表型变异41.0%和60.8%, 单个QTL的贡献率在2.9%~13.6%之间。与叶夹角和叶向值有关的基因主要作用方式为加性和部分显性。此外两个性状共检测到9对上位性互作位点, 表明上位性互作在叶夹角和叶向值的遗传中也起较重要的作用。     

植物基因替换编辑技术研究进展

基因替换编辑是通过核酸酶介导的对目标基因进行定点敲入或替换的编辑技术,可以实现目的基因的定向修饰。本文从基因替换编辑技术的原理、实现方式与影响因素、应用及其前景等进行了总结与讨论,以期为通过定点基因替换或敲入技术开展高等植物基因功能鉴定与遗传改良研究提供参考。     

基于染色体片段导入系发掘抗玉米丝黑穗病主效QTL

选用抗玉米丝黑穗病自交系Mo17和SH15为供体,与受体感病自交系黄早四和昌7-2构建回交群体(BC3F1\BC4F2),通过田间人工接种玉米丝黑穗病原菌鉴定抗病性表现,评价群体抗病性。研究结果显示黄早四×(黄早四×Mo17)BC4F2群体发病率明显高于BC3F1群体;两个BC4F2黄早四×(黄早四×Mo17)和昌7-2×(昌7-2×SH15)群体的发病率差异较大。采用SSR标记分析抗病株的供体染色体导入片段,发现随着回交次数的增多,导入片段数量减少,但不同回交群体中供体导入片段数目明显不同。通过连锁不平衡分析,在染色体2.09和3.04区段发掘和验证2个抗玉米丝黑穗病主效QTL,连锁标记分别为umc2077和phio53或bnlg1965。本文研究结果为抗丝黑穗病基因精细定位和分子聚合育种提供了信息和材料。     

玉米抗甘蔗花叶病毒基因的比较定位

收集了玉米抗甘蔗花叶病毒基因/QTL定位信息, 借助玉米遗传图谱IBM2 2005 Neighbors进行了整合。在国内外研究中, 累计报道81个抗病毒基因位点, 分布在玉米7条染色体上, 比较定位发现这些位点集中分布于第3和6染色体。采用元分析技术, 确定3个“一致性”抗病毒QTL, 其中1个位于第3染色体, 在遗传图谱IBM2 2005 Neighbors上覆盖的范围为6.44 cM; 2个位于第6染色体, 覆盖范围分别为6.16 cM和27.48 cM。借助比较基因组学策略, 在第3染色体“一致性”QTL区间内筛选出4个抗病位置候选基因。该研究结果为确定和克隆抗病主效基因提供了基础。     

基因组编辑产品的安全管理

基因组编辑技术是指利用特异性核酸酶的定点剪切活性与细胞内源DNA损伤修复活性,在基因组水平上对目的核酸序列或单个核苷酸进行定点修饰的基因工程技术,该技术可以对生物体基因组进行精确敲除、插入、单碱基突变或置换等编辑。目前,基因组编辑技术具有精确性、高效性及易操作性,应用范围日益扩大。文中简要概述了3种主要的基因组编辑技术工具及基因组编辑类型,介绍了美国、欧盟等国家和地区对基因组编辑产品的监管体制。同时,基于我国对转基因产品的安全管理原则与体系,初步提出了基因组编辑产品的安全管理思路。根据中间材料或产品中是否含有外源编辑酶蛋白基因成分对基因组编辑产品进行分类管理,含有外源编辑酶的材料应按现有转基因安全管理办法进行管理;中间材料或产品中不含有Cas9等编辑酶的材料应根据被编辑位点的特征进行具体分类管理。     

玉米dbf1基因与耐旱相关性状的关联分析

脱水响应元件结合因子(DBF1蛋白)是高等植物体内DRE/CRT顺式元件的结合因子,是水分胁迫信号传导的核心构件。本文以玉米自交系郑22为材料,采用PCR技术分离得到dbf1基因区域基因组DNA(gDNA)全长949 bp,起始密码子至终止密码子序列长654 bp。该基因由1个外显子组成,无内含子。dbf1基因在175份玉米自交系中共检测到9个SNP变异(平均每57.3 bp一个),没有检测到In/Del变异,在3个多态性位点间存在较高程度的连锁不平衡(r20.5)。在干旱胁迫下,dbf1基因中的多态性位点397与ASI和单穗粒重显著关联(P0.05),位点477与单穗粒重和结实株数百分率存在显著关联(P0.05)。位点397对ASI和单穗粒重的贡献率分别为6.94%和10.03%;位点477对单穗粒重和结实株数百分率的贡献率分别是1.01%和3.66%。根据2个位点将175份自交系分成4种单体型,其中单体型4含有能使ASI减小、结实株数百分率增加的等位基因位点,包含早49、丹598、丹黄02等耐旱和中度耐旱自交系,推测单体型4可能是dbf1基因的耐旱单体型。研究结果为基于dbf1因开发耐旱功能标记提供信息。     

微卫星标记在玉米群体遗传多样性研究中的应用

简要综述了近几年利用微卫星(SSR)分子标记技术分析玉米群体遗传多样性过程中的研究进展对研究中混合取样,荧光标记技术,共享数据库等新方法的使用作了阐述.