簇毛麦染色体组特异性RAPD标记的筛选、定位和应用

以普通小麦中国春、中国春－簇毛麦二体附加系以及不同来源的簇毛麦为材料,用100个10碱基随机引物进行RAPD扩增。引物OPF02能在不同来源的簇毛麦及所有中国春－簇毛麦二体附加系中扩增出一条长约750bp的片段OPF02 750。普通小麦和硬粒小麦不能扩增出该片段。因此,OPF02 750为分布于簇毛麦所有染色体上的一个簇毛麦染色体组特异片段。用引物OPF02对普通小麦－簇毛麦双二倍体、硬粒小麦－簇毛麦双二倍体以及几个普通小麦的簇毛麦二体代换系、二体附加系进行检测,发现NAU302已经丢失了其所附加的簇毛麦3V染色体。     

基于专化的反转录转座子序列开发鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记

通过克隆簇毛麦的专化序列,开发基于其序列的可用于鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记.用根据抗病基因保守域设计的XLS和A3简并引物进行PCR,检测到1条簇毛麦的特异PCR产物,酶切分析与测序结果表明:这条特异带由4类不同的片段组成,且都与反转录转座子具有同源性.以其中1个片段pHv29为探针进行Southern杂交,发现只有含有簇毛麦染色质的材料产生强的杂交信号,表明pHv29是一个对簇毛麦专化的反转录转座子序列.根据pHv29序列重新设计1对特异引物pHv29-F和pHv29-R,用一系列含有簇毛麦染色质的易位系或添加系的基因组DNA为模板进行PCR扩增,电泳结果表明pHv29433可以作为鉴定簇毛麦的染色质的分子标记.     

簇毛麦的利用价值和染色体操作

簇毛麦是小麦的一个野生近缘种,蛋白质和赖氨酸含量高,抗逆性和抗病性强,特别是对小麦白粉病的绝大多数生理小种表现免疫或高抗,是小麦品种改良中的一种潜在的抗性基因源。本文详细介绍了簇毛麦研究的历史和现状、簇毛麦染色体形态学、生化标记、分子细胞遗传学、分子标记等识别技术,以及簇毛麦与小麦组其它染色体组的关系     

簇毛麦的利用价值和染色体操作

簇毛麦是小麦的一个野生近缘种,蛋白质和赖氨酸含量高,抗逆性和抗病性强,特别是对小麦白粉病的绝大多数生理小种表现免疫或高抗,是小麦品种改良中的一种潜在的抗性基因源。本文详细介绍了簇毛麦研究的历史和现状、簇毛麦染色体形态学、生化标记、分子细胞遗传学、分子标记等识别技术,以及簇毛麦与小麦组其它染色体组的关系。     

小麦NBS类抗病基因同源cDNA序列的克隆与特征分析

根据已克隆植物抗病(R)基因NBS保守结构域设计简并引物,采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),在小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr19中进行抗病同源基因cDNA全长的扩增。获得了1个通读的NBS类抗病同源基因S11A11cDNA序列,该序列全长2923bp,编码878个氨基酸序列。生物信息学分析结果表明,该片段含有NB-ARC保守结构域和多个LRR结构域。聚类分析表明,S11A11编码的蛋白与小麦抗叶锈病基因Lr1编码的蛋白亲缘关系较近,而与Lr10亲缘关系较远。半定量RT-PCR分析表明,该基因在小麦叶片中为低丰度组成型表达。本研究在TcLr19小麦中成功获得了抗病基因同源序列,为最终克隆小麦抗叶锈病目的基因奠定了基础。     

簇毛麦HMW-GS及其启动子基因的克隆与序列分析

利用2对特异引物,从簇毛麦(Dasypyrum villosum)基因组中分离克隆出一个簇毛麦HMW-GS基因VHG-2(GenBank登录号为FJ600492)及其启动子序列VHGp-1(GenBank登录号为FJ600489).VHGp-1序列长度为1 099 bp,从5′至3′方向依次有E-box、N-box、G-box、HMW谷蛋白特异38 bp增强子和TATA-box等典型的HMW-GS基因启动子作用调控元件,说明VHGp-1为簇毛麦HMW-GS的启动子基因.VHG-2序列长度为1 572 bp,具有单一完整的、可编码498个氨基酸的开放阅读框(ORF),该ORF推导的氨基酸序列结构分析表明,编码区依次包含由21个氨基酸残基组成的信号肽、105个氨基酸残基组成的N-末端区、330个氨基酸残基组成的中部重复区和42个氨基酸残基组成的C-末端区;中部重复区主要重复单元为6肽(PQQGQQ)和9肽(GYYPTSP/LQQ);有6个半胱氨酸残基(Cys),其中5个分布在N-末端区,1个分布在C-末端区,第3、4个相邻.这些特征与报道的y-型HMW-GS多肽结构基本一致,说明VHG-2是簇毛麦的y-型HMW-GS基因.系统进化分析表明,簇毛麦HMW-GS启动子序列(VHGP-1)与智利大麦(H.chilense)H基因组的D-hordein基因、拟鹅观草和阿拉善鹅观草St基因组的HMW-GS基因的启动子具有比较近的同源关系,簇毛麦HMW-GS基因(VHG-2)与冰草、拟鹅观草和中间偃麦草的y-型HMW-GS基因具有较近的同源关系.     

利用小麦微卫星引物建立簇毛麦染色体组特异性标记

选位于普通小麦1A-7A、1B-7B、1D-7D染色体上的102对微卫星引物对多年生簇毛麦、二倍体簇毛麦、小麦-簇毛麦双二倍体与后代和普通小麦中国春、R25、R111、MY11进行了PCR扩增, 发现引物对Xgwm301可以在含簇毛麦染色体的材料中扩出一条长415 bp的特异片段(命名为Xgwm301/415), 而所有供试小麦均未扩出此片段。进而用一套中国春-二倍体簇毛麦附加系来进行扩增, 发现1V-7V染色体均可以扩出该片段, 说明该片段为簇毛麦1V-7V染色体所共有。因此, Xgwm301/415是簇毛麦染色体组上的一个特异片段, 可以用来快速跟踪检测导入到普通小麦背景中的簇毛麦染色体。     

玉米B染色体特异APD分子标记的染色体定位

B染色体存在于多种动植物中,具有很多独特的性状。B染色体与正常染色体在DNA组成方面十分相似,寻找B染色体特异序列一直是B染色体研究的难点和热点。通过对含有和不含有B染色体的两种玉米（Zea mays L.)基因组进行了RAPD分析,筛选到一个B染色体特异性分子标记B480。该标记与玉米的自主复制起始序列ARS1和ARS2同源,特别是该序列中的25bp出现在多种模式生物基因组中。FISH的结果显示,B480集中分布于B染色体着丝粒部位。     

DNA分子标记和基因定位

总结了现代分子生物学所发展出来的各类分子标记,并对分子标记应用的一个重要方面－－基因定位进行了详细阐述。     

黄瓜枯萎病抗性基因的连锁分子标记

黄瓜枯萎病是危害我国黄瓜的主要病害。本实验以黄瓜抗枯萎病亲本WIS2757和感枯萎病亲本津研2号及其F2代分离群体为试材,采用分离群体分组分析法(BSA)进行了与黄瓜抗枯萎病基因连锁的分子标记研究。AFLP分析表明:引物对P15M5扩增出的特异DNA片段P15M5-310与WIS2757黄瓜枯萎病抗性基因连锁,遗传距离为7cM。     

植物抗线虫基因的分子定位与克隆

植物线虫严重危害农业生产并造成产量损失。抗线虫基因的分子标记定位与克隆是抗线虫基因工程的基础。现就几种植物中的抗线虫基因的分子定位及克隆进行了综述 ,同时针对已克隆的抗线虫基因所编码的蛋白质的结构特征和克隆新方法进行评述 ,并对通过遗传途径发展抗线虫品种进行了展望     

普通菜豆抗炭疽病基因鉴定与分子标记

菜豆炭疽病是世界菜豆生产中的主要病害之一,使幕豆产量和品质受到严重影响,对抗炭疽病基因的研究可以为培育抗炭疽病品种奠定基础。幕豆炭疽病病菌生理分化比较复杂,由于菜豆品种的抗病性和地域不同,菜豆炭疽菌的致病性分化不同。10个已知抗炭疽病基因中,9个基因（Co-1、Co-2、Co-3／Co-9、Co-4^2、Co-5、Co-6、Co-7、Co-10）已被确认为独立显性基因,其中Co-3／Co-9是等位基因;Co-1、Co-4和Co-9存在等位基因,co-8为隐性基因。除Co-5、Co-7和co-8三个基因还没有被定位外,其他基因被定位在不同的连锁群上。     

节节麦-簇毛麦属间杂种的形态学和细胞遗传学研究

通过远缘杂交,结合杂种幼胚离体培养,获得了节节麦（Aegilops tauschii,2n=14,DD）和簇毛麦（Dasypyrum villosum,2n=14,VV）的属间杂种F1。对杂种F1花粉母细胞减数(PMC)分裂中期Ⅰ (MⅠ)染色体配对行为进行观察发现,“节节麦×簇毛麦”杂种F1平均每PMC有1.25个棒状二价体, 染色体的平均构型为2n=14=11.49Ⅰ+1.25Ⅱ (Xta=1.25), 大部分被观察的细胞出现1～5个二价体, 表明节节麦D染色体与簇毛麦V染色体间具有相对较高的部分同源配对, D和V染色体之间存在一定的部分同源性。F1植株高度自交不育,经染色体加倍处理后能够自交结实。Abstract: ‘Aegilops tauschii×Dasypyrum villosum’ F1 hybrids were obtained by the combination of hybridization and embryo culture in vitro. Chromosome pairing behavior in meiosis of the hybrid F1 was carried out. Results showed that in an average , 1.25 rod bivalents were observed in one PMC, meiotic configuration was 2n=14=11.49Ⅰ+1.25Ⅱ(Xta=1.25) and most of PMCs possessed 1～5(rod) bivalens, indicating that the relatively high homeology was detected between the D genome of Ae.tauschii and the V genome of D.villosum. The morphological differences between F1 hybrids and their parents were significant. F1 plants were highly self-sterile, but partially self-fertile after treated by chromosome doubling technique.     

小麦秆锈抗性遗传及抗性基因研究进展

目前国际上已发现近80个小麦抗秆锈基因,其中45个抗秆锈基因已被正式定名,58个抗秆锈基因已定位在小麦特定染色体上,其中12个基因被标记。本文对小麦抗秆锈病基因抗源、抗秆锈性遗传、分子标记研究现状及存在问题加以综述,并对抗秆锈分子遗传前景进行展望。     

Morphology,fertility and cytogenetics of intergeneric hybrid between Roegneria kamoji Ohwi and Dasypyrum villosum (L.) Candargy (Poaceae: Triticeae)

The intergeneric hybrids between Roegneria kamoji Ohwi and Dasypyrum villosum (L.)Candargy were successfully obtained by means of embryo culture in vitro. Studies on morphology, fertility and chromosome pairing behavior in meiosis of the parents and their hybrid F_l were carried out in the present work. The results showed that: (1) there were ob vious morphological differences between R. kamoji and D. villosum, and spikes of F_l plants were morphologically intermediate between the two parental species; (2) the seed set of the cross was 11.63%; the hybrid plant was infertile, which indicated that strong repro ductive isolation existed between the parents and R. kamoji and D. villosum were inde pendent biological species; (3) The somatic chromosome number in root-tips of F_l hybrids was 28. Chromosome pairing at MI of PMCs in F_l hybrids was quite low. The meiotic con figuration was 26.72 Ⅰ + 0.62 Ⅱ + 0.02 Ⅲ, which indicated that very low homoeology was detected between the St, H, Y genomes of R. kamoji and the V genome of D. villo- sum, and the relationship between the parental species was remote.     

鹅观草和簇毛麦属间杂种的形态学和细胞遗传学研究

通过幼胚离体拯救培养,成功地获得鹅观草Roegneria kamoji Ohwi(2n=6x=42,StStHHYY)和 簇毛麦Dasypyrum villosum(L．)Candargy(2n=2x=14,VV)属间杂种,对这两个种及其杂种F_l的形 态学、繁育学和减数分裂配对行为进行了研究。结果表明：(1)鹅观草和簇毛麦形态差异极大,杂种F1 的形态特征介于父母本之间;(2)杂交结实率低,为11．63％;经幼胚组织培养,获2株杂种苗;杂种F_l高 度不育,表明亲本间存在极强的生殖隔离,是独立的生物学种;(3)杂种F_l体细胞染色体数目为稳定的 28条,减数分裂中期I染色体配对很低,其构型为：26．72Ⅰ+0．62Ⅱ+0．02Ⅲ。表明鹅观草的St、H、Y染色体组与簇毛麦的V染色体组部分同源性很低,它们的亲缘关系较远。     

簇毛麦5VS染色体臂特异分子标记开发与遗传效应分析

簇毛麦(Dasypyrum villosum(L.)P.Candargy 2n=14,VV)是小麦改良重要的三级基因源.簇毛麦5VS染色体臂上携带抗白粉病基因Pm55、抗条锈病基因Yr5V和籽粒硬度基因Dina/Dinb等优异基因.已创制的小麦-簇毛麦T5VS.5AL和T5VS.5DL易位系为小麦抗病和品质改良提供了优...