开口箭基因组中微卫星特征分析与分子标记开发

开口箭(Tupistra chinensis Baker)为百合科(Liliaceae)开口箭属(Tupistra Ker-Gawl)多年生草本植物,其野生资源稀少,为中国珍稀药用植物。该研究基于第二代测序技术首次建立了开口箭的基因组文库与微卫星文库,对开口箭的微卫星组成进行了特征分析,开发了开口箭SSR引物一套,并对开口箭及其近缘种进行了PCR扩增与聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。结果表明:(1)通过对开口箭基因组测序与拼接得到23 362条基因序列,检测出微卫星位点1 465个,其中单核苷酸重复最多,二核苷酸重复长度变异最大。(2)所设计的52对微卫星引物中有14对扩增出的条带清晰且多态性丰富,每个位点的复等位基因数(Na)在2~4之间,平均为3.00;多态性信息含量(PIC)在0.336 9~0.785 6,平均为0.546 3。(3)用筛选出13对多态性引物对6个开口箭近缘种,长柱开口箭(Tupistra grandistigma)、筒花开口箭(Tupistra delavayi)、弯蕊开口箭(Tupistra wattii)、剑叶开口箭(Tupistra ensifolia)、吉祥草(Reineckia carnea)和万年青(Rohdea japonica)进行通用性检测,结果大部分引物均能在开口箭的近缘种中成功扩增,通用率较高。该研究所开发的开口箭微卫星分子标记为开展开口箭的遗传多样性研究及种质资源鉴定奠定了基础。     

鲤鱼微卫星分子标记的筛选

微卫星 (ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ)是近十几年来发展起来的一种新的分子标记 ,它是指以少数几个核苷酸 ( 1～ 6个 )为单位多次重复的简单序列 ,以双核苷酸重复最为常见 ,而其中又以 (ＣＡ/ＧＴ) ｎ 居多。由于微卫星在真核生物基因组中是随机分布的 ,而作为分子遗传标记又有着非常高的多态性和共显性 ,因此在构建遗传连锁图谱时备受青睐 (Ｂｒｏｏｋｅｔａｌ ,1994 )。目前 ,在人类和多种动物中已经构建了以微卫星为主的遗传连锁图谱。但在鲤鱼等水产动物的遗传连锁图谱中 ,微卫星分子标记还较少 (孙效文和梁利群 ,2 0 0 0 )。为了摸索…     

三叶木通微卫星分子标记开发及评价

为了获得适于三叶木通遗传多样性和遗传结构研究的微卫星分子标记,该研究采用磁珠富集法构建了三叶木通微卫星富集文库。结果表明:在150个阳性克隆中发现了70个微卫星位点,富集效率为46.67%,其中含双碱基重复单元的序列占比为79.37%,三碱基和四碱基重复含有量较少。共设计引物63对,其中筛选出16对高多态引物,对1个三叶木通自然居群48个个体进行了遗传分析,结果显示位点的等位基因数为10~22个,观察杂合度和期望杂合度分别为0.370~0.792和0.724~0.936,多态性信息指数为0.725~0.919,表明以上引物均为高多态性引物。其中,12个位点偏离哈迪-温伯格平衡,呈现出纯合子过剩状态,这可能与哑等位基因和其它因素有关。综上结果表明,该研究所开发的16对引物能够用于三叶木通遗传多样性和遗传结构评价工作。     

中缅树鼩微卫星分子标记的筛选

目的 筛选中缅树鼩微卫星分子标记,逐步填补中缅树鼩特异性遗传标记的空白.方法 建立中缅树鼩基因小片段插入文库,利用5’端地高辛标记的(CA)15探针从约1500个菌落中选出36个阳性克隆.对这些克隆进行测序,发现其中15个含有重复序列,其中1个为重复克隆,1个因两端序列太短而不能设计引物.结果 用Primer3软件设计...     

基于转录组数据的意大利蝗微卫星位点分析与分子标记开发

【目的】意大利蝗Calliptamus italicus (L.)是新疆荒漠半荒漠草原重要害虫。本研究利用已获得的意大利蝗转录组数据,鉴定其微卫星位点。【方法】使用MISA筛选SSR位点,利用Primer Premier 5设计引物,通过PCR扩增对引物进行验证。【结果】在意大利蝗转录组数据库中,共检测出156500个SSR位点,分布在126369条unigene中。其中,单核苷酸重复为60.88%,二核苷酸重复为23.58%,三核苷酸重复和四核苷酸重复分别为12.99%和2.04%。单核苷酸重复主要为A/T(44.38%),二核苷酸重复主要为AC/GT(12.99%)和AG/CT(8.05%)。基于筛选的SSR位点设计引物,随机挑选24对引物,对10个不同地理种群意大利蝗成虫DNA样品进行PCR扩增,共有6对引物扩增成功。【结论】本研究利用转录组数据发掘意大利蝗SSR位点,为意大利蝗分子标记、种群遗传及功能基因等研究奠定基础。     

微卫星DNA在分子遗传标记研究中的应用

随着种群遗传学的发展 ,分子遗传标记特别是微卫星标记已经成为研究种群遗传的有力工具。本文就微卫星遗传标记的研究背景、技术应用以及优势与不足等方面进行了综述。     

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     

微卫星荧光标记基因组扫描

微卫星荧光标记基因组扫描为 2 0世纪 90年代发展起来的一项分子生物学技术 ,在基因定位、个体识别等方面有广泛的应用 .文中对其原理、策略、分析方法及应用作了论述 ,并探讨了它的发展前景 .     

基于简化基因组数据开发岭南青冈微卫星引物

微卫星标记（simple sequence repeat，SSR）在基因组中普遍存在，具有共显性、高多态性等特点，在群体空间遗传研究中应用广泛。随着测序技术的发展，SSR的开发方法也更加多样化。岭南青冈（Quercus championii Benth）是中国南方常绿阔叶林的珍贵材用树种，对其分子标记的开发可促进岭南青冈的育种和种质保护。本研究基于4个岭南青冈个体的简化基因组序列进行SSR引物的开发。使用pyRAD软件分析显示：①每个个体中包含微卫星重复片段的序列在46 000~84 000条；②个体内聚类后得到的位点数在5 500~24 000；③个体间聚类后获得1 158个一致性位点。在1 158个位点中获得186个侧翼序列没有变异且重复碱基位于序列中间位置的位点。使用Primer Premier 5.0设计了25对引物，在来自3个群体的36个岭南青冈个体中进行验证，结果表明17对引物能成功扩增，共获得106个等位位点，每个引物的等位基因数在2~12，平均为6.2。引物的期望杂合度和观测杂合度分别为0.19~0.88和0.11~0.76。本研究的引物开发方法具有速度快、效率高、成本低的特点，可应用于群体遗传学分子标记的开发。     

濒危植物华木莲核基因组微卫星引物开发研究

华木莲（ Sinomanglietia glauca）是在江西宜春和湖南永顺发现的一种珍稀植物。为进一步探讨华木莲群体遗传学特征,本研究采用FIASCO法（fast isolation by AFLP sequences containing repeats）开发了七对华木莲微卫星引物,选取华木莲4个野生居群16个样品对每个位点进行多态性初步检测。结果发现,七个微卫星位点的等位基因数目（NA）为2～7个,观测杂合度（H0）0．079～0．989,期望杂合度（HE）0．187～0．600。另外,使用九个华木莲近缘种对七对引物进行通用性检测,发现这些引物在醉香含笑中通用性最低（28．5％）,在观光木中通用性最高（85．7％）。本文开发的多态性微卫星标记将用于华木莲的繁育系统、群体遗传学等研究,同时也将用于木兰科其它近缘种的群体遗传学研究。     

天麻种质资源的SSR指纹图谱研究

天麻(Gastrodia elata Bl.)为中国珍稀濒危传统药用植物,其不同种质之间形态特征差异微小,而药用成分差异较大,种质资源混乱。为了构建天麻种质资源的DNA指纹图谱,该研究应用SSR分子标记技术对天麻的3种变型(乌天麻、红天麻和绿天麻)、12个种群,共计120个样本进行了群体遗传分析。研究结果表明:(1)7对SSR引物均能对天麻样本成功进行PCR扩增且多态性丰富,每对引物的等位基因数(N_a)在5~7之间,平均为6.43;引物多态信息含量(PIC)范围为0.626 2~0.823 5,平均为0.759 5。(2)群体遗传分析结果表明,天麻在物种水平上和变型水平上均有较高的遗传多样性(物种水平:A=6.428 6,H=0.789 0,I=1.682 9;变型水平:A=2.666 6,H=0.523 9,I=0.812 3)。(3)分子方差分析结果显示,种群间和变型间均存在强烈的遗传分化(F_(st)=0.558 6,F_(ct)=0.381 8)。(4)种群聚类分析结果显示,相同变型的天麻种群首先聚在一起,3种变型能被完全分开,SSR指纹图谱在变型水平上鉴定效率良好;从120个样本中共检测出有112种基因型,Simpson指数(D)为0.99 8,说明SSR指纹图谱对天麻样本在个体水平上也有着良好的鉴定效率。该研究结果揭示了天麻的遗传背景,并建立了天麻的SSR指纹鉴定图谱,为其种质资源的保护、选育及药材鉴定奠定了科学依据与技术支撑。     

乌天麻与红天麻杂交制种中定植升温时间研究

分析不同升温时间对乌天麻（Gastrodia elata f.glauca）、红天麻（Gastrodia elata f.elata）箭麻生长习性、花期同步及杂交种子发育影响,为早期获得高质量天麻杂交种子材料,促进天麻杂交种高效育苗提供科学依据。对乌天麻和红天麻箭麻不同时间定植升温（22℃）下花茎出苗时间、始花时间、花茎高度、杂交种子质量等进行分析。结果显示,不同升温时间是影响箭麻出苗时间、始花时间的主要因素,乌天麻集中于2月中下旬出苗,红天麻升温10～15 d后陆续出苗;生态变型是影响箭麻生育期长短、花期花朵数的主要因素,乌天麻比红天麻生育期长21.47 d,对花期及蒴果采收期无较大影响,红天麻比乌天麻更易完成抽薹;不同升温时间条件下,乌天麻挂果率为87.76%,红天麻挂果率为94.53%;母本决定杂交种子质量,以红天麻为母本、乌天麻为父本所得杂交种子活性为94.32%,优于以乌天麻为母本、红天麻为父本所得杂交种子活性。因此,生产中应于1月中旬对乌天麻开始升温,待乌天麻出苗后（15 d左右）开始对红天麻升温催芽,使得乌天麻与红天麻于3月中上旬花期同步,4月初可获得优良杂交天麻种子。     

Purification and characterization of a novel anti-fungal protein from Gastrodia elata

An anti-fungal protein GAFP-1 (Gastrodia anti-fungal protein, also called gastrodianin) was purified from Gastrodia elata B1. f. flavida S. Chow (Orchidaceae), a parasitic plant on the fungus Armillaria mellea. It can inhibit the hyphal growth of some phytopathogenic fungi such as Valsa ambiens, Rhizoctonia solani, Gibberella zeae, Ganoderma lucidum and Botrytis cinerea in vitro. GAFP-1 is a monomer with a molecular mass of 10 kDa and a pI of 8.45. The optimum pH for its inhibitory activity is 5.0 ∼ 6.0. GAFP-1 is insensitive to high temperatures. It can preserve 75% inhibitory activity after 30 min at 60°C. Amino acid composition analysis revealed that GAFP-1 is rich in Asp (22.1%), Gly (10.0 %) and Leu (9.4 %), and does not contain any Pro. The amino acid sequence of the N-terminal was determined and found to share high homology with those of other lectins from orchids such as Listera ovata and Epipactis helleborine. GAFP-1 could not agglutinate trypsin-treated rabbit erythrocytes. It could bind to chitin, immobilized mannose and N-acetylglucosamine in 50mM sodium acetate buffer (pH 5.0) with 2 M ammonium sulfate. These data suggest that GAFP-1 could be a lectin-like protein with strong inhibitory activity against certain fungal pathogens.     

新鲜天麻贮藏保鲜的影响因素和相关技术研究进展

鲜天麻是一种营养丰富、功效显著的药食同源药材,但是鲜天麻组织脆嫩、富含微生物,在贮藏和运输过程中极易受到机械损伤和微生物侵害而腐败变质,严重影响其食用和商品价值,因此研究鲜天麻的高效保鲜技术延长其货架期是亟待解决的产业瓶颈问题。综述分析鲜天麻的物理损伤、酶促褐变和内源微生物等腐败机制,并重点阐述了现有物理保鲜技术（臭氧、低温、气调、包装、超高压、60Go-γ辐照处理）、化学保鲜技术（化学保鲜剂、涂膜技术）以及生物保鲜技术（生物保鲜剂、组培技术）的作用原理、方式、保鲜效果、技术缺陷等,旨在为新鲜天麻保鲜技术研究提供参考,促进鲜天麻资源发展。     

中国大陆天麻属一新分布种——细天麻

报道了中国大陆兰科(Orchidaceae)天麻属(Gastrodia)1新记录种——细天麻(Gastrodia gracilis Bl.)。标本采自云南省开远市碑格乡,生于海拔约2 500m的常绿阔叶林下,群落郁闭度较大,林下湿润。标本主要形态学特征为总状花序长约6cm,花排列稀疏,管状,下垂,浅棕色,花被筒顶端5裂,苞片宿存,地下茎小。该种此前记录产于中国台湾及日本。该发现在中国大陆尚属首次,加强了中国云南植物区系与中国台湾以及日本植物区系的联系。     

中国大陆天麻属(兰科)一新记录种——乌来天麻

该文报道了在广西七冲国家级自然保护区发现的中国大陆兰科(Orchidaceae)天麻属(Gastrodia R. Brown)一新记录种——乌来天麻(G. uraiensis T. C. Hsu&C. M. Kuo)。乌来天麻形态较近似于春天麻(G. fontinalis T. P. Lin),但乌来天麻的花序、花被筒较短,唇盘中部具4条纵向脊,脊向舌状先端延伸、合并成更高的2条,易与春天麻相区别。同时,还描述了新记录种的形态特征,提供了彩色图版,并讨论了此次新发现的生物地理学意义。     

小麦SSR标记的发展及应用

微卫星是以1～6个碱基为基本单元的串联重复序列,由于具有共显性、多态性高和容易用PCR方法检测等特点,是非常有用的遗传标记。在小麦中,SSR标记已广泛应用于遗传图谱的构建、遗传多样性、品种及基因型鉴定、目的基因,以及QTL的标记和标记辅助选择育种。 Abstract:Microsatellites are simple,tandemly repeated one to six nucleotide sequence motifs.They are very useful as genetic markers because they are co-dominant,detect high levels of allelic diversity,and are easily assayed by the polymerase chain reaction ( PCR ).In wheat,SSR markers have been applied to genetic mapping,detection of genetic diversity,identification of varieties and genotypes,gene tagging,QTL analysis,and marker-assisted selection.     

麻竹EST-SSR标记开发及其对慈竹变异类型的分析研究

利用麻竹(Dendrocalamus latiflorus)已有的EST序列,开发了一批EST-SSR分子标记,并用于慈竹(Bambusa emeiensis)栽培变异类型的多态性研究。结果表明,在麻竹9574个EST中找到了331个EST,含有381个SSR位点,SSR出现的频率为3.98%。EST-SSR的重复类型共有59个,其中2个核苷酸的重复最多,占63.8%,其次是3个核苷酸的重复序列。根据含有SSR的EST序列设计出了44对引物,对慈竹及其变异类型进行了扩增效率、多态性及通用性检测,其中37对引物能够扩增出稳定且清晰的条带,且扩增具有多态性,扩增片段长度主要集中在100～1000 bp,引物有效率达84.1%。遗传相似性分析结果显示,所检测样品间遗传距离为0.263～0.840,平均为0.552,其中‘黑笋慈竹’与‘琴丝慈竹’‘、蛇头慈竹’与‘龙头慈竹’之间的遗传距离较近,而‘罗汉慈竹’与其他样品的遗传距离最远。     

绞股蓝属植物系统进化研究进展述评

绞股蓝属植物为典型的热带亚洲分布类型,中国是绞股蓝属的现代分布中心和多样化中心。绞股蓝属植物多倍体的系统进化研究表明,该属内广布物种绞股蓝多倍体种群经历了同源多倍化起源的过程。同时,形态学结合分子生物学证据的研究解决了绞股蓝属部分物种间的系统发育关系。分子标记研究结果表明,绞股蓝属植物具有低水平的群体遗传多样性和高水平的种群分化。另外,分子亲缘地理学研究表明,绞股蓝属植物发生了冰期后的种群范围扩张事件,气候波动和环境变迁可能驱使了该属植物的物种分化。本文从以上几方面进行研究述评,以期为绞股蓝属植物资源利用、保护和评价提供科学依据和理论基础。