利用SRAP标记研究四川高原青稞育成品种的遗传多样性

利用SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism)分子标记技术, 对25份来自四川高原的青稞育成品种进行了遗传多样性研究。结果表明: 64对引物组合共检测出999条清晰条带, 62对可以获得多态性条带, 多态性引物组合占96.9%, 共产生225条多态性条带, 占总条带数的22.5%。64对引物组合共扩增出333种等位变异, 平均每个引物组合检测到5.20种等位变异。遗传多样性在0(me9/em14, me9/em15)~0.8928(me6/em18)之间, 平均为0.5126。聚类分析结果表明, 25份材料可分成A、B、C 3大类, 材料聚类与其来源地有明显的相关性。25份材料间的平均遗传距离较小(0.3240), 平均遗传多样性较低(0.5126), 遗传基础较为狭窄。     

青藏高原青稞品种醇溶蛋白的遗传多样性

利用A-PAGE（acid-polyacrylamide gel electrophoresis）法对来自中国青藏高原地区67份青稞品种进行了醇溶蛋白位点的遗传多样性研究。共分离出29条相对迁移率不同的条带,多态性为100％。所有材料在Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ醇溶蛋白位点分别发现了36、46和7种等位变异类型,总变异数以四川材料为最高,甘肃材料为最少,等位变异类型频率在地区间的分布存在显著或极显著差异。4个青稞群体醇溶蛋白Ⅰ、Ⅱ位点的遗传多样性均略大于Ⅲ位点的遗传多样性,4个地区材料的平均遗传多样性无显著性差异。聚类分析结果表明,67份材料可分成A、B、C、D、E、F、G和H8类,材料聚类与其生长的地区有明显的相关性。     

大麦基因组中的微卫星标记及其应用

微卫星是以少数几个核苷酸为单位多次串联重复的DNA序列,是一种简单序列重复(simple sequence repeats,SSR),两侧一般是保守序列。由于它具有多态性高、共显性、容易用PCR检测和结果稳定可靠等特点,因此是一种十分理想的分子标记。大麦的微卫星DNA随机分布于基因组中,平均每一个微卫星基因座有3～18个等位基因,最高可达37个。SSR标记已广泛用于分子遗传图谱的构建、遗传多样性研究、种质鉴定、主要性状基因的定位及分子标记辅助选择育种等。大多数SSR标记集中在着丝粒附近区域,1HL、5HL和6HS明显缺乏SSR标记。大麦的SSR标记还有待进一步的开发。 Microsatellite Markers and Applications in the Barley Genome FENG Zong-yun1,2,3,ZHANG Yi-zheng1,LING Hong-qing3 1.College of Life Sciences,Sichuan University,Chengdu 610065,China; 2.College of Agronomy,Sichuan Agricultural University,Ya'an 625014,China; 3.The State Key Laboratory of Plant Cell & Chromosome Engineering,Institute of Genetics & Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China Abstract:Microsatellites,also called simple sequence repeats (SSR),are simple,tandemly repeated DNA sequences with a repeat length of a few base pairs,and are very ideally used as molecular markers because of their abundance,high level of polymorphism,co-dominance and ease of assay with the polymerase chain reaction (PCR) by selecting primers as the conserved DNA sequences flanking the SSRs,as well as better stability.The experiments showed that SSRs are randomly distributed throughout the barley genome,and there are 3~18 alleles at a single SSR locus,up to 37 alleles/locus.SSR markers have being widely applied in the construction of molecular genetic map,the study of genetic diversity,the identification of germplasm,gene mapping for important traits and molecular marker-assisted selection.Meanwhile,most of markers are strongly clustered around the centromeric regions of all seven linkage groups.As a result of the clustering,genome coverage with SSRs remains incomplete with an obvious lack of markers on the long arms of chromosomes 1H and 5H and short arm of chromosome 6H.Therefore,it is very potential and necessary to further develop SSR markers in barley. Key words：barley;microsatellite marker;simple sequence repeats;genetic diversity;molecular mapping     

应用微卫星标记研究西藏野生大麦的遗传多样性

以西藏不同地区的106份野生大麦为材料,其中包括50份野生二棱大麦（HS）,27份野生瓶形大麦（HL）和29份野生六棱大麦（HA）,用Liu等（1996）发表的SSR连锁图的每个连锁群的两个臂的不同位置上选取3～5个共30个SSR标记,研究了西藏3类野生大麦的遗传多样性。结果表明,这3类野生大麦在遗传组成及等位变异频率分布上存在着明显的遗传分化。在总样本中,共检测到229个等位变异,平均每个SSR位点检测到7．6个等位变异,其中70个为这3类野生大麦间共同的等位变异,等位变异数在这3类野生大麦间有明显的差异,亚种问的遗传多样性明显高于亚种内的遗传多样性。其遗传多样性大小顺序为HS〉HL〉HA。聚类分析表明,野生二棱大麦、野生六棱大麦分别聚在不同的两类,而野生瓶形大麦中各有约50％的材料分别聚在这两类。根据本研究及前人研究结果,我们认为中国栽培大麦是从野生二棱大麦经野生瓶形大麦向野生六棱大麦进化的。该结果支持了栽培大麦起源的“野生二棱大麦单系起源论”的观点。     

大麦黄花叶病相关基因WRKY55的克隆及功能研究

大麦黄花叶病是我国长江中下游地区大麦种植区域的主要病毒病害,由大麦黄花叶病毒(BaYMV,Barley yellow mosaic virus)及大麦和性花叶病毒(BaMMV,Barley mild mosaic virus)引起,自然条件下病毒寄生于禾谷多黏菌中,通过感染大麦根部导致病害发生。本研究通过分析RNA-seq数据,获得感染BaMMV后上调表达的基因HORVU1Hr1G069640(WRKY55)。荧光定量PCR分析发现WRKY55在感病品种中的表达水平极显著高于抗病材料,说明WRKY55参与到大麦感染黄花叶病的过程。WRKY55全长870 bp,在415～594位核苷酸之间含有WRKY保守结构域,系统进化分析显示该基因位于独立的进化分枝。组织表达分析发现该基因主要在根部和幼嫩组织中表达,而其他成熟部位表达较少甚至没有。农杆菌介导的烟草亚细胞定位实验发现WRKY55位于整个细胞。酵母转录因子活性分析实验未检测到转录激活活性,酵母双杂交实验未检测到WRKY55与感病基因编码蛋白eIF4E和PDIL5-1存在物理相互作用。这些结果显示WRKY55参与到大麦黄花叶病感染。