双孢蘑菇性亲和性相关分子标记的初步筛选

以传统的形态 ,生理生化分析和最新的DCS -PDMA性亲和性测定方法为基础 ,结合群体分离分析和RAPD技术对来源于同一双孢蘑菇异核体菌株的 12个不育同核原生质体个体进行分析 ,筛选与性亲和性相关的分子标记。研究结果表明 ,供试的 12个不育同核原生质体个体被分成两大类性亲和性类型 ,其中一类 (A+ )包括不育同核原生质体个体B、C、D、E、F、G、H、I、J、L ,另一类 (A-)则仅仅包括不育同核原生质体个体K和M ,同时筛选到一个与性亲和性相关的分子标记OPA16 150 0 。从而为间接地利用双孢蘑菇本身特有的交配型作标记来指导杂交育种工作和进一步将其性亲和性基因定位分离克隆奠定了坚实的基础。

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。

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。

基于生物信息学与分子对接技术探讨苦参通过调节免疫相关基因治疗溃疡性结肠炎的分子机制

目的:基于生物信息学和分子对接技术,探讨苦参治疗溃疡性结肠炎(UC)的药理作用机制。方法:通过中药系统药理学数据库与分析平台及相关文献获取苦参的成分靶点信息,应用GEO数据库中的数据集(GSE206285)获取UC差异表达基因,通过免疫相关基因(IRGs)数据库收集IRGs,再利用STRING平台进行蛋白质-蛋白质相互作用分析,筛选苦参通过调节IRGs的表达治疗UC的核心靶点。通过Metascape平台对相关基因进行富集分析,最后将苦参中主要活性成分与核心靶点进行分子对接验证。结果:苦参通过调节免疫相关蛋白治疗UC的潜在活性成分为槲皮素、木犀草素、刺芒柄花素、8-异戊烯基-山柰酚、菜豆素、怀特酮、大豆抗毒素、高丽槐素、苦参素和苦参碱;核心靶点为基质金属蛋白酶(MMP)9、白细胞介素(IL)1β、CXC趋化因子配体8(CXCL8)、过氧化物酶体增生激活受体γ(PPARG)、前列腺素内过氧化物合成酶2(PTGS2)和IL-6;参与的信号通路为癌症相关通路、脂质与动脉粥样硬化通路、AGE-RAGE信号通路、IL-17信号通路以及肿瘤坏死因子信号通路等;MMP9与怀特酮的结合能为-42.7 kJ/mol;PPARG与菜豆素的结合能为-41.9 kJ/mol;MMP9与木犀草素、PTGS2与木犀草素、PTGS2与菜豆素、PTGS2与大豆抗毒素的结合能均为-40.6 kJ/mol。结论:本研究探讨了苦参通过调节IRGs治疗UC的潜在机制,为苦参临床应用的拓展及UC新的治疗策略提供理论基础。

基于SCAR分子标记和倍性鉴定兰属花卉的研究

基于特异性片段扩增(SCAR)和倍性鉴定兰属花卉,为杂交育种亲本选配奠定基础,以兰属花卉的27个大花蕙兰和31个国兰品种为试材,通过SCAR分子标记和流式细胞仪进行亲缘关系和倍性检测,构建系统进化树。SCAR分子标记构建的系统进化树结果显示:58个品种聚为3支,第1支包括8个大花蕙兰品种(福娘、523、红袍等)和16个国兰品种(碧龙红素、汗血宝马、出水芙蓉等),第2支为11个大花蕙兰品种(金玉满堂、日本香兰、红双喜等)和6个国兰品种(一代天骄、春兰麻壳素、如意素荷等),第3支包括8个大花蕙兰品种(616、黄金岁月、杨贵妃等)和9个国兰品种(碧龙奇莲、西蜀道光、大雪素等);倍性鉴定结果显示:27个大花蕙兰品种中有7个二倍体(日本樱花、绿翡翠、梦境等)、16个三倍体(黄金岁月、蝶影、日本香兰等)、4个四倍体(英雄、523、福娘等)。部分大花蕙兰和国兰品种亲缘关系较近,可用作杂交育种亲本,但由于大花蕙兰倍性较为丰富。因此,大花蕙兰作为杂交育种亲本,选配时需进行倍性鉴定。综上,SCAR分子标记能高效、全面和精准鉴别兰属花卉间的亲缘关系,结合倍性鉴定,可为高效杂交育种奠定基础。

马铃薯主栽品种抗马铃薯金线虫鉴定及抗性分子标记检测

[目的]马铃薯金线虫(Globodera rostochiensis)是国际公认的重要检疫性有害生物,目前已在云南、贵州、四川3省7县(市)发生危害,产区内多个种薯基地受到传播威胁。通过西南地区马铃薯主栽品种对马铃薯金线虫的抗性鉴定、分子标记检测及田间抗性评价,明确已知抗病基因的分布情况,为该地区马铃薯金线虫应急防控、抗病品种合理布局和良种推广提供依据。[方法]利用云南马铃薯金线虫群体对15份马铃薯主栽品种进行室内盆栽接种,计算最终单株孢囊数和相对感病性,根据抗性等级划分标准进行抗性评价;同时利用57R和TG689分子标记鉴定抗马铃薯金线虫H1,以β-胡萝卜素羟化酶基因的BCH分子标记为对照;并于2020年和2021年在云南省昭通市开展两年度的田间试验,在播种前和收获后分别采集土壤样品并分离孢囊,计算播种前初始群体密度(Pi)、最终群体密度(Pf)及平均繁殖系数(Pf/Pi)。马铃薯现蕾至始花期测定株高,收获时测定产量。[结果]15个马铃薯主栽品种中的云薯505、宣薯5号、会薯15号、会薯19号以及云薯304共5个品种为高抗品种,马铃薯金线虫基本不能在这些品种上繁殖;丽薯6号、宣薯6号为中感品种;其余8个为高感品种,尤其是会-2、丽薯15号以及宣薯8号的平均繁殖系数高于感病对照品种会薯16号(Pf/Pi=17.15)。两个H1基因鉴定分子标记结果大致相同,5个马铃薯品种,即云薯505、宣薯5号、会薯15号、云薯304和宣薯6号含H1。马铃薯金线虫的繁殖系数在田间抗/感马铃薯品种上具有显著性差异,抗性等级为9的高抗品种田间平均繁殖系数在2021年(0.04-0.12)和2022年(0.05-0.14)均<1.00,表明高抗品种种植后线虫田间群体密度有一定程度的降低。高感品种平均繁殖系数在2021年(1.18-2.75)和2022年(1.76-3.24)均>1.00,高感品种种植后田间线虫种群数量增加。不同品种间株高和产量差异显著(P<0.05),5个高抗品种株高的均值在两年间均显著高于8个高感品种。宣薯5号、会薯15号和会薯19号产量最高,两年度分别为51.67-56.48和33.28-40.57 t·hm^(-2),会-2产量最低。[结论]西南混作区主栽马铃薯高抗品种对马铃薯金线虫具有优良抗性,主要携带H1抗病基因且能够显著减少田间马铃薯金线虫群体密度。高抗品种中宣薯5号、会薯15号和会薯19号为高产抗病良种,云薯304为富锌薯片加工型品种。亟待根据马铃薯金线虫的发生分布,进一步有针对性地扩大对主栽品种抗性水平的鉴定。

水稻中八个稻瘟病抗性基因特异分子标记的开发及应用

【目的】为了明确水稻亲本的稻瘟病抗性基因组成,并有效地应用于水稻抗性育种,开发不受遗传背景限制的分子标记至关重要。这些分子标记能够精确地识别亲本中的抗性基因,为分子辅助育种提供重要的工具。【方法】发掘抗性基因编码区在155份水稻材料中等位基因的核苷酸多态性位点,在特异性最强位点开发分子标记。【结果】经多重阳性及阴性对照或部分结果的重测序检验,为Pit、Pish、Pib、Pid3、Pi5、Pia、Pi54和Pita2/Ptr等8个抗性基因开发了有效的分子标记,并明确这些抗性基因在109个四川盆地常用育种亲本中的组成。其中,Pia基因不存在于这些亲本中,Pit、Pish、Pi54、Pid3、Ptr/Pita2、Pi5和Pib基因分别存在于3.67%、13.76%、14.68%、18.35%、24.77%、26.61%和38.53%的亲本中。另外,有21.10%的水稻亲本不含这些基因,35.78%的亲本只含有1个抗性基因,43.12%的亲本聚合了2~4个抗性基因。

分子标记辅助选择Pigm基因改良水稻不育系桃农1A的苗瘟抗性

为了改良桃农1B和桃农1A的苗瘟抗性,以携带广谱持久抗稻瘟病基因Pigm的中国地方水稻品种谷梅4号为供体亲本,先后以三系保持系桃农1B及其不育系桃农1A为受体亲本,利用与Pigm紧密连锁共显性DNA标记T9E3开展辅助选择育种。T9E3在桃农1B或桃农1A基因组中的PCR扩增条带约为2 000 bp,而对谷梅4号基因组的扩增产物大小为926 bp,多态性稳定;采用来自国内外不同稻区的32份稻瘟菌菌株室内接种苗瘟,桃农1B和桃农1A抗性频率均为9.38%,谷梅4号与改良系抗性频率均为90.63%;田间天然病圃鉴定桃农1B和桃农1A苗瘟8级,而改良系和供体亲本谷梅4号苗瘟均为0级。通过T9E3辅助选择、田间病圃筛选和室内接种鉴定,初步获得了3份高抗稻瘟病的改良不育系(桃农1A-Pigm-1—桃农1A-Pigm-3)及其保持系(桃农1B-Pigm-1—桃农1B-Pigm-3),进一步通过不育特性、农艺性状与产量结构调查分析,从中遴选出1个高抗稻瘟病、不育性稳定、包颈率低、农艺产量性状优良的优异不育系桃农1A-Pigm-2及其配套保持系桃农1B-Pigm-2。桃农1A-Pigm-2不育度和不育株率均为100%,典败花粉约占60%、圆败花粉约占40%,柱头外露率高达71.1%,包颈粒率仅为33.6%;桃农1B-Pigm-2播始历期为69 d,株高76.2 cm,主穗穗长28.1 cm,单株有效穗数15.8穗,单穗总颖花数115.3个,千粒质量27.7 g。实现了桃农1A和桃农1B苗瘟抗性及其他性状的综合改良,为三系杂交水稻育种应用创制了新的亲本材料。

黄淮海麦区部分小麦品种的抗旱性评价及相关分子标记的有效性验证

为研究黄淮海麦区小麦品种的抗旱性,对黄淮海麦区46个小麦品种萌发期的抗旱性进行鉴定,验证3个抗旱性相关分子标记的有效性,并利用分子标记检测抗旱性相关基因1-feh-w3、TaDreb-B1、TaNRX-B1的单倍型分布。结果显示,供试材料的平均相对发芽率为64.8%,变化范围为30.7%~95.4%,中等及以上抗旱性等级小麦品种占比84.8%。1-feh-w3基因的Westonia type单倍型平均相对发芽率显著高于Kauz type单倍型,但与相对发芽率相关性并不显著。TaNRX-B1基因的TaNRX-B1a单倍型平均相对发芽率显著高于TaNRX-B1b单倍型,且与相对发芽率显著相关。TaDreb-B1基因的TaDreb-B1a单倍型平均相对发芽率显著高于TaDreb-B1b单倍型,品种占比达到95.7%,在小麦抗旱性中起重要作用,与相对发芽率相关性也不显著。单倍型组合Westonia type/TaDreb-B1a/TaNRX-B1a的平均相对发芽率最高,为76.79%。筛选出抗旱性较好的小麦品种14个,分别为徐麦36、中植0914、囤麦127、洛麦26、百农418、齐民7号、丰德存麦20、丰德存麦12、丰德存麦1号、赛德麦7号、驻麦328、周麦32、国红3号和迁麦088,可以在小麦育种中作为抗旱种质加以利用。

48份小麦品种(系)抗条锈病和条锈病基因的分子标记检测及其抗性评价

为明确宁夏小麦品种(系)对小麦条锈病和赤霉病的抗病水平,采用与已知抗病基因紧密连锁的特异性标记法对48份小麦材料进行分子标记检测,并对供试小麦品种(系)进行系谱分析。通过对抗条锈病和抗赤霉病典型代表基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Yr30和Fhb1进行检测,并对其在宁夏小麦中的分布频率进行分析。结果表明,在48份参试品种(系)中,分别含有Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Yr30抗性基因的小麦材料有41、15、5、16、20、45、26份,占供试材料的85%、31%、1%、33%、41%、93%、54%;在所测的小麦品系中有42份供试材料携带Fhb1基因,占供试材料的87%。本研究,通过选用中国宁夏48份典型小麦品种(系)进行抗条锈病和赤霉病的分子标记检测,为作物育种和遗传研究提供有效遗传信息。

基于转录组测序探索口腔扁平苔藓局部激素治疗敏感性相关分子特征

目的:探索影响口腔扁平苔藓(oral lichen planus,OLP)局部糖皮质激素治疗敏感性相关分子。方法:本研究为前瞻性研究,纳入2019年11月至2023年3月就诊于北京大学口腔医院口腔黏膜科28例有症状的OLP患者,采用0.1 g/L(mg/mL)地塞米松局部涂擦,每日3次,每次1 min,治疗4周后根据其临床效果(体征记分、疼痛症状记分、口腔健康程度量表)将OLP分为激素有效组和激素无效组。治疗前收集受试者口腔黏膜组织,提取组织总核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)后进行转录组测序。对测序获得的基因表达数据,使用R软件中的DESeq2包进行差异分析,基于超几何分布算法对差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析,从而筛选可能影响局部地塞米松治疗敏感性的相关分子。结果:28例OLP患者经过局部地塞米松治疗4周后,13例患者在治疗前后客观体征记分分别为7.0(4.5,9.0)和5.0(3.0,6.3),疼痛症状记分分别为5.0(2.0,5.5)和2.0(0.0,3.5),口腔健康影响程度分别为5.0(3.5,9.0)和1.0(0.0,5.0),均显著降低(P<0.01)(有效组),15例患者治疗后上述指标与治疗前差异无统计学意义(无效组),两组患者的一般情况及治疗前疾病严重程度差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者转录组学测序共鉴定出499个DEGs,其中有效组中274个基因上调,225个基因下调。KEGG富集分析显示有效组上调基因显著富集于白细胞穿血管内皮迁移通路(CLDN8、CTNNA3、MYL2、MYLPF),而下调基因显著富集于肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白介素-17(interleukin-17,IL-17)、核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)及皮质醇合成和分泌信号通路。结论:CLDN8、CTNNA3、MYL2、MYLPF高表达的OLP患者对局部糖皮质激素治疗效果较好,而对TNF、IL-17、NF-κB等炎症通路相关基因及皮质醇合成分泌相关基因高表达的患者治疗效果较差。

阿拉尔棉田烟粉虱捕食性天敌的SCAR分子标记检测

为了明确阿拉尔垦区棉田烟粉虱种群隐种以及烟粉虱捕食性天敌种类,采集阿拉尔十二团棉田中的烟粉虱及烟粉虱捕食性天敌,利用B-F/B-R、Q-F/Q-R特异性引物检测烟粉虱隐种类型,利用烟粉虱TB-F94585/TB-R 94585特异性引物检测捕食性天敌肠道内是否存在烟粉虱DNA。结果表明:新疆阿拉尔垦区烟粉虱为MED隐种,初步发现烟粉虱的捕食天敌共有4目5科,包括多异瓢虫成虫、多异瓢虫幼虫、东亚小花蝽、中华草蛉幼虫、黄褐新园蛛、灌木新园蛛、直伸肖蛸。利用SCAR分子标记技术可以快速检测阿拉尔垦区烟粉虱捕食性天敌种类。

外周血液中脂筏标记蛋白表达水平与重性抑郁障碍全病程相关性的研究

目的探讨外周血液中脂筏标记蛋白(FLOT)1表达水平与重性抑郁障碍(MDD)全病程的相关性,以及是否能起到预测MDD复发与难治性MDD的作用。方法选取福建省福州神经精神病防治院2022年9月至2023年8月收治的100例MDD患者为试验组,以同期50名健康体检者为对照组。分别采取不同时期(急性期、巩固期、稳定期)MDD患者及对照组的外周血样本,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法测定外周血单核细胞FLOT1表达水平,分析FLOT1表达水平变化与生活事件(主要为负性事件)的相关性。结果试验组FLOT1 mRNA相对表达量高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);与治疗前比较,试验组治疗后的FLOT1 mRNA相对表达量明显下降,差异有统计学意义(P<0.05);试验组急性期的FLOT1 mRNA相对表达量明显高于巩固期与稳定期,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组急性期汉密顿抑郁量表-17(HAMD-17)评分均高于巩固期、稳定期,差异有统计学意义(P<0.05);稳定期与巩固期比较,差异无统计学意义(P>0.05)。FLOT1 mRNA相对表达量与MDD患者不同时期的HAMD-17评分呈正相关(P<0.05),FLOT1 mRNA相对表达量与负性事件刺激量、生活事件应激总分呈正相关(P<0.05)。结论外周血液中FLOT1表达水平与MDD全病程有相关性,可能是MDD发病的一种生物学标志物。

重症胰腺炎患者血清载脂蛋白B/载脂蛋白A1、微管相关蛋白1-轻链3和细胞间黏附分子-1水平在预测并发感染性胰腺坏死中的价值

目的观察重症胰腺炎(SAP)患者血清载脂蛋白B与载脂蛋白A1比值(ApoB/ApoA1)、微管相关蛋白1-轻链3(MAP1-LC3)及细胞间黏附分子-1(ICAM-1)水平,并分析其与患者并发感染性胰腺坏死(IPN)的关系和预测价值。方法选取2019年1月至2022年1月于该院收治的172例SAP患者作为SAP组。收集临床资料及外周静脉血标本,检测患者血清ApoB/ApoA1、MAP1-LC3和ICAM-1水平,同期选取该院70例体检健康者作为对照组。比较SAP患者与体检健康者的血清ApoB/ApoA1、MAP1-LC3和ICAM-1水平差异;根据SAP患者后续有无并发IPN分为IPN组和非IPN组。采用单因素及多因素分析比较两组患者临床资料,分析血清ApoB/ApoA1、MAP1-LC3、ICAM-1水平及其他相关因素与SAP患者并发IPN的关系;并通过绘制受试者工作特征(ROC)曲线,分析血清ApoB/ApoA1、LC3和ICAM-1水平用于预测SAP患者并发IPN的价值。结果SAP组血清ApoB/ApoA1、MAP1-LC3、ICAM-1水平均高于对照组(均P<0.05);单因素分析显示,IPN组ApoB/ApoA1、MAP1-LC3及ICAM-1水平均高于非IPN组(均P<0.05),多因素分析显示,ApoB/ApoA1(β=2.309,P=0.027)、MAP1-LC3(β=5.447,P=0.037)及ICAM-1(β=0.039,P=0.045)水平均是SAP患者并发IPN的影响因素。血清ApoB/ApoA1、MAP1-LC3及ICAM-1水平预测SAP患者并发IPN的曲线下面积(AUC)分别为0.761(95%CI:0.683~0.840)、0.765(95%CI:0.681~0.848)、0.882(95%CI:0.829~0.935);灵敏度分别为76.1%、68.7%、71.6%,特异度分别为61.0%、89.5%、91.4%。联合预测的AUC为0.957,灵敏度为85.1%,特异度为96.2%。结论血清ApoB/ApoA1、MAP1-LC3、ICAM-1水平是SAP患者并发IPN的影响因素,并发IPN的患者ApoB/ApoA1、MAP1-LC3和ICAM-1水平更高,这些指标对于预测SAP患者并发IPN具有一定的价值。

肥大细胞在特应性皮炎发病中的作用及相关治疗进展

特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)发病机制复杂,多种细胞参与其发病过程。肥大细胞主要分布于皮肤和黏膜,是多种变态反应性疾病的重要效应细胞,但肥大细胞在AD发病机制中的作用尚不完全明确。研究表明,肥大细胞主要通过“IgE-FcεRI-组胺”途径和“MrgprB2/X2-类胰蛋白酶”途径在AD的发病中发挥作用,同时肥大细胞还释放多种2型炎症相关细胞因子进一步促进AD的免疫失衡。本文主要回顾近年来肥大细胞在AD发病机制中的研究及相关治疗进展,以期为AD的治疗与管理提供新思路。

鱼类性别特异分子标记筛选及分子性控育种研究现状与展望

本文系统介绍了鱼类性别特异分子标记筛选的研究历程、分子标记辅助性控育种的研究进展及展望。首先,作者回顾了我国鱼类性别特异分子标记的研究历程,包括探索期(2001—2006年),突破期(2007—2012年)和快速发展期(2013—2023),其中在突破期重点描述了半滑舌鳎、黄颡鱼等性别特异分子标记的发现,为我国鱼类性别决定机制研究和性控育种提供了重要技术手段。其次介绍了分子标记辅助性控育种的研究进展,采用性别特异分子标记辅助培育出半滑舌鳎“鳎优1号”,黄颡鱼“全雄1号”、“全雄2号”等新品种,极大的推动了我国鱼类性别控制育种研究工作。最后,文章对我国鱼类性别特异分子标记筛选和分子标记辅助性控育种的未来发展方向进行了展望,提出今后应从持续开发养殖鱼类性别特异分子标记、强化鱼类性别特异分子标记筛选方法创新、优化鱼类性别特异标记的应用方法等方面加强鱼类分子标记辅助性控育种的研究。

东北春小麦抗秆锈病基因Sr31的分子检测及其抗性分析

为促进东北春小麦抗性育种,利用与抗秆锈病基因Sr31连锁的分子标记SCSS30.2和iag95,对300份东北春小麦抗秆锈病基因进行分子检测及抗性分析。结果表明,在300份春小麦品种中,有8份小麦品种被检测到含有iag95或SCSS30.2分子标记,含有抗秆锈病Sr31基因,而小麦品种农林45号中只鉴定到了含有iag95标记,钢09-558中只鉴定到了含有SCSS30.2标记。通过ω-sec标记,发现9.67%的供试材料含有1BL/1RS易位系。其中,同时携带与抗性基因Sr31连锁的两个标记SCSS30.2和iag95的8份材料,均被检测到含有1BL/1RS易位系。田间抗性鉴定进一步表明,被SCSS30.2检测到的9个材料中,除黑春1号外,其余材料在田间均表现出了极强的抗病性。而仅被iag95标记检测到的农林45号,对21C3CTHQM和34MKGQM两类生理小种均表现为感病。本研究成功鉴定出携带Sr31基因及1BL/1RS易位系的小麦材料,可作为小麦抗病育种材料进一步利用。

大豆CMS-RN型不育系育性恢复基因GmRf1的初步鉴定及其分子标记开发

在大豆杂种优势利用中,主要基于三系法进行杂交大豆品种选育。恢复系作为杂交种的父本,其所含的育性恢复(Rf,restorer-of-fertility)基因起决定作用。前期对大豆RN型细胞质雄性不育恢复系的育性恢复基因GmRf1进行了精细定位。本研究在此基础上,对GmRf1定位区间内的候选基因进行功能注释、亚细胞定位预测、序列比对和差异表达分析,明确了Glyma.16G161900基因在恢复系JLR230中所编码的1个576个氨基酸的PPR(Pentatricopeptide repeats)蛋白为GmRf1。进一步对含有GmRf1的对照材料Williams82与母本不育系JLCMS204A进行测交及F_(1)植株花粉育性鉴定,验证了GmRf1可以恢复CMS-RN型不育系育性。最后利用GmRf1在亲本间存在的单核苷酸突变位点,开发了功能性分子标记Rf1-dCAPS-2和Rf1-dCAPS-3。上述研究将为今后通过分子标记筛选或辅助选育含GmRf1基因型材料,以及通过基因工程手段创制新型恢复系奠定了理论和技术基础。

分子标记辅助选择Pi9基因改良水稻不育系桃农1A稻瘟病抗性

以籼稻品系75-1-127为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系桃农1B及其不育系桃农1A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性InDel标记CoInDF_(1)R_(2)开展MAS回交育种以定向改良桃农1A稻瘟病抗性。分子标记CoInDF_(1)R_(2)在75-1-127基因组中扩增出1条大小为354 bp的条带,而在桃农1B和桃农1A基因组中扩增条带大小约为470 bp。分别以75-1-127与CO39作为抗病对照与感病对照进行室内人工接种,得到桃农1A、桃农1B及其改良不育系和保持系的抗菌谱,结果显示,75-1-127的抗性频率为86.67%,桃农1A与桃农1B的抗性频率均为6.67%,而改良不育系桃农1A-Pi9及其保持系桃农1B-Pi9的抗性频率同75-1-127,且田间病圃表现高抗苗瘟。经田间不育特性、农艺性状与产量结构调查分析,育成1个高抗稻瘟病、不育性彻底且稳定、柱头外露率高、包颈粒率低、农艺产量性状优良的新不育系桃农1A-Pi9-1及其配套保持系桃农1B-Pi9-1,实现了桃农1A稻瘟病抗性的定向改良。

小白菜自交不亲和性相关基因的分子标记开发

以自交亲和系WS-199和自交不亲和系WS-85为亲本杂交获得的F_2分离群体为供试材料,采用BSA法结合SNP芯片技术,筛选出与自交不亲和性相关的SNP标记,并将SNP差异位点序列信息与白菜基因组序列进行比对分析,并进一步开发SSR标记,共获得了与自交不亲和性相关的SSR分子标记BrA1-2、BrA1-3和BrA1-14,为分子标记辅助自交不亲和性杂交种生产提供技术支持。