玉米和高粱SSR标记在薏苡中的通用性研究

旨在分析玉米和高粱SSR标记在其近缘种薏苡中的通用性和多态性,以期筛选可用于薏苡种质资源和遗传学研究的分子标记。以11份薏苡资源为供试材料,利用SSR-PCR扩增和毛细管电泳检测方法,对364对SSR引物进行了测试和筛选。结果表明,364对玉米和高粱来源的标记中有163对能在薏苡中扩增并得到清晰的条带,其中44对标记在薏苡中表现出良好的多态性。高粱SSR的通用性和多态性比例分别为58.02%和30.85%,玉米SSR标记的通用性和多态性比例分别为23.45%和26.47%,高粱SSR标记在薏苡中通用性和多态性更好。44对引物在11份薏苡材料中扩增出110条多态性条带,每对引物扩增出的条带数在1~5条之间,平均为2.5条,PIC为0.15~0.79,其中15对引物的PIC值大于0.5,占全部多态性引物的34.09%。筛选出的通用SSR引物可为薏苡种质资源多样性和分子遗传学研究提供可用的遗传标记,也是高粱、玉米和薏苡3种作物之间比较基因组学研究的有力工具。

玉米Suwan种质改良过程中的关键基因组区段发掘

玉米Suwan种质抗性好、适应性强、籽粒品质优,在现代育种尤其是南方玉米育种中具有不可替代的作用。明确Suwan种质优良特性在改良过程中的遗传机制对我国南方玉米生态区的玉米生产具有重要意义。本研究以Suwan1(Suwan1C10)及其衍生群体(苏兰1号C0)不同改良世代为材料,利用包含5.6万个SNP标记的MaizeSNP50芯片对供试群体进行基因型鉴定。遗传分析发现:Suwan 1群体不同改良世代间的基因组差异片段较少,仅出现5个,其中4个出现在第11轮改良世代(Suwan 1 C11), 1个出现在第15轮改良世代(Suwan 1 C15);苏兰1号不同改良世代间的基因组差异片段相对较多,共有18个,其中8个在不同改良世代间稳定遗传; Suwan种质改良形成苏兰1号群体的过程中,共获得43个Lancaster特异性遗传片段,其中35个在苏兰1号不同改良世代间稳定遗传。全基因组关联分析共鉴定出16个与穗行数显著关联的QTN,分别位于第2、第3、第5、第6、第7、第8、第9染色体上,其中SYN25713和SYN36577位于苏兰1号群体的Lancaster特异性遗传片段内;共检测到13个控制穗长相关的QTN,分别位于第1、第2、第5、第7、第8、第9染色体上,其中PZE-105143697位于苏兰1号群体的Lancaster特异性遗传片段内。该结果为后续全基因组关联研究和分子标记辅助选择等提供了重要的理论依据。

基于热带玉米种质改良群体的8个主要农艺性状评价

热带玉米种质被广泛应用于我国南方玉米育种实践中,评价其改良过程中主要农艺性状的遗传变异对于现代玉米育种具有重要意义。本研究以温热改良群体墨瑞1号、苏兰1号和苏湾1号为材料,分别在贵阳、海南对8个株型和产量相关性状进行鉴定,结合系谱信息对不同性状的变异进行评价。结果表明,对于墨瑞1号和苏兰1号,随着改良世代的增加,株高、穗位高的变异系数降低;而苏湾1号群体则随着改良世代的增加,株高、穗位高和穗上叶片数的变异系数均呈增大的趋势。几个主要农艺性状之间均呈现出极显著的相关性;其中各性状间的显著性p值的排序为:苏湾1号<苏兰1号<墨瑞1号。这些研究结果表明,受相同选择目标的影响,随着改良世代的增加,目标性状之间的遗传变异在变小,该研究结果将为热带种质利用提供一定的数据支撑。

经食道实时三维超声心动图在评估非瓣膜性房颤患者血栓风险中的应用

目的:探讨非瓣膜性心房颤动(NVAF)患者CHA2DS2-VASc评分与经食道实时三维超声心动图(RT-3D-TEE)检查相关性及其辅助评估血栓风险的应用价值。方法:选择2019年1月-2021年1月在佛山市第一人民医院心脏功能检查科行RT-3D-TEE检查的173例非瓣膜性房颤患者。计算所有患者CHA2DS2-VASc评分,并将其分为A组(评分≥2分,建议抗凝药物治疗)和B组(评分<2分,选择性抗凝药物治疗)。比较两组间的超声参数差异,并对这些参数与CHA2DS2-VASc评分做相关性分析。结果:A组患者的年龄、评分、左心房前后径(LAD)、左心耳开口最大径、左心耳开口最小径及左心耳深度均明显大于B组(P<0.05),但左心室射血分数(LVEF)明显小于B组(P<0.05)。CHA2DS2-VASc评分与LAD、左心耳开口最大径、左心耳开口最小径及左心耳深度呈正相关(P<0.05),与LVEF呈负相关(P<0.05)。结论:对于非瓣膜性房颤患者如果左心房及左心耳结构相对较大,出现血栓的风险可能较大。临床上在利用CHA2DS2-VASc评分进行房颤患者血栓风险评估时,应该重视RT-3D-TEE左心房的相关指标,进行更加全面的评估和预防。

基于表型性状的薏苡初级核心种质库构建

本研究以收集的248份薏苡种质资源为基础,按地理来源将标准化的14表型数据分组,采用最短距离逐步取样法并按一定比例抽样,共获得8个候选核心子集,利用变异系数变化率、均值差异百分率、极差符合率、方差差异百分率、表型保留比例、表型频率方差和Shannon-Wiener指数7个参数进行核心种质代表性检验和评价。结果表明:薏苡初级核心种质库包含67份资源,保留了原始种质27.02%的样品(25%组内取样比例),其变异系数变化率、均值差异百分率、极差符合率、方差差异百分率、表型保留比例、表型频率方差和Shannon-Wiener指数的检验指标分别为110.05%、0、93.03%、10%、96%、0.655和0.881;t测验结果表明,核心种质库14个表型性状均值与原始种质无显著性差异,仅有3个表型的某一性状级别丢失,其余11个表型均保留了原始种质的所有性状级别(RPR=1.0),保留表型性状级别比例为96.49%,且多数表型性状的变异系数和遗传多样性指数均略高于原始种质。其结果说明,获得的核心种质库代表性好,遗传多样性丰富。该结果为后期薏苡种质资源的收集、保护、创新利用奠定了重要基础。

基于AFLP标记的贵州及其邻省薏苡种质资源遗传多样性分析

【目的】分析贵州及其邻省薏苡种质的遗传多样性,为薏苡种质资源的保护、遗传改良及创新利用提供理论依据。【方法】利用AFLP标记对来源于贵州及其邻省的141份薏苡种质进行遗传多样性分析及聚类分析。【结果】6对AFLP引物组合从141份薏苡种质中共扩增出830条清晰的条带,其中多态性条带为742条,多态性比例为89.40%,平均每对引物组合扩增多态性条带123.67条,有效等位基因数(Ne)为1.35~1.50,平均1.44;Nei’s遗传多样性指数(H)为0.21~0.30,平均为0.26;Shannon’s信息指数(I)为0.33~0.45,平均为0.40。来自贵州及其邻省的141份薏苡种质分为两大类群,第Ⅰ大类群包含63份薏苡种质,其中来源于贵州27份、广西6份、湖南15份、云南7份、重庆5份和四川3份,该类群可细分为Ⅰ-A和Ⅰ-B2个亚群;第Ⅱ大类群包含78份薏苡种质,其中来源于贵州44份、广西3份、湖南5份、云南18份和四川8份,该类群可细分为Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C和Ⅱ-D4个亚群。在每个亚群中,同一地区或毗邻地区的薏苡种质亲缘关系较近,跨区跨省的薏苡种质资源亲缘关系远,仅有少量不同地区的薏苡种质被聚为一个类群。【结论】贵州及其邻省的薏苡种质交流相对较频繁,遗传基础较狭窄,遗传多样性较低。

薏苡油脂合成关键基因克隆及其生物信息学分析

【目的】掌握薏苡二酰甘油酰基转移酶基因(ClDGAT)、内质网油酸脱饱和酶基因(ClFAD2)和硬脂酸脱饱和酶基因(ClSAD)的生物信息学特性,明确薏苡油脂代谢调控机制,为今后开展以提高薏苡含油量和改良脂肪酸组成为目标的育种研究提供理论依据。【方法】利用RT-PCR和RACE克隆薏苡油脂合成关键基因(ClDGAT、ClFAD2和ClSAD),通过染色体步移技术获得ClFAD2和ClSAD基因启动子序列,并以ExPASy ProtParam tool、SMART、TMHMM Server v.2.0和SOPMA等在线软件进行生物信息学分析。【结果】从薏苡叶片中成功克隆获得ClDGAT、ClFAD2和ClSAD基因,NCBI登录号分别为MK589802、MK589803和MK589804。其中,ClDGAT基因cDNA序列全长1842 bp,其开放阅读框(ORF)为1539 bp,编码512个氨基酸;ClFAD2基因cDNA序列全长1768 bp,其ORF为1164 bp,编码387个氨基酸,无内含子;ClSAD基因cDNA序列全长1727 bp,其ORF为1182 bp,编码393个氨基酸,有2个内含子。ClDGAT和ClFAD2为不稳定蛋白,ClSAD为稳定蛋白;ClDGAT为疏水性蛋白,ClFAD2和ClSAD为亲水性蛋白。ClDGAT蛋白含有MBOAT功能域,有9个跨膜区;ClFAD2蛋白含有2个功能域(DUF3473和FA_desaturase),有3个跨膜区;ClSAD蛋白含有FA_desaturase_2功能域,无跨膜区。基于蛋白氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,ClDGAT、ClFAD2和ClSAD均与高粱对应的蛋白聚类在同一分支上,即薏苡在进化关系上与高粱的亲缘关系最近。ClFAD2和ClSAD基因启动子序列上均含有光响应元件(Light responsive element)、生长素响应元件(Auxin-responsive element)、茉莉酸甲酯响应元件(MeJA-responsive element)和ABA响应元件(ABA responsive element)。【结论】ClFAD2和ClSAD基因启动子序列上含有抗逆性相关顺式作用元件和植物激素响应元件,说明ClFAD2和ClSAD基因不仅参与薏苡的籽粒发育及油脂合成,还可能与植株的抗逆响应相关。

薏苡ramosa2基因的克隆及表达分析

ramosa基因属于LBD基因家族,在植物侧生器官原基的启动和形态形成中发挥重要作用。为了解薏苡ramosa基因的功能及表达特征,本研究采用RT-PCR和RACE技术克隆获得薏苡ramosa2(ClRA2)基因,并对其序列的生理生化特征及表达模式进行分析。ClRA2 cDNA序列全长1421 bp,ORF长813 bp,编码270个氨基酸,含有LOB结构域,位于26~124位置,属于LBD基因家族。ClRA2相对分子质量为49.96 kD,等电点为9.08,属于疏水性的不稳定蛋白。分子进化树分析发现ClRA2与高粱SbRA2亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测结果表明,ClRA2在根中的表达丰度最高,表达量远高于茎和花穗。本研究为解析ClRA2基因功能及其调控薏苡侧生器官发育机制提供了理论基础。

高血压与随机血糖、年龄、性别的相关性分析

目的探讨门诊患者的高血压患病率,以及其与随机血糖、年龄、性别的相关性,为高风险人群早期预防高血压提供科学依据。方法筛选2015年4-8月该院门诊就诊并且年龄大于或等于40岁的海珠区居民共计1 028名进行调查。采集其年龄、性别、随机血糖、血压及是否患有高血压等资料,利用SPSS20.0分析门诊高血压患病率及其与上述因素的相关性。结果该区40岁以上居民门诊高血压患病率为53.5%,男性患病率高于女性(P<0.05),分别为57.8%和51.3%。患病率随年龄增长而升高(P<0.05)。以随机血糖小于5.6mmol/L作为参考,随机血糖大于或等于7.8mmol/L时,患病风险增长了约1.6倍(P=0.008)。结论性别、年龄均为高血压的独立危险因素,随机血糖可能与高血压的风险相关。

热带玉米Tuxpeno种质形成、改良及育种潜势分析

我国玉米种质资源狭窄和杂种优势单一,严重制约着我国玉米育种和生产的发展,发掘优异种质,获得突破性育种材料是选育优良品种的基础与前提,热带、亚热带玉米种质的引入、改良和应用对促进我国玉米育种与生产发展起到重要作用。本文综述热带玉米Tuxpeno种质形成、改良以及演化进程。采用群体改良方法对玉米Tuxpeno-Reid种质进行4次轮回选择,构建温热人工合成Tuxpeno-Reid 1号(简称墨瑞1号)C0、C1、C2和C3群体,回顾玉米Tuxpeno种质在我国玉米育种与生产中的应用,为有效地利用热带玉米Tuxpeno种质提供技术支撑,并进一步拓宽与丰富我国现有种质基础。

基于热带玉米种质的高效诱导自交系筛选

分别以热带玉米群体苏湾1号、苏兰3号和QR273/LCH645的F2后代为受体亲本,4份具有不同来源的诱导系作父本,组配规模为20个果穗/组合的杂交后代。根据子粒的胚和胚乳显色差异鉴定出单倍体子粒,评估不同诱导系和母本群体的诱导率。结果表明,苏湾1号呈现出较其改良材料低的诱导率,随着温带血缘的增加,诱导率逐渐增加。针对相同受体材料,不同诱导系的诱导率之间存在显著差异,其中,诱导系1619表现出最高的诱导率（6.28±0.20-7.94±0.85）,诱导系1613表现出最低的诱导率（1.93±0.19-3.68±0.05）,诱导系1619在诱导热带种质产生单倍体方面具有较高的效率。

薏苡核心种质甘油三酯含量测定及遗传多样性分析

以中国西南地区53份薏苡核心种质为材料,进行种仁5种甘油三酯含量检测和SSR遗传关系分析。结果表明:不同薏苡种质种仁中5种甘油三酯含量存在广泛变异,变异系数为47.56%~58.24%,遗传多样性指数为5.78~5.84。1-棕榈酸-2-油酸-3-亚油酸甘油酯含量最高,其次为三油酸甘油酯、1,2-亚油酸-3-油酸甘油酯和1,2-油酸-3亚油酸甘油酯,三亚油酸甘油酯含量最低,5种甘油三酯成分含量呈显著正相关。利用20对SSR引物对核心种质进行扫描,种质间表现了较高的遗传多样性,遗传相似系数为0.29~0.85。薏苡核心种质基于甘油三酯含量的聚类分析结果同基于遗传相似系数的聚类分析结果基本一致,本研究结果为高油薏苡种质创新及品种选育提供了理论依据。

薏苡基因组SSR标记开发与应用

为开发高效的薏苡分子标记,加速薏苡种质资源评价和分子育种进程,本研究以贵州地方品种‘小白壳’全基因组序列为基础,在薏苡基因组序列上识别出7 872 192个SSR位点,平均0.2 kb出现一个SSR位点。其中,单核苷酸为主要重复类型,占总SSR的98.42%,其次为三核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR的0.76%和0.74%。6种核苷酸基元的重复次数主要在5~6次,所占比例分别为74.27%和15.17%。以三核苷酸重复基元为对象,随机选择均匀分布在薏苡基因组的200个SSR位点,利用毛细管电泳技术在9个不同类型薏苡材料中对SSR标记的有效性进行检测。结果表明,173对引物有扩增产物,47对引物能够获得清晰的目的条带且具有多态性,有效引物率为23.5%。每对引物平均等位基因数为3.3,PIC值为0.20~0.84,平均为0.60。本研究结果表明薏苡全基因组SSR标记数量丰富,类型多样,开发的具有多态性的标记为薏苡种质资源鉴定、亲缘关系分析和分子标记辅助育种提供了有力工具。

薏苡新品种‘仁薏1号’

薏苡新品种‘仁薏1号’由贵州省兴仁市回龙镇鸡谷村发现的优良单株经系统选育而成。株型紧凑直立,矮杆,根系发达,抗倒伏性强,抗黑穗病,生育期158 d。多穗型,单株粒数270粒,卵圆形,甲壳质,千粒质量100 g,单产4 875 kg·hm^(-2)。蛋白质含量18.6%,脂肪含量7.3%,碳水化合物含量56.8%,适宜在贵州省黔西南州海拔1 100~1 300 m,安顺市海拔1 100~1 200 m范围内种植。

薏苡黑穗病PCR检测体系的建立

薏苡黑穗病是薏苡栽培上最主要的病害之一,严重影响薏苡田间产量。薏苡黑穗病病瘿中存在多种真菌菌群,其中,真菌属Sporisorium和Ustilago为优势菌群。本研究选择Sporisorium和Ustilago线粒体全长序列中保守且常见的基因ATP6设计引物,分别检测薏苡成熟期已发黑穗病的病株和正常植株的叶片,结果显示,发病株全部能扩增出目的片段,而田间表现正常的部分植株也能扩增出目的片段,说明该检测方法可鉴定出被黑穗病病原菌侵染而无症状的薏苡植株。因此,本研究建立的薏苡黑穗病PCR检测方法能够快速、准确、灵敏地鉴定出抗黑穗病薏苡种质,为薏苡抗黑穗病的遗传选育工作提供分子鉴定技术。