甜瓜抗白粉病基因SRAP分子标记筛选

以感白粉病甜瓜A120和抗白粉病甜瓜A119为亲本构建F2代分离群体,采用BSA和SRAP相结合的方法筛选与甜瓜抗白粉病基因相连锁的分子标记.结果显示,294条SRAP引物中有6条引物在抗病与感病池间表现出多态性;对8个高抗和8个高感单株进行扩增,引物me46em51和me3em6分别在高感单株中扩增出210 bp和205 bp的多态性条带,而高抗单株无此扩增带,与抗病、感病池结果一致.采用JoinMap3.0软件进行连锁分析,两标记与抗白粉病基因的连锁距离分别为18.2 cM和23.4 cM,初步推测本实验中甜瓜白粉病抗性为隐性多基因控制.     

金线兰及近缘种植物遗传多样性ISSR分子标记分析

利用ISSR分子标记技术对我国不同地区收集的金线兰及其近缘种种质资源进行亲缘关系及遗传多样性分析。结果显示:9条ISSR引物在50份材料中共扩增条带156条,其中多态性条带155条,多态性比率达99.36%;UPGMA树状图分析显示,样本总体相似系数介于0.56~0.90之间,在相似系数0.65处可分4大类群,其中金线兰主要集中于A大类群。A大类群又可分为3个亚类5个小亚类,亚类中不同地区来源的金线兰种质没有明显的界限。去除部分地区来源不明材料,46份材料依不同地理来源分成8个种群,其中福建野生金线兰4个种群,二者Nei's基因多样性指数(H)分别为0.322和0.295,处兰科植物中等水平;种群遗传分化系数(Gst)分别为0.328和0.240,处兰科植物较低水平。AMOVA分析显示样本种群内变异指数87%,种群间变异指数13%,表明种群间可能存在基因交流。     

ISSR分子标记在棉花遗传育种上的应用

ISSR是一种近些年发展起来的基于微卫星序列的新型分子标记。阐述了ISSR的基本原理、特点及其在棉花遗传多样性与亲缘关系分析、种质鉴定、遗传图谱构建、基因定位及标记辅助选择育种等方面的应用和进展。     

ISSR分子标记及其在植物遗传学研究中的应用

ISSR分子标记是在SSR标记基础上发展起来的一种新技术,其基本原理是在SSR的5′或3′端加锚1~4个嘌呤或嘧啶碱基,然后以此为引物,对两侧具有反向排列SSR的一段基因组DNA序列进行扩增。重复序列和锚定碱基是随机选择的,扩增产物经聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶电泳分离后,每个引物可以产生比RAPD方法更多的扩增片段,因此,ISSR标记是一种快速、可靠、可以提供有关基因组丰富信息的DNA指纹技术。ISSR标记呈孟德尔式遗传,在多数物种中是显性的,目前已广泛用于植物品种鉴定、遗传作图、基因定位、遗传多样性、进化及分子生态学研究中。 ISSR Markers and Their Applications in Plant Genetics WANG Jian-bo Key Laboratory of MOE for Plant Developmental Biology,Wuhan University,Wuhan 430072,China Abstract:Recently,inter-simple sequence repeat (ISSR) markers have emerged as an alternative system with reliability and advantages of microsatellites (SSR).The technique involves amplification of genomic segments flanked by inversely oriented and closely spaced microsatellite sequences by a single primer or a pair of primers based on SSRs anchored 5′ or 3′ with 1-4 purine or pyramidine residues.The sequences of repeats and anchor nucleates are arbitrarily selected.Coupled with the separation of amplification products on a polyacrylamide or agarose gels,ISSR amplification can reveal a much larger number of fragments per primer than RAPD.It is concluded that ISSR technique provides a quick,reliable and highly informative system for DNA fingerprinting.ISSR markers are inherited in Mendelin mode and segregated as dominant markers.This technique has been widely used in the studies of cultivar identification,genetic mapping,gene tagging,genetic diversity,evolution and molecular ecology. Key words：molecular markers; ISSR; plant;applications     

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。     

用ISSR分子标记鉴别东北地区黑木耳生产菌株的研究

利用ISSR分子标记对东北地区黑木耳生产菌株进行了分子鉴别,结果表明在选用的20个UBC-ISSR引物中,有10个引物能对供试的27个黑木耳菌株基因组DNA进行扩增,获得的指纹图谱清晰稳定、多态性强。用NTSYS软件进行聚类分析,相似水平在0.75时,可将27个供试黑木耳菌株分为3个组群。研究结果说明ISSR分子标记,可以有效地用于黑木耳生产菌株快速准确鉴别,是黑木耳指纹图谱分析的理想手段。     

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。     

甜瓜果肉颜色相关的分子标记开发和应用

橘色果肉是当前甜瓜育种中的重要性状之一。该研究根据橘肉甜瓜材料与非橘肉甜瓜材料,在甜瓜橘色果肉控制基因(CmOr)缺失位点(Insert/Deletion)开发出了InDel-Or1标记。利用InDel-Or1标记对28份甜瓜材料进行基因型检测。结果显示:橘肉甜瓜表现为非缺失带型或杂合带型,非橘肉材料表现为缺失带型,标记多态性与果肉颜色共分离。进一步利用InDel-Or1对2个由白色果肉与橘色果肉杂交得到的F2分离群体进行果肉颜色的鉴定,检测准确率分别为97.4%和95.3%。研究表明,InDel-Or1标记在甜瓜果肉颜色的实际鉴定中具有较高的准确性,能够大大提高育种选择的效率,缩短育种周期。     

利用ISSR分子标记检测空间诱导罗汉果DNA突变

为探究太空环境对罗汉果造成的诱变效应,筛选罗汉果新品种培育优异种质,该研究运用ISSR分子标记技术,对28个航天诱变罗汉果及主栽品种进行了全基因组多态性检测和聚类分析。结果表明:从100个ISSR引物中筛选得到17个引物,共扩增出157个条带,其中83条具有多态性,多态条带百分率为52.87%,遗传相似系数范围为0.707~0.987。根据UPGMA聚类图,28个罗汉果样本可以分为3类:聚类Ⅰ为航天种质B6♂和B3♀;聚类Ⅱ为航天种质A1♀、A14、A18♂与主栽品种;聚类Ⅲ中都为航天罗汉果种质。上述结果暗示A1♀、A14、A18♂与其他航天种质已经产生了一定的遗传分化,具有与主栽品种相似的遗传背景,可能获得了有益突变。该研究结果为罗汉果新品种培育和杂交亲本选配提供了科学依据。     

武夷山及周边地区黄精植物ISSR分子标记鉴定及HPLC指纹图谱研究

采用ISSR分子标记鉴定方法及HPLC色谱方法对武夷山及周边地区5份黄精植物样本进行DNA分子标记鉴定及指纹图谱分析,并通过聚类分析软件分别探讨其遗传相关聚类图谱。ISSR分子标记法能较好地对5份黄精植物样本进行区分,HPLC指纹图谱分析同样表明5份黄精样本化学成分存在一定的差别。DNA分子标记及HPLC指纹图谱分析的遗传相关聚类分析结果相似,表明武夷山及周边地区的野生黄精种质资源存在明显的差别。     

甜瓜蔓枯病抗性鉴定及PAL基因表达分析

以甜瓜感病品种‘白皮脆’、单基因抗源(PI140471、PI157082、PI511890、PI482398、PI420145)和聚合抗源(145-082、082-890、082-398、145-471、145-890和890-398)为材料,采用梯度浓度蔓枯病菌孢子液接种鉴定以及RT-PCR技术,研究不同材料蔓枯病抗性表现以及抗蔓枯病基因(苯丙氨酸解氨酶基因,PAL)在不同材料及不同组织中的表达情况。结果显示:当接种蔓枯病菌孢子液浓度为5×109个/mL时,单基因抗源已开始出现感病现象,而聚合基因抗源仍表现为高抗或抗,其中145-471(PI420145×PI140471)抗性显著高于单基因抗源亲本和其它聚合抗源材料,表现为高抗(RI1.0)。抗蔓枯病基因PAL在不同抗性材料根、茎、叶中的表达均呈先上调而后下降并趋于稳定的变化趋势,但变化快慢和幅度均不同。研究表明,甜瓜抗蔓枯病基因的聚合能够提高其对蔓枯病的抗性,但不同抗病基因聚合后的抗性表现存在一定差异;抗蔓枯病基因PAL的表达与甜瓜蔓枯病抗性有密切关系,其表达时间与表达量差异可能是影响不同材料抗病能力差异的重要因素;该研究鉴定筛选的高抗蔓枯病材料145-471可用于甜瓜的抗蔓枯病聚合育种。     

Evaluation of Streptomyces spp. for biocontrol of gummy stem blight (Didymella bryoniae) and growth promotion of Cucumis melo L.

Gummy stem blight of Cucumis melo L. (melon) caused by Didymella bryoniae is a serious disease in the major production area of northwest China. Two Streptomyces isolates (Streptomyces pactum A12 and S. globisporus subsp. globisporus C28) previously isolated from the Qinghai-Tibet Plateau were investigated regarding their biocontrol of gummy stem blight and growth promotion of melon under controlled conditions. Streptomyces A12 and C28 indicated obvious antagonistic activity against D. bryoniae in vitro. Both A12 and C28 significantly decreased disease severity and AUDPC (area under the disease progress curve) of melon gummy stem blight in vivo (P < 0.05). Ten-fold dilution of C28 culture filtrate was more effective in controlling the disease compared with other treatments, the disease reduction effects were 41.0–64.2%. The mean fresh weights were increased by 40.4% for plants, 44.2% for roots, and 40.3% for aerial parts, when A12 was applied in both nursery soil and transplanted soil. Streptomyces C28 also increased the mean fresh weights of melon plants by 18.4–49.0% compared with the control in pot trial. Streptomyces A12 and C28 showed substantial colonization abilities in the rhizosphere and on the rhizoplane of melon plants. Results demonstrated that Streptomyces A12 and C28 were of positive effect on the biocontrol of gummy stem blight and growth promotion of Cucumis melo L.     

菠菜性别相关的ISSR标记

菠菜为雌雄异株植物,用CTAB法提取其雌、雄株成株幼嫩叶片DNA,分别构建雌、雄株DNA池,以之为模板,用已优化的ISSR体系扩增,在74条ISSR引物中,I62扩增出一条约1 200 bp雌性连锁标记,回收纯化该特异扩增片段,将其连接于pUCm-T载体,转化进大肠杆菌JM109菌株,并检测及测序。回收克隆和测序后发现该片段全长1 176 bp,富含AT,AT占57.0%。根据测序结果设计1对25 bp的特异引物将这个雌性连锁的ISSR标记转化为稳定性和特异性更好的SCAR标记。该特异引物对随机选取的雌雄菠菜单株进行PCR扩增,在雌株中均有1 176 bp的特异条带,而雄株中均无。此特异条带的获得为菠菜性别相关基因的克隆奠定基础。     

水稻抗白叶枯病基因及其应用研究进展

由黄单胞菌水稻变种Xanthomonas oryzae pv.Oryzae（Xoo）引起的白叶枯病是水稻重要病害之一。目前,已有37个水稻白叶枯抗性基因被鉴定并报道,其中28个被定位到染色体上,7个被克隆。本文简要综述了水稻白叶枯抗性基因的鉴定、定位和克隆的进展,并讨论了合理利用抗性基因防治白叶枯病的前景。     

玉米抗大斑病基因Ht2、Ht3分子标记的应用检测

采用包括两套近等基因系在内的11份含有不同抗大斑病基因的玉米材料,对已报道的与Ht2、Ht3基因连锁的分子标记进行应用性检测。实验选用umc1202、bnlg1152、umc1149、SD-06633和bnlg1666等5对引物进行PCR扩增检测,发现被检测引物均缺乏对相应标记基因的特异性扩增;对与Ht2基因连锁的SCAR引物SD-06633的扩增片段进行了序列分析,发现其在Ht2和HtN基因背景下的扩增片段长度均为631bp,且序列相似性高达98.73%,扩增产物特征一致,无法证明该标记的特异性。检测结果表明,上述已发表的与抗大斑病基因Ht2和Ht3紧密连锁的5个分子标记缺乏特异性,不适用于玉米材料的Ht2和Ht3基因型鉴定。     

锌锰钛对接种放线菌剂甜瓜幼苗生长及诱导抗病性的影响

以陕甜3号甜瓜幼苗为材料,采用基质育苗、大田栽培法,研究了2种放线菌剂(Act28和康照)育苗接种和育苗移栽双重接种条件下,微量元素锌、锰、钛对甜瓜植株生长及诱导抗病性的影响.结果显示:(1)与单施菌剂相比,在育苗接种Act28并配施微量元素条件下甜瓜植株总鲜重、根鲜重和蔓叶鲜重分别显著增加31.5%、39.5%和31.5%,在双重接种Act28配施微量元素条件下分别显著增加40.5%、17.6%和40.7%.(2)与单纯菌剂接种相比,在育苗接种和双重接种Act28并配施微量元素下甜瓜叶片过氧化物酶活性分别降低4.4%和10.2%,丙二醛含量分别增加10.9%和16.6%;甜瓜叶片多酚氧化酶、过氧化物酶活性及可溶性蛋白含量在育苗接种康照并配施微量元素下分别较育苗接种康照降低2.2%、38.0%和5.0%,丙二醛含量增加17.7%.(3)甜瓜根系多酚氧化酶活性和丙二醛含量在育苗接种Act28配施微量元素处理下较育苗接种分别显著增加30.7%和42.6%,而在Act28双重接种配施微量元素与双重接种处理间无明显变化;甜瓜根系过氧化物酶活性在育苗接种Act28、康照与微量元素配施处理下,分别较2种菌剂育苗接种处理显著降低14.7%、34.3%,苯丙氨酸解氨酶活性分别明显降低14.9%、21.9%.研究表明,菌剂Act28育苗接种或育苗移栽双重接种条件下,锌、锰、钛溶液对甜瓜植株生长具有显著的促进作用,且微量元素效应与接入的菌剂种类及接种方式有关;微量元素溶液对甜瓜防卫酶活性及抗性物质含量等无显著影响或具有一定程度的负效应,从而导致甜瓜诱导抗病性下降.     

药用野生稻转育后代一个抗白叶枯病新基因的定位

从药用野生稻渗入后代选育的水稻株系B5表现为高抗褐飞虱、白背飞虱和白叶枯病。对B5与籼稻品种明恢63杂交组合的187个重组自交系(RILs)进行了抗白叶枯病接种鉴定,采用分离集团分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA),在第1染色体上筛选到与水稻抗白叶枯病基因相连锁RFLP分子标记。利用RILs抗病性表现型鉴定资料和构建的分子标记连锁图谱,将抗白叶枯病基因定位在第1染色体短臂的C904和R596之间,这两个分子标记间遗传距离为1．3cM。该基因对RILs群体抗病性变异的贡献率为52．96％,是一效应值较大的主效基因。这一抗白叶枯病基因不同于已报道的抗白叶枯病基因的位点,因此将其命名为Xa29(t)。     

水稻抗衰老IPT基因与抗白叶枯病基因Xa23的聚合研究

以转抑制衰老有关的异戊烯基转移酶(IPT)基因株系GC-1、携带抗白叶枯病基因Xa23的“CBB23”和抗稻瘟病水稻品种“合系15号”为供体．采用分子标记辅助选择与生物学鉴定相结合的方法,将IPT基因与Xa23及抗稻瘟病基因进行聚合。在3个复交组合中获得了17株聚合IPT基因与Xa23基因的植株,用这些植株与两系杂交稻亲本9311、E32、培矮64S及W9834S进行杂交和回交,经PCR分子检测和抗白叶枯病、抗稻瘟病鉴定和细胞分裂素含量的测定,最终在4个BC,回交组合“(9311／／／合系15／CBB23／／GC-1)X9311”、“(E32／／／合系15／CBB23／／GC-1)XE32”、“(培矮64S／／／合系15／CBB23／／GC-1)X培矮64S”和“(GC-1／CBB23／／W9834S／合系15)XW9834S”中获得了17株携带IPT基因与Xa23基因的BC1F1植株,这些植株对来自北方稻区21个稻瘟病菌系全部表现为抗。携带IPT基因的抗病植株再与杂交稻亲本进行回交．在2个BC2回交组合“[(9311／／／合系15／CBB23／／GC-1)X9311]X9311’’和“[(E32／／／合系15／CBB23／／GC-1)XE32]XE32”中获得了7株携带IPT基因与Xa23基因的植株,这些植株再经过1—2代回交和自交,即可用于杂交稻育种。     

水稻抗白叶枯病基因的鉴定、定位和克隆进展

由水稻黄单胞菌水稻变种Xoo引起的水稻白叶枯病是全球性的重要病害之一。已有31个水稻白叶枯抗性基因被鉴定并报道,其中18个被定位到染色体上,5个被克隆。简要综述了水稻白叶枯抗性基因的鉴定、定位和克隆的进展,并讨论了合理利用抗性基因防治白叶枯病的前景。     

小麦品种Triticum spelta album中抗条锈病基因Yr5的RAPD标记

共用520个10碱基随机引物对小麦抗条锈基因Yr5的近等基因系进行了RAPD分析,发现了3个特异性DNA片段S1496、S14181950与Yr5基因连锁,其中S1496761与Yr5基因紧密连锁,遗传距离为2．7cM。经对特异性DNA片段S1496 761进行克隆,测序,设计了PCR扩增用专化引物SC－S1496 761a和SC－S149676b,用该引物可扩增出与原RAPD引物扩增出的相似的特异DNA片段,由于该引物还可扩增出迁移率极为相近的另1条非特异带,在琼脂糖凝胶上难以分辨,需用聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染进行检测,经用F2分离群体及部分相关品种材料检测,已证明该标记的可靠性。