一个马铃薯种质资源圃致病疫霉群体的分析

由致病疫霉Phytophthora infestans引起的晚疫病是马铃薯生产上最严重的病害之一,认识其群体结构特征,可为晚疫病防控策略的制定以及抗病品种的合理布局提供指导。对2009年采自宁夏一个种植有93个品种(品系)的马铃薯种质资源圃的致病疫霉进行了交配型、致病型和线粒体DNA单倍型分析,结果表明,116个致病疫霉菌株中存在A1、A2和自育型3种交配型,发生频率分别为24.1%、57.8%和18.1%,A2交配型为优势类型;对其中43个菌株的致病型进行测试,检测到两种致病类型:1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11和3.4.10,发生频率分别为95.3%和4.7%,可克服所有11个抗病基因的1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11类型占绝对优势;对62个菌株的线粒体DNA单倍型进行分析,检测到Ia和IIa两种类型,发生频率分别为74.2%和25.8%。综合表型和基因型数据分析发现,该马铃薯种质资源圃中致病疫霉群体致病型单一,但致病型毒力因子高度复合;线粒体DNA分析表明,该马铃薯种质资源圃引入了遗传背景较为复杂的致病疫霉"新"群体。     

中国狼不同地理种群遗传多样性及系统进化分析

为了解中国狼不同地理种群遗传多样性及系统发育情况,从中国境内狼的主要分布区青海、新疆、内蒙古和吉林4个地区采集样品,用分子生物学技术手段成功地获得44个个体线粒体DNA控制区第一高变区(HVRⅠ)序列和40个线粒体Cyt b部分序列。线粒体控制区HVRⅠ共检测到51个变异位点,位点变异率为8.76%;线粒体Cyt b部分序列发现31个变异位点,位点变异率为5.33%,未见插入及缺失现象,变异类型全部为碱基置换。共定义了16个线粒体HVRⅠ单倍型,其中吉林与内蒙种群存在共享单倍型,估计这两地间种群亲缘关系较近。4个地理种群中新疆种群拥有较高的遗传多样性(0.94)。中国狼种群总体平均核苷酸多态性为2.27%,与世界其他国家地区相比,中国狼种群拥有相对较高的遗传多样性。通过线粒体HVRⅠ单倍型构建的系统进化树可以看出,中国狼在进化上分为2大支,其中位于青藏高原的青海种群独立为一支,推测其可能长期作为独立种群进化。基于青海种群与新疆,内蒙种群的线粒体Cyt b遗传距离,推测中国狼2个世系可能在更新世冰川时期青藏高原受地质作用急速隆起后出现分歧,分歧时间大约在1.1 MY前。     

马铃薯晚疫病抗性基因分子标记检测及抗性评价

马铃薯是重庆优势特色作物之一,但其安全生产受到晚疫病的严重威胁。马铃薯生产中种植抗病品种是防控马铃薯晚疫病最为经济有效和环境友好的途径。为了了解来自国内外不同种质的晚疫病抗性基因组成以及确定在重庆市具有晚疫病抗性的马铃薯品种(系),本研究以218份来自国内外的品种(系)为材料,进行了6个晚疫病抗性(R)基因分子标记检测,同时进行了田间晚疫病抗性评价及室内接种鉴定和筛选。研究结果显示,6个R基因的分子标记在供试材料中均有分布,但分子标记的组成不尽相同,主要分为4大类。第Ⅰ类含有具有广谱抗性基因的RB,晚疫病抗性评价表现为中抗以上;第Ⅲ类缺失R2 family基因标记,绝大部分表现为晚疫病敏感型;第Ⅱ类和第Ⅳ类中分别主要含有3个R基因(R2 Family+R3a+R3b)标记类型和4个R基因(R1+R2 Family+R3a+R3b)标记类型,这两类材料中表现出一定比例的晚疫病抗性水平,但第Ⅳ类中出现抗性表现的比例高于第Ⅱ类。结果说明含有RB基因标记贡献了较高的晚疫病抗性,缺失R2 famlily基因标记的材料可能不利于晚疫病抗性,利用这些基因标记辅助筛选有助于提高重庆地区晚疫病抗性育种效率。本研究评价了218份马铃薯材料6个重要R基因组成,并筛选出重庆地区表现抗性的多个材料,为新品种(系)的推广应用以及抗病育种选育提供了科学依据,同时为发掘新的抗病基因提供了遗传资源。     

贵州四个山羊品种mtDNA多态性及起源分化

采用１５种限制性内切酶,研究贵州省４个山羊品种共９３只个体的线粒体ＤＮＡ多态性。其中ＢｏｍＨＩ、ＨｉｎｄⅢ和ＳａｌⅠ３种酶的酶切类型存在多态。共检测到１８种限制性态型,归结为３种ｍｔＤＮＡ单倍型。单倍型Ⅰ、Ⅱ在贵州山羊４个品种分布频率较高,分别为７７．４２％和２１．５０％,单倍型Ⅲ分布频率较低（１．０８％）;品种间亲缘关系聚类分析表明白山羊和黑山羊亲缘关系最近,其次为黔林羊,而与小香羊的亲缘关系最     

mtDNA单倍型D4和B4a细胞线粒体功能及其影响衰老发生的机制研究

该文初步分析了两个与衰老发生抑制及促进的线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)单倍型D4和B4a细胞的线粒体功能情况,并对其影响衰老的可能机制进行了探究。通过细胞融合构建两个核背景一致但mtDNA单倍型分别是D4和B4a的胞质杂合细胞。应用RT-PCR方法检测细胞mt DNA拷贝数以及线粒体基因的mRNA水平,氧电极法和非变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳(blue native polyacrylamide gelelectrophoresis,BN-PAGE)技术检测细胞线粒体氧化呼吸能力及线粒体复合体水平,TMRM染料和DCFH-DA染料法检测细胞线粒体膜电位和活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成水平。结果显示,D4单倍型细胞线粒体氧呼吸能力、膜电位水平以及线粒体基因(mt-ND1、mt-7S RNA)转录水平均明显高于B4a单倍型细胞,而ROS生成水平明显降低,mt DNA拷贝数则并无明显差异。该结果表明,在D4单倍型细胞中,通过提高某些线粒体基因的表达,使得线粒体呼吸复合体表达得到提升,继而提高线粒体氧化呼吸功能,降低细胞氧化损伤,从而延缓衰老的发生。     

贵州瑶族3支系Y-DNA及线粒体DNA序列多态性分析

采用PCR－RFLP技术,通过观察由12个单核苷酸多态位点(SNPs)组成的Y染色体单倍型及由9个多态位点组成的线粒体DNA单倍型在贵州瑶族中的分布,分析贵州瑶族父系及母系遗传结构,探讨其起源及迁徙。结果显示,97份男性样本分别属于H7、H8、H9、H11 4种Y-DNA单倍型,苗瑶语系特异Y-DNA单倍型H7的平均频率为92.4%;通过对线粒体DNA基因分型,得到8种单倍型,可归入B4、B5、D4、D5和N*单倍型类群中,CoⅡ/tRNA^Lys区域间的9bp缺失平均频率为58.2%。结果提示贵州瑶族父系遗传结构单一,具有典型的苗瑶族群特征,又存在与其他族群的融合。母系遗传结构相对复杂,9 bp缺失是贵州瑶族的母系遗传结构特征。      

中国马铃薯晚疫病菌AFLP遗传多样性分析

应用AFLP分子标记检测了我国部分马铃薯主要产区马铃薯晚疫病菌的遗传多样性及不同地区菌株间的亲缘关系。在200对引物组合中,利用6个菌株筛选出12对多态性好、带型清晰的引物组合。利用这12对引物组合对1997-2002年间采自我国黑龙江、河北、四川和云南4省的50株菌株进行了PCR扩增,共扩增出922条谱带,其中多态性标记530条,占57.5%。利用NTSYSpc软件中UPGMA算法构建了我国马铃薯晚疫病菌的亲缘关系树状图,聚类分析结果表明我国马铃薯晚疫病菌的遗传多样性与病原菌的地理来源有一定的相关性,而与交配型、生理小种和对甲霜灵的抗性无明显的相关性。用POPGENE软件计算了各群体间的遗传多样性参数,结果表明我国马铃薯晚疫病菌的遗传多样性程度不高,不同地区种群间分化不明显。     

曲阜地区孔姓人群17个Y-STR基因座遗传多态性分析

应用AmpFLSTR~Y-filer~(TM)PCR Amplification Kit荧光标记复合扩增试剂盒(ABI公司),对曲阜地区11 18名孔姓男性个体血样DNA进行PCR,扩增,统计分析17个Y-STR基因座的遗传学参数。实验结果显示,17个基因座除DYS385a/b基因座检出51个单倍型外,其余基因座上分别检出4~11种等位基因,等位基因频率分布在0.0009~0.8265之间。由17个基因座组成的YH单倍型系统共检出206种单倍型。根据Y-STR单倍型推断了Y-SNP单倍群,发现曲阜孔姓有3种高频单倍群:C3、Q1a1和O3,前两者有着明显的单祖先扩散结构,最可能是孔子类型。本实验通过对曲阜地区孔姓人群群体17个Y染色体短串联重复序列基因座遗传多态性的调查,记录、保存孔姓人群遗传学数据。     

绵羊线粒体DNA D-loop区串联重复序列变异研究

对来自69个我国地方绵羊品种和8个国外引入品种共计77个个体线粒体DNA控制区长度为75bp的串联重复序列进行了测序分析。在309个重复序列中检测到28个变异位点,其中7个为具有2个变异体的单现突变,1个为具有3个变异体的单现突变,20个为具有2个变异体的简约位点。由28个变异位点中归纳出63个单倍型,其中单倍型Ⅰ和单倍型Ⅲ具有较高的比例,分别为12．94％和30.42％。研究结果揭示我国地方绵羊可能起源于两个母系祖先。哈萨克羊和阿勒泰羊间以及蒙古羊和乌珠穆沁羊间分别具有较近的亲缘关系且没有明显的遗传分化。藏绵羊、蒙古羊和乌珠穆沁羊相对哈萨克羊和阿勒泰羊而言具有较低的遗传多样性。     

中华鳖太湖养殖种群和日本引进种群线粒体DNA Cyt b基因片段序列分析及分子进化初探

对中华鳖太湖养殖种群和日本引进种群共38个个体的线粒体DNA细胞色素b基因中间部分序列进行测定,比较其同源性,计算碱基组成,并用乌龟为外群构建不同单倍型的UPGMA和NJ分子系统树.在获得的408bp的序列中,A T约占58.8%,其中15个核苷酸位点存在变异(约占3.7%).两种群共有6种单倍型(haplotype),其中太湖养殖种群有4种单倍型,日本引进种群有2种单倍型.由系统树显示,中华鳖太湖种群的4种单倍型聚合成一大支,日本引进种群的2种单倍型以很高的置信度(99%)聚成一支.两种群序列上的差异,可以成为种群鉴别的分子标记.     

线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因的进展

细胞色素氧化酶由13个亚基组成,其中构成级联反应核心的最大3个亚基(COXⅠ,COXⅡ和COXⅢ)由mtDNA编码,其余10个亚基(COⅣ,Ⅴa,Ⅴb,Ⅵa,Ⅵb,Ⅵc,Ⅶa,Ⅶb,Ⅶc,和Ⅷ)均由nDNA编码。COXⅠ亚基与hemea、hemea3、CuB结合,直接参与质子泵过程;COXⅡ亚基与CuA结合,位于线粒体包质面与细胞色素C进行反应;COXⅠП亚基参与氧化还原连接的质子易位过程;其余10个亚基的功能尚不明确。COX是线粒体组装所必需的基因,其表达调控与nDNA和mtDNA相互作用有关。     

10个牛品种线粒体12S rRNA基因多态性分析

以鲁西牛、渤海黑牛、大别山牛、南阳牛、晋南牛、秦川牛、中国西门塔尔牛、日本和牛、海福特牛和安格斯牛10个牛品种共计353头牛为研究对象,利用单链构象多态性（SSCP）分子标记方法对其线粒体DNA 12S rRNA基因进行了多态性分析,结果发现该基因出现分布频率不同的3种单倍型（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）,其中单倍型Ⅰ出现的频率最低,仅在晋南牛1个个体中发现;单倍型Ⅱ在中国本地黄牛中都存在,在中国西门塔尔牛中的分布频率很低,但在3个国外品种海福特牛、安格斯牛和日本和牛中不存在;单倍型Ⅲ在这10个牛品种中均有分布,但以国外品种最丰富。计算平均多态信息含量,发现我国地方品种在0.232～0.423之间,基本属于中度多态,说明我国地方黄牛品种在12S rRNA上多态性比较丰富,国外品种较为贫乏;但是单倍型Ⅰ频率很低有丢失的趋势,需要对其进行保护。     

马铃薯晚疫病菌全基因组分泌蛋白的初步分析

利用马铃薯晚疫病菌全基因组测序结果,结合计算机技术和生物信息学的方法,对马铃薯晚疫病菌的蛋白进行分析,为明确该病原菌与寄主互作的分子机制奠定基础。文章应用信号肽预测软件SignalP v3.0和PSORT,跨膜螺旋结构预测软件TMHMM-2.0和THUMBUP,GPI锚定位点预测软件big-PI Predictor,亚细胞器中蛋白定位分布预测软件TargetP v1.01,对已经公布的马铃薯晚疫病菌全基因组22 658个蛋白质氨基酸序列进行分析。结果发现,晚疫病菌全基因组编码蛋白中有671个为潜在的分泌型蛋白,占编码蛋白总数的3.0%。其中有45个分泌蛋白有功能方面的描述,其功能涉及细胞代谢、信号转导等方面;此外,还有一些与激发子类似的分泌蛋白,它们可能与晚疫病菌的毒性有关。     

云南4个地区高山姬鼠线粒体细胞色素b遗传分化的研究

基于云南昆明、中甸、丽江和剑川4个种群(n=43)的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因全序列的遗传变异分析,探讨了该地区高山姬鼠种群的遗传分化。在1 140 bp Cyt b基因序列中,有50个变异位点(占全变异的4.38%),定义了22个单倍型。在4个种群中,昆明种群单倍型多样性和核苷酸多样性最高。分子变异分析表明,种群间的遗传变异占30.2%,种群内的遗传变异占69.8%。FST分析表明,除中甸种群和丽江种群之间差异不显著(P>0.05),其它种群间的差异均极显著(P<0.01)。22个单倍型在系统发生树中明显聚为两支(A和B),进化网络关系显示昆明种群处于进化分支最末端,推测种群进化方向可能从横断山地区到昆明地区,支持了姬鼠属从北向南扩散的理论。     

入侵我国红火蚁的三种单倍型

红火蚁Solenopsis invicta Buren是重要的经济害虫,特别是在农业和生态系统危害方面。2004年底在广东和香港的部分地区发现红火蚁入侵。本文用线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ（CO Ⅰ）基因对境内的13个种群进行了入侵蚁巢是否独立传入进行了分析。通过对共计28个蚁巢56个体的包含904个碱基的CO Ⅰ基因分析,发现入侵中国的红火蚁中存在3种单倍型。基于未修正的配对序列变异分析表明,单倍型Ⅱ与单倍型Ⅲ之间的变异最小。而香港种群同时具有这三种单倍型,是入侵中国的红火蚁种群中多样性最丰富的地区。这三种单倍型都分别在阿根廷红火蚁种群中有记录。同源性分析显示,中国的红火蚁可能起源于阿根廷或南美洲,而香港可能是所研究种群的第一入侵地点。     

基于线粒体COⅠ、Cytb和COⅡ基因的中国草地螟不同地理种群遗传分化分析

【目的】揭示中国草地螟Loxostege sticticalis不同地理种群的遗传分化程度。【方法】采用PCR技术扩增中国西北和华北地区草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列,基于其序列变异及单倍型贝叶斯系统发育树和单倍型网络图分析,探讨不同地理种群间的遗传距离、分子系统发生关系及遗传分化程度。【结果】草地螟11个地理种群的线粒体COⅠ,Cytb和COⅡ基因序列分别有24, 12和69个变异位点(分别占总序列的3.6%, 2.7%和8.8%),检测到的单倍型分别为22, 14和16个,单倍型多样度(Hd)分别为0.7600, 0.5842和0.7341,核苷酸平均差异度(K)分别为1.704, 0.752和3.997,不同单倍型间的遗传距离平均值分别为0.004, 0.005和0.013。总种群的Tajima’s D和Fu’s Fs值皆不显著,表明草地螟不同地理种群间的遗传分化不明显,群体大小稳定。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树和单倍型网络图表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】草地螟各地理种群的遗传距离与地理距离间不具有显著的相关性,其遗传分化不明显。     

普氏野马线粒体DNAD—loop区序列多态性研究

目的：了解中国新疆吉木萨尔野马繁殖中心的普氏野马（Equus przewalskii）遗传多样性及其遗传背景。方法：采用PCR产物直接测序法,对15匹普氏野马线粒体DNAD—loop高变区进行测序分析。结果：测定15个个体的线粒体DNAD—loop高变区15464—15866片段序列402bp。检测到12种单倍型,包括37个多态位点,占全部序列的9．2％,其中转换位点2,4个、颠换位点20个、转换位点和颠换并存位点8个、缺失位点3个。A％＋T％含量（56．1％）高于G％＋C％含量（43．9％）,平均A含量为28．4％,T含量为27．7％,C含量为29％,G含为14．9％。单倍型间平均遗传距离为0．030,单倍型多态性（h）为1&#177;0．00116,核苷酸多态性（7c）为2．90％。15匹普氏野马线粒体DNAD—loop高变区之间平均核苷酸变异率为2．48％。结论：研究表明我国新疆吉木萨尔野马繁殖中心的普氏野马线粒体DNAD—loop区序列存在丰富的多态性。     

马铃薯泛素结合酶基因StUBC17的克隆与功能分析

泛素结合酶(Ubiquitin-conjugating Enzyme E2,UBC)与植物生长发育和抗病反应密切相关。为了解泛素结合酶基因对植物抗晚疫病的贡献,从马铃薯栽培种"合作88"中克隆出一个E2泛素结合酶基因,命名为StUBC17,并对其受晚疫病菌诱导表达特性及功能进行分析。利用病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术降低本氏烟(Nicotiana benthamiana)中StUBC17同源基因(NbUBC)的转录水平,再接种晚疫病菌进行抗病性鉴定。进一步在基因沉默植株上瞬时表达马铃薯抗病基因和其相应的无毒基因(R3a+AVR3a、R3b+AVR3b和Rx+CP)及INF1。StUBC17编码区全长447 bp,编码148个氨基酸,其蛋白分子量为16.52 kD,理论等电点为7.72。表达分析结果表明,StUBC17受晚疫病菌诱导表达。抗病鉴定结果显示,与对照植株相比,NbUBC沉默植株的抗病性显著降低。沉默NbUBC不影响过敏反应(Hypersensitive responses,HR)的发生。StUBC17是植物防御晚疫病所需,但该基因的沉默并不影响R3a、R3b、Rx及INF1介导的HR反应。     

鄱阳湖区泥鳅遗传多样性研究

采用同工酶电泳、RAPD引物PCR扩增和线粒体DNA细胞色素b基因全序列3种方法,对鄱阳湖3种斑纹泥鳅的遗传结构进行分析。同工酶电泳显示3种斑纹泥鳅在LDH、MDH和EST这3种同工酶之间存在群体和组织差异;RAPD试验结果显示6条RAPD引物在18尾鄱阳湖泥鳅个体中共扩增出了169条不同分子量的RAPD标记,其中多态性带101条,多态性带的比例为59.56%,平均每个引物产生9.39条带和5.61条多态性带,不同斑纹泥鳅的遗传多样性指数显示3种斑纹泥鳅的遗传水平处于较高水平。以特异性引物进行PCR扩增,获得了1140bp的细胞色素b基因全序列。结果显示,3种不同斑纹泥鳅中检测出了1个共有单倍型和3个特有单倍型。与共有单倍型相比,大花斑泥鳅特有单倍型有91个变异位点,而小花斑泥鳅与无花斑泥鳅特有单倍型的变异位点为20和24个。基于单倍型构建的NJ树和MP树,显示大花斑泥鳅的特有单倍型EU145023处于独立的分支上,这反映出鄱阳湖地区不同斑纹的泥鳅之间在线粒体DNACytb基因中出现了一定距离的分化。       

山稻蝗及相关物种Cyt b基因序列及其遗传关系

中国7个不同地理区域的山稻蝗Oxya agavisa共16个个体的线粒体DNA细胞色素b基因中间部分序列被测定,分析和比较,同时与小稻蝗O.inricata,日本稻蝗O.japonica和中华稻蝗O.chinensis相应序列进行比较,用瘤锥蝗科的曲尾似橄蝗Pseudomorphacris hollisi和蚱科的日本蚱Tetrix japonica作外群,构建了山稻蝗不同单倍型及其相关物种的NJ分子系统树。在获得的山稻蝗432bp的序列中,A＋T约占71．0％,其中9个核苷酸位点存在变异（约占所测核苷酸的2．08％）,但权有1个位点引起了氨基酸的变异,就每个氨基酸密码子来看,第三位点的A＋T含量较,达88．3％。分子系统树显示,山稻蝗6个单倍型聚为一个簇,彼此之间有一定的分歧,其分枝与地理分布没有直接的关系;该种与日本稻蝗关系较近,与中华稻蝗和小稻蝗相对较远。并对此进行了讨论。