水稻抗白叶枯病基因Xa23的RFLP标记定位及其STS标记的转化

用水稻抗白叶枯病基因Xa23的近等基因系CBB23与其感病轮回亲本金刚30(JG30)杂交,构建了包含2562个单株的F2作图群体。用水稻白叶枯病广致病菌系P6进行抗性鉴定表明,F2植株抗感分离比严格符合3∶1。根据日本水稻基因组计划RGP水稻高密度图谱上的RFLP探针对F2群体中的145个感病单株进行RFLP检测和连锁分析,获得了6个与Xa23紧密连锁的RFLP分子标记。其中RFLP标记C1003A靠着丝粒一侧,与Xa23的遗传图距为0.4 cM,为Xa23的图位克隆奠定了重要基础。并将标记C1003A成功地转化为STS标记,为分子标记辅助选择育种(MAS)提供了方便有效的分子标记。

穗发芽率和发芽指数及STS标记Vp1B3在小麦抗穗发芽基因型鉴定中的应用

为了筛选抗穗发芽品种(系)并了解其抗性机制,应用整穗发芽法和发芽指数鉴定了33份小麦新品系的穗发芽抗性,以红粒品种京冬8号和京9428作为抗穗发芽对照,以白粒品种京411和中优9507作为感穗发芽对照,并结合共显性STS标记Vp1B3对其基因型进行检测。结果表明,穗发芽率(SGR)低于抗性对照京冬8号和京9428平均值(12.7%)的品系有7份,其中2份为白粒,5份为红粒。只有一份红粒品系CA0489的发芽指数(GI)低于抗性对照平均值(13.2%)。应用STS标记Vp1B3共扩增出849 bp、569 bp和652 bp三种片段,分别属于抗穗发芽基因型Vp1Bb和Vp1Bc及感穗发芽基因型Vp1Ba,其频率分别为3%、18%和79%。红粒抗穗发芽品系CA0489属于Vp1Bb基因型和红色种皮休眠型,CA0481属于Vp1Bc抗穗发芽基因型,另外三份红粒抗穗发芽品系的抗性机理还需要进一步研究;白粒抗穗发芽品系CA0509和CA0459的抗性为非Vp1B3类型,其抗性可能与穗部性状和颖壳抑制物有关。

小麦2D染色体上多酚氧化酶(PPO)基因STS标记的开发与应用

【目的】开发出小麦籽粒PPO活性的分子标记,并对新标记的应用进行研究,为面制食品外观品质的改良提供参考。【方法】根据一条由小麦2D染色体上PPO基因编码的mRNA序列(GenBank:AY515506)设计引物,对7个高PPO活性和7个低PPO活性小麦品种进行PCR扩增,筛选出有差异的引物,对130份小麦品种资源进行检测,验证不同带型与PPO活性的相关性,并利用一套中国春缺体、四体及双端体对STS标记进行染色体定位。在此基础上,结合一个位于小麦2A染色体上的PPO基因分子标记(PPO18),对新开发的标记在小麦低PPO活性分子标记辅助选择中的作用进行评价。【结果】在AY515506的不同位置共设计了8对引物,其中一对引物(STS01)在高、低PPO活性材料中表现出多态性。该引物在7个低PPO活性的材料中能扩增出560bp的目标片段,在7个高PPO活性的材料中没有扩增出目标片段,利用中国春缺体、四体及双端体最终将该标记定位在2D染色体长臂上。利用该标记检测130份小麦品种,结果表明有75个品种可以扩增出560bp的目标片段,其PPO活性均值为221.08A475/(min·g·103);55个品种没有扩增出目标片段,PPO活性均值为309.98A475/(min·g·103),方差分析表明两者的差异达极显著水平(P<0.01)。利用STS01和PPO18共同检测后发现,130份品种中,有37个品种的双标记扩增均表现出高活性带型(H1H2),这些品种PPO活性的均值为337.82A475/(min·g·103),显著高于其它几种扩增带型品种的PPO活性均值(P<0.01)。32个双标记扩增均表现为低活性带型(L1L2)的小麦品种PPO活性值普遍较低,可作为改良面制食品外观品质的候选亲本。【结论】STS01是一个位于小麦2D染色体长臂上PPO基因分子标记,可以在小麦PPO活性分子标记辅助选择中加以应用。

小麦抗白粉病基因Pm4三个STS标记的实用性分析

根据已报道的序列,合成了3对STS引物4aF + 4aR、4a + 4b和4G + 4I ,对2 4个含已知抗白粉病基因的品种、3个含未知抗白粉病基因的品种和4个感病品种进行了分析。结果表明,4G + 4I和4aF + 4aR 2对引物,扩增产物稳定,均能够扩增出特异性较强、易于检测的目标片段STS4 70 和STS4 10 ,并且标记STS4 70 与Pm4a基因完全连锁。这2个STS标记联合使用,能够准确地检测Pm4基因,作为分子标记辅助选择手段,在小麦抗白粉病育种中具有重要的应用价值。

应用GISH与STS标记鉴定小麦-中间偃麦草抗黄矮病端体系

由大麦黄矮病毒引起的小麦黄矮病毒病是一个严重病害,至今在小麦属内还没有发现抗源。中间偃麦草2Ai-2染色体携带1个高抗黄矮病基因,对该基因的染色体臂定位将为制定抗病基因向小麦转移策略,筛选、开发特定的、与抗性连锁的分子标记的研究提供重要信息。本文对由小麦-中间偃麦草二体附加系Z6衍生的3个抗黄矮病端体系进行鉴定,通过分析端体的遗传构成、筛选与端体共分离的STS标记以确定端体在遗传上的染色体臂归属,从而明确BYDV抗病基因的染色体位置。以拟鹅冠草基因组[Pseudoroegneria strigosa(M.Bieb.).L.o.ve,St]DNA为探针,中国春基因组(TriticumaestivumL.,ABD)DNA作封阻分别对抗病亲本Z6及抗病端体系N530的根尖体细胞染色体进行原位杂交,结果表明,N530体细胞中有2个端体显示出与Z6中外源染色体2Ai-2短臂相似,而与长臂不同的杂交信号。以小麦第2同源群的5个RFLP探针的DNA序列为基础,设计了6对PCR引物,对小麦-中间偃麦草二体异附加系、二体代换系和端体系进行扩增,结果表明,基于短臂探针psr126,psr131序列设计的2对引物,可在含有2Ai-2染色体及端体的抗黄矮病材料中特异扩增,而基于长臂探针psr112序列设计的1对引物,可在含有2Ai-2染色体的抗黄矮病材料中特异扩增,但不能在端体系进行特异扩增,证明外源端体为2Ai-2染色体的短臂。本研究不仅将黄矮病抗性基因定位于2Ai-2染色体的短臂上,而且由RFLP探针psr126、psr131和psr112序列转化的标记STS126(sequence tagged site)STS131和STS112还可分别作为追踪2Ai-2染色体短臂和长臂的分子标记,用于抗病易位系辅助选择。

小麦抗白粉病基因Pm4的STS标记

根据与小麦抗白粉病基因Pm4a共分离的RFLP探针BCD12 31的序列设计引物 ,以含小麦抗白粉病基因Pm4b的小麦近等基因系VPM/ 7 百农 32 17、抗病亲本VPM和轮回亲本百农 32 17为材料进行PCR扩增 ,结果在抗病池与VPM中扩增出一条约为 4 10bp大小的特异带STS410 ,而在百农 32 17中无此特异PCR扩增带。进一步对 14 4株VPM/ 7 百农 32 17的F2 分离群体进行遗传连锁分析 ,估算出该PCR标记STS410 与抗病基因Pm4b的遗传距离为 3.0cM。用设计的这对STS -PCR引物对 8个感病品种和 17个含Pm基因的抗病亲本进行PCR扩增 ,结果发现 :STS410 只出现在含有Pm4基因的材料中。因此 ,PCR标记STS410

穗发芽抗性STS标记Vp1B3在中国小麦微核心种质中的检测

小麦在临近收获前发生穗发芽,不仅劣化小麦加工品质,而且降低小麦产量。提高小麦穗发芽抗性水平是小麦育种工作的重要目标之一。本实验以258份中国小麦微核心种质为试材,利用已报道的小麦穗发芽抗性标记Vp1B3对其进行多态性检测,以了解该抗性标记在中国小麦微核心种质中的分布规律,寻找新的等位变异类型,并结合部分品种的发芽指数,分析不同等位变异类型与穗发芽抗性之间的关系。结果表明:检测的258份供试材料中,a带型(13.9%)、c带型(41.1%)和e带型(34.5%)等3种带型为主要扩增带型,占总变异类型的89.5%;b、d、f带型为本研究所发现的新的等位变异类型,占总变异类型的2.4%。此外,杂合带型以及无扩增产物的分别占总变异类型的3.5%和4.6%。对选取的部分穗发芽抗性不同的材料进行统计分析,结果显示,c带型品种的发芽指数(GI,47.9%)明显高于a带型(GI,22.6%)和e带型(GI,24.3%)的品种,但c带型的品种中也存在GI值较低的高抗穗发芽品种,而a带型和e带型的品种中同时也出现了GI值较高的感穗发芽品种,说明小麦穗发芽的遗传机制比较复杂,其抗性不仅仅受Vp1B3基因控制,而是多种因素共同作用的结果。

中国主要小麦品种春化基因的STS标记鉴定

本文选取来自中国各麦区的260份小麦品种,用STS标记对其Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3四个春化基因位点进行检测,并结合小麦田间生长情况记录,探讨春化基因的4个位点显隐性情况对品种冬春性的影响。结果表明,各位点显性基因频率以Vrn-D1位点最高,而Vrn-A1和Vrn-B1显性等位基因对品种冬春性的影响高于Vrn-D1和Vrn-B3基因,且所含显性春化基因越多的品种生长习性越偏向春性。另发现,Vrn-A1仅存在于春性品种中;而对于冬性品种来说,各位点均不含显性春化基因。本文标记鉴定结果与田间冬春性观察具有较高的一致性,在小麦育种及品种推广中具有较高的指导意义和应用价值。

利用STS标记对家蚕雏翅基因mw的定位分析

家蚕成虫翅膀的飞行能力已经退化,利用分子标记技术对翅突变基因进行定位分析,可为家蚕翅发育调控机制研究以及鳞翅目害虫的生物防治提供有参考价值的信息。采用家蚕正常翅形品种P50和雏翅(minute wing,mw)品种u11为亲本组配正反交群体,并获得回交群体(P50×u11)♀×u11♂和u11♀×(P50×u11)♂,分别记作BC1F和BC1M,用STS分子标记方法对mw基因进行定位。由于雌性家蚕的染色体不会发生交换,利用BC1F群体筛选与mw基因连锁的分子标记,并用BC1M群体构建mw基因的STS分子标记遗传连锁图,筛选到与mw距离最近的STS标记T2272,其与mw的遗传距离为1.1 cM。

STS标记在扬麦158×淮麦18F_4群体中的应用及其与PPO活性的关系

小麦籽粒中的多酚氧化酶活性是导致酶促褐变的主要因素。选育低多酚氧化酶活性的品种是改良面制食品外观品质的重要途径之一。本研究利用位于小麦2A和2D染色体上PPO基因分子标记PPO18和STS01,对扬麦158×淮麦18组合的300个F4代分离株系进行PCR扩增,说明不同带型与PPO活性的相关性。结果表明用PPO18扩增的300个分离株系中有59个扩增出876bp(2Aaa型)的目标片段,其活性均值为82.01;46个同时扩增出685bp和876bp的目标片段(2Aab型)其活性均值为163.41;其余195个扩增出685bp的目标片段(2Abb型)其活性均值为233.73。方差分析表明三者的PPO活性差异达到极显著水平,其中基因型为2Aaa型的PPO活性值明显低于2Abb型;PPO18在本试验群体中对PPO活性的决定系数为66.61%;用STS01扩增的300个株系中都扩增出了560bp的片段,群体间没有差异。文中说明了两对引物在该群体中的效应及其与PPO活性的关系。

中间偃麦草第6同源群特异STS标记开发

中间偃麦草(2n=6x=42,JJJ^sJ^sStSt)是小麦遗传改良的重要野生资源之一,因其基因组尚未完成测序,造成目前已报道的特异分子标记数量较少,不能满足小麦生产和研究领域内对杂交材料中外源片段或外源基因鉴定的需求。本研究利用中间偃麦草GBS芯片探针数据组装了5877409条Contig序列,筛选后获得5452条与小麦基因组相似性低于80%的、具有染色体位置信息的非冗余序列,据此开发2019个序列标签位点(sequence-tagged site,STS)分子标记,在中间偃麦草第1至第7同源群中的分布依次为250、215、323、253、323、253和402;利用5株中间偃麦草和5份小麦农家种的DNA从253个第6同源群(G6)标记中进一步筛选出160个中间偃麦草特异标记,其中"+/-"型特异标记共有53个,分布在G6-Chr1(32个)、G6-Chr2(13个)和G6-Chr3(8个)染色体上;接着利用拟鹅观草(2n=2x=14,StSt)、百萨偃麦草(2n=2x=14,J^bJ^b)、二倍体长穗偃麦草(2n=2x=14,J^eJ^e)以及中国春-二倍体长穗偃麦草6J^e代换系推断G6-Chr2为6St染色体;最后利用6St上开发的13个"+/-"型标记,从分子水平对小麦-偃麦草代换系F881(6St/6D)中的外源6St染色体进行了验证。研究结果将为中间偃麦草染色体或染色体片段的鉴定提供较为方便和经济的检测手段。

大麦中与胞质雄性不育性的育性恢复位点（Rfml）紧密连锁的基于AFLP的STS标记

胞质雄性不育（CMS）系统是杂交种生产中的需要性状。CMS系统已被用于大规模地生产玉米、油菜、高梁、水稻杂交种。CMS在大麦上尚未进行商业化应用，但是其F1杂交种的杂种优势效应已得到认可。Favret和Ryan最早报道大麦雄性不育胞质，他们在一个突变群体中找到这种雄性不育胞质。Schooler报道，大麦的雄性不育胞质来源于芒麦草（Hordeum jubatum），但是，尚未找到满意的恢复这种胞质育性的恢复基因。

应用邻侧共显性STS标记评价胡萝卜抗线虫位点的等位基因代换效应

在胡萝卜中，应用与Mj-1抗性位点紧密连锁的2个共显性的SIS标记研究抗性表达与位点剂量间的关系。应用单株总产卵量(TEP)、每克纤维状根产卵量(EPG)和根瘿指数(RGI)3个指标评价‘Brasilia-1252’(抗)בB6274’(感)组合的396株F2群体的纯合抗性个体、杂合个体和纯合敏感个体的表型表达。纯合抗虫类个体的平均TEP为403．9；

获取人参、西洋参特定序列位点(STS)标记的新方法

目的:寻找人参、西洋参的分子鉴定新方法。方法:在人参、西洋参已知rDNA序列上设计单引物进行PCR扩增,对多态性条带克隆测序,根据序列比对情况设计人参、西洋参特异引物,通过对PCR条件的优化得到人参、西洋参的STS标记。结果:引物Pg-q36F能得到人参、西洋参的多态性条带,特异引物Pg-6F,Pg-479R仅对人参扩增474bp条带,特异引物Pq-442F,Pq-658R仅对西洋参扩增217 bp条带,能成功鉴定人参和西洋参。结论:建立了一种获取人参、西洋参STS标记的新方法。本方法大大加快STS标记的建立过程。可为其他中药材分子标记的获得提供指导。

糯稻和非糯稻蜡质基因的新STS分子标记

通过对前人公布的糯性水稻蜡质基因全序列测定结果的分析,根据糯性水稻与非糯性水稻蜡质基因序列位点的差异,设计了两个基于PCR扩增反应的可特异识别糯性水稻的显性和共显性STS分子标记;同时在前人公布的非糯性水稻蜡质基因的不同类型(Wxa和Wxb)的全序列比对分析的基础上,选取了两种基因型特定的差异位点,设计了两个基于PCR扩增反应用于特异识别这两种Wx基因的显性STS分子标记,并用新建立的标记对相应的水稻基因型进行了检测.

STS标记鉴定河南历史主推小麦品种春化光周期基因及与品种冬春性的相关性

为了解河南小麦栽培历史上主推小麦品种春化及光周期基因种类及分布特点,采用STS分子标记鉴定了河南小麦栽培历史上主推的43个品种的4种春化基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1、Vrn-B3和1个光周期基因Ppd-D1位点的显隐性。结果表明:Vrn-A1、Vrn-B3基因位点均为隐性,Vrn-B1和Vrn-D1显性基因频率分别为7.0%、51.1%,光周期显性基因Ppd-D1a频率为93.0%,研究结果说明河南历史上主推的小麦品种中,隐性春化基因和光周期不敏感的显性基因占主导。鉴定结果还表明,43份品种的春化基因与光周期基因组合有4类,第一类为vrn-A1+Vrn-B1+vrn-D1+vrn-B3+Ppd-D1a;第二类为vrn-A1+vrn-B1+Vrn-D1+vrn-B3+Ppd-D1a;第三类为vrn-A1+vrn-B1+vrn-B3+Vrn-D1+Ppd-D1b;第四类为vrn-A1+vrn-B1+vrn-B3+vrn-D1+Ppd-D1a,其所占频率依次为:7.0%、44.2%、7.0%、41.9%。春性品种至少携带一个显性春化基因Vrn-B1或Vrn-D1,且其光周期基因一定是光周期不敏感基因Ppd-D1a;冬性品种的4个春化基因位点均为隐性或仅含显性春化基因Vrn-D1,光周期敏感的隐性基因Ppd-D1b只在冬性品种中检出。通过鉴定小麦春化基因及光周期基因,我们明确了河南小麦栽培历史上主推品种的春化和光周期基因的种类、组成特点及品种演变趋势,对改良小麦品种适应性具有重要参考价值。