鲢EST-SSR标记的开发及其与生长性状关联性分析

研究采用Illumina高通量测序技术对鲢(Hypophthalmichthys molitrix)卵组织进行转录组测序分析,筛选多态EST-SSR标记并与生长性状进行关联性分析。研究结果显示:(1)测序组装总Unigene 77129个, SSR共24458个,占所测EST数据的31.7%。鲢包含SSR的EST序列主要有二碱基、三碱基、四碱基和五碱基组成。二碱基中, AC含量最丰富;(2)随机挑选175条EST序列设计SSR引物,筛选出多态EST-SSR标记36个, Blast结果显示有10条已知基因功能;(3)全同胞家系检测结果显示有两个标记与鲢的生长性状相关。SCE26与体长和体重显著相关(P<0.05), SCE65与肥满度显著相关(P<0.05)。研究结果将为鲢的分子标记辅助育种的应用提供基础理论指导。     

不同类型油菜EST-SSR标记的通用性及其应用研究

以10个甘蓝型油菜、11个芥菜型油菜和7个白菜型油菜品种为材料,选用已报道的14对白菜EST-SSR引物和8对油菜EST-SSR引物,探索其在3种类型油菜中的通用性,并利用筛选出的在3类油菜中有通用性和多态性的EST-SSR标记对供试油菜品种进行聚类分析.结果表明:(1)选用的14对白菜EST-SSR引物和8对油菜EST-SSR引物,在供试的3种类型油菜中都有扩增,完全可用.(2)在白菜型、甘蓝型和芥菜型油菜品种中扩增显示出多态性的引物数分别为18、16 和14对,其中有10对引物在3种类型油菜品种间扩增产物具有多态性.(3)利用这10对扩增多态性EST-SSR引物对供试油菜品种聚类分析,结果显示,在遗传相似系数为0.67时,3种类型油菜品种分别独自聚为一大类,表明开发和建立不同类型油菜间可通用的EST-SSR标记是可行且有应用价值的.     

高丹草EST-SSR标记的开发及其遗传多样性

对NCBI数据库中210 878条高粱EST序列进行处理, 得到57 498条无冗余EST序列, 经SSR搜索, 发现3 338个SSR分布于3 116条EST序列中, 分布频率为1/11.28 kb, 包括215种基元重复类型。其中三核苷酸重复最高, 占68.33%, 二核苷酸重复占17.97%。3 338条SSR序列中有1 694条序列能够设计出引物, 所占比例为50.75%。选取14对引物进行合成, 对50份高丹草、7份高粱和3份苏丹草材料进行了EST-SSR扩增, 共检测到72个等位变异, 平均每对引物检测出5.14个基因位点。每对引物多态性指数范围为0.54~0.93, 遗传距离的变化范围0.1646~0.6398。结果显示：供试材料具有较丰富的遗传多样性, 根据EST-SSR数据的聚类分析, 将供试材料按亲缘关系远近分为5大类, 来源相同的品种大致聚在一类, 呈现出一定的地域性分布规律。同时发现4个特异分子标记, 其中引物D1763只对314A和白壳苏丹草杂交后代GB-4-2高丹草审定品种产生特异性, 此标记已作为该材料的特异性标记用于种质资源的鉴定中, 同时表明, EST-SSR标记是高丹草遗传多样性及特异性研究的一种有效方法。     

香合欢EST-SSR标记开发及种间通用性研究

香合欢是我国南方特有的珍贵用材树种。为了对其种质资源开展群体遗传学研究,该研究根据香合欢转录组测序结果设计开发EST-SSR引物,并在黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木等近缘树种中进行通用性分析。结果表明：(1)所开发的243对引物有171对能够成功扩增出目的条带,在香合欢、黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木中的有效扩增率分别为63.79%、33.75%、45.68%、41.56%、14.81%;多态性比率分别为23.87%、12.20%、9.01%、3.96%、2.78%;5个物种间均通用的引物有18对。(2)通过验证共获得香合欢SSR多态性标记37个,黄豆树和南洋楹多态性标记均为10个,黑木相思多态性标记4个,格木多态性标记1个。(3)所开发的香合欢EST-SSR标记,可以满足开展香合欢群体遗传学相关研究的需要,并在黄豆树、南洋楹等近缘树种中具有较好的通用性和研究实用性。综上认为,EST-SSR标记可在香合欢、黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木等树种的种质资源遗传多样性评价、育种材料指纹图谱构建、群体交配系统分析等方面提供可靠的研究工具,对香合欢种质资源的保护和利用具有重要意义。     

三年桐EST-SSR标记的开发与种质遗传多样性分析

以三年桐品种对年桐发育中的种子为材料,构建c DNA文库,获得3202个原始EST序列,经过去除冗余和低质量序列后,获得1047条非冗余单一序列,利用MISA软件从其中的173个非冗余EST序列中搜索得到212个SSR位点。其中,二核苷酸重复类型为主导(68.39%),其次是三核苷酸重复类型(25.94%),其优势基元为AG/CT(43.87%)、AT/AT(19.34%)和AGC/GCT(5.66%)。针对可设计引物的68个序列进行EST-SSR引物设计,结合PCR扩增和数据分析,鉴定出14对多态性标记,用该14对引物对169份三年桐种质资源进行遗传多样性检测,共得到41个等位基因(Na),平均每对引物扩增出2.93个等位基因,期望杂合度(He)变幅为0.08~0.63,平均值为0.33,多态性信息含量(PIC)变幅为0.08~0.56,平均值为0.3,表明14对EST-SSR标记多态性较高,能较好地反映三年桐种质的遗传多样性。三年桐种质资源按群体进行非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析,群体间的相似度变幅为0.9604~0.9986,遗传距离变幅为0.0022~0.0404,表明三年桐群体间的遗传多样性相对较低,亲缘关系较近。对169份三年桐种质资源个体进行聚类分析,结果显示不同地理种源的遗传关系缺乏明显的地理结构。     

基于EST-SSR分子标记的青海高原以礼草属主要物种的遗传多样性分析

利用EST-SSR分子标记技术对青海高原以礼草属3个物种的21份材料进行遗传相关分析。遗传多样性分析发现97对引物中有50对引物可扩增出特异性条带,共扩增出103条条带,各个引物的扩增条带数范围为1~5,每个位点的平均变异数2.06。Popgene pc软件分析表明:梭罗草遗传多样性水平最高(PP=62.14%,h=0.2345),糙毛以礼草次之(PP=58.25%,h=0.2211),大颖草最低(PP=44.66%,h=0.1687);梭罗草和大颖草的遗传距离最小,遗传相似性程度最高,糙毛以礼草与梭罗草和大颖草的遗传距离均较远。梭罗草居群中玛多梭罗草与其他居群遗传距离相对较远,糙毛以礼草居群中克图尼哈糙毛以礼草与其他居群遗传距离相对较远,大颖草居群中克图尼哈大颖草与其他居群遗传距离相对较远。NTSYS2.10e聚类结果为21个居群可聚为3个组群,梭罗草组群10个;糙毛以礼草组群7个;大颖草组群4个。本研究可进一步为拓宽小麦族植物的遗传基础、野生基因资源利用及研究物种分布规律提供科学参考。     

用EST-SSR标记对茶树种质资源的研究

采用16对EST-SSR引物对42份茶树品种资源进行了分析。在这些引物中, 有13对可扩增出清晰条带, 其中10对引物具有多态性, 占76.9%。各多态性引物的PIC值变化范围为0.522~0.866, 平均PIC值为0.730。10对多态性引物共检测到84种等位基因型和74个等位变异, 每对引物可检测到基因型和等位基因数分别为4~12和3~10种。42份供试材料间遗传距离为0.074~0.667, 平均遗传距离为0.363, 说明本实验所测试的材料具有较广的遗传变异。在相似系数为0.55的水平可将这些材料聚为3类, 多数材料包含在第一类中。本研究表明, 利用EST-SSR标记进行茶树资源评价是有效的。     

西花蓟马EST-SSR信息分析、标记筛选及其与Genomic-SSR的多态性比较

西花蓟马Frankliniella occidentalis是一种世界性入侵昆虫, 近年来传入我国并不断扩散蔓延。基于简单重复序列（simple sequence repeats, SSRs）的西花蓟马种群遗传结构研究对于揭示其传播途径等具有重要的指导价值。本研究对来源于西花蓟马的13 839条EST序列进行了uni-EST组装、 EST-SSR信息分析以及标记筛选, 并比较了EST-SSR与Genomic-SSR在分析遗传多样性方面的差异。结果表明： 在7 707个singlets中共找到2 623个SSR位点, 分布于1 930个uni-EST中, 平均每2.21 kb就出现一个SSR位点。重复单元中, 以单碱基重复单元为主（83.00%）, 其次是四碱基重复单元（11.17%）, 而二、 三、 五和六碱基重复单元所占比例较低（分别为1.41%, 0.80%, 2.02%和0.91%）。设计出的22对EST-SSR引物中, 4对引物能稳定扩增出清晰的目的条带; 荧光标记毛细管电泳发现3对引物表现出多态性。西花蓟马EST-SSR与Genomic-SSR多态性分析表明, 这3对多态性EST-SSR引物揭示的多态信息含量（PIC）为0.48~0.69, 比5对多态性Genomic-SSR引物揭示的PIC（0.88~0.92）略低。本研究结果可为今后更深入开展西花蓟马的种群遗传结构分析提供帮助。     

亚麻EST-SSR信息分析与标记开发

与基因组SSR相比,以EST为基础的EST-SSR分子标记具有自身的优点。本研究从11240条亚麻（Linum sitatissmum L.）EST序列中检索出877条含有SSR的序列,其出现频率为7.8%。其中以三核苷酸重复出现的频率最高,占总SSR序列的60.1%;其次是二核苷酸重复,占21.9%;四、五和六核苷酸重复占18%。根据这些含SSR的EST序列共设计了73对SSR引物,在8份亚麻材料间通过PCR扩增检测,有63对引物扩增出清晰条带,引物可用率86.3%;有17对引物在8份亚麻材料间显现出多态性,占可扩增引物的26.3%。     

天麻ITS序列分析及变异类型鉴定

目的:选取天麻3种变型有代表性的样品进行ITS序列(DNA基因的内转录间隔区宇列)测序分析,从分子水平对天麻不同变异类型亲缘关系作出鉴定.方法:采用改进CTAB法提取天麻DNA,利用合成的特异引物对其DNA中ITS区进行扩增、克隆,对目的片段测序分析.结果:黄天麻和绿天麻首先构成两个姊妹群,它们的遗传距离约为25,乌天麻与它们的遗传距离约为50,而且它们之间的遗传距离都达到了100%的置信度.其中ITS1的209个碱基中仅仅有15个位点的差异,相同碱基数目达到92.8%,这15个变异位点可作为天麻变型间的特异性鉴定.结论:表明ITS区序列分析可作为鉴定天麻不同变异类型的一种新方法.     

麻竹同源异型盒基因DlKNOX的克隆及表达分析

为探讨同源异型盒(KNOX)基因在麻竹(Dendrocalamus latiflorus)茎秆发育中的作用,采用RT-PCR和RACE技术,从其幼茎中克隆了1个KNOX同源基因,命名为Dl KNOX,其c DNA序列全长为1511 bp,包含5′UTR 196 bp、3′UTR 238 bp和编码区1077 bp。该基因编码含358氨基酸的蛋白,具有KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox KN等4个保守结构域,符合KNOX家族的特征,属于I类蛋白。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白与水稻OSH1的一致性最高(86%)。组织表达特异性分析表明,Dl KNOX在节部的表达丰度最高,其次为幼茎,根中最低。Dl KNOX基因在大肠杆菌(Escherichia coli)中经诱导表达,获得1条分子量约为82 k Da的重组蛋白,与预期的重组蛋白分子量一致(包含了MBP标签蛋白42.5 k Da和Dl KNOX蛋白39.5 k Da)。该基因在大肠杆菌中的最适表达条件为28℃,0.3 mmol L–1 IPTG诱导2 h。这为进一步研究Dl KNOX在麻竹茎秆发育中的功能奠定了基础。     

培土栽培对麻竹笋品质的影响机理研究

为了评价不同栽培模式对麻竹笋品质影响,提高竹林经济效益,采用培土栽培和不培土栽培两种方式,通过研究麻竹笋外观形态、营养物质、呈味物质及氨基酸含量,分析了不同培土栽培对麻竹笋品质的影响。结果表明:(1)培土栽培的麻竹笋个体重量、基茎、长度及可食率较不培土栽培竹笋分别显著提高了28.09%、12.76%、19.61%、23.53%,箨壁厚度显著降低了46.43%。(2)培土栽培的麻竹笋灰分、蛋白质、脂肪及淀粉含量较不培土栽培竹笋分别显著下降了10.08%、12.77%、26.09%、48.84%,而还原糖、可溶性糖、水分及维生素C含量均不同程度增加。(3)培土栽培的麻竹笋单宁、草酸、纤维素、木质素含量较不培土栽培竹笋分别下降26.32%、20.26%、39.12%、25.47%。(4)培土栽培的麻竹笋氨基酸总量较不培土栽培竹笋显著增加了26.08%,其中的苦味、芳香类和鲜味氨基酸含量占比均下降,但甜味氨基酸占比则显著上升。研究发现,培土栽培可以改善麻竹笋外观形态,同时增加竹笋甜味、减少粗糙度和酸涩味,从而使竹笋品质得到明显提升。     

High polyphenol oxidase activity and low titratable acidity in browning bamboo tissue culture

Summary Tissue browning that frequently results in the early death of bamboo shoots in vitro correlated directly with polyphenol oxidase (PPO, EC 1.10.3.1) activity and inversely with titratable acidity. It was unrelated to the level of endogenous phenols. During the course of culture, timing of PPO activity paralleled that of explant browning. Browning was highest among shoots cultured in a medium of pH 8, which was consistent with the pH optinum of the bamboo enzyme. The pH optimum was first determined with the crude enzyme, then verified with two purified isozymes. Stability of the bamboo PPO was also highest at pH 10. PPO activities of the severely browning Dendrocalamus latiflorus, the moderately browning Phyllostachys nigra, and the relatively non-browning Bambusa oldhamii were inhibited strongly by ascorbic acid, cysteine, sodium diethyldithiocarbamate, and sodium sulfite. But characterization of bamboo PPO according to enzyme inhibitors was not possible because enzyme extracts of the three species gave varied responses to the traditional substances. Nutrient medium addenda of some PPO inhibitors, namely ascorbic acid, cysteine, kojic acid, and thiourea, mainly enhanced browning. However, ferulic acid at 3 mM and lower concentrations reduced the number of brown shoots per culture, although not the percentage of cultures that browned. Polyvinylpyrrolidone failed completely to suppress browning. The two purified isozymes showed different temperature optima for PPO activity: 60°C and 65°C. The purified isozymes displayed a substrate preference for dopamine, or a cathecol oxidase characteristics.     

慈竹中2个NAC转录因子的克隆与分析

基于慈竹转录组数据库,从慈竹笋克隆得到2个NAC基因,分别命名为BeNAC3(GenBank登录号KU821587)和BeNAC4(GenBank登录号KU821588),在生物信息学分析的基础上,研究了2个基因的组织表达模式和转录活性。TMHMM软件和系统进化分析表明,BeNAC3和BeNAC4都有一个明显的跨膜结构域,可能是膜结合蛋白,且两者分别与NAC2亚家族和ANAC011亚家族有较高相似性。根据BeNAC3在笋、未展开叶、展开叶和茎中的相对表达量,及其在进化树中与NAC2亚家族近似的亲缘关系,推测其可能与激素合成调控及开花有关;而BeNAC4基因在成熟组织中表达量明显高于幼嫩的笋和未展开叶,表明其可能参与慈竹的次生生长发育调控。酵母单杂活性实验分析表明,BeNAC3和BeNAC4都能够激活β-半乳糖苷酶基因(lacZ)的表达,表明这2个基因均具有一定的转录活性。该研究结果为今后获得转基因慈竹植株功能的验证奠定了一定的基础。     

The Vh2 and Vh4 scab resistance genes in two differential hosts derived from Russian apple R12740-7A map to the same linkage group of apple

Russian apple R12740-7A is the designation for an accession grown from seed collected in Russia, which was found to be highly resistant to apple scab. The resistance has historically been attributed to a naturally pyramided complex involving three major genes: one race-nonspecific gene, Vr, conditioning resistance to all known races, plus two race-specific genes. The race-nonspecific gene was identified as an independently segregating gene by Dayton and Williams (1968) and is referred to in this paper as Vr-DW. The first researchers to study the scab resistance gene complex in Russian apple never described the phenotype conditioned by the race-nonspecific gene. Later, Aldwinckle et al. (1976) associated the name Vr with a scab resistance gene conditioning distinctive stellate necrotic reactions, which we refer to as Vr-A in order to distinguish it from Vr-DW. We show that the segregation ratios in progenies from the scab differential hosts 2 and 4 that are derived from Russian apple, crossed with susceptible cultivars were consistent with a single gene conditioning resistance in each host. The genes have been named Vh2 and Vh4, respectively. Resistant segregants from host 2 showed stellate necrotic reactions, while those from host 4 showed hypersensitive reactions. Both the phenotypes and the genetic maps for the genes in the respective hosts were very similar to those of the genes previously named Vr-A and Vx, respectively, in an F1 family of Russian apple. We showed that race 2 of V. inaequalis isolated from host 2 was able to infect resistant descendants of the non-differential accession PRI 442-23 as well as host 2. The descendants of PRI 442-23 were expected to carry the race-nonspecific Vr-DW gene, but in fact carry Vr-A. We conclude that the Vh2 gene in host 2 and Vr-A are the same, and that the Vh4 gene in host 4 and Vx are the same. However, a major finding of this study is that the latter gene mapped to linkage group 2 of apple instead of linkage group 10 as suggested from previous research. With the two race-specific genes from Russian apple defined now, we discuss the nature of the race-nonspecific Vr-DW gene in this accession. We also report the identification of a new scab resistance gene, VT57, from either Golden Delicious or Red Dougherty, which conditions chlorotic resistance reactions and is linked to Vh2.     

麻竹miR172a靶基因DlAP2的克隆及其表达

为了解开花麻竹(Dendrocalamus latiflorus)的Dl AP2基因功能,采用RT-PCR和RACE技术克隆了mi R172a靶基因AP2同源序列c DNA全长,命名为Dl AP2。结果表明,Dl AP2基因c DNA全长为1729 bp,包含5′端非编码区81 bp、开放阅读框1464 bp、3′端非编码区160 bp和24个碱基的Poly A尾巴,在编码框靠近3′端130 bp处有1个高度匹配mi R172a的结合位点(CTGCAGCATCATCAGGATTCT)。Dl AP2编码487个氨基酸的蛋白,具有两个AP2结构域,属于AP2/ERF家族AP2亚家族的AP2组,与来自其它单子叶植物的AP2蛋白均有较高同源性。RLM-5′RACE分析表明,mi R172a主要在靶序列的第11~12个碱基之间剪切靶基因Dl AP2的mi RNA。q RT-PCR结果表明,麻竹花芽中Dl AP2基因的表达规律与mi R172a表达变化正好相反,证明mi R172a对Dl AP2基因的表达具有调控作用。     

Identification and cross-species amplification of EST derived SSR markers in different bamboo species

The availability of expressed sequence data derived from gene discovery programs became an alternative source of mining simple sequence repeat (SSR) and developing inexpensive genetic markers for the crop improvements. In present study, 10 express sequence tags (EST)-SSR markers were identified from Bambusa oldhamii public sequence data base. Transferability to 25 species of Bambusoideae ranged from 30% to 100%. The number of alleles detected per locus ranged from 2 to 10. All the newly identified SSR markers were found to be moderately to highly polymorphic with an average Polymorphic Information Content (PIC) value of 0.54. As these loci represents transcribed region and recorded high level of cross transferability and reliable amplification across the species, demonstrating the utility of these markers for functional and genetic analyses of bamboo species.     

福建省野牡丹属种质资源的ISSR分析

为探讨福建省野牡丹属(Melastoma L.)植物的亲缘关系,运用ISSR分子标记技术对源自福建省的野牡丹属野生种质及部分实生后代共34份材料进行分析。结果表明,11条多态性引物对34份种质DNA进行扩增,共获得112条完整、清晰的谱带,其中多态性条带104条,多态性比率为92.9%,表明野牡丹属种质资源具有较高的遗传多样性。34份种质材料的相似系数为0.55~0.93,平均相似系数为0.71,表明这些材料间的亲缘关系较近。聚类分析表明34份材料可划分为3个类群5个亚类,主坐标散点分析可分为4个类群,这与亲缘关系分析的结果基本一致。这从分子水平上揭示了福建省野牡丹属野生种质及部分具备优良园艺性状实生后代的亲缘关系,为该属植物的良种选育工作提供了理论依据。     

Loss of the species distinguishing trait among regenerated Bambusa ventricosa McClure plants

All B. ventricosa plants propagated from excised shoot tips displayed loss of the species characteristic bulbous internodes. The plants were obtained by stimulating axillary shoot differentiation, followed by rooting of shoot separates. Cause of the variance has not been attributable to removal of bamboo mosaic virus infection or growth stress. Chimeral tissue seemed to be excluded, since a few regenerants, would have retained the bulbous trait.     

牛鞭草品种EST-SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

为探讨牛鞭草(Hemarthria spp.)品种间的遗传多样性,从86对EST-SSR引物中筛选出8对引物对牛鞭草属6个品种进行指纹图谱的构建及遗传多样性分析。结果表明,8对EST-SSR引物对牛鞭草属6个品种共扩增出193条清晰条带,多态性条带161条,多态性比例为83.4%。每条引物的多态信息含量(PIC)为0.480~0.695,平均为0.602。UPGMA聚类分析表明,牛鞭草属6个品种在相似系数为0.652处可分为两大类群。8对EST-SSR引物均能将6个品种完全区分开,以3对EST-SSR引物扩增的电泳图谱为基础,建立了牛鞭草属6个品种的指纹图谱标准模式图,每个品种都有唯一的指纹图谱。牛鞭草属6个品种的平均Nei’s基因多样性指数为0.333,平均Shannon信息指数为0.496,品种间的相似系数介于0.399~0.782之间。可见,牛鞭草属植物品种的遗传多样性较丰富,种间差异明显。