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。     

小麦抗穗发芽研究进展

穗发芽严重影响小麦品质和产量。种子自身休眠特性、α-淀粉酶活性、α-淀粉酶抑制剂、迟熟α-淀粉酶活性、种皮颜色、颖壳抑制物以及穗部形态等,均是影响小麦穗发芽的重要因素,其中对子粒休眠特性和α-淀粉酶活性的研究较为深入。位于第3染色体组上的R基因、休眠基因以及4AL上的Phs基因均与小麦穗发芽密切相关。已开发出一些与穗发芽抗性相关的分子标记,其中位于第3部分同源群的三重R基因和位于3B染色体的STS标记Vp1B3,以及位于3A染色体的主效QTL位点QPhs.ccsu-3A.1均可直接用于穗发芽抗性的筛选。本文对以上内容进行了详细论述,并就今后如何提高小麦穗发芽抗性进行了讨论。     

应用RAMP分子标记研究红花资源遗传多样性

采用RAMP（Random amplified microsatellite polymorphism）对原产于42个国家的84份红花材料进行遗传多样性分析。结果表明,被测材料间RAMP标记多态性较高。16个引物组合所产生的122条DNA扩增片段中,有118条具有多态性,PPB为96.7%。PIC的变化范围为0.580～0.978,平均值0.874。每个引物可扩增出4～11个DNA片段,平均获得7.6个DNA片断,其中7.4个具有多态性,遗传相似系数（GS）的变化范围0.338～0.907,平均值为0.665。基于GS的聚类结果可以将所有84份材料完全分开,并划分为6类,聚类结果与材料的地理分布有一定关系,来源于亚洲和美洲的材料多样性相对比较丰富,所有来自中国的材料被聚为一大类。据此认为,红花种质资源在分子水平上确实存在较大遗传差异,RAMP分子标记是评价红花资源遗传多样性的有效方法。     

Linkage Map Construction and Quantitative Trait Loci Analysis for Bolting Based on a Double Haploid Population of Brassica rapa

Early bolting of Chinese cabbage （Brassica rapa L.） during spring cultivation often has detrimental effects on the yield and quality of the harvested products. Breeding late bolting varieties is a major objective of Chinese cabbage breeding programs. In order to analyze the genetic basis of bolting traits, a genetic map of B. rapa was constructed based on amplified fragment-length poiymorphism （AFLP）, sequence-related amplified poiymorphism （SRAP）, simple sequence repeat （SSR）, random amplification of polymorphic DNA （RAPD）, and isozyme markers. Marker analysis was carried out on 81 double haploid （DH） lines obtained by microspore culture from F1 progeny of two homozygous parents： B. rapa L. ssp. pekinensis （BY） （an extra-early bolting Chinese cabbage line） and B. rapa L. ssp. rapifera （MM） （an extra-late bolting European turnip line）. A total of 326 markers including 130 AFLPs, 123 SRAPs, 16 SSRs, 43 RAPDs and 14 isozymes were used to construct a linkage map with 10 linkage groups covering 882 cM with an average distance of 2.71 cM between loci. The bolting trait of each DH line was evaluated by the bolting index under controlled conditions. Quantitative trait loci （QTL） analysis was conducted using multiple QTL model mapping with MapQTL5.0 software. Eight QTLs controlling bolting resistance were identified. These QTLs, accounting for 14.1% to 25.2% of the phenotypic variation with positive additive effects, were distributed into three linkage groups. These results provide useful information for molecular marker-assisted selection of late bolting traits in Chinese cabbage breeding programs.     

Highly sensitive fluorescent-labeled probes and glass slide hybridization for the detection of plant RNA viruses and a viroid

In this study, a modified method of the conventional RNA dot-blot hybridization was established, by replacing ~(32)p labels with CY5 labels and replacing nylon membranes with positive-charged glass slides, for detecting plant RNA viruses and a viroid. The modified RNA dot-blot hybridization method was named glass slide hybridization. The optimum efficiency of RNA binding onto the surfaces of activated glass slide was achieved using aminosilane-coated glass slide as a solid matrix and 5×saline sodium citrate (SSC) as a spotting solution. Using a CY5-labeled DNA probe prepared through PCR amplification, the optimized glass slide hybridization could detect as little as 1.71 pg of tobacco mosaic virus (TMV) RNA. The sensitivity of the modified method was four times that of dot-blot hybridization on nylon membrane with a ~(32)P-labeled probe. The absence of false positive within the genus Potyvirus [potato virus A, potato virus Y (PVY) and zucchini yellow mosaic virus] showed that this method was highly specific. Furthermore, potato spindle tuber viroid (PSTVd) was also detected specifically. A test of 40 field potato samples showed that this method was equivalent to the conventional dot-blot hybridization for detecting PVY and PSTVd. To our knowledge, this is the first report of using dot-blot hybridization on glass slides with fluorescent-labeled probes for detecting plant RNA viruses and a viroid.     

Thr11磷酸化组蛋白H3在MCF-7细胞有丝分裂中的动态分布

组蛋白H3在氨基末端Ser10、Ser28、Thr11和Thr3等氨基酸残基的磷酸化修饰是一类在时间上和空间上与细胞有丝分裂相关的翻译后修饰事件。为了研究Thr11位点磷酸化作用的功能,利用SDS-PAGE、Western Blot、间接免疫荧光标记技术和激光共聚焦显微技术检测分析了人乳腺癌细胞(MCF-7)中Thr11磷酸化组蛋白H3在有丝分裂过程中的动态分布,以研究其在有丝分裂过程中的功能。结果显示:在MCF-7细胞中,组蛋白H3 Thr11的磷酸化发生在早前期细胞染色体的着丝粒处,成点状分布,继而在早中期达到最高水平,并以点状集中在赤道板上,在有丝分裂后期开始脱磷酸化,并于末期完成脱磷酸化。事实表明,H3 Thr11的磷酸化与细胞有丝分裂过程存在着时间和空间上的相关性。Thr11磷酸化H3只存在于着丝粒表明它可能参与有丝分裂期间功能性动原体的组成。这与Ser10磷酸化H3的分布及可能的功能截然相反。     

单叶双盖蕨配子体发育的研究

在人工条件下对我国产单叶双盖蕨（Diplazium subsinuatum (Wall. ex Hook. et Grev.) Tagawa）配子体发育进行了观察。结果表明：单叶双盖蕨的孢子为两面体型,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为圆肾形,周壁具粗刺状或棒状突起;孢子萌发为书带蕨型;原叶体发育为铁线蕨型,成熟原叶体为心脏形。该研究试图为蕨类植物的系统分类积累资料。     

中国新疆野苹果[Malus sieversii(Lebed.)Roem.]群体遗传结构的SSR分析

以中国新疆伊犁地区的巩留县莫合镇库尔德宁、新源县交吾托海、霍城县大西沟和塔城地区的裕民县巴尔鲁克山4个种下居群的109个新疆野苹果实生株系为材料,利用8对苹果SSR引物进行群体遗传结构的研究。结果表明:8对SSR引物在4个居群中可平均扩增出16条带,其中巩留县居群多态性带数百分比最高为89.06%,各位点平均Nei基因多样度为0.257;4个群体共扩增出128个位点,在种级水平及巩留县、新源县、霍城县和裕民县4个居群水平多态性位点百分比分别为100%、88.28%、84.38%、87.50%、78.12%,种级水平Nei基因多样度(H=0.2619)和香农信息指数(I=0.4082)大于种下居群,4个种下居群Nei基因多样度和香农信息指数比较巩留县>霍城县>新源县>裕民县;巩留县居群和新源县居群遗传一致度最大,遗传距离最近;根据基因分化系数(GST=0.064)值,测得的基因流Nm为7.265。UPGMA聚类分析结果表明,巩留县和新源县居群遗传关系最近,霍城县居群次之,裕民县居群远离其他3个居群,巩留县、新源县、霍城县和裕民县4个居群是相对独立的群体,但同时存在部分基因交流。所有参数分析表明,巩留县遗传多样性最丰富,故在制定原位种质保护计划时应优先考虑巩留县居群。     

小麦A/B染色体组SSR标记在新小麦合成前后的比较研究

微卫星分子标记已广泛用于普通小麦遗传和进化研究。由于人工合成小麦与小麦品种之间存在高的遗传多样性,人工合成小麦已被大量应用于小麦分子标记工作中。但是,目前还缺乏人工合成小麦的异源六倍化过程对微卫星影响的研究。本研究直接比较了四倍体小麦与节节麦远缘杂交并经染色体加倍获得人工合成小麦前后,位于普通小麦A/B染色体组不同染色体臂上的66个特异引物揭示的微卫星位点的保守性和可转移性。结果表明,除了一个引物在新合成小麦中扩增出供体亲本没有的新带,一个引物在节节麦扩增出的产物在新合成小麦中消失,其他的所有微卫星引物的扩增产物在小麦合成前后是保守的,没有变异发生。所有的引物能够在四倍体小麦中扩增出微卫星产物,四倍体小麦中的扩增产物也出现在新的人工合成小麦中;有70%的引物能够在节节麦扩增出产物,其中的绝大多数产物也出现在新的人工合成小麦中。因此,普通小麦A/B染色体组的这些微卫星引物除了在人工合成小麦的A/B染色体组中扩增出产物,还能在其D染色体组中扩增出产物,也就是说,这些引物对人工合成小麦而言,并非是A/B染色体组特异的。根据该研究结果,讨论了小麦微卫星的可转移性和特异性问题,重点讨论了在应用人工合成小麦构建的遗传群体进行微卫星分子标记中的应用价值及其应该注意的问题。     

以nit为遗传标记研究禾谷镰刀菌对氰烯菌酯的抗药性在菌丝融合过程中的遗传

分别从对氰烯菌酯敏感和抗性禾谷镰刀菌菌株中诱导了22个和50个nit突变体。通过比较它们的生物学特性表明,nit突变体在菌丝生长速率、培养形状以及致病性方面与其亲本没有显著差异,但是无性繁殖和有性繁殖能力有所改变。同时实验还表明,禾谷镰刀菌对氰烯菌酯和氯酸盐不存在交互抗性,且对氰烯菌酯和氯酸盐的双重抗性能够稳定地遗传。因此,可以将nit作为一个优良的遗传标记研究禾谷镰刀菌对氰烯菌酯的抗药性遗传。另外成功运用nit作为分子标记研究了禾谷镰刀菌对氰烯菌酯的抗药性在菌丝融合过程中的遗传和变异。研究结果表明,抗药性基因不能通过菌丝融合传递给另一个菌株或发生的概率极低,这将不利于对氰烯菌酯的抗性群体的发展。因此,菌丝融合在禾谷镰孢菌对氰烯菌酯的抗药性群体发展中的作用较小。