利用SNP标记鉴定青稞种质资源

近年来,青稞(Hordeum vulgare var.nudum Hook.f.)育种速度逐步加快,青稞品种的类别和数量日渐增多,形成了丰富的青稞品种资源。然而,在青稞资源的大量引种和品种资源交换过程中,造成了同名异物、同物异名的现象,因而建立高效、准确的青稞品种鉴定技术体系和数据系统迫在眉睫。为基于青稞品种基本信息实现青稞品种的快速和准确鉴定,本研究利用简化基因组(GBS)测序获得的青稞基因组高通量SNP基因分型数据,对314份青稞种质资源进行群体结构分析;根据SNP注释结果,筛选获得位于外显子区的SNP并计算其杂合率和遗传多态性指数;用Genstat的去冗余(IRREDUNDANT)指令通过顺序算法(sequential algorithm)获得能够区分参试青稞种质资源的核心SNP位点组合,并构建DNA指纹图谱,结合参试材料地理来源等基本信息构建青稞品种的分子身份证。结果表明,群体遗传结构分析可将314份参试青稞材料划分为3个类群,类群划分与其材料类型密切相关。从4954个位于外显子区域的高质量SNP位点中筛选出14个多态性高且能完全区分青稞种质资源的SNP位点,称其为核心SNP;由14个核心SNP组成青稞种质资源DNA指纹图谱,同时结合种质资源地理来源等的基本信息进行数字编码,最终构建了每份青稞品种资源由17位数字组成的具有唯一标识的分子身份证,并生成相应的条形码和二维码。本研究构建的青稞种质资源DNA指纹图谱和分子身份证,可为青稞品种真实性和纯度鉴定、种质管理及知识产权保护等提供参考。

基于全基因组SNP高效鉴定燕麦种质资源

为探究鉴别燕麦品种特异性所需SNP标记的最少数量与鉴别效果,以25个生产上大面积推广的栽培燕麦品种为材料,利用燕麦IlluminaInc.iSelect6K微珠芯片进行基因分型,按照具有多态性、最小等位基因频率(MAF)大于0.05、缺失率小于0.50的条件进行筛选,获得2214个高质量的SNP标记。所有SNP标记的平均MAF为0.75,平均多态性信息含量(PIC)为0.28。群体遗传结构分析将25个燕麦品种划分为5个类群。通过去冗余分析,获得8个能够高效鉴别燕麦参试品种的SNP标记。这8个SNP标记的平均MAF为0.62,平均PIC为0.35,表现出丰富的遗传多样性。测序结果显示,所筛选的8个SNP标记具有较好的稳定性和重现性。进一步利用这8个SNP标记构建了25个燕麦栽培品种的SNP指纹图谱,为燕麦栽培品种真实性鉴定和纯度检测提供了可用的标记组合。

平罗县2000-2012年婚检与出生缺陷情况分析

目的了解平罗县近13年婚检和出生缺陷情况。方法对男女双方或一方户籍在平罗县的农村和城镇法定年龄新婚夫妇进行婚检,并将2000-2007年(未实行出生缺陷综合干预措施,为无干预组)与2008-2012年(期间采取出生缺陷综合干预措施,为干预组)围产儿出生缺陷情况进行比较,评价干预效果。结果平罗县2003年10月之前,婚检率呈逐年上升趋势;之后取消强制婚检的5年,婚检率不足1%。2009年元月实施免费婚检后婚检率逐年上升,检出疾病率也在上升,检出疾病率为14.45%,干预组出生缺陷率显著下降。结论实施免费婚检后,提高了婚检率和疾病检出率;采取综合干预措施可降低出生缺陷的发生率。

青海省青稞主栽品种昆仑14与昆仑15的基因组序列多态性比较

【目的】昆仑14和昆仑15是目前青海省青稞的主栽品种,也是青稞育种工作中重要的骨干亲本。比较昆仑14和昆仑15的基因组序列,为青稞重要性状区间/位点追溯、系谱分析及其二者在分子设计育种方面的利用提供参考。【方法】在田间调查昆仑14和昆仑15的农艺性状和籽粒性状,并进行全基因组重测序(测序深度≥15×)。系统比较2个品种拷贝数变异(CNV)、单核苷酸多态性(SNP)和插入/缺失(InDel)等序列差异。以SNP分布规律为依据,鉴定二者之间的多态性热点区间和序列相似区间。比较分析多态性热点区间和序列相似区间的突变类型。对2个品种的特有CNV变异区间和多态性热点区间内的基因进行富集分析。【结果】除株高和穗下节长度外,二者在其他农艺性状和籽粒性状上存在较高的相似性。与大麦Morex参考基因组相比,2个品种有83 Mb共有CNV变异区间,昆仑14和昆仑15特有的CNV变异区间总长分别为37和38 Mb。昆仑14特有CNV区间内含有564个基因,显著富集在15个GO条目中。昆仑15特有CNV区间内含有519个基因,显著富集在7个GO条目中。在全基因组水平鉴定出昆仑14和昆仑15存在1706 Mb多态性热点区间和2411 Mb序列相似区间。多态性热点区间内含有16768个基因,其功能主要与植物生长发育相关。多态性热点区间和序列相似区间在SNP变异类型、InDel长度分布、突变影响编码功能的比例上差别不大。多态性热点区间和序列相似区间中基因序列上的SNP与InDel变异的类型主要是错义突变,其次是同义突变。【结论】昆仑14和昆仑15的田间表型相似,全基因组水平上,二者之间存在75 Mb的CNV变异区间,差异多态性热点区间主要分布在3H、6H和7H。

大麦HvENOD93基因家族的鉴定及表达特征

早期结瘤素93(ENOD93)蛋白在植物根瘤形成初期扮演着重要的角色.基于大麦基因组信息鉴定大麦ENOD93基因家族成员,分析其理化特性、进化关系、基因结构、蛋白质结构和启动子顺式作用元件;并分析ENOD93家族在不同组织和不同基因型(籽粒大小)的表达情况.结果显示,大麦ENOD93基因家族有16个成员,均含有ENOD93基因家族特有的保守结构域;编码区长度在207-627 bp之间,外显子数量有1-4个,平均2.75个,且大部分位于细胞膜上;进化树结果表明与水稻、小麦和玉米等禾本科植物ENOD93基因的亲缘关系较近;启动子顺式元件主要有植物生长发育响应元件、胁迫响应元件以及激素响应元件;大部分HvENOD93基因在灌浆期籽粒和大粒材料中表达量较高.推测大麦HvENOD93基因在籽粒大小形成中起关键性作用;另外,结合其他物种相关基因研究结果,共筛选出3个同源基因.(图4表2参45)