基于物种特异性InDel标记鉴别美洲黑杨与小叶杨的杂交子代

【目的】针对杨树种间杂交子代苗期形态不易区分的问题,利用美洲黑杨和小叶杨物种特异性InDel位点开发标记对种间杂交子代进行快速鉴别,为黑杨派和青杨派种间杂交子代鉴定、分子标记辅助育种等研究提供重要的参考技术。【方法】以美洲黑杨、小叶杨及其杂交子代为试验材料,根据美洲黑杨和小叶杨重测序结果分析物种特异性InDel位点并设计引物,采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对引物进行通用性和物种特异性检测,用筛选出的物种特异的引物,对种间杂交子代的真实性进行鉴别。【结果】分别将10个个体的美洲黑杨和小叶杨重测序序列比对到美洲黑杨基因组,共获得长度差异大于5 bp的InDel位点359733个,其中种内特异、种间存在差异的InDel位点18418个。采用Primer3在美洲黑杨基因组中的17956个位点成功设计引物。在不同染色体共选取10对引物,采用SeqHunter2将引物序列比对到小叶杨基因组,共有6对引物在小叶杨中是通用的。采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,发现引物Psi2-1和Psi13-14在美洲黑杨和小叶杨中存在差异。利用美洲黑杨和小叶杨自然群体各50个个体对上述2个引物进行检测,发现引物Psi2-1在美洲黑杨中扩增出128 bp的特异性产物,在小叶杨中扩增出139 bp的特异性产物,在真实的种间杂交子代中扩增出128 bp和139 bp 2条产物;引物Psi13-14在美洲黑杨中扩增出132 bp的特异性产物,在小叶杨中扩增出144 bp的特异性产物,在真实的种间杂交子代中扩增出132 bp和144 bp 2条产物。2对引物对美洲黑杨与小叶杨种间杂交子代鉴别准确率达100%。【结论】获得了美洲黑杨和小叶杨物种特异性InDel标记2对,上述标记可以有效地用于美洲黑杨与小叶杨种间杂交子代的真实性鉴别。

浅谈乙型病毒性肝炎

乙型病毒性肝炎是危害人类健康的一大疾病.目前,世界上乙肝病毒感染者高达3亿人,而我国有1.2亿HBsAg携带者.在我国,每年约有100万新生婴儿由于母亲是携带者而感染HBV.因此,预防和治疗乙肝具有非常深远的意义.

“课程思政”融入专业特色课程的路径与实践——以《植物激素》课程为例

课程思政在高校人才培养体系中发挥着极其重要的作用。《植物激素》是一门以国家战略需求为先导、以前沿基础科学为指导开设的专业特色课程,其授课内容不仅包括大量理论知识,而且蕴含丰富的课程思政元素。以《植物激素》课程为例,结合实践案例解析专业知识与德育元素相融共进的有效路径,以期为高校落实立德树人的根本任务提供有益参考。

DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展

植物细胞具有全能性,创伤和外源激素能够诱导已分化细胞的重编程来再生新的植株,发展的植物组织培养技术已广泛应用于植物快速繁殖、种质保存和性状改良等多个方面。然而,对植物组织培养过程中细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少,尤其是在表观遗传学水平上。DNA甲基化是一种进化上保守的表观遗传修饰,能够复杂地协调植物细胞全能性建立和影响其命运转变。在此,以组织培养过程中的愈伤组织形成、体细胞胚发生为切入点,总结了DNA甲基化参与植物再生过程的最新进展。首先,分析了不同植物再生过程中全基因组DNA甲基化变化模式,认为外植体类型和再生阶段均会对DNA甲基化水平产生影响;其次,重点研究了甲基化转移酶(MET1)等在植物再生过程中的作用,以及DNA甲基化调控再生基因表达的分子机制,包括BBM(baby boom),WOX(wuschel-related homeobox),WIN(wound induced dedifferentiation)等基因,最后,讨论了DNA甲基化在植物再生领域的未来研究方向,指出组织培养与基因工程的结合将为农作物和经济、用材林木的高效繁殖和精准培育提供机遇。

跳枝碧桃花色性状的全基因组关联分析

跳枝碧桃(Prunus persica f.versicolor)在同一植株上可产生二色花和嵌合花,具有很高的观赏价值。以南京3个观赏桃集中分布区的57株跳枝碧桃为材料,利用简单重复序列(SSR)标记研究其遗传背景。通过PCR扩增,筛选出6对多态性引物,共计扩增出17个多态性条带,平均有效等位基因2.83个。SSR标记基因分型结果表明,供试材料可分为3种基因型,各采样地均具有2~3种基因型,同一植株的不同分枝基因型完全一致。基于基因分型结果,选取3种基因型跳枝碧桃各1株进行基因组重测序,结合公开发表的数据,进行位点变异分析,并构建系统发育树。结果显示3种基因型的跳枝碧桃聚在一个分支,其中B20、T3基因型与‘洒红桃’聚在一起,W5基因型相对独立。3种基因型的跳枝碧桃在起源上比较接近,但不同基因型之间存在一定的遗传差异。通过整合单核苷酸多态性(SNP)信息和花色表型开展全基因组关联分析(GWAS),鉴定出5个SNP与花色跳枝性状显著关联(P值<10-100),均位于7号染色体。在显著SNP位点的邻近基因组区段发掘3个DICER-LIKE2(DCL2)基因,揭示在桃树花色跳枝性状的形成中,依赖DCL2的表观遗传修饰途径可能发挥重要作用。

杨树泛基因组构建与基因组变异分析

【目的】杨树是重要的速生用材、生态防护和碳汇造林树种,也是林木遗传研究的模式树种。开展杨树泛基因组构建与基因组变异分析,可为杨树精准育种和林木泛基因组研究提供理论先导。【方法】以公开发表的高质量杨树基因组序列为基础,分析不同类型的序列变异,总结变异特征,并构建基于基因和图形结构的杨树泛基因组。【结果】本研究收集到8个杨属树种和3个二倍体或三倍体杨树杂交品种的基因组序列,3个杂交品种包含7个单倍型亚基因组序列,较好地代表了杨树4个组派的基因组特征。分析结果表明,杨树基因组间存在较多大的结构变异。在基于基因的泛基因组中,共线核心基因、非共线核心基因、次核心基因、非必需基因、特异基因占比分别为12.5%、34.9%、31.4%、16.5%、4.7%。其中,非必需基因在功能上具有较高的多样性。以基因组序列变异为基础构建杨树图形结构泛基因组,大幅提升2代测序数据的变异检测效果。通过泛基因组变异热点分析,鉴定出2个与物候关联的基因位点。【结论】杨属基因组中存在大量染色体重排,进而增加了基因调控的多样性。杨树组/派间的基因组结构变异可能与物候适应存在关联。基于林木基因组序列的复杂性,在林木泛基因组研究中应注意基因组整合范围与研究目标相匹配,结合基因泛基因组和图形结构泛基因组结果,综合解析林木的遗传变异规律和物种演化特征。