利用F-MSAP分析菜心表观遗传多样性

菜心杂交除了引起DNA序列变化,还可能引起不依赖于DNA序列的表观遗传变化,为揭示菜心表观遗传多样性形成机理,该文利用F-MSAP检测49份菜心的DNA甲基化水平和模式变化。结果表明：(1)F-MSAP检测效率较高,菜心DNA甲基化多态性较高,杂交可以提高DNA甲基化多态性。(2)菜心表观遗传多样性较低,均质化严重,大部分遗传变异来源于种内,自交增加自交系的表观遗传差异,杂交增加杂种的表观遗传差异。(3)49份菜心的DNA甲基化水平较高,以全甲基化模式为主,自交降低DNA甲基化水平,杂交通过DNA甲基化模式变化增加自交系杂种的DNA甲基化水平。(4)49份菜心分成五类,聚类分析和主成分分析结果基本一致,杂种倾向于按照母本亲缘关系分类。该研究利用F-MSAP检测菜心表观遗传多样性,提高了菜心的鉴定效率和准确性,为进一步开展杂交育种提供了理论基础和技术支持。     

加勒比松种源苗期DNA甲基化多样性分析

为了解加勒比松(Pinus caribaea)种源的遗传多样性,利用甲基化敏感扩增多态性技术对加勒比松3个变种17个种源的DNA甲基化多样性进行了研究。结果表明,56对引物组合共扩增出425条谱带,其中多态性谱带422条,多态性百分率为99.25%。加勒比松种源幼苗半甲基化比率比全甲基化比率稍高,洪都拉斯加勒比松、古巴加勒比松和巴哈马加勒比松的DNA甲基化率分别为22.39%、22.29%和22.35%,差异不显著。加勒比松的DNA序列遗传多样性(H=0.4376)高于DNA甲基化多样性(H=0.3274),Mantel检验表明,基因组遗传变异与表观遗传变异不存在相关性(r=-0.171,P=0.16)。表观聚类与遗传聚类间存在较大差异,两种聚类分析结果均未将3个加勒比松变种分开。这表明加勒比松变种间的表观遗传变异极为丰富,能为加勒比松遗传改良提供优良种质资源。     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tos17发生可遗传DNA甲基化变异

用水稻(Oryza sativa L.)内源反转座子Tos17为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(Zizania latifolia Griseb)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异.在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现.发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基.序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tos17的2个重要区域(5'-LTR和RT)均未发生序列变异.但甲基化敏感-序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异.而且,在2种渐渗杂交系中发现5'-LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性.甲基化变异可稳定遗传给后代.因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导入均导致了Tos17的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tos17活性中可能具有一定作用.但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究.     

利用 MSAP 分析18个芥蓝齐口期的表观遗传多样性

本研究利用MSAP检测18个芥蓝齐口期DNA甲基化水平,分析了表观遗传多样性,探讨DNA甲基化模式对齐口期的影响。结果表明,18个芥蓝齐口期平均为50d,叶片数平均为10片,齐口期和叶片数不相关(相关系数为0.296);变异系数分别为21%和18%;遗传距离分布在0~40,平均值为12.2276,在10.62处分为3类。MSAP分析表明,5对引物组合扩增得到432条多态性条带,201条片段表现出多态性,多态性比率为47%;Nei遗传距离分布在0.004~0.467,平均值为0.0958,表明遗传多样性水平较低;在0.04处分为3类。Mantel测验表明两种分析的遗传距离相关系数为-0.1366,显示齐口期、叶片数与DNA甲基化多态性没有相关性。DNA甲基化模式分析表明,非甲基化片段为110条,甲基化多态性片段为322条,分为3种带型,类型一为非甲基化带型(110条),类型二为甲基化带型(110条),类型三为半甲基化带型(152条),非甲基化片段和半甲基化片段在不同品种之间呈现多态性,甲基化片段在不同品种之间呈现多态性与单态性相差不大,显示MSAP多态性主要来源于非甲基化和半甲基化片段,芥蓝甲基化模式以半甲基化为主。本文推测DNA甲基化水平降低参与芥蓝齐口期调控,MSAP分析既可用于基因组结构研究,又可用于基因组水平上性状的功能研究。     

水稻SSR标记的遗传多样性研究进展

本文从SSR标记优点和适用于研究水稻遗传多样性入手,综述了SSR标记在水稻核心种质构建与评价、遗传结构、稻种起源演化等方面的研究进展。总结了水稻遗传多样性的地带性特征（云南是中国稻种资源的最大遗传多样性中心和优异种质的富集地;西南稻区粳稻品种遗传多样性最丰富;南方稻区粳稻品种的遗传多样性高于北方粳稻遗传多样性）、遗传多样性与生态地理位置密切相关、目前水稻品种遗传基础狭窄、多样性降低等特征,分析了遗传多样性成因及影响因素,特别指出了育种行为对遗传多样性的影响,并针对当前水稻品种遗传多样性较低的问题提出了对策。     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tos17发生可遗传DNA甲基化变异(英文)

用水稻(OryzasativaL.)内源反转座子Tos17为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(ZizanialatifoliaGriseb.)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异。在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现。发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基。序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tos17的2个重要区域(5'-LTR和RT)均未发生序列变异。但甲基化敏感-序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异。而且,在2种渐渗杂交系中发现5'-LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性。甲基化变异可稳定遗传给后代。因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导入均导致了Tos17的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tos17活性中可能具有一定作用。但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究。     

异源DNA导入水稻诱发活跃反转子Tosl7发生可遗传DNA甲基化变异

用水稻(Oryza sativa L.)内源反转座子Tosl7为探针,经Southern杂交在5种含有野生稻(Zizania latifolia Griseb．)(菰)DNA片段的水稻渐渗杂交系中检测到了可遗传DNA甲基化变异。在分析的4种甲基化敏感限制性内切酶中,每种酶切都发生了亲本杂交片段的消失和新片段的出现。发生甲基化变异的位点包括对称和不对称的胞嘧啶碱基,也包括腺嘌呤碱基。序列分析表明,与水稻亲本比较,所研究的5种渐渗杂交系在Tosl7的2个重要区域(5′—LTR和RT)均未发生序列变异。但甲基化敏感—序列特异性PCR分析证实,每种渐渗杂交系在这2个区域内均发生了广泛的DNA甲基化变异。而且,在2种渐渗杂交系中发现5′—LTR和RT区域的甲基化变异存在协同性。甲基化变异可稳定遗传给后代。因为已有的研究表明,在这5种渐渗杂交系中异源DNA导人均导致了Tosl7的激活和转座,因此可以推测DNA甲基化在调控Tosl7活性中可能具有一定作用。但反转座子激活和甲基化变异之间的确切关系尚有待进一步研究。     

SSR标记揭示的云南地方稻品种遗传多样性及其保育意义

为了探索水稻(Oryza sativa L.)地方品种的遗传多样性及其有效保育方法,对采自云南省17个村寨的82个水稻地方品种和3个国际常用的典型籼稻和粳稻品种进行了微卫星(SSR)分子标记的分析.利用19对SSR引物在85个水稻品种中共扩增出了83个基因型,其分子量变异在100～500 bp之间.基于各品种SSR基因型遗传相似系数聚类分析而获得的UPGMA树状图表明各水稻品种之间存在较大的遗传多样性,其相似系数变异在0.15～0.90之间.但这些地方品种的遗传多样性并非呈均等的地理分布.这85个水稻品种在相似系数为0.52之处分为二组,其中一组包括几乎所有的籼稻品种,而另一组包括全部的粳稻品种,表明SSR标记能很好揭示水稻籼-粳分化.同时,有些来自不同采集地的同名品种表现出一定的遗传差异,说明同名异物的现象存在.云南水稻地方品种具有丰富的遗传多样性,对其有效保育十分重要和迫切,但只有根据遗传多样性的水平和分布特点,采用正确的保育对策和取样方法才能确保对云南水稻地方品种的有效保育.结果进一步表明,选用适当的微卫星引物,可以为准确鉴定籼稻和粳稻品种及研究其进化规律提供有效的分子标记方法,并有利于有目标的水稻遗传资源保育和育种创新.     

DNA甲基化在动植物遗传育种中的研究进展

DNA甲基化是真核生物表观遗传学重要的机制之一,对基因转录水平的表达具有重要的调控作用。近年来,DNA甲基化在动植物遗传育种领域的研究引起了人们广泛的关注。我们从DNA甲基化与基因的表达调控、动植物基因组的甲基化状态、甲基敏感扩增片段多态性方法、DNA甲基化与杂种优势,以及DNA甲基化与分子标记等方面,简要综述了国内外有关DNA甲基化在动植物遗传育种研究中的进展,着重于全基因组DNA甲基化模式在动植物遗传育种中的相关研究和应用。     

中国利用生物多样性控制水稻病虫草害技术

病、虫、草害是影响水稻生产的主要因素,利用生物多样性控制水稻病虫草害符合农业可持续发展的要求.近年来,中国利用生物多样性防控水稻病虫草害技术的研究大量涌现.本文对中国近年来在利用外源基因培育抗病虫草水稻品种,利用水稻种质资源、稻鸭共作、有机耕作、生物制剂技术防治水稻病虫草害等方面取得的成果和进展进行了综述,并对未来有待进一步研究的方向进行了展望.利用丰富的水稻种质资源进行抗病虫草育种和筛选抗病虫草品种是利用水稻品种遗传多样性研究的重要方向;进一步开展利用生态系统多样性控制病虫草害的方法,研究不同生物多样性方法之间的匹配或者拈抗关系,将有利于可持续水稻生产技术体系的发展.     

黑龙江省近年审定水稻品种基于SSR标记的遗传多样性分析

为评估黑龙江省水稻品种的遗传基础,利用24个用于水稻DNA指纹图谱构建的SSR标记以及其他均匀分布于水稻12条染色体的38个SSR标记,对黑龙江省近年审定的73个水稻常规稻品种进行遗传多样性分析。结果表明,在62个SSR标记位点中,共检测到142个等位基因,平均每个标记2.3个,多态性比率平均为71.0%,多态性频率变幅为0~0.775,平均值为0.246。供试品种间两两遗传相似系数的平均值为0.759,变幅为0.622~0.966,且96.4%的品种间遗传相似系数在0.66~0.86之间,表明供试的73个品种亲缘关系较近。通过SSR标记基因型聚类分析将这些品种划分为6个类群,与系谱分析趋势一致,类群间的差异主要表现在生育期和米质方面。综上所述,黑龙江省近年审定的水稻品种遗传基础狭窄,在育种中需要导入新的种质资源,加强种质资源创新,以期丰富水稻品种的遗传多样性,进一步提高水稻产量和抗性。     

DNA甲基化研究进展及其在木本植物中的发展趋势

DNA甲基化是真核生物中分布最广也是最重要的表观遗传修饰类型.近年来, DNA甲基化调控动植物生长发育过程的研究引起了人们的广泛关注,关于DNA甲基化在动植物遗传育种领域的研究进展也逐渐被报道.本文通过综述DNA甲基化基本概况、主要检测技术及其在木本植物中的研究进展,进一步探讨了林木DNA甲基化研究的未来发展趋势及主要应对策略,提出了全基因组水平的表观关联分析(epigenome-wide association study,EWAS)、CRISPR/dCas9(deactivated CRISPR-associated protein 9)系统与表观基因组等系统生物学研究方案,为解析林木复杂性状的遗传调控机制及制定分子育种策略提供了新思路.     

鸡的遗传多样性的研究方法及研究进展

遗传多样性是生物学研究中的一个重要领域,研究鸡的遗传多样性,不仅能加强生物多样性的保护。同时对起源进化、分类鉴定及遗传育种等都有重要的意义。本文对目前DNA水平鸡的遗传多样性的研究方法和研究进展进行了详细的阐述。重点介绍了DNA分子标记的特征;概括了在鸡遗传多样性分子标记的方法,包括微卫星分子标记(SSR)、扩增片段长度多态性(AFLP)、随机扩增多态性标记(RAPD)、限制性片段长度多态性标记(RFLP)和单核苷酸多态性标记(SNP)。本文综述了最近有关鸡DNA水平的遗传多样性的研究方法在系统学、遗传结构、生物地理等研究中的应用情况;提出在研究鸡遗传多样性时,可根据研究的目的,选择合适的方法。     

多倍体植物的表观遗传现象

表观遗传现象是指基因表达发生改变但不涉及DNA序列的变化, 它存在于许多植物的多倍体化过程中,而且能够在代与代之间传递。表观遗传变异包括基因沉默、DNA甲基化、核仁显性、休眠转座子激活和基因组印记等方面。这种现象可能是由于基因组间的相互作用直接诱发基因沉默或基因表达改变所致;也可能由DNA甲基化之外的组蛋白编码的改变引起;或者与甲基化不足、染色质重组或转座子激活等有关。表观遗传变异在提高基因表达的多样性,引起遗传学和细胞学上的二倍化,以及促进基因组间的相互协调等方面起着重要作用。文章综述了植物多倍体化过程中的表观遗传现象及其在多倍体植物基因组进化中的作用,并在此基础上提出了今后在这方面的研究途径。     

基于cpDNA atpB-rbcL非编码序列分析桫椤种群遗传结构和遗传多样性,以贵州赤水桫椤国家级自然保护区为例

以PCR产物克隆后测序的方法测定了贵州赤水桫椤国家级自然保护区3个种群59个个体的叶绿体DNA (cpDNA) atpB-rbcL非编码区序列.序列长度介于727~732 bp之间,具长度多态性,A+T百分比含量较高,介于63.27%~63.89%之间.遗传多样性水平较低,表现出较高的单倍型多样性(h=0.639)和低的核苷酸多样性(Dij=0.00028)并存的特征,提示现有种群可能源自一个有效群体规模较小的种群的快速扩张,扩张时间尚短,不足以形成更为复杂的遗传结构.种群间的高基因流Nm、低遗传分化度FST、AMOVA分析以及DNA歧异度结果一致显示各种群间无明显的遗传分化.     

离散增量结合二次判别分析预测人类DNA甲基化位点

DNA甲基化作为直接作用于DNA序列的一种表观遗传修饰,能够在不改变DNA分子一级结构的情况下影响基因表达,在生命活动中扮演着重要的角色.在哺乳动物中,DNA甲基化主要发生在C_pG二核苷酸的胞嘧啶上,并且在基因组中呈现不均匀分布.准确预测DNA甲基化位点有助于阐明DNA甲基化对基因表达的调控作用,并为肿瘤的早期诊断及治疗提供新的依据.本文应用离散增量结合二次判别分析的方法,对人类的C_pG二核苷酸甲基化状态进行了识别.5折交叉检验的整体准确率超过了80%,受试者操作特性曲线面积也达到了0.86.与现有方法相比,预测成功率显著提高.这说明离散增量结合二次判别分析方法适用于甲基化位点的预测;基因组序列中甲基化位点具有序列依赖性.     

SSR标记揭示的云南地方稻品种遗传多样性及其保育意义

为了探索水稻(Oryza　sativa　L.)地方品种的遗传多样性及其有效保育方法,对采自云南省17个村寨的82个水稻地方品种和3个国际常用的典型籼稻和粳稻品种进行了微卫星(SSR)分子标记的分析。利用19对SSR引物在85个水稻品种中共扩增出了83个基因型,其分子量变异在100～500　bp之间。基于各品种SSR基因型遗传相似系数聚类分析而获得的UPGMA树状图表明各水稻品种之间存在较大的遗传多样性,其相似系数变异在0.15～0.90之间。但这些地方品种的遗传多样性并非呈均等的地理分布。这85个水稻品种在相似系数为0.52之处分为二组,其中一组包括几乎所有的籼稻品种,而另一组包括全部的粳稻品种,表明SSR标记能很好揭示水稻籼-粳分化。同时,有些来自不同采集地的同名品种表现出一定的遗传差异,说明同名异物的现象存在。云南水稻地方品种具有丰富的遗传多样性,对其有效保育十分重要和迫切,　但只有根据遗传多样性的水平和分布特点,采用正确的保育对策和取样方法才能确保对云南水稻地方品种的有效保育。结果进一步表明,选用适当的微卫星引物,可以为准确鉴定籼稻和粳稻品种及研究其进化规律提供有效的分子标记方法,并有利于有目标的水稻遗传资源保育和育种创新。     

ISSR标记技术及其在遗传多样性研究中的应用

ISSR(Inter-Simple Sequence Repeat)技术是在PCR中直接使用微卫星序列进行DNA扩增的一种DNA分子标记。章主要介绍了ISSR标记的原理、方法、特点及其在遗传多样性研究中的应用。ISSR标记方法具有无需知道任何靶标序列的微卫星背景信息、遗传多态性高、检测快速等特点,在遗传多样性研究中具有广泛的应用前景。     

分子标记在啤酒花种质资源研究中的应用

该论文利用分子生物学中常用的DNA分子标记对世界各地现存的野生和栽培的啤酒花种质资源遗传多样性研究的应用进展做一综述。通过查阅和研读20世纪90年代以来发表的各类文献进行归纳总结。发现DNA分子标记相比形态学标记和细胞学标记具有结果准确、稳定的特点,常用的分子标记技术有RAPD、RFLP、ISSR、SSR、AFLP、EST等;研究发现北美洲的啤酒花遗传多样性要高于欧洲的啤酒花,基因变异程度也相对较高;野生啤酒花的基因序列具有丰富的基因多样性,可在分子杂交遗传育种中作为一个种质去改善栽培品种的某些不良性状。因此,利用分子标记研究啤酒花的遗传多样性将对啤酒花的优良育种提供理论指导和技术支持,目前较为理想的技术是SSR和AFLP。     

BOX-PCR技术在微生物多样性研究中的应用

近年来在微生物多样性研究中,利用微生物基因组中广泛分布的短重复序列设计引物,选择性地扩增重复序列之间的不同基因区域,以得到大小不等的DNA扩增片段的方法日渐增多.以BOX插入因子(细菌基因组重复序列)为基础的PCR技术,具有操作简单快捷,可重复性强,容易获得较为丰富的扩增条带等特点,最初主要应用于细菌的多样性研究.目前研究发现用BoxA1R引物对微生物中的真菌、放线菌进行选择性的扩增,也能够达到很好的遗传及多样性分析的目的.本文综述了BOX-PCR指纹图谱分析技术的特点和一般步骤;结合作者对植物内生细菌的BOX-PCR指纹图谱分析体系的优化,对BOX-PCR技术的改进进行了总结:并对该技术在微生物菌株多样性研究领域的应用现状和前景进行了阐述.