利用回交法与Wx基因分子标记辅助选择培育糯性小麦

以中国春糯性位点全套近等基因系为研究材料,对小麦Wx基因的6个STS标记和1个CAPS标记进行了筛选。改良PCR扩增条件以及产物检测方式后,从这些标记中筛选出3个标记,包括鉴定Wx-A1、Wx-D1位点的2个共显性STS标记和Wx-B1位点的1个显性STS标记,用于本研究中糯性小麦的分子标记辅助育种。在育种过程中,首先配制全糯材料“98Y1441”与推广品种“川育12”的杂交组合,采用籽粒碘染法从其F2种子中选择全糯基因型个体与回交亲本川育12杂交,如此反复自交、回交,历经数代异地加代繁殖得到BC5F2代回交改良群体。利用上述3个分子标记从该群体中筛选出了8种Wx基因型,经卡方检验,其分离比符合3对基因的分离比例,其中基因型为aabbdd的植株有2株,直链淀粉含量分别为1.81%和0.82%,为全糯小麦;基因型为AAbbdd, aabbDD的部分糯性植株各有1株,直链淀粉含量分别为15.24%和17.57%。研究中获得的BC5 F2代群体的农艺性状接近回交亲本,并明显优于全糯材料“98Y1441”,表明采用回交法与Wx基因分子标记辅助选择相结合,有助于培育高产、优质的全糯和部分糯小麦。     

普通小麦品种农大399抗白粉病基因SSR和AFLP-SCAR分子标记

小麦白粉病是由布氏禾白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起,在小麦生产上发生最广泛的世界性病害之一。普通小麦品种农大399(系谱为Torino/2*2552//9516/3/5*石4185)是利用"滚动式加代回交转育"育成的高产、抗白粉病新品种。利用农大399和高感白粉病小麦品种石4185进行杂交,获得农大399/石4185的F1、F2分离群体和F2:3家系。对F1、F2分离群体和F2:3家系进行了苗期抗白粉病鉴定和遗传分析,结果表明:农大399对白粉菌生理小种E09的抗性受l对显性基因控制,暂命名为MlND399。通过BSA和分子标记分析,获得了与MlND399连锁的1个SSR标记Xcfd81和2个AFLP-SCAR标记SCAR203和SCAR112。其中MlND399与Xcfd81的遗传距离为0.2 cM,与SCAR203的遗传距离为1.0 cM,与SCAR112的遗传距离为1.2 cM。根据SSR标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系中的定位结果,将MlND399定位在小麦染色体臂5DSBin 0.67～0.78区间上。根据对抗白粉病基因的染色体定位结果,推测MlND399是Pm2基因。这些与MlND399连锁分子标记为利用农大399的抗白粉病基因进行抗病基因聚合和分子标记辅助选择育种奠定了基础。     

黄淮麦区小麦品种(系)中Yr26基因的SSR检测

选用与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18结合田间抗性鉴定,对239份黄淮麦区小麦品种(系)进行检测,以明确Yr26基因在黄淮麦区小麦品种资源中的分布.结果表明:共有35份品种(系)含有与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm18或Xgwm11的特征带,占检测样本的14.6%.在这35份材料中,31份田间抗性鉴定表现免疫至中抗,4份表现中感.分子标记检测与田间抗病性检测吻合度较好,该标记可以用于Yr26基因的分子标记辅助选择.综合分子标记和田间鉴定,31份小麦(系)含有Yr26基因,占102份抗病材料的30.39%.     

青海糯性春小麦综合标记辅助育种研究

选用全糯小麦品种‘糯麦1号’与青海主要栽培品种‘阿勃’杂交,综合利用改良碘染色法、SDS-PAGE法和Waxy基因的分子标记等,对杂交后代进行了鉴定筛选。最终从F2代鉴定出了5粒全糯种子,从F3代鉴定出8株Wx-B1亚基缺失的植株。对全糯株系F3代的农艺性状进行评价,5个全糯株系的综合农艺性状都优于‘糯麦1号’,与‘阿勃’较接近。测定全糯株系和Wx-B1亚基缺失植株F4代种子的直链淀粉含量,5个全糯株系F4代种子的直链淀粉含量接近于0,8个Wx-B1亚基缺失植株F4代种子的直链淀粉含量在总体上比‘阿勃’的直链淀粉含量低。研究表明,采用综合标记辅助选择可快速而准确地获得适合在青海栽培的全糯和部分糯性小麦。     

利用分子标记辅助选择改良珍汕97的稻瘟病抗性

利用回交育种中产生的回交群体，结合前人的研究结果构建了Pi1基因区域的局部分子标记连锁图，通过BC1F2家系的接种结果判断其基因型。将Pi1定位在RFLP标记RZ536与SSR标记RM144之间，图距分别为9．7cM、6．8cM，从而建立了一套完整的以PCR为基础的分子标记辅助选择体系。通过分子标记和抗性验证两种选择方式相结合，经过三代回交将Pi1区段快速导入受体亲本珍汕97B中。在BC3F1中利用15条ISSR引物扩增的167条随机分布在基因组中的多态性带筛选背景，得到4个背景较好的单株。经过纯合筛选及抗性验证后共得到17个带有抗性基因Pi1的改良珍汕97株系。试验表明微卫星标记在正向选择、负向选择及背景选择中都起到极大的作用。     

水稻长穗颈基因eui紧密连锁SSR标记获得

02428h是从半矮秆材料02428体细胞培养后代中发现的隐性高秆突变体, 其株高性状由1对长穗颈基因eui和1对半矮秆基因sd-1共同控制。以02428h与半矮秆材料南京11杂交的F₂为作图群体, 利用Gramene公布的SSR标记和根据NCBI中的BAC序列自己新开发的SSR标记, 将eui基因定位在第5染色体上的RM3673和RM0012之间, 两侧遗传距离分别为0.3 cM和1.0 cM, 为该基因的分子标记辅助选择奠定了基础。     

小麦糯性基因的多重PCR分子鉴定

采用多重 PCR 的方法, 对其反应条件进行优化, 以获得用于小麦糯性(Wx)基因分析的稳定PCR体系。应用两对引物, 分别扩增小麦 Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1 基因, 目的片段大小分别为: 230 bp/265 bp、854 bp和 204 bp。经反复验证, 结果准确可靠, 重复性好, 成本低, 可以在同一PCR反应体系中对 3 个Wx 基因进行同时筛选鉴定。该体系可用于 Wx 蛋白基因的分子标记辅助选择, 可以提高小麦淀粉品质评价和糯麦选育的效率。     

小麦种质抗吸浆虫鉴定及抗虫SSR标记开发

麦红吸浆虫(Sitodiplosis mosellana Géhin)是严重威胁小麦生产的重要害虫,其生活习性隐蔽,防治困难,筛选抗虫小麦种质及可用于抗虫性辅助选择的分子标记意义重大.本研究对我国不同麦区、不同时期的566份小麦种质资源进行了吸浆虫抗性鉴定,并尝试从抗虫性主效QTL所在基因组区段开发新的SSR标记.结果...     

小麦抗条锈基因Yr69的连锁标记开发

抗条锈病基因Yr69对我国小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)小种具有广谱抗性,在小麦抗条锈病育种中具有重要价值。为提高分子标记辅助选择育种的效率,加快Yr69在小麦抗病育种中的应用,本研究利用条锈菌小种CYR34对包含340个小麦家系的‘Taichung29/CH7086’F9代RIL(Recombinant inbred line)群体进行接种鉴定,并利用BSA-SNP(Bulked segregant analysis-single nucleotide polymorphism)技术对其抗条锈病基因进行了重新定位。抗病鉴定结果显示,RIL群体中抗感病家系的数量呈双峰分布,‘CH7086’的条锈病抗性受一个主效位点控制。BSA-SNP基因分型结果表明,多态性SNP主要集中于小麦2AS染色体末端0～30Mb的染色体区段。在该基因组区段开发了208个SSR分子标记,利用抗感病小群体从中筛选到14个与Yr69连锁的分子标记。利用14个标记对340个RIL家系进行PCR扩增和分子作图,将Yr69定位于2AS111和2AS171之间约7.76...     

人工合成小麦抗白粉病未知基因的SSR标记

YAV-2/TEZ//A.SQ(895)是硬粒小麦与粗山羊草杂交获得的抗白粉病人工合成小麦。本研究利用人工合成小麦YAV-2/TEZ//A.SQ(895)与感白粉病的普通小麦品系品资50098杂交和自交获得的F2代群体及F3家系,在温室条件下鉴定群体的白粉病抗性。遗传分析结果表明,该抗白粉病基因为显性单基因遗传。利用647对小麦SSR引物进行了白粉病抗性基因的分子标记分析,结果表明该白粉病抗性基因与2A染色体的6个SSR标记连锁,与标记Xcfa2086的遗传距离最近,为11.8cM。     

NABIC marker database: A molecular markers information network of agricultural crops

In 2013, National Agricultural Biotechnology Information Center (NABIC) reconstructs a molecular marker database for useful genetic resources. The web-based marker database consists of three major functional categories: map viewer, RSN marker and gene annotation. It provides 7250 marker locations, 3301 RSN marker property, 3280 molecular marker annotation information in agricultural plants. The individual molecular marker provides information such as marker name, expressed sequence tag number, gene definition and general marker information. This updated marker-based database provides useful information through a user-friendly web interface that assisted in tracing any new structures of the chromosomes and gene positional functions using specific molecular markers.

Availability

The database is available for free at http://nabic.rda.go.kr/gere/rice/molecularMarkers/     

Biochemical Analysis of Metastasis-Related Ax Actin in B16 Mouse Melanoma Cells After Chemical Reversional Modulation and of Tumor Progression-Related A′ Actin in the Ontogeny of Human Malignant Melanoma

To examine the correlation between tumor metastasis and A^x actin in mouse melanoma and between tumor progression and A′, actin in human melanoma and further to investigate whether or not it is a generally existing principle, we studied the effects of reversion agents, which distinctly decrease metastatic ability of melanoma cells, on the appearance of A^x actin. Will an induced decrease in metasasis of established highly metastatic B16-F10 mouse melanoma cells cause the appearance of A^x actin? We also examined the appearance of A′ actin in eight human benign pigment cell tumors and nine human malignant melanoma tissues or cells in relation to tumor progression. In vitro treatment of B16-F10 cells with each of these agents suppressed metastatic ability of the cells injected intravenously into syngenic mice; however, none of the treated cells represented A^x actin in vitro. These results suggest that the appearance of A^x actin may be a result of long-term tumor cell progression leading to changes in gene level, but because the treatments with these agents were only carried out over a short period, they could not effect changes in gene level; thus, A^x actin appearance remained unchanged. Appearance of A′ actin was detected only in human benign pigment cell tumors such as nevus cell nevi, but not in malignant melanomas, which were also formed in a long period of tumor progression in vivo. These results suggest that A′ actin is a clinically useful marker to determine the prognosis and level of tumor progression of human pigment cell tumors.     

芽孢杆菌TS02特异RAPD标记的SCAR标记转化和验证

利用自主分离的蜡状芽孢杆菌菌株TS02,采用RAPD 方法对TS02及其同源性相近的5株芽孢杆菌(地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌)进行了RAPD条带特异性分析,从TS02基因组中筛选获得了一个533 bp的特异RAPD标记TSR1.TSR1克隆、测序后,根据其序列设计出一对特异引物P1/P2进行扩增,结果只在TS02中扩增得到目的片段,而其余对照菌株扩增为阴性,从而证明试验得到了在种水平上对该菌种进行准确鉴定的特异SCAR标记.     

芽孢杆菌TS02特异RAPD标记的SCAR标记转化和验证

利用自主分离的蜡状芽孢杆菌菌株TS02, 采用RAPD方法对TS02及其同源性相近的5株芽孢杆菌(地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌) 进行了RAPD条带特异性分析, 从TS02基因组中筛选获得了一个533 bp的特异RAPD标记TSR1。TSR1克隆、测序后, 根据其序列设计出一对特异引物P1/P2进行扩增, 结果只在TS02中扩增得到目的片段, 而其余对照菌株扩增为阴性, 从而证明试验得到了在种水平上对该菌种进行准确鉴定的特异SCAR标记。     

SRAP技术研究烟粉虱遗传多样性

采用AFLP、SRAP2种标记方法分别对2个烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius种群(一品红、甘蓝)的多态性进行分析。结果表明,(1)2种方法平均每对引物组合产生的条带数分别为29.4和21.8。(2)AFLP法每对引物组合产生10～23条多态性带,平均17.20条,多态性带的比例平均为57.93%。SRAP法每对引物组合产生5～18条多态性带,平均13.3条,多态性带的比例平均为60.59%。(3)前者的基因多样性范围为0.1503～0.2838,平均为0.2297;后者的基因多样性范围为0.0977～0.2911,平均为0.2332。证明利用SRAP技术和AFLP技术研究烟粉虱的遗传多样性是有效的。     

植物功能性靶向基因标记的研究进展

随着功能基因组学的发展,分子标记技术正朝着功能性靶向基因标记的方向发展。因功能标记是根据与表型紧密相关的功能基因内部特定区域多态性基序开发而来的,所以此类标记不需要进一步的验证就可在不同的遗传背景下确定等位基因的有无。从靶向基因标记和功能标记、保守DNA和基因家族标记、转座子标记、抗性基因标记、RNA标记和靶向指纹标记几方面综述了植物功能性靶向基因标记的研究进展,旨在为分子标记的开发与应用提供理论基础。     

QTL复合区间作图中标记筛选的效率及其影响因素研究

高效地筛选标记 ,是复合区间作图方法定位QTLs的基础。筛选出的主效标记和互作标记 ,除了用作控制背景遗传效应外 ,在定位具有上位性效应的QTLs时 ,还将用于构筑两维搜索区间。因而 ,标记筛选的效率将直接影响QTL定位的功效和精度。通过对不同方法筛选标记的效率进行模拟研究 ,发现回归方法明显优于随机效应预测方法 ,同归方法中又以前向选择法简单有效。普通遗传力和基因型×环境互作遗传力的增加都能提高标记筛选效率 ,前者对主效应较大的QTLs影响明显 ,后者对主效应较小的QTLs作用较大。过多过密的标记会降低标记筛选效率 ,其中密度增加对标记筛选的负作用更为突出。为了缓解标记筛选效率制约QTL定位功效的缺陷 ,可以用多环境下筛选出的标记共同构建两维搜索区间     

筛选与尼罗罗非鱼性别相关的AFLP标记

尼罗罗非鱼(Tilapia)隶属于鲈形目(Perciformes)、鲈形亚目(Percoidei)、丽鱼科(Cichildae)的热带性鱼类,是联合国粮农组织向全世界推广的优良养殖鱼类,已成为世界性的主要养殖对象之一。由于繁殖快、成熟早,养殖过程中极易造成繁殖过剩,密度过大,个体过小等不利情况;另外,尼罗罗非鱼的雌雄个体之间具有明显的生长差异,从而影响产量的提高。目前解决这一问题最为理想的措施是单性养殖全雄鱼,这样既可以防止过度繁殖,又可利用雄鱼的生长优势。但是由于缺乏性别或性染色体特异的分子遗传标记,遗传性别的准确鉴定问题也一直是罗非鱼类性别控…     

SCAR标记在茶树种质资源鉴定中的应用

SCAR标记是一种在RAPD技术的基础上发展起来的新型分子标记技术,提高了分子标记辅助选择育种的效率,在茶树种质资源的合理开发与利用中具有广阔的应用前景.运用优化后的RAPD反应体系对10个茶树品种的基因组DNA进行遗传差异分析,随机引物S89、S4分别在白毫早和福云6号中扩增得到长度为498 bp、1 622 bp的差异片段,命名为BHZ498、FY1622.根据它们的测序结果分别设计了一对特异引物,BHZ498的特异引物为SB1/SB2;FY1622的特异引物为SC1/SC2,用这两对特异引物对10个茶树品种的基因组DNA进行扩增.引物SB1/SB2和SC1/SC2分别在白毫早和福云6号中扩增出唯一的一条扩增带,而这两对引物在其他供试茶树材料中均无相应的扩增带,结果表明已将BHZ498、FY1622标记成功转化成SCAR标记.     

棉花遗传多样性SCoT和SRAP标记的研究及比较分析

利用SCoT和SRAP两种分子标记技术对30份彩色棉与白色棉种质资源,进行遗传多样性研究。用29对SRAP引物组合和26个SCoT引物分别对供试棉花的基因组DNA进行扩增。SCoT引物共扩增出163条带,多态性比率为61.96%,遗传相似系数GS值变化范围为0.5405～0.9972。SRAP引物组合共扩增条带1067条,多态性比率仅为14.1%,遗传相似系数GS值变化范围为0.5415～0.9109。两种标记系统得到了相似但并不完全相同的聚类图,2种标记方法间存在显著相关性(r=0.5518,P<0.05)。结果表明,SRAP与SCoT标记均适用于棉花种质的遗传多样性分析,且SCoT的标记指数MI高于SRAP标记,为SCoT这种新兴的标记技术在棉花育种中的应用提供了重要的依据。