菜用型和果用型番木瓜表型性状表达差异性分析

为了给番木瓜品种DUS(特异性、一致性和稳定性)测试操作手册制订和测试指南修订提供依据,以为开展不同类型番木瓜种质创制及评价打下基础,对3个菜用型和3个果用型番木瓜品种的49个表型性状进行观测分析,比较菜用型和果用型番木瓜,及同类型不同品种间表型性状表达差异性。结果表明,菜用型和果用型番木瓜在果实纵径、果实形状、单果质量等24个性状上存在明显差异,且明显差异性状主要集中在果实完熟期,其中果实形状、单果质量、果实中部空腔形状等17个性状达到极明显差异。菜用型和果用型番木瓜品种间均在叶柄花青甙显色强度、花冠长度、果实纵径等14个性状上存在明显差异,可将其确定为菜用型和果用型番木瓜差异化表达的表型性状,并作为区分两者的主要性状。菜用型番木瓜品种间均在植株始花高度、株高、叶柄长度等4个性状上存在明显差异,可将其作为区分菜用型番木瓜品种的主要性状。这些差异性状可为修订番木瓜DUS测试指南提供参考。

单细胞精度的表达数量性状位点研究进展

表达数量性状位点(expression quantitative trait loci,eQTL)表示控制基因表达量的遗传变异位点。eQTL分析是后全基因组关联研究时代鉴定疾病相关遗传位点功能的重要方法,且取得了诸多重要发现。传统的eQTL分析基于全基因组测序结合整体RNA测序技术,细胞间差异的基因表达水平会被掩盖,从而无法鉴定细胞类型或状态依赖的eQTL,因此也难以解析特定环境下疾病相关遗传变异位点。近年来,随着单细胞转录组测序技术的发展和应用普及,基于单细胞转录组测序的eQTL (single-cell RNA sequencing-based eQTL,sc-eQTL)研究技术逐渐成为热点,其优势在于可以充分利用单细胞测序的分辨率和颗粒度挖掘细胞类型、细胞状态以及细胞动态依赖的表达变异位点,显著提升解析基因表达关联的遗传变异位点的能力,对人们探究复杂器官的形成以及疾病的发生、发展、干预和治疗具有重要意义。本文主要从sc-eQTL研究的发展、设计方案、建模策略以及面临的挑战等诸多方面综述近年来的研究进展,以期为科研工作者挖掘致病位点,解析基因调控提供全新的视角。

设施栽培对玉米DUS测试性状及产量相关性状表达的影响

本研究以露地栽培为对照,探究大棚设施栽培对玉米新品种特异性、一致性和稳定性(简称DUS)测试性状及产量相关性状表达的影响,以‘香花糯6号’和‘新华珍303’2份玉米种子为材料。结果表明:大棚设施栽培条件下,2份材料的质量性状、假质量性状、目测型数量性状的表达均无显著差异,而测量型数量性状的表达有不同程度的差异;此外,糯玉米的穗粒重降低了14.9%,而其百粒重提高了13.6%,但甜玉米的穗粒重和百粒重都有所降低。

不同氮肥条件下水稻DUS测试性状表达的差异性

为了研究不同氮肥用量对水稻DUS测试性状表达结果的影响,选取了3种不同类型的水稻品种,通过4种不同氮肥处理方案,依据《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南水稻》规定的相关性状,研究水稻测试中不同类型性状田间表达的变化差异,为水稻DUS测试种植管理规范的制定提供理论依据。同时,通过探讨这些性状表达得是否稳定,为水稻DUS测试结果判定提供参考。

应用基因表达数量性状基因座定位(eQTL)研究PINK1表达调控

Pink 1基因编码定位于线粒体上的丝/苏氨酸激酶(即PARK6),为常染色体隐性遗传性帕金森病(Parkinson's disease,PD)连锁的基因.该基因在遗传性和散发性PD的发病中起重要作用,但其发病机理尚未明确.本研究以近交系C57BL/6J(B6)和DBA/2J(D2)小鼠制作MPTP诱导的PD鼠为模型,借助基因表达数量性状基因座(eQTL),结合分子生物学方法,分析Pink1的表达调控.结果显示,Pink 1基因在PD模型组中表达显著升高.区间连锁分析检测显示,引起Pink 1基因表达水平差异的染色体区域,定位于4号染色体上,距Pink 1基因自身5 Mb范围之类,属于顺式调节eQTL.Pearson相关分析表明,在BXD基因重组近交系(recombinant inbred,RI)小鼠脑中,Camk2n等30个基因的表达与Pink 1基因高度相关,相互间可能存在一定的协同作用.Pink 1基因在行使特定生物学功能时,很可能协同这些基因一起发挥相应的作用,这部分基因是深入研究Pink 1基因在PD发病中分子机制的重要靶点.

整合数字基因表达谱与全基因组关联分析鉴定猪血液性状候选基因

【目的】整合数字基因表达谱与全基因组关联分析鉴定白色杜洛克×二花脸F_2资源群体的血液性状候选基因。【方法】白色杜洛克×二花脸F_2资源群体在(240±3)d屠宰,收集血液于抗凝管中进行血常规检测。利用Illumina 60K SNP芯片对1 020头F_2资源群体进行基因分型。剔除基因型检出率<90%和孟德尔错误检出率>5%的个体。检出率<95%、次等位基因频率<5%、哈代-温伯格检验(HWE)P<5×10^(-6)、与性染色体连锁疑似常染色体的SNP被筛除。利用Illumina GA II测序仪测序对502头F_2资源群体的肝脏进行数字基因表达谱测序。测序得到的原始数据经过滤获得清洁标签后与参考标签数据库比对,将能唯一比对到参考基因序列的清洁标签数量进行标准化处理以获得标准化的基因表达量。每个转录本的表达水平进一步转化为lg2值。在少于20%的个体中表达的转录本被滤去。表型性状和基因表达性状使用R程序包中Gen ABEL内polygentic功能进行性别、批次和亲缘关系的校正。其残差使用R程序包中斯皮尔曼系数评估基因表达水平与表型数据的关联性,设定保守阈值P<5×10^(-4)时调整多重检验。将检测到的表达数量性状位点(eQTL)及其对应基因根据其位置相对照的关系进行绘图。搜寻前期GWAS最高点5.0 Mb区域内eQTL结合GWAS结果进行综合分析。Gene Ontology&KEGG pathway富集分析使用在线工具DAVID。基因共表达网络使用在线工具Gene MANIA进行构建。【结果】白色杜洛克×二花脸F_2资源群体中502个个体的20 108个肝脏转录本通过了质检。当P<5×10^(-4)时鉴别到与血红蛋白(HGB)、红细胞数目(RBC)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)和白细胞数目(WBC)关联的转录本共259个。有34个转录本与一个以上表型关联。用上述血细胞性状关联的转录本进行eQTL定位,当阈值P<10^(-5)时得到304个eQTL,每个转录本映射到1—6个eQTL,其中有35个顺式eQTL,120个反式eQTL。MCH和MCV的顺式eQTL位置重叠位于8号染色体。7号染色体存有数量最多的eQTL,其中多数为反式eQTL。通过eQTL定位确定了KIT为候选基因。Gene Ontology&KEGG pathway富集分析鉴别到与红细胞性状相关的基因KIT、PSEN2和TFRC,与白细胞性状相关的基因THBS1和CYR61。通过整合前期GWAS数据及eQTL定位并建立基因共表达网络,鉴定到与白细胞性状相关的基因RPS10。【结论】利用基于白色杜洛克×二花脸F_2资源群体的eQTL定位并结合前期GWAS数据,鉴别到与红细胞性状相关的基因KIT、PSEN2和TFRC,与白细胞性状相关的基因THBS1、CYR61和RPS10。

大额牛SCD基因多态性及肉质性状的表达

为研究大额牛SCD基因突变与其肉质性状的关系,利用DNA直接测序的方法对大额牛、黄牛的SCD基因进行SNP检测,再应用SPSS及BioEdit软件对SCD基因多态性及肉质性状表达的关系进行分析。结果显示:在大额牛SCD基因中有9个SNP位点,第二外显子2 884bp处发现A→C突变。该基因对其粗脂肪(大额牛背最长肌0.61%,半腱肌0.48%;黄牛背最长肌3.35%,半腱肌2.72%)与粗蛋白(大额牛背最长肌19.48%,半腱肌19.24%;黄牛背最长肌17.75%,半腱肌18.59%)2种肉质性状有显著影响。

水稻温敏间断失绿性状表达机理的研究

水稻温敏突变系 110 3s是一个在特定变温条件下 ,叶片和叶稍部都出现间断失绿性状的叶绿素突变新类型。本文综述了对这一突变新类型的研究结果。

2种栽培模式对辣椒DUS测试性状表达的影响

对比大棚设施栽培和露地栽培4个辣椒测试品种,分别调查分析其33个质量性状及假质量性状和11个数量性状的表达。结果表明:质量性状和假质量性状的表达无显著差异,不同类型辣椒品种在数量性状上存在不同程度的差异,其中叶片长和叶片宽的表达差异达到极显著水平,说明冬春季在海南开展测试工作时,设施栽培与露地栽培对不同类型辣椒的测试性状影响不同,要考虑其性状的充分表达,依据此试验初报,应根据测试品种类型不同而合理利用2种栽培模式的优势开展测试工作。

5龄期的叶质与食桑量对茧丝纤度性状表达的影响

调查了５龄期给与不同叶质的桑叶及控制不同给桑量与食桑时间对茧丝性状表达的影响．结果表明，５龄期食下桑叶的质量和数量直接影响丝蛋白的合成和分泌量，进而影响吐出茧丝的纤度．可通过营养条件的调节。

光温敏雄性核不育水稻性状表达及遗传规律研究

通过两年对光温敏雄性核不育水稻杂交F1、F2 、回交B1代性状表达及遗传规律的研究表明 ,在不同年份 ,不同遗传背景条件下 ,其可育与不育的分离比呈连续性变化 ,从 3∶1～ 0 ,基本表现为控制其不育性的基因为一对光敏感基因和 2对以上的温敏基因。在无温敏基因条件下 ,光敏感基因独立起作用 ,短光表现可育、长光表现不育 ;在有温敏基因参与条件下 ,温敏基因影响光敏基因的正常表达 ,表现为累加效应 ,直至显性上位作用。不同数量的温敏基因在不同生态条件下 ,可以恢复光敏不育基因 ,影响F2 。

甘蔗杂交后代早期世代性状表达的重演力

以３×３ＮＣⅡ设计的９个组合的实生苗世代（ＳⅠ），实生苗宿根世代（ＳⅡＳＣ）和入选的单系新植（ＳⅡＰＣ）为材料，研究了ＳⅠ与ＳⅡＰＣ、ＳⅠ与ＳⅡＳＣ世代间７个重要经济性状的重演力。结果表明重演力在性状间、家系间有较大的差异；ＳⅠ与ＳⅡＳＣ间的重演力要比ＳⅠ与ＳⅡＰＣ间的重演力高；茎径的重演力最高而且稳定，在世代间可高度预测，可在ＳⅠ世代严加选择。其次株高的重演性也较强。有效茎数在ＳⅠ与ＳⅡＰＣ间重演性差，建议推迟到无性世代选择；在实生苗与其宿根世代，有效茎是一个高重演力的性状，说明宿根世代的有效茎数受实生苗世代的强烈影响，锤度的重演力中等偏低，在ＳⅠ世代表达不充分，建议适当放宽选择标准，以免优良基因型的遗失。ＲＯＣ１０×桂７３－１６７、ＣＰ６５－３５７×Ｙａ７３－５１２在ＳⅠ与ＳⅡＰＣ间性状的重演性好，ＣＰ７２－１２１０×桂７３－１６７、ＲＯＣ１０×桂７３－１６７、ＣＰ６５－３５７×Ｙａ８４－１５３在ＳⅠ与ＳⅡＳＣ间重演力强，家系在ＳⅠ与ＳⅡＰＣ、ＳⅠ与ＳⅡＳＣ的重演力好坏之间没有必然的联系。

不同施氮量对小麦DUS测试性状表达的影响

基于探究不同肥力水平对小麦(Triticum aestivum L.)性状表达的影响,为小麦DUS测试工作提供参考,以4份普通小麦品种为试验材料,设置5个施氮量处理,对32个DUS测试性状的表达进行分析。结果表明,不同施氮水平对芒长的表达影响较大,表现出2个代码差异,而质量性状、假质量性状及其他目测型数量性状的表达无差异或相差1个代码;方差分析结果显示,施氮量对不同测量型性状在品种间的影响程度不同,各性状在不同肥力下均表现出显著差异(P<0.05),其中旗叶长、旗叶宽和穗长的表达受施氮量的影响较大,株高、小穗数、穗粒数等性状的表达受影响程度较小,不育小穗数的表达基本无影响。

生态因子对甜玉米穗部性状表达的影响

【目的】探究云南不同生态条件下玉米穗部性状表达的差异,明确纬度、海拔、光照、温度和降水因子对穗部不同性状表达的作用和影响程度。【方法】基于DUS测试技术,在云南省4个玉米生态区,研究2个甜玉米品种的26个穗部性状的表达及其与生态因子的关系。【结果】质量性状“果穗:籽粒颜色数量”的表达稳定;假质量性状“果穗:籽粒顶端主要颜色”“果穗:籽粒背面主要颜色”“果穗:籽粒形状”的差异不大,较适用于品种特异性判定;数量性状“雄穗:小穗密度”“雄穗:侧枝与主轴夹角”“雄穗:一级侧枝数目”“雄穗:侧枝长度”不适合用来判定品种真实性;保山点的生态因子特征较有利于参试甜玉米幼穗分化;出苗—抽雄期,生态因子对果穗和籽粒性状影响显著;出苗—抽丝期,生态因子对雄穗和果穗性状的影响显著。回归模型表明,8个性状模型的决定系数R2较高,能有效地对性状的表达状态进行模拟预测。【结论】不同生态区玉米穗部性状表达情况存在差异,不同性状在不同生态区表达的稳定性不同,因此在进行玉米品种真实性的田间鉴定时,应重点关注表达稳定的质量性状和假质量性状,而大部分数量性状不适用于品种田间鉴定。在进行品种真实性鉴定时,应充分考虑品种的生态适应性,运用回归模型,快速、准确判断出性状的表达状态。

春化处理对蚕豆性状表达的影响

以不同的低温和不同的低温处理时长,处理萌动态和绿体植物态的蚕豆慈蚕1号种苗,处理后移栽入大田,调查春化处理对蚕豆性状表达的影响。结果表明,蚕豆既是绿体植物春化型又是种子萌动春化型的植物。慈蚕1号在3~10℃,温度越低春化处理的效应越强。在0~12 d的处理时间,处理时间越长春化处理的效应越强,随着处理时间的增加,单位处理时间的春化效应减弱。

不同栽培模式对玉米DUS 测试部分数量性状表达的影响

为了探究不同栽培模式对玉米DUS测试部分数量性状表达的影响,以1个甜质型单交种、2个普通型自交系和2个普通型杂交种玉米为试验材料,设置裸地和覆膜滴灌2种栽培模式,分析2种栽培模式下玉米的特异性、一致性和稳定性(DUS)测试部分数量性状表达的结果。结果表明,在覆膜滴灌和裸地不同栽培模式下,玉米雄穗一级侧枝数目与果穗穗行数的性状表达较为稳定;覆膜滴灌的雄穗侧枝长度、叶片长度和宽度、植株高度有增加的趋势;雄穗最低位侧枝以上主轴长度、雄穗最高位侧枝以上主轴长度等6个性状,不同品种的性状表达程度受环境影响各不相同。此外并未发现甜质型单交种、普通型自交系与普通型杂交种玉米性状表达影响程度的不同。

家蚕大卵突变基因的性状表达 4.大卵卵壳的表面构造

用干涉相差显微镜比较观察了正常卵与家零星大卵突然变民（Ge）的卵壳表面构造。1、观察Ge卵前极部、后极部、背腹部各区域的特异构造，与正常卵相同，两者间看不邮大的差异。2、观察卵侧面部位也与正常卵一样呈网眼状构造。但各个区域的大小比正常卵小。换言之包卵皮膜分泌卵壳蛋白质的细胞表面积比正常卵小。3、Ge卵包卵皮膜细胞分泌卵壳蛋白质的表面积小，相反，使包卵皮膜细胞数增加而增大卵形。

高等植物杂交染色体及其杂交基因表达的性状--三论高等植物染色体杂交

染色体杂交技术(CHT)是作者发明的一种无性杂交技术.运用该技术,在特定条件下,供体植株的染色体片段和受体植物的染色体发生整合.经CHT形成的具有杂交染色体的杂合子(Zygote),经过反复的有丝分裂和分化产生新类型植物.新型植物简称Z1,供体和受体植物则分别被命名为Zd和Zr.获得Z1植株是该技术的关键.通常,与Zr相比Z1的表型将发生明显地改变.文中图示了大量植物通过该技术发生了表型的改变.高等植物染色体杂交的本质是基因杂交.首次提出杂交基因的概念.杂合子包含来自于供体植物的基因以及供体植物和受体植物无性杂交形成的融合基因.F1代植物是从Z1的有性自交(或杂交)而来,简称ZF1.许多性状在ZF1、ZF2代发生剧烈分离.文中也详细解释了性状分离和稳定的原因.总之,无性的染色体杂交技术与有性杂交相结合的方法将成为改善多基因调控的性状和创制植物新品种的最有效的育种方法.

基因表达的数量性状基因座分析技术

近年来,人们将遗传学中的数量性状基因座(QTL)定位分析技术和基因组学研究中的基因表达(expression)分析技术联合运用,形成一种新的分析手段,称为"遗传基因组学"[1],即基因表达的数量性状基因座(eQTL)分析技术。与传统QTL技术不同的是,此种分析技术将基因表达水平视为复杂数量性状,进行遗传连锁分析,试图研究基因表达的遗传基础。多项研究揭示:许多基因mRNA水平的差异是可遗传的数量性状[2,4,8,10,11],这使得对其进行遗传连锁分析成为可能;eQTL分为顺式作用eQTL和反式作用eQTL,前者是指某基因调节自身所在基因组区域的mRNA水平的差异,后者是指某基因调节其他基因组区域的mRNA水平的差异,而对反式作用eQTL的分析可以找到控制基因表达的上游候选调控基因,从而使得建立基因表达调控通路成为可能。