玉米抗甘蔗花叶病毒分子标记开发

由甘蔗花叶病毒引起的玉米矮花叶病是我国黄淮海地区玉米生产的重要病害,开发抗矮花叶病基因分子标记是开展抗病分子标记辅助育种的基础。本文基于玉米6．00-6．01区域的“一致性抗甘蔗花叶病毒QTL区间”寻找抗病基因的功能保守域,依据序列多态性开发出抗病分子标记InDel-130和InDel-110,在已知抗性的102份玉米自交系中进行验证。通过分析标记抗病带型和感病带型中的抗病和感病自交系数目,卡平方测验表明标记InDel-130在供试自交系中与抗病性的表现独立无关．而标记InDel-110与甘蔗花叶病毒抗性高度相关,为共显性标记,可用于玉米抗甘蔗花叶病毒种质筛选和分子标记辅助育种。     

2个玉米抗矮花叶病分子标记的有效性评价

玉米矮花叶病是玉米重要的病毒病害,培育抗病品种是防治该病最经济有效的方法,将常规育种方法与分子育种技术相结合可以大大提高抗病育种的效率。本研究利用前期研究开发的2个分子标记Indel186-9和SCAR112,检测100份常用玉米自交系的标记基因型,结合100份玉米自交系抗性表型鉴定结果进行2个分子标记辅助选择的有效性分析。结果表明,目前种质资源中高抗病材料较少,亟待进行抗病改良。本试验所用的自交系包括不同血缘,抗源主要来源于PB和四平头种质。Indel186-9标记和SCAR112标记的选择符合率均达到80%,同时使用两者选择符合率达到91.67%,其中抗病选择符合率达到100%。Indel186-9和SCAR112标记分别可以使抗病级别从平均7.26级提高到平均2.4级,平均7.63级提高到平均4.27级。试验证明2个标记均可用于对玉米抗矮花叶病材料的选择,正确组合使用可提高对玉米抗矮花叶病材料的选择效率。     

玉米抗甘蔗花叶病毒基因的比较定位

收集了玉米抗甘蔗花叶病毒基因/QTL定位信息, 借助玉米遗传图谱IBM2 2005 Neighbors进行了整合。在国内外研究中, 累计报道81个抗病毒基因位点, 分布在玉米7条染色体上, 比较定位发现这些位点集中分布于第3和6染色体。采用元分析技术, 确定3个“一致性”抗病毒QTL, 其中1个位于第3染色体, 在遗传图谱IBM2 2005 Neighbors上覆盖的范围为6.44 cM; 2个位于第6染色体, 覆盖范围分别为6.16 cM和27.48 cM。借助比较基因组学策略, 在第3染色体“一致性”QTL区间内筛选出4个抗病位置候选基因。该研究结果为确定和克隆抗病主效基因提供了基础。     

植物抗病育种中的标记辅助选择与甘蔗

抗病基因的分子标记具有稳定、准确、高效的特点,通过对基因型而不是表型的直接选择,抗病基因分子标记应用于辅助选择可大大加快常规育种进程,提高育种效率。本文评述了植物抗病育种中标记辅助选择的发展概况,介绍了各种DNA分子标记技术及植物抗病基因连锁标记的筛选方法,重点介绍了甘蔗抗病基因分子标记研究的现状,展望了分子标记辅助选择在甘蔗抗病育种中的前景。     

杭州地区发生的玉米花叶病由甘蔗花叶病毒引起

从杭州地区呈现玉米矮花叶典型症状的玉米病组织中提纯得到大量线状病毒粒子,大多数长度为750?nm。病组织中含有大量风轮状内含体和板状集结体。病毒外壳蛋白为33.6 kD。病毒RNA13’端序列(1.8 kb)与甘蔗花叶病毒(SCMV)同源性最高,达71.5%～99.1%,与高梁花叶病毒(SrMV)同源性次之,为67.8%～68.5%,与玉米矮花叶病毒(MDMV)同源性最低,仅为38.4%～48.4%,从而初步认为此病害由SCMV引起。根据已发表的SCMV外壳蛋白氨基酸序列作亲缘性分析,表明SCMV可分为美国、南非、澳大利亚;德国和中国三大类。     

杭州地区发生的玉米花叶病由甘蔗花叶病毒引起

从杭州地区呈现玉米矮花叶典型症状的玉米病组织中提纯得到大量线状病毒粒子,大多数长度为750nm。病组织中含有大量风轮状内含体和板状集结体,病毒外壳蛋白为33.6kD。病毒RNA1 3'端序列（1.8kb）与甘蔗茶花经叶病毒（SCMV）同源性最高,达71.5%-99.1%,与高梁花叶病毒（SrMV）同源性次之,为67.8%-68.5%,与玉米矮花叶病毒（MDMV）同泊性最低,仅为38.4%-48.4%,从而初步认为此病害由SCMV引起。根据已发表的SCMV外壳蛋白氨基酸序列作亲缘性分析,表明SCMV可分为美国、南非、澳大利亚、德国和中国三大类。     

由高粱花叶病毒和甘蔗花叶病毒引发的浙江甘蔗花叶病害

从浙江省5个地区采集表现花叶症状的甘蔗病叶,用马铃薯Y病毒科简并引物做PCR扩增及测序鉴定.序列分析表明,5个甘蔗样品均含有高粱花叶病毒(SrMV),其中3个样品中还存在甘蔗花叶病毒(SCMV)的复合侵染.序列比较和系统进化树分析表明,浙江甘蔗样品中的SrMV序列彼此很相似,核苷酸同源性大于93%,与已报道的4个美国分离物在CP区域同源性很高,但是3′非编码区的同源性却仅为70%左右.SCMV欧洲和中国玉米分离物及美国、南非和澳大利亚甘蔗分离物分别形成两个远缘群体,浙江甘蔗分离物群体位于两者之间;群体间CP氨基酸序列同源性均大于80%.甘蔗和玉米上的SCMV差异明显,多为无义突变.     

玉米耐旱功能标记辅助选择初探

干旱是影响玉米生产的主要因素之一,培育耐旱品种可以有效地保持其在干旱环境下的产量稳定性。随着生物信息学数据库的不断完善及基因组学技术的发展,耐旱通用QTL(Quantitative trait locus)的发掘为分子育种提供了新的机遇和方法。本研究在已发掘的耐旱通用QTL基础上,选取相关的18个连锁标记进行开发并且验证在不同种质背景下24份玉米自交系的耐旱性。结果表明,共检测出42个多态性位点,平均多态性信息量为0.4245;通过GGT32(Graphical GenoTypes)图示基因型软件分析SSR位点,得出umc2217、umc2029、phi099、umc1213和phi022这5个连锁标记可用来初步鉴定玉米耐旱性;利用卡方检验,得出phi022和umc2217均达到显著水平,其与耐旱密切相关。因此,这几个连锁标记不仅可被用于相应群体的耐旱分子标记辅助选择,而且为以后的标记辅助选择及抗旱性基因克隆的研究打下基础。     

玉米抗病虫性的分子标记研究进展

本文评述了近十年来利用分子标记研究玉米抗病虫性的进展,主要论述了抗病虫性基因定位中出现的问题、通过分子标记研究这些基因在基因组中的分布和基因组结构等,提出了玉米抗病虫性基因的标记和定位的发展方向和策略。     

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。     

玉米种质资源抗矮花叶病鉴定

采用苗期人工接毒和全生育期田间蚜虫传毒自然感染相结合的方法,于2002-2005年对893份玉米种质资源进行了由甘蔗花叶病毒(SCMV)引起的矮花叶病田间抗性鉴定。结果表明,表现抗病类型(高抗~中抗)材料有66份,占鉴定材料总数的7.4%。其中,表现高抗矮花叶病的有10份材料,表现抗病的有10份材料,表现中抗的有46份材料。鉴定材料表现为4种反应类型:①兼抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型,其中抗性突出的有赤L031、哲4678、宁74、赤L022、哲357和2019等6份自交系和农家种白苞谷;②抗病毒汁液摩擦接种但不抗蚜虫传毒类型;③抗蚜虫传毒但不抗病毒汁液摩擦接种类型;④不抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型。     

一个新的抗玉米矮花叶病基因位点的微卫星标记

通过混合遗传模型P1、P2 、B1、B2 、F1、F2 6世代联合分析发现 ,玉米 (ZeamaysL .)自交系黄早四对玉米矮花叶病B株系的抗性是由一对主基因和多基因共同控制 ,从而鉴别出一对主效基因的存在 ;利用位于第六染色体上的 2 7对微卫星标记 ,对黄早四×Mo17的F2 群体进一步分析 ,筛选出两个与主效抗病基因 (mdm1(t) )紧密连锁的微卫星标记phi0 77和bnlg391,它们在分子图谱上的顺序为phi0 77 mdm1(t) bnlg391,两个区间的遗传距离分别是 4.74centiMorgan (cM)和 6 .72cM。     

一个新的抗玉米矮花叶病基因位点的微卫星标记

通过混合遗传模型P1、P2、B1、B2、F1、F2 6世代联合分析发现, 玉米(Zea mays L.)自交系黄早四对玉米矮花叶病B株系的抗性是由一对主基因和多基因共同控制,从而鉴别出一对主效基因的存在;利用位于第六染色体上的27对微卫星标记,对黄早四×Mo17的 F2群体进一步分析,筛选出两个与主效抗病基因(mdm1(t))紧密连锁的微卫星标记phi077和 bnlg391,它们在分子图谱上的顺序为phi077-mdm1(t)-bnlg391,两个区间的遗传距离分别是4.74 centiMorgan (cM)和6.72 cM.     

甘蔗花叶病毒P1基因的原核表达及其抗体制备

将扩增的甘蔗花叶病毒P1基因克隆到原核表达载体pET-32a上,转化BL21(DE3),获得重组子pET-32a-P1。超声波结果显示,所得的融合蛋白以可溶性的形式存在。SDS-PAGE检测其表达产物与目的蛋白大小一致,割胶免疫注射家兔得到抗体。间接ELISA测定结果表明稀释51200倍仍呈阳性信号,并通过western blot检测,证明抗体特异性良好。     

大麦基因组和分子育种研究进展

大麦(Hordeum vulgare L.)是世界上重要的谷类作物之一,其二倍体特性使其成为麦类作物基因组研究的重要材料。随着大量分子标记图谱、BACs文库、突变集合和DNA阵列技术的应用,大麦基因组测序工作已不断深入,越来越多的大麦基因组信息使综合分析大麦基因组结构和功能,了解基因表达网络同重要农艺性状之间的关系成为可能。就大麦基因组研究内容,如ESTs系统、物理图谱的构建、功能基因组学研究和大麦分子育种研究作简要综述,为进一步阐述大麦基因组结构和功能特性,提高大麦分子育种能力提供理论依据。     

两个玉米矮花叶病显性互补抗病基因的发现和定位

玉米矮花叶病是世界普通发生危害严重的玉米病毒病害之一,迄今为止,只有少数几个抗病基因被发现并定位,优良自交系四一是鉴定出定的玉米筹花叶病新抗源,它表现为全生育抗性,通过连续两年的经典遗传学研究发现,四一的成株期抗性表现为一种新的抗病遗传模式,该抗性是由两个显性互补抗病基因控制,87对微卫星标记分析进一步证实了以上推论,并把两个抗病基因分别定位在第三和第六染色体上,第三染色体上的抗病基因与微卫星标记phi029相距14.5cM,第六染色体上的抗病基因与微卫星标记phil26相距7.2cM.