性别特异分子标记在斑鳢全雄育种上的应用

为了快速筛选培育出全雄斑鳢,本研究结合性别特异分子标记和三系配套育种技术,开发了全雄斑鳢的育种方法。将健康的七日龄斑鳢幼鱼随机分成3组进行雌化处理,在饲料中分别添加雌二醇(E2)100、300、600 mg/kg,饲养60 d。利用性别特异分子标记引物M12、P2鉴定筛选出决定型为XY型斑鳢,将XY型正常雄鱼与XY型伪雌鱼交配,获得的子代分为两组,一组为投喂正常饲料,另一组进行雌激素投喂,利用MX1和MX3引物筛选出YY超雄鱼,最后将YY超雄鱼和正常雌鱼作为亲本交配生产出全雄斑鳢子代。结果显示,600 mg/kg激素浓度组的性逆转率最高,达75%,从508尾经雌激素E2投喂的家系中筛选获得235尾具有XY基因型斑鳢。XY伪雌鱼与正常雄鱼交配获得的子代在2月龄时检测到22尾YY超雄鱼,7月龄时检测到14尾YY超雄鱼,筛选获得YY超雄鱼个体用于生产全雄子代。本研究方法显著提高了全雄化斑鳢育种效率,缩短了育种周期,展现出巨大的经济潜力和应用价值,为其他鱼类开展性别特别分子标记辅助育种提供借鉴或参考。

间充质细胞源性骨肉瘤中关键分子标志物鉴定及药物敏感性分析

背景:骨肉瘤发病机制复杂,预后较差,随着医疗技术的发展,其5年生存率有所改善,但仍未取得实质性进展。目的:筛选骨肉瘤中关键分子标志物,分析其与骨肉瘤治疗药物之间的关系,并从分子水平探讨骨肉瘤可能的疾病机制。方法:从基因表达谱数据库中获取GSE99671和GSE28425(miRNA),对GSE99671进行差异表达基因分析和加权基因共表达网络分析(WGCNA)。利用基因本体学(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分别对差异表达基因和与疾病正相关性最高的模块基因进行功能富集分析。将上述模块基因与差异表达基因取交集作为关键基因,构建蛋白质相互作用网络,使用CytoScape软件对关键基因进行相关性分析,筛选枢纽基因(Hub基因)。使用GSE28425数据集对Hub基因进行外部验证,同时对Hub基因进行文本验证。使用CellMiner数据库对Hub基因进行药物敏感性分析,依据关联系数的绝对值|R|>0.3,P<0.05作为阈值进行筛选。结果与结论:(1)差异表达分析获得529个差异表达基因,其中177个表达上调,352个表达下调;WGCNA分析共得到592个与骨肉瘤相关性最高的基因;(2)GO富集结果显示骨肉瘤的发生发展可能与细胞外基质、骨细胞的分化与发育、人体的免疫调控、胶原蛋白的合成与分解相关;KEGG富集结果显示PI3K-Akt信号通路、焦点黏附信号通路、免疫应答等参与骨肉瘤疾病的发生;(3)交集结果显示,共获得59个关键基因,经蛋白质相互作用网络分析,筛选得到8个Hub基因,分别为LUM、PLOD1、PLOD2、MMP14、COL11A1、THBS2、LEPRE1、TGFB1,且均为表达上调;(4)外部验证发现调控Hub基因的miRNA明显下调,其中hsa-miR-144-3p和hsa-miR-150-5p的下调最为显著;文本验证结果显示Hub基因的表达与既往研究基本一致;(5)药物敏感性分析发现甲氨蝶呤、异环磷酰胺、帕博西尼的活性与PLOD1、PLOD2、MMP14的mRNA表达呈负相关关系;而唑来膦酸、雷帕霉素的活性与PLOD1、LUM、MMP14、PLOD2、TGFB1的mRNA表达呈正相关关系,提示唑来膦酸和雷帕霉素有望成为骨肉瘤的潜在治疗药物,但仍需进一步基础实验和临床研究加以验证。

单细胞转录组测序技术在脊髓损伤研究中的应用

背景:近年来,单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究为创伤后中枢神经系统的细胞和分子异质性以及结构变化提供了新的见解。目的:就单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究进展进行综述,更加全面、深入地阐述单细胞转录组测序技术在脊髓损伤领域的应用。方法:应用计算机系统检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库中2009-2023年出版的文献,英文检索词为“single-cell RNA sequencing,spinal cord injury,sequencing technology”;中文检索词为“单细胞转录组测序,脊髓损伤,测序技术”。排除质量较差、内容重复及不相关的文献,最终纳入57篇文献进行综述分析。结果与结论:目前,单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究可归纳为以下几点:①鉴定了小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞、巨噬细胞、B细胞、神经元和神经干细胞等细胞亚群,并识别了这几种亚群的特异性标记基因。②小胶质细胞在脊髓损伤后保持永久活跃,通过增殖、免疫和稳态功能来协调脊髓损伤后的早期阶段。星形胶质细胞以激活的方式在脊髓损伤中发挥许多重要功能,包括维持微环境平衡、清除坏死组织、形成保护屏障以及胶质瘢痕等。巨噬细胞和小胶质细胞均在脊髓损伤后的慢性神经炎症中起重要作用。③神经干细胞和神经元亚群能够在脊髓损伤后进行自我更新,新发现的SCV^(sx2::Hoxa7:Zfhx3→lumbar)和SCV^(sx2::Hoxa10)等神经元亚群可再生到自然靶区,有利于运动功能的恢复。④发现细胞亚群的动态变化提高了研究者们对脊髓损伤病变进程的理解,并为脊髓损伤在不同时间点的治疗提供了新见解。截至目前,这些研究结果均还需要更多的基础研究和足够的临床试验来验证。在未来,单细胞转录组测序技术通过与生物信息学、计算机科学、组织工程学和临床医学等跨学科合作,有望为脊髓损伤的诊疗打开新的一扇窗户。

西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略

【目的】了解中国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近20年育成小麦品种(系)中抗条锈病基因的利用情况,为陇南小麦条锈病遗传多样性控制,持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】于2019—2020年和2020—2021年种植季对117份冬小麦品种(系)甘肃清水县和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定,2021年分别用条锈菌CYR33和CYR34对117份品种(系)进行苗期抗条锈病鉴定,并利用分子标记对15个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种(系)占29.1%,其中,25.6%为陇南区域品种(系),3.4%为陇东区域品种(系),另有25.6%陇南区域感病品种(系)表现慢病性(严重度<20%)。有70.1%品种(系)苗期对CYR33表现抗病,其中,57.3%为陇南区域品种(系),12.8%为陇东区域品种(系);仅6.0%品种(系)苗期对CYR34具有抗病性,为陇南区域的兰天131等7个品种(系)。苗期和成株期抗病品种(系)以2010年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析,发现抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41、Yr46、YrZH22和YrZH84在所有检测品种(系)中的频率分别为49.6%、1.7%、12.8%、7.7%、12.8%、20.5%、10.3%、34.2%、2.6%、16.2%、15.4%和27.4%,且多以基因聚合体形式存在于品种(系)中,62.4%品种(系)中聚合了2—5个抗条锈病基因,YrZH84、YrZH22和Yr17中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后,品种(系)的条锈病抗性明显高于其他基因组合。此外,在陇南菌源区,以种植小麦为主的山旱地区域(条锈菌越夏区)所推广的品种(系)中,含有Yr10、Yr17、Yr18、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41和Yr46的频率较高,越冬区(川水地)推广品种(系)中主要有Yr26、Yr30、YrZH22和YrZH84,越夏区和越冬区品种(系)的抗性遗传背景差异明显,且越夏区品种(系)含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种(系)中,抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高,避免了品种抗病遗传背景单一化问题,实现了品种(系)中的抗病基因较为复杂多样,部分品种的抗病性保持时间长,表明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效。

小麦条锈病抗性基因定位及分子标记技术研究进展

条锈病流行对小麦生产造成巨大损失,选育和种植持久抗性品种是防治小麦条锈病最经济有效的策略。为达到多基因聚合培育持久抗病品种的目标,必须不断发掘抗病种质、解析其抗病遗传机制并开发分子标记。基于文献,对条锈病抗性基因发掘涉及的抗病性、分子标记、基因定位方法和定位进展及其在育种中的应用进行了综述,明确了小麦条锈病基因定位涉及技术的现状、局限性及优势,从而为后续的条锈病抗性基因发掘、多基因聚合和持久抗性小麦品种的选育与生产布局提供技术指导,以降低西北麦区和小麦主产区条锈病流行的频率,进一步促进国家粮食安全。

大豆花叶病毒抗性基因及分子标记研究进展

大豆花叶病毒(SMV,soybean mosaic virus)病是世界大豆主产区广泛存在且普遍发生的主要病害之一,对大豆的产量和品质均可造成严重危害。本文综合分析了近年来通过遗传定位发现的大豆花叶病毒抗性基因及其紧密连锁的分子标记,探讨了分子标记在提高大豆抗病育种中的应用,总结了R_(SC3(w))、R_(SC14-r)和R_(SC18)等抗大豆花叶病毒基因的物理位置及其候选基因。基于候选基因测序、实时荧光定量PCR、病毒介导基因沉默(VIGS,virus induced gene silencing)和基因编辑CRISPR/Cas9等技术梳理出GsCAD1、GmCAL和GmMLRK1等一系列直接或间接参与大豆花叶病毒抗性的相关基因,为大豆抗大豆花叶病毒基因调控网络的完善奠定了基础。本综述总结分析了大豆与大豆花叶病毒的相互作用机制,聚焦分析大豆抗性基因Rsv3等对大豆花叶病毒抗病机制研究进展,并对抗大豆花叶病毒育种的研究方向提出了展望,以期为大豆抗性基因分子标记的应用和分子调控机制的研究提供参考。

花生栽培种和野生种Arachissp.30119六倍体杂种的创制与鉴定

【目的】花生野生种包含许多优异的抗病虫基因,是栽培种改良的重要基因资源库,将野生种染色质导入栽培种是花生远缘杂交研究的重要目的。野生种A.sp.30119对多种花生病害具有抗性,研究其与栽培种的杂种后代,为明确A.sp.30119的身份和未来能够利用其优异抗性提供依据。【方法】利用异源四倍体花生栽培品种白突131与二倍体野生种A.sp.30119杂交,通过胚拯救获得种间杂种F1(W1212),但F1不结实。为了揭示W1212不结实的原因并获得可育的后代,先利用根尖细胞有丝分裂中期和花粉母细胞染色体制片,观察其染色体数目和减数分裂染色体联会情况,再利用试管苗染色体加倍方法对W1212进行加倍处理,最终收获4个单粒荚果,将其中一个荚果的种子组织培养成完整植株并命名为Am1212。利用顺序GISH/FISH和SSR标记分析Am1212的染色体组成,并观察调查其表型特征。最后,利用rDNA FISH随机分析8个Am1212的F3代植株的有丝分裂中期染色体数目,评价其染色体遗传稳定性。【结果】白突131与A.sp.30119的杂种一代W1212花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体平均构型为1Ⅲ+6Ⅱ+15Ⅰ,其染色体不能正常配对,表现为高度不育,染色体加倍处理后W1212下针枝条的花粉育性显著提高。白突131、A.sp.30119和Am1212的顺序GISH/FISH分析结果表明,A.sp.30119可能为A基因组二倍体野生种。Am1212有60条染色体,包含白突131与A.sp.30119的全部染色体,证实其为六倍体杂种后代。但Am1212自交F3代有37.5%的植株发生了染色体数目变异。通过分子标记筛选和表型调查,获得17个特异追踪A.sp.30119的显性和共显性标记,明确了Am1212的遗传特性。【结论】创制了一个新的六倍体花生Am1212,该六倍体整合了野生种染色质,同时,Am1212也拥有了小荚果等不利性状,且染色体遗传稳定性较差,因此,未来育种利用过程中,需要结合精准的染色体鉴定技术,打破不良连锁,获得具有补偿效应且包含有利性状的染色体变异材料。

利用高世代转录组测序挖掘控制南方大豆皱叶症候选基因

【目的】南方大豆皱叶症(southern soybean crinkle leaf disease,SSCLD)严重时可导致大豆减产40%左右,利用高世代分离群体转录组测序技术(high-generation segregating populations RNA-seq,HGRNA-seq)挖掘控制SSCLD的候选基因,为揭示SSCLD发生的分子机制提供数据支撑。【方法】以2个南方皱叶症症级差异材料及其衍生的F2:7株系为研究材料,对双亲进行重测序,对12个F2:7单株(7个皱叶,5个正常叶)进行单个样本转录组测序,利用转录组及亲本的SNP/InDel数据进行混池法定位分析,利用转录组表达量差异数据进行GO和KEGG功能注释和富集分析,并在定位区间附近开发7个KASP分子标记,利用230个F2群体构建局部连锁图谱,对转录组数据定位结果进行验证。联合基因定位和转录组分析结果,筛选控制SSCLD的候选基因。【结果】利用混池法把控制皱叶症的基因位点CL12定位在大豆第12染色体末端39231651—40705115 bp的1473464 bp区间内,利用F2群体将控制皱叶症的基因定位于39743275—40948295 bp的1205020 bp区间内,与混池法定位结果基本一致。GO注释结果显示,代谢过程包括免疫系统过程,以及对刺激的反应等,细胞组分主要与膜等相关,KEGG注释结果显示,生物系统通路中主要包括植物-病原菌互作和环境适应等通路。GO富集的表达差异基因主要同跨膜受体蛋白活性、蛋白磷酸化及信号受体活性等方面相关,KEGG富集到的最多差异表达基因(differently expressed genes,DEGs)主要在植物-病原菌互作和植物MAPK信号通路上。结合南方大豆皱叶症诱因特点,选择定位候选区间内与抗病等相关且在外显子上存在非同义突变或表达量有差异的基因作为候选基因,结合qRT-PCR验证,最终确定GLYMA_12G223100、GLYMA_12G223900、GLYMA_12G224100、GLYMA_12G231800和GLYMA_12G233000等5个基因为控制南方大豆皱叶症的候选基因。【结论】HGRNA-seq实现了RNA-seq和BSA-seq相结合,成功挖掘了控制SSCLD的候选基因。

小麦主推品种‘百农207’和‘百旱207’表型比较与分子标记分析

‘百农207’是目前黄淮南部麦区及河南省大面积种植的小麦品种。本试验利用表型、品质性状及分布于小麦全基因组的SSR和STS分子标记对‘百农207’及其系选品种‘百旱207’进行比较分析,以期为小麦育种亲本选配及新品种培育提供参考。分析结果表明,‘百农207’的株高(70.33 cm)显著低于‘百旱207’(79.17 cm);‘百农207’的穗粒数(49.88粒)、可育小穗数(21.50个)和总小穗数(23.67个)均高于‘百旱207’,但后者的千粒重(44.48 g)高于前者(37.24 g);‘百农207’的籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量、淀粉含量、沉降值、出粉率及硬度指数均显著高于‘百旱207’。分子标记检测结果表明,485对引物中仅有62(12.8%)对在‘百农207’和‘百旱207’间存在差异,其中基因组SSR、EST-SSR和STS引物分别有46、3和13对。2个品种在D基因组的多态引物比例最高(21.3%),A和B基因组的多态引物比例基本一致(分别为11.5%和11.4%)。进一步分析它们在7个部分同源群及染色体水平的遗传差异,发现二者在第1、3和5部分同源群多态引物比例相对较高,分别为16.0%、16.3%和16.9%,而二者在7D染色体的遗传差异最大,多态引物比例达到50.0%。‘百农207’和‘百旱207’差异的染色体位点可能与品种具有的优良特性密切相关。

甘肃省小麦品种(系)矮秆基因检测及分布规律

地方种是小麦育种的重要种质资源,为了解矮秆基因在地方种中的分布,本研究检测了甘肃省地方种矮秆基因等位变异类型及其在不同麦区的分布频率。结果表明:(1)地方种Rht-B1b和Rht-D1b的频率极低;41.4%的地方种携带Rht8,且春麦区高于冬麦区;46.7%的地方种含Rht24b,春麦区低于冬麦区。Ppd-D1a的频率仅17.8%,且春麦区低于冬麦区。另外,仅检测到Rht-D1b/Rht8、Rht-D1b/Rht24b和Rht8/Rht24b 3种组合,频率分别为0.2%、0.5%和12.8%。(2)地方种携带的矮秆基因及其组合分布频率低于育成种,且差异较大。不同来源育成品种携带的优势矮秆等位变异和频率不同,清水试验站的品种以Rht-D1b、Rht8和Rht24b为主,黄羊试验站的品种以Rht-B1b、Rht-D1b、Rht8和Rht24b为主,甘谷试验站的品种以Rht8和Rht24b为主。清水和黄羊试验站的品种秆矮、丰产性好,可在河西、沿黄灌区、陇南、陇东的小麦育种中应用;甘谷试验站的品种茎秆高,抗病性突出,可应用于定西、天水、陇南和陇东等旱地小麦的抗病改良。(3)基于分子标记检测结果,筛选出15份地方种和31份育成种,以上材料均携带2个及以上降秆基因(包括矮秆基因或Ppd-D1a),可为甘肃不同麦区小麦矮秆育种提供亲本材料。

55个小麦主栽及后备品种抗赤霉病评价与籽粒DON毒素含量分析

为发掘赤霉病的抗性种质资源,评估小麦品种籽粒DON毒素含量与赤霉病抗性内在联系,本研究分别以‘华麦1169’‘小偃22’‘郑9023’和‘苏麦3号’为高感、中感、中抗和高抗赤霉病对照品种,于2021年春季对生产上种植面积超过10万hm2的16个主栽品种和湖北的39个主栽和后备品种,采用双花滴注接种法开展田间赤霉病抗性鉴定,同时对供试材料用与Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5和Fhb7和QFhs.crc-2DL连锁的分子标记进行检测,并对55个小麦品种测定其收获后籽粒DON毒素含量。结果表明,55个供试小麦品种中有21个表现为中抗赤霉病。结合分子检测结果发现,抗性鉴定为中抗的21个小麦品种中,16个品种未检测出目标抗赤霉病基因,推测其可能含有其他未知或未检测的抗赤霉病基因;55个小麦中仅‘华麦169’携带Fhb1,平均病小穗率22.34%;‘新麦18’‘扬麦11’和‘西农979’等5个品种携带Fhb2,平均病小穗率为28.34%~45.92%;‘偃展4110’‘衡观35’和‘烟农19’等5个品种携带Fhb4,平均病小穗率为26.73%~65.59%;‘良星99’‘华麦1123’和‘襄麦35’等13个品种携带QFhs.crc-2DL,平均病小穗率为32.96%~70.81%;未检测到携带Fhb5的品种。籽粒DON毒素测定结果表明,田间鉴定为中抗赤霉病的21个品种中,其籽粒DON毒素含量最高的品种超过最低的8倍,有8个品种籽粒DON毒素含量超过3500μg/kg,田间鉴定为中感赤霉病的13个品种中,DON毒素含量最高的品种超过最低的4倍,除‘扬麦13’‘鄂麦352’和‘荆麦66’这3个品种DON毒素含量低于3500μg/kg,其余10个均高于3500μg/kg。这些检测结果充分说明对小麦抗赤霉病遗传改良的种质资源筛选来说,田间抗病鉴定取得的信息量远远不够,即使田间鉴定为中抗,也有必要对品种的籽粒DON毒素进行测定,更客观全面地反映品种的综合抗赤霉病潜力。

SNPs分子标记在地方品种鸭鉴定中的应用

为建立利用分子标记鉴定高邮鸭等优异地方品种资源的方法,研究在全基因组范围内比较分析高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭、北京鸭等多个地方品种鸭遗传变异信息,筛选高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭品种特异性SNPs分子标记组合,基于贝叶斯定理计算SNPs分子标记组合鉴定概率,建立地方鸭品种鉴定方法。结果显示:获得高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭品种特异性SNPs分子标记数分别为7个、8个和6个,针对上述SNPs位点分别设计引物,共21对引物,选用不同引物组合,经PCR反应和测序鉴别鸭品种,鉴定准确率100%,利用贝叶斯公式计算品种内任意基因型及其组合的鉴定准确概率,其中任意对基因型鉴定准确概率最低为71.94%。综上所述,研究成功筛选到高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭特异性分子标记,并建立操作简便、准确性高的品种鉴定方法,为地方鸭种质资源鉴定提供可靠的分子鉴定手段。

两种溪黄草转录组的构建及比较分析

中药溪黄草药用成分复杂多样,有效成分尚不明确,且分子水平相关研究十分薄弱。因此,构建溪黄草转录组数据库,以生物信息学手段进行分析,可为中药溪黄草药物的研究开发利用奠定基础。本研究利用高通量测序平台Illumina构建了两种常用溪黄草基源植物溪黄草和线纹香茶菜的转录组数据库,并进行了比较分析。两种溪黄草分别获得了144650个和103221个Contigs,N50值分别为1400 bp和1516 bp。这些Contigs聚集成107777个和68220个Unigenes,其功能注释分析以鉴定有效药物成分的基因为主。整个转录组数据中分别有14138个和11756个EST-SSR基因序列。本研究不仅快速地解读了溪黄草整体的基因组信息,还为挖掘相关的功能基因、阐明活性成分的生物合成及其调控机制、评估种质资源和发现隐藏的药用部位提供重要的科学依据。

食用菌遗传连锁图谱研究现状

综述食用菌遗传连锁图谱构建方法,总结香菇(Lentinula edodes)、双孢蘑菇(Agaricus bisporus)、金针菇(Flammulina filiformis)、侧耳属(Pleurotus)等食用菌遗传连锁图谱构建情况,梳理食用菌遗传连锁图谱的应用,分析存在问题,并进行前景展望,以期为食用菌遗传育种研究提供参考。

抗稻瘟病水稻恢复系的分子标记辅助选育及抗性鉴定

【目的】开展抗稻瘟病水稻恢复系的分子标记辅助选育及抗性鉴定,为育成持久、广谱抗病优质杂交水稻新品种提供优异的遗传资源和技术参考。【方法】利用分子标记辅助选择和回交育种技术,将持久、广谱的抗稻瘟病基因Pi1、Pi2和Pigm导入恢复系桂R1703,获得了单基因、双基因和三基因导入系,并对其进行稻瘟病鉴定和农艺性状调查,分析不同抗稻瘟病基因间的抗性效应及抗性基因导入对受体亲本农艺性状的影响。【结果】通过对杂交后代和回交群体的Pi1、Pi2和Pigm基因相关分子标记检测,发现抗稻瘟病基因Pi1、Pi2和Pigm已成功导入到桂R1703中,筛选获得7个携带有抗稻瘟病基因且抗性和农艺性状综合表现优良的导入株系,表现出较强的稻瘟病抗性。单基因导入系中,抗稻瘟病基因的抗性效应排序为为Pigm>Pi2>Pi1;双基因和三基因导入系的稻瘟病抗性均强于单基因导入系,尤其以三基因导入系抗性最强,不同基因聚合的抗性效应排序为Pi1+Pi2+Pigm>Pi2+Pigm>Pi1+Pigm>Pi1+Pi2。7个瘟病抗性基因导入株系与桂R1703在穗长和千粒重方面无显著差异(P>0.05,下同),有2个瘟病抗性基因导入系的株高显著高于桂R1703(P<0.05,下同);有1个瘟病抗性基因导入系的单株有效穗显著高于桂R1703;有3个瘟病抗性基因导入系的单穗总粒数显著高于桂R1703;有5个瘟病抗性基因导入系结实率显著低于桂R1703;有2个瘟病抗性基因导入系的单株产量显著低于桂R1703;有4个瘟病抗性基因导入系的单株产量显著高于桂R1703。【结论】通过分子标记辅助选育可有效聚合多基因(Pi1、Pi2和Pigm基因),使恢复系桂R1703的稻瘟病抗性得到明显提升,获得一系列抗稻瘟病且与亲本其他性状相近的遗传材料,可作为亲本材料用于选育抗病优质的杂交稻。

白三叶杂交F1代群体的表型鉴定及SSR分析

早期快速鉴定白三叶(Trifolium repens L.)F1杂交子代,获取真杂种对白三叶优良品系的培育和遗传学研究具有重要的意义。本文针对两个白三叶亲本及55个杂交F1的6个表型性状进行分析,绘制聚类热图,再选用3对特异性SSR引物鉴定杂交F1代的真实性。结果表明,在聚类热图中57个株系可以根据亲本的表型性状划分为父本型和母本型。筛选出的19对SSR引物共扩增共得到清晰可辨条带281条,多态性条带137条,多态位点占比为48.41%,每个SSR位点的PIC在18.49%~43.58%之间,平均值为34.73%。其中3对特异性引物在55个杂交后代中共鉴定出53个真杂种,真杂种比率为96.36%,与UPGMA聚类分析结果基本一致。19对SSR分子标记引物具有较高的多态性,可直接用于白三叶遗传多样性分析、杂种鉴定等相关研究,鉴定到的白三叶F1代真杂种为后续育种工作奠定重要基础。

中国荷斯坦奶牛CSN3基因多态性检测及其与产奶性状的关联分析

旨在研究安徽省中国荷斯坦奶牛群体κ-酪蛋白(CSN3)基因的多态性及其对奶牛生产性状及奶品质的影响。通过PCR克隆CSN3基因cDNA,使用DNA测序法检测402头中国荷斯坦奶牛CSN3基因的单核苷酸多态性(SNPs)位点,进行群体遗传信息分析并将检测出的SNPs位点基因型与奶牛产奶性能进行关联分析。结果显示:在中国荷斯坦奶牛CSN3基因CDs区序列中发现2个突变位点,即13068 bp处C/T替换,13124 bp处A/G替换。g.13068C>T位点CC型奶牛的基因型频率为0.52,日均产奶量比CT型奶牛高且差异极显著(P<0.01);TT型奶牛乳脂率最高,比CC型奶牛高且差异极显著(P<0.01),CT型奶牛乳脂率比CC型奶牛高且差异显著(P<0.05),CT型奶牛乳蛋白率最高,TT型奶牛牛奶尿素氮、群内级别指数(WHI)含量高于其他2个基因型奶牛,但差异均不显著。g.13124A>G位点AA型奶牛乳蛋白率比AG型奶牛高且差异显著(P<0.05);AG型奶牛日均产奶量比AA型奶牛高,乳脂率比AA型低,体细胞数比AA型高,牛奶尿素氮及WHI含量低于AA型,但均差异不显著。结论:g.13068C>T位点可作为中国荷斯坦奶牛产奶量及乳脂率的分子标记,g.13124A>G位点可作为中国荷斯坦奶牛乳蛋白率的分子标记,CSN3基因可能是影响中国荷斯坦奶牛产奶性能的主效或候选基因。

稻瘟病抗性基因Pi2、Pita的特异KASP标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2和Pita是对华南稻区稻瘟病生理小种具有广谱抗性的基因,对水稻的稻瘟病抗性育种具有重要应用价值,开发一套高效的鉴定方法有利于提高水稻抗病品种培育效率。【方法】根据高抗稻瘟病品种‘黄广油占’与高感稻瘟病品种‘广陆矮4号’在Pi2基因的第787位、第788位密码子上的变异GCA GGA/GTG TTA,以及高抗稻瘟病国际稻种质资源Tetep与高感稻瘟病地方种质资源丽江新团黑谷在Pita基因第6 640位碱基上的变异G/T,基于竞争性等位基因PCR(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)标记技术原理,开发抗稻瘟病基因的分子标记。【结果】开发了两个抗稻瘟病基因Pi2和Pita的功能位点KASP标记(W-Pi2、W-Pita),利用标记对广东省农业科学院水稻研究所培育的常规稻、香稻、杂交稻新品种进行检测,筛选出抗性品种19个,其中单个基因检测为抗病等位基因型的水稻品种有13个,两个基因均为抗病等位基因型的品种有6个,比较两个标记结果,Pi2抗性等位基因在育成品种中的频率高于Pita抗性等位基因频率。综合所有结果,表明2个标记可在早期(种子或苗期)检测育种材料抗稻瘟病基因Pi2和Pita的等位基因型,无需将育种材料种植到病圃鉴定即可筛选出抗病单株。【结论】利用开发的KASP功能分子标记W-Pi2、W-Pita能够较好区分不同抗性的水稻亲本品种,可清楚区分水稻育种材料间不同的等位基因型,对育种材料进行准确筛选。

小麦茎基腐病抗性位点研究进展

对小麦茎基腐病(FCR)抗性位点研究进行综述。目前,在小麦所有的21条染色体上定位了140个抗性QTL,含10个抗性基因,虽然报道的抗性位点很多,但主效位点不明确,严重影响小麦FCR抗性改良进程。分析了小麦FCR抗性位点研究中的主要问题,提出了统一抗性鉴定标准、增强成株期抗性研究等建议,以明确抗FCR主效位点/基因并开发分子标记,通过分子标记辅助选择促进FCR抗性改良进程。

玉米籽粒皱缩突变体sh2019的分子标记初步定位

玉米籽粒作为光合产物的重要贮藏器官,其发育直接影响百粒重和产量。本研究以玉米籽粒皱缩突变体sh2019、野生型玉米自交系Mo17及两者的杂交F_(2)代为材料,进行表型分析、遗传分析和分子标记初步定位。结果表明,突变体sh2019籽粒干瘪,种皮皱缩,百粒重和出苗率均比野生型显著下降,分别下降43.55%和69.56%。遗传分析发现突变体sh2019的籽粒皱缩表型受1对隐性核基因控制。利用F_(2)分离群体借助集团分离分析法进行的分子标记定位结果表明,sh2019基因被定位于玉米3号染色体上约30.18 Mb的物理距离内。本研究结果可为开展sh2019基因的精细定位及分子标记辅助育种奠定基础。