基于简化基因组测序宽鳍鱲的微卫星分子标记及遗传多样性分析

【目的】建立基于简化基因组测序(2b-RAD)宽鳍鱲(Zacco platypus)的微卫星分子标记,并进行遗传多样性分析,为有效开展宽鳍鱲品种间遗传多样性分析和分子育种,挖掘和利用宽鳍鱲种质资源提供参考。【方法】利用限制性内切酶EcoRⅠ打断基因组DNA,每个样本分别进行物理打碎,选取300~700 bp插入片段文库,利用Illumina HiSeq PE150测序平台进行双末端(Paired-End)测序获得海量遗传多态性标签序列。【结果】2b-RAD筛选宽鳍鱲的微卫星位点得到两端各留100 bp作为引物的SSR数量为41018个,带有引物片段的SSR数量为1522个,片段引物的设计率为37.1%,构建的文库质量较高,测序深度达高准确度下的分型标准。在筛选的64个微卫星位点中,有14个位点(21.88%)具有多态性,由于存在无效等位基因,有3个位点(Zpla08、Zpla09和Zpla10)显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05),因此选用其中的11个微卫星位点分析宽鳍鱲群体遗传多样性。基于11个微卫星DNA位点的分析表明,宽鳍鱲7个群体的平均等位基因数(N_(A))为3.66,平均Shannon;s信息指数(I)为0.689,平均观测杂合度(H_(O))为0.315,平均期望杂合度(H_(E))为0.354,平均多态信息含量(PIC)为0.409。【结论】基于简化基因组测序(2b-RAD)开发宽鳍鱲的微卫星分子标记可用于评估野生宽鳍鱲种群的遗传多样性、遗传结构和物种鉴定。宽鳍鱲基因组DNA 14个微卫星位点中有11个微卫星位点具有中高多态性,3个位点(Zpla08、Zpla09、Zpla10)偏离Hardy-Weinberg平衡,在群体遗传研究中应慎用。

水稻胚乳突变体的诱发及其微卫星分子标记鉴定

用 3 50Gy6 0 Coγ射线辐照高表观直链淀粉含量 (apparentamylosecontent,AAC)早籼稻新品种金早 97 47,筛选鉴定出 4个暗胚乳突变体和 2个云雾状胚乳突变体。AAC测定表明 ,暗胚乳和云雾状胚乳突变的AAC明显比原亲本低。以Wxup2 485为引物 ,发现两类胚乳突变的Wx基因微卫星分子标记相同 ,与原亲本显著不同 ,前者为 (CT) 1 8 (CT) 1 8,后者为 (CT) 1 1 (CT) 1 1。

我国地方鸡品种保种群微卫星多态性分析与分子标记档案的建立

利用 2 0个微卫星标记对国家家禽品种资源基因库中保存的 11个地方鸡品种保种群进行了遗传检测 ,计算各群体的等位基因频率、平均基因杂合度、平均多态信息含量及各群体间的遗传距离 ,并用类平均法进行聚类分析。研究结果表明 :2 0个微卫星标记在 11个地方鸡品种保种群共检测到 176个等位基因 ,平均为 8 8个 ,基因频率分布在 0 0 13～ 0 838之间。检测到等位基因中 ,有 4 5个等位基因为 11个地方鸡品种所共有 ;11个地方鸡品种平均杂合度在 0 6 80 0～ 0 74 32之间。其中藏鸡最高 ,为 0 74 32 ;狼山鸡最低 ,为 0 6 80 0 ;平均多态信息含量在0 6 32 9～ 0 70 2 3之间 ,均大于 0 5 ,表现为高度多态性 ;11个鸡品种聚为 4类。丝羽乌骨鸡、茶花鸡、仙居鸡、藏鸡、萧山鸡聚为一类 ,鹿苑鸡、狼山鸡聚为一类 ,固始鸡、北京油鸡、大骨鸡聚为一类 ,河南斗鸡单独聚为一类 ;通过利用2 0个微卫星基因座检测不同世代群体中等位基因及其频率、群体基因平均杂合度和多态信息含量 ,建立地方鸡品种保种群微卫星标记档案 ,并分析世代间的差异 。

opaque 2基因微卫星标记与玉米籽粒赖氨酸含量的关系

利用opaque 2 (o2 )基因序列内的微卫星标记phi0 5 7、phi112和umc10 6 6检测优质蛋白和普通玉米自交系CA335及黄早四 ,发现phi0 5 7是共显性标记 ,且具有明显的多态性。利用标记phi0 5 7对BC1F1回交群体 [(CA335×黄早四 )×CA335 ]的 2 2 4个单株进行检测 ,两种基因型o2o2和o2O2的分离比为 1∶1 2 4 ,符合孟德尔遗传分离比例。进一步将群体内同一基因型o2O2或o2o2植株上的籽粒混合测定赖氨酸含量 ,发现o2o2基因型玉米籽粒的赖氨酸含量 (0 4 2 8% )显著大于o2O2基因型 (0 334% )。研究表明利用微卫星标记phi0 5 7辅助选择玉米o2o2基因型 ,可以提高优质蛋白玉米的选择效率。

利用Wx基因分子标记辅助选择技术培育中等直链淀粉含量的水稻恢复系

为培育中等直链淀粉含量的水稻恢复系,以HC086为供体亲本(其Wx基因来自美国水稻品种Francis),以优良的水稻恢复系R898、R476、R838、R6547为受体亲本,利用PCR-AccI分子标记检测技术在回交世代进行辅助选择,将供体材料控制直链淀粉的Wx基因导入到不同恢复系中。对后代株系的基因型及其直链淀粉含量的分析结果表明,直链淀粉含量普遍有了显著提高,受体亲本的直链淀粉含量由10.6%～14.4%提高到了18.0%～21.4%。改良株系与广占63S和Y58S的配组实验表明,F1代杂交种的直链淀粉含量较原组合有显著提高,并达到适中直链淀粉含量水平,且主要农艺性状没有发生显著改变。说明分子标记辅助选择是改良水稻品种直链淀粉含量的快速有效的方法。

利用回交法与Wx基因分子标记辅助选择培育糯性小麦

以中国春糯性位点全套近等基因系为研究材料,对小麦Wx基因的6个STS标记和1个CAPS标记进行了筛选。改良PCR扩增条件以及产物检测方式后,从这些标记中筛选出3个标记,包括鉴定Wx-A1、Wx-D1位点的2个共显性STS标记和Wx-B1位点的1个显性STS标记,用于本研究中糯性小麦的分子标记辅助育种。在育种过程中,首先配制全糯材料“98Y1441”与推广品种“川育12”的杂交组合,采用籽粒碘染法从其F2种子中选择全糯基因型个体与回交亲本川育12杂交,如此反复自交、回交,历经数代异地加代繁殖得到BC5F2代回交改良群体。利用上述3个分子标记从该群体中筛选出了8种Wx基因型,经卡方检验,其分离比符合3对基因的分离比例,其中基因型为aabbdd的植株有2株,直链淀粉含量分别为1.81%和0.82%,为全糯小麦;基因型为AAbbdd,aabbDD的部分糯性植株各有1株,直链淀粉含量分别为15.24%和17.57%。研究中获得的BC5F2代群体的农艺性状接近回交亲本,并明显优于全糯材料“98Y1441”,表明采用回交法与Wx基因分子标记辅助选择相结合,有助于培育高产、优质的全糯和部分糯小麦。

大麦基因组中的微卫星标记及其应用

微卫星是以少数几个核苷酸为单位多次串联重复的DNA序列,是一种简单序列重复(simplesequencere peats,SSR),两侧一般是保守序列。由于它具有多态性高、共显性、容易用PCR检测和结果稳定可靠等特点,因此是一种十分理想的分子标记。大麦的微卫星DNA随机分布于基因组中,平均每一个微卫星基因座有3～18个等位基因,最高可达37个。SSR标记已广泛用于分子遗传图谱的构建、遗传多样性研究、种质鉴定、主要性状基因的定位及分子标记辅助选择育种等。大多数SSR标记集中在着丝粒附近区域,1HL、5HL和6HS明显缺乏SSR标记。大麦的SSR标记还有待进一步的开发。

一个来自硬粒小麦的抗白粉病基因的鉴定和微卫星标记

在起源于硬粒小麦(Triticum durum Desf．accession DR147)和尾状山羊草(Aegilops caudata L．acc．Ael4)合成的双二倍体与普通小麦品种“莱州953”杂交组合衍生的BC3F2群体中鉴定了一个抗小麦白粉病基因。遗传分析表明，该基因为一个显性单基因。应用分离群体分组法(BSA)，鉴定了两个与抗病基因紧密连锁的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382，它们与抗病基因的遗传距离分别为5．9cM和4．9cM。对双二倍体亲本硬粒小麦DR147和尾状山羊草Ae14及轮回亲本“莱州953”的DNAPCR扩增结果表明，与抗病基因相关的微卫星标记Xgwm311和Xgwm382来源于硬粒小麦DR147。根据已发表的小麦微卫星图谱和对“中国春”缺一四体系DNA扩增结果，抗病基因被定位在小麦2A染色体的长臂末端。

水稻基因组中的微卫星标记及其应用

微卫星又叫简单重复序列,是指以少数几个核苷酸(多数为2～4个)为重复单位组成的串联重复序列,微卫星的两侧为保守的单拷贝序列.不同品种间微卫星基序重复次数的不同而形成了多态性,这种多态性可以通过设计PCR引物扩增检测出来,此即为简单序列长度多态性.微卫星标记具有共显性、高多态性、实验操作简单、快捷和检测结果稳定可靠等优点,是一种理想的分子标记.微卫星标记在水稻基因组中非常丰富,且分布均匀,水稻微卫星标记已发展了2 740多个.微卫星标记在水稻分子标记连锁图的构建、基因(QTL)定位、系谱分析和分子标记辅助选择、遗传多样性研究和种质鉴定等许多方面得到了广泛应用.

微卫星DNA分子标记及其在高等植物遗传育种中的应用

介绍了微卫星DNA的概念、微卫星分子标记的特点及其原理 ,并对其在高等植物遗传多样性、种质鉴定、遗传图谱的构建、DNA指纹图谱。

K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的SSR分子标记分析

以 (K冀 5 4 18A∥ 9112 89/LK783)三交F1分离群体的极端不育株和极端可育株分别建立保持池和恢复池 ,利用 79对SSR引物对两池间的多态性进行了研究。分析表明 ,6对SSR引物在两池间扩增出了稳定的多态性差异 ,在分离群体上验证结果表明 ,LK783的育性恢复基因与 4个SSR引物的扩增位点Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm 2 73有连锁关系 ,该育性恢复基因与Xgwm11、Xgwm18和Xgwm2 73的遗传距离为 6 .5 4± 4 .37cM ,与Xg wm2 6 4a的遗传距离为 5 .71± 4 .10cM ,这 4个引物可应用于K型小麦细胞质雄性不育系育性恢复基因的标记辅助选择。利用中国春缺体四体系和双端体系进一步将Xgwm11、Xgwm18、Xgwm2 6 4a和Xgwm2 73定位于 1BS ,说明LK783的育性恢复基因位于 1BS ,但它在 1BS上的相对位置与Rfv1有所不同 。

利用Wx基因功能性标记选育中等直链淀粉含量优质水稻保持系

利用Wx基因功能性标记484/485"对国内13份籼型保持系进行多态性鉴定和筛选.结果显示:检测出的Wx基因型与本品种直链淀粉含量(AC)有良好的对应关系;利用484/485"标记对Ⅱ-32B/宜香1B"配组后代(F1～F3代)进行PCR鉴定的结果表明,484/485"标记与稻米直链淀粉含量是紧密连锁、共分离的,经F2代分子辅助选择,F3代株系的484/485"Ⅰ型系比例高达93.5%,在F3代获得较多484/485"Ⅰ型株系的基础上,结合株型、粒型、垩白度、透明度、糊化温度等多项指标的田间和室内选择,于F6代获得了114份484/485"为Ⅰ型,且株型良好、粒型细长、低垩白、高透明度、低糊化温度的优质株系,其中,有92.1%入选系的直链淀粉含量在15%～20%之间;进一步测交鉴定还表明,这批入选优质株系有74.5%为保持系.说明利用484/485"标记辅助选择、高效改良或选育中等直链淀粉含量的优质保持系(或不育系)是可行的.

水稻Wx基因PCR-AccⅠ标记与稻米AC的关系及其辅助育种效果

利用PCR-AccⅠ分子标记分析了105个水稻品种的Wx基因型,结果表明,用该标记检测的Wx基因型与该品种的稻米直链淀粉含量有较好的对应关系,利用PCR-AccⅠ标记可以鉴别籼稻品种直链淀粉含量的高或低;同时,对2个杂交组合F2分离群体的分析表明,PCR-AccI标记与稻米直链淀粉含量是紧密连锁、共分离的.另一方面,以直链淀粉含量中等的优质籼稻保持系D香1B为优质Wx基因供体,运用PCR-AccⅠ分子标记辅助选择,对综合性状优良、配合力高,但直链淀粉含量过高、品质欠佳的籼稻保持系G46B进行品质改良,结果在BC3F2代成功获得了直链淀粉含量中等的纯合TT基因型目标植株,表明PCR-AccⅠ标记用于优质Wx基因的分子标记辅助选择育种是有效的,因而该标记对改良稻米品质有重要作用.

用SSR分子标记定位普通小麦品种正科1号中的抗麦蚜基因

通过对抗蚜小麦品种正科1号×感蚜品种石4185的F2分离群体(495株)进行田间自然抗蚜调查,发现正科1号的抗蚜虫性状受显性单基因控制,鉴定出的这个显性抗蚜基因,暂定名为dnY。运用分离群体分组法(BSA)筛选到3个在抗感亲本间表现多态性的SSR标记(Xwms350、Xgwm437、Xgwm44);进一步将该基因定位于7DS上,距离该基因最近的标记为Xgwm44,遗传距离3.29 c M。同时讨论了基因dnY在小麦遗传改良以桨标记在抗蚜基因标记辅助选择中的作用。

植物的微卫星标记及其应用

微卫星标记是继RFLP、RAPD等分子标记之后出现的又一种新型分子标记技术 ,近年来在植物的基因组研究中应用越来越多 ,本文综述微卫星标记的产生。

微卫星标记及其在遗传育种中的应用

微卫星是近年来常用的一种检测基因组DNA多态性的新型DNA标记 ,因其数量分布广、多态性丰富及检测快速方便等优点而备受青睐。本文就微卫星结构、遗传多态性产生原理和微卫星的应用作一简明介绍。

微卫星DNA标记技术及其在植物研究中的应用

微卫星DNA(或简单重复序列,simplesequencerepeats,SSR)是继RFLP、RAPD等分子标记后出现的第二代分子标记技术。随着分子生物学的发展,微卫星标记技术在植物基因组中的应用越来越广泛。由于SSR具有多态性高,呈共显性遗传,遵守孟德尔式分离,在数量上没有生物学的限制,实验操作简单,对样品质量要求不高等特点,因此被广泛用于植物遗传图谱的构建、基因定位、构建指纹图谱、遗传多样性及物种进化与亲缘关系的研究等方面。