巨大DNA分子的制备与操作进展

(一)绪言当今分子生物学中有关基因组顺序组织的研究主要是通过遗传图谱和物理图谱所提供的信息。在某些较简单的物种中,遗传图的分辨率可达单个碱基对的水平,但在其它物种如大部分寄生性原生动物中,根本就未能研究其遗传图谱,因为尚无合适的研究方法。哺乳动物     

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。     

梨遗传连锁图谱的构建及其与苹果图谱的比较

以‘丰水’为母本、‘砀山酥梨’为父本杂交所得的F1代104株单体为作图群体,利用SSR分子标记进行遗传连锁分析,应用Jionmap 3.0作图软件,构建了一张包含104个SSR分子标记,分属于18个连锁群的梨遗传连锁图谱,覆盖梨基因组总长831.8cM,平均图距为8.0cM。根据定位到该图谱上的SSR标记与苹果‘Fiesta’图谱进行比较,25个共有的SSR标记将该图谱和苹果图谱各连锁群连接起来,这些标记不仅呈现良好的共线性而且它们之间的相对遗传距离也很相近。研究认为,SSR标记作为锚定引物,可以与不同物种的遗传图谱相比较整合,为不同物种之间遗传信息的转移提供参考依据;同时该研究为梨树相关性状的基因定位、分离以及克隆奠定了基础。     

基于SRAP和SSR标记构建的杏扁遗传连锁图谱

以杏扁品种‘龙王帽’授粉‘优一’获得98个F1代单株为作图群体,采用SRAP和SSR标记进行连锁图谱的构建。采用Join Map 4.0软件进行连锁分析,分别构建了‘龙王帽’和‘优一’的分子连锁框架图,共获得132个SRAP标记和17个SSR标记。其中父本遗传图谱涉及8个连锁群,包含53个SRAP标记和9个SSR标记,图谱总长为694.8 cM,标记间平均图距为11.21 cM,平均每个连锁群上有7.75个标记位点,连锁群平均长度为86.85 cM;母本遗传图谱涉及8个连锁群,包含79个SRAP标记和8个SSR标记,图谱总长为924.8 cM,标记间平均图距为10.63 cM,平均每个连锁群上有10.87个标记位点,连锁群平均长度为115.6 cM。     

植物物种基因图谱研究的新发现

最近,研究植物物种遗传的研究人员发现,某些植物物种基因组间极其相似。这是参加加州圣地亚哥的第一届植物基因组学术讨论会的学者们所报告的研究成果。会议由美国农业部及农业试验站主办的。无疑这一成果将加快植物基因组遗传图谱分析,丰富该项研究内容,因为现有遗传学知识可用于相近物种的遗传图谱分析。 同传统的植物育种不同,遗传的植物育种还刚刚开始。常规育种学家可在观察十万多个个体的基础     

柑桔BES SSR标记开发及连锁图延伸和加密

为了系统性地开发和拓展柑桔SSR标记,通过对公布的柑桔BAC文库末端序列(BAC-End sequence,BES)进行SSR分析,选择1500个SSR位点设计合成并检测323对引物。结果表明:(1)从总长度为28.1 Mb的46 339条序列中共检测出22 403个SSR位点,约每2条序列就会出现一个SSR位点,发生频率为48%,相当于平均1.25kb的序列中就会出现1个SSR,频率约为柑桔EST的2倍,且不同核心重复序列的SSR发生特点与EST也不同。(2)所合成的323对引物中,有效扩增316对,扩增率约98%,173对表现多态性,总多态性比率约55%,多态性引物中单核苷酸重复类型15对,双核苷酸重复类型100对,三核苷酸及以上重复类型58对,表明柑桔BES中具有较为丰富的多态性SSR标记。(3)结合已发表的遗传作图数据,对总计349个多态性位点进行遗传连锁分析,获得的新遗传连锁图谱共含有9个连锁群、334个SSR标记、总长844.2cM、平均图距2.53cM,延长和加密了先前的图谱。该研究开发的新SSR标记为开展柑桔遗传鉴定分析和遗传图谱构建提供了新的标记来源,加密的遗传图谱为柑桔的基因定位、图位克隆和标记辅助育种等奠定了基础,SSR分析结果也为其他物种SSR标记的开发提供了参考。     

简单重复序列的筛选与应用

综述目前简单重复序列再(SSR)4种筛选方法的基本原理和主要步骤;介绍SSR标记在遗传多样性分析、遗传图谱构建、物种分类和系统发育研究及比较基因组学中的应用。     

家蚕高密度AFLP连锁图谱的构建

为了进行家蚕Bombyx mori数量性状的QTL定位研究,以白色茧系品种C₁₀₀ (♀)和近交系大造(P50)(♂)杂交得到F₁,用F₁(♂)与双隐性标记的C₁₀₀ (♀)回交,得到回交一代(BC₁),用改进的AFLP分子标记方法,经96组选择性扩增引物扩增,获得分离比为1∶1(P≤0.05)的1 744个AFLP位点。用Map Manager QTXb19（Version 0.29）连锁图谱构建软件,构建了具有814个标记,36个连锁群的家蚕高密度AFLP分子标记连锁图谱。该连锁图谱覆盖的家蚕基因组长度为13 005 cM,连锁群长度变化范围为109.0～1 573.7 cM,连锁群的平均长度为361.25 cM,其标记间平均图距15.98 cM,最小图距2.3 cM,最大图距47.7 cM,标记间大于30 cM的gap共有39个。该连锁图平均每个连锁群23个标记,最多一个连锁群有92个标记,最少8个标记。该连锁图谱确定了与经典实验遗传图谱第15连锁群和W染色体连锁群相对应的两个连锁群。     

大豆5个花叶病毒株系抗性基因的定位

以科丰 1号×南农 1138 2为亲本构建的RIL群体NJRIKY为材料 ,对群体进行了 5个SMV株系 (Sa、Sc 8、Sc 9、N1 、N3)的抗病性鉴定。结果表明 :大豆对 5个SMV株系的抗性均受一对显性基因控制。用Mapmaker 3 0进行连锁分析 ,发现Rsa与Rn1、Rn3和Rsc9均连锁 ,距离分别为 2 1 4cM、2 3 5cM和 35 3cM ;Rsc8只和Rn1连锁 ,距离为 35 8cM ;Rn1和Rn3之间的遗传距离最近 ,为 10 2cM。多点分析结果表明 :5个抗病基因的排列顺序和遗传距离为Rsc8 35 8cM Rn1 10 3cM Rn3 2 1 5cM Rsa 35 8cM Rsc9。根据RFLP、SSR标记分析结果构建了一套大豆遗传图谱 ,该图谱包含 2 2个连锁群、2 5 6个标记 ,总遗传距离为 30 5 0 9cM。将 5个抗病基因定位于N8 D1b W连锁群 ,有 3个RFLP标记和Rn1、Rn3都连锁 ,分别为A6 91T、K4 77I、LC5T。它们与Rn1、Rn3的距离分别为 15 0 4cM、17 82cM、15 37cM和 16 14cM、17 82cM、16 5 8cM。     

三色堇与角堇种间遗传连锁图谱构建

该研究以二倍体三色堇和角堇为亲本杂交产生的66株F₂代分离群体为作图群体,采用SRAP标记技术进行基因分型,利用JoinMap4.0软件构建了首张三色堇与角堇的种间遗传连锁图谱。结果表明:(1)从256对SRAP引物组合中筛选获得50对多态性好、标记位点清晰且稳定的引物组合。(2)通过对三色堇F₂代群体的PCR扩增,共获得118个SRAP多态性标记位点,其中偏分离标记率为24.6%,符合遗传作图需要。(3)成功构建了三色堇和角堇的种间分子遗传连锁图谱,该图谱有15个连锁群,67个SRAP标记,连锁群长度范围1.6～52.2 cM,覆盖基因组总长度327.9 cM,标记间平均图距为4.9 cM。研究结果为三色堇和角堇高密度遗传图谱构建和重要性状的基因定位及分子标记辅助选择育种奠定了基础。     

林木遗传图谱构建的研究进展

高密度分子遗传连锁图谱对分析植物遗传变异、标记目标性状、数量性状定位和分子辅助选择改良性状均具重要价值.由于林木具有世代长、高度杂合、遗传负荷大等遗传特性,使其遗传图谱研究不同于其他物种,其遗传连锁图谱的构建相对复杂.目前,一些林木的遗传连锁图谱已经产生.简要综述了林木遗传图谱研究现状和策略,并对构建高质量林木遗传图谱作了展望.     

DNA分子标记在药用植物中的应用

对DNA分子标记技术在药用植物鉴定、中药质量标准化、遗传图谱构建和近缘物种进化关系等方面的研究进展进行了综述,并展望了分子标记技术在药用植物研究中的发展前景。     

利用杉木的F1代群体构建遗传连锁图谱

对于杉木 1∶1分离的分子标记位点 ,提出了一种新的构建遗传连锁图谱的策略。通过二点连锁分析 ,任意两个位点的连锁相和重组率可以得到推断和估计。对于一个连锁群中的最优排序 ,采用隐马尔可夫链模型的方法进行多位点的连锁分析。该作图方法比通常林木上所用的“拟测交”作图方法更有效。采用该作图策略 ,利用句容0号无性系 (♀ )×柔叶杉 (♂ )的F1代群体的AFLP分子标记数据重建了句容 0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱。在句容 0号无性系的连锁图谱中 ,有 10 1个标记分布在 11个连锁群上 ,图谱的总长度为 2 2 82 6cM ,平均图距为 2 2 6cM ,单个连锁群上最多含有 17个标记 ,最少含有 5个标记 ;在柔叶杉的连锁图谱中 ,有 94个标记分布在 11个连锁群上 ,图谱的总长度为 2 5 6 5 8cM ,平均图距为 2 7 3cM ,单个连锁群上最多含有 16个标记 ,最少含有 4个标记。构建的句容 0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱比原有的图谱分别增加了 2 6个标记和 2 8个标记 ,双亲的图谱共增加了 5 4个AFLP标记 ,使图谱上的分子标记总数达到 195个 ,双亲遗传图谱的跨度均超过了 2 0 0 0cM ,基本上达到了杉木基因组的长度 ,图谱的覆盖率接近于 10 0 %。利用新的作图方法可以较大提高分子标记在图谱上的分辨率 ,得到可认为是     

大豆重组自交系群体（ZKS-HX）遗传图谱的构建和形态标记的定位

以大豆品种‘合丰25’为母本,半野生大豆‘新民6号’为父本杂交得到的F2-9代122个重组自交系为试验材料,构建了含有124个SSR标记、1个EST标记、3个形态学标记的大豆遗传图谱。此图谱覆盖的基因组长度为2348．3cM．标记间平均距离为18．3cM。每个连锁群长度范围为15．1～195．9cM之间,标记数范围2—10个。本文将控制茸毛色（Pb）基因定位于LG06-C2连锁群上,与Sat_40x2的遗传距离为39．6cM;控制叶耳g（Le）、花色（4W,）基因定位于LG12-F连锁群上,它们之间的遗传距离为9．9cM,与两边的Satt348、Sat_240标记遗传距离分别为13．3cM和10．5cM。     

基于SRAP分子标记的冰草遗传连锁图谱构建

构建高密度遗传连锁图谱是冰草抗性、品质、产量等重要性状QTL精细定位及标记辅助育种研究的基础。该试验以四倍体杂交冰草F2群体的202个分离单株及其亲本为材料,利用SRAP分子标记技术和Join Map 4.0作图软件对冰草的遗传连锁图谱进行了构建。结果表明:(1)共筛选出22对多态性好、标记位点清晰稳定的SRAP适宜引物,对冰草杂种F2分离单株的基因组DNA进行PCR扩增,共获得510个SRAP多态性标记位点,其比率占88.2%。(2)偏分离分析表明,偏分离标记比率仅为14.12%,符合遗传作图的要求。(3)成功构建了冰草的SRAP分子标记遗传连锁图谱,该图谱有14个连锁群、510个标记,连锁群间长度范围86.4～179.0cM,覆盖基因组总长度1 912.9cM,标记间平均间距3.75cM,为高密度遗传图谱。     

AFLP标记及在微生物和动物中的应用

AFLP是在PCR和RFLP基础上发展起来的新一代分子标记技术,具有稳定好、分辨率高和效率高等特点。AFLP技术现已广泛应用于微生物和动物方面的研究,在构造遗传图谱、遗传多态性研究、育种辅助选择等多领域中有着其它分子标记技术不可比拟的优势,广泛应用于微生物和动物的研究。     

利用杉木的F1代群体构建遗传连锁图谱

对于杉木11分离的分子标记位点,提出了一种新的构建遗传连锁图谱的策略.通过二点连锁分析,任意两个位点的连锁相和重组率可以得到推断和估计.对于一个连锁群中的最优排序,采用隐马尔可夫链模型的方法进行多位点的连锁分析.该作图方法比通常林木上所用的"拟测交"作图方法更有效.采用该作图策略,利用句容0号无性系(♀)×柔叶杉(♂)的F1代群体的AFLP分子标记数据重建了句容0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱.在句容0号无性系的连锁图谱中,有101个标记分布在11个连锁群上,图谱的总长度为2 282.6 cM,平均图距为22.6 cM,单个连锁群上最多含有17个标记,最少含有5个标记;在柔叶杉的连锁图谱中,有94个标记分布在11个连锁群上,图谱的总长度为2 565.8 cM,平均图距为27.3 cM,单个连锁群上最多含有16个标记,最少含有4个标记.构建的句容0号无性系和柔叶杉的遗传连锁图谱比原有的图谱分别增加了26个标记和28个标记,双亲的图谱共增加了54个AFLP标记,使图谱上的分子标记总数达到195个,双亲遗传图谱的跨度均超过了2 000 cM,基本上达到了杉木基因组的长度,图谱的覆盖率接近于100%.利用新的作图方法可以较大提高分子标记在图谱上的分辨率,得到可认为是覆盖了整个基因组的遗传连锁框架图.     

基于F2群体的香菇遗传图谱构建及其在QTL定位中的应用

以171个F2双核体菌株为作图群体,通过相互配对的2个单核体的基因型推断双核体基因型,构建了第一张基于双核体群体的香菇遗传图谱。该图谱包含分布于15个连锁群的459个标记,覆盖长度为989.7cM,平均标记间隔为2.2cM。此外,以此双核体群体作为表型分离群体,定位了6个与香菇双核体菌丝生长速度相关的QTLs,位于5个连锁群上。采用全同胞单核体随机交配策略,易于构建相对大的双核体群体,用于连锁图构建和QTL定位。研究表明,在食用菌连锁图谱构建及QTL定位研究中,利用F2群体,可能为提高遗传作图效率,解决作图群体与表型分离群体间不一致问题提供新的途径。     

植物的比较基因组研究和大遗传系统

植物的比较基因组研究和大遗传系统沈利爽,朱立煌（中国科学院遗传研究所,植物生物技术实验室,北京１００１０１）一、前言自Ｂｏｓｔｅｉｎ［１］提出ＲＦＬＰ的概念以来遗传作图工作在许多物种中取得了长足进展。在动物中,由于人类基因组计划的实施已获得人类和小鼠的高密度遗传图谱［２,３］在该计划的带动下,牛、羊等动物［３,４］也已绘制了遗传图谱。     

结合叶绿体和核DNA序列变异可提高云杉属物种的分子鉴别率

松科(Pinaceae)云杉属(Picea)植物是北半球广泛分布的重要森林树种,由于频繁的种间杂交渐渗及近期的辐射分化导致种间形态趋同,传统的形态学方法很难准确鉴定该属物种.近期兴起和发展的DNA条形码技术为云杉属物种的划分和鉴定提供了可参考的方法.在云杉属青藏高原种质资源收集过程完成后,选取5个叶绿体DNA片段(matK,rbcL,trnH-psbA,trnL-trnF和trnS-trnG)以及3个核DNA片段(4CL,Sb29和GI),利用PWG-distance和Tree-Building两种方法对青藏高原以及中国其他地区分布的19个云杉属物种83个个体进行了物种鉴别分辨率的评价.研究结果显示单个的叶绿体DNA片段(10.5％ ～26.3％)和核DNA片段(15.8％ ～26.3％)对云杉属物种鉴别的分辨率较低,组合的叶绿体DNA片段的分辨能力(15.8％ ～42.1％)虽然高于单个DNA片段,但分辨率最高的trnH-psbA+trnS-trnG和trnS-trnG+trn L-trnF两个组合也只能达到42.1％;组合的核DNA片段(26.3％ ～36.8％)一样对云杉属物种鉴别存在困难.但是叶绿体DNA片段和核DNA片段的组合可以明显提高对云杉属物种鉴定的分辨率,尤其是trnS-trnG+trn L-trnF+4Cl的组合片段,其分辨率可达到57.9％.因此在将来利用DNA条形码鉴别物种时,在常规DNA条形码片段不起作用的情况下,可采用这种叶绿体DNA片段和核DNA片段组合的方法来鉴定和区分植物物种.