科研产出
枇杷果肉颜色调控关键基因PSY2A的分子标记开发与应用
《四川农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】为开发准确的枇杷果肉颜色早龄鉴定分子标记，加速枇杷品种改良进程。【方法】基于枇杷八氢番茄红素合成酶基因EjPSY2A在黄肉和白肉枇杷品种间的序列差异设计2对InDel分子标记，经初步筛选后选取分型结果清晰的引物PSY2A-2对85份枇杷种质资源与杂交后代分型鉴定的准确性进行验证，并通过TA克隆方法对EjPSY2A位点扩增片段的正确性进一步验证。【结果】所有42份白肉枇杷材料具有纯合的EjPSY2Ad基因型，而43份黄肉枇杷材料全部为纯合的EjPSY2A基因型或者EjPSY2Ad与EjPSY2A杂合基因型，并通过TA克隆的方法证实了‘大五星’枇杷的扩增大片段为纯合EjPSY2A等位基因。【结论】开发的PSY2A-2分子标记可以准确地将黄肉和白肉枇杷种质资源区分，对指导枇杷杂交后代早龄选择育种具有重要意义，有助于加速枇杷育种工作的进程。
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水稻抗白叶枯病基因Xa23分子标记的开发与应用
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】白叶枯病是水稻主要病害之一,经常会引起水稻严重减产。利用寄主自身对白叶枯病的抗性,不仅能提高水稻产量,还能减少因大量施用农药造成的环境污染。研究表明Xa23对白叶枯病有较好抗性并已成功用于水稻抗白叶枯病抗性育种中。已有的Xa23分子标记均位于基因外侧。为了提高分子标记的准确性,并简化分子标记辅助选择步骤,本研究拟开发一个位于Xa23基因内部的分子标记以利于水稻抗白叶枯病育种实践。【方法】抗白叶枯病材料CBB23与感病材料JG30、日本晴、MDJ8等在Xa23基因启动子区存在序列差异和缺失,通过测序确认该差异序列存在于待改良材料川恢907、川航恢908、川恢991、川恢992中,针对差异序列设计引物开发分子标记,该引物以Xa23基因供体CBB23的DNA为模板能扩增出特异PCR产物,其他则不能扩增到特异PCR产物。利用该分子标记对部分水稻重要种质资源的Xa23基因型进行了鉴定。【结果】本研究开发了一个位于Xa23基因启动子区的分子内标记,该分子标记为显性标记,以阳性或杂合体对照DNA为模板均扩增到一条198 bp左右的亮带,阴性对照中则无对应的条带。利用该标记对354个引自不同稻区的水稻亲本进行Xa23基因背景鉴定,发现5个材料包括华航G528、R418、R419、R433、R440含有Xa23基因,其他亲本不含有Xa23基因。【结论】本研究开发了一个位于Xa23基因内部的分子标记,这不仅提高了分子标记辅助育种的准确性,还通过简化检测步骤提升了检测效率。本标记的开发可为Xa23的高效利用提供技术参考。
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离子束诱变体水稻JD-1的表型及基因组变异分析
《植物遗传资源学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：辐射诱变是作物种质创新的有效途径之一。本研究利用碳离子束诱变津稻565,获得穗下垂及穗部其他性状发生变异的突变体,命名为JD-1。对突变体及野生型的主要农艺性状进行调察,结果表明JD-1的主穗颈穗弯曲度、着粒数和着粒密度都较津稻565极显著增加,增幅分别为305.90%、66.86%和47.79%;其主穗穗长、实粒数和二次枝梗数显著性增加,增幅分别为12.11%、63.06%和74.19%,而千粒重显著降低11.54%。基因组序列比对表明,在突变体JD-1和野生型津稻565之间有18639个单核苷酸多态性位点（SNP,single nucleotide polymorphism）,转换/颠换比值为2.34;有3428个小片段插入缺失（InDel,insertion-deletion）。这些突变表现为成簇分布,主要发生在第5和第11染色体上,占比分别为25.19%和22.98%。在基因结构变异中,基因间区的变异数占比较高,为45.22%;剪切位点的变异数占比较低,为0.08%。变异基因GO注释表明,参与细胞生理过程的变异基因数较多。变异基因中与株高、千粒重、穗长、二次枝梗数相关的已克隆基因有16个;根据变异位点设计了16个已克隆基因的分子标记,有12个SNP标记和9个InDel标记在9个基因上鉴定出多态性。该研究创制出新的水稻种质资源并发掘出与产量性状相关基因的等位变异。
关键词： 水稻 碳离子束 全基因组重测序 等位变异 分子标记
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不同遗传背景甜糯双隐性玉米种质的SSR鉴定
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探讨SSR分子标记辅助选择技术对不同遗传背景甜糯双隐性玉米种质的鉴定效果,为甜糯双隐性玉米自交系的创制提供技术支撑.[方法]利用与糯质基因(waxy)紧密连锁的SSR标记引物phi022、phi027、phi061分别对常规甜、糯玉米杂交组配及甜、糯玉米染色体杂交手段获得的共354份材料进行了甜糯双隐基因型鉴定.[结果]标记引物phi022可作为常规甜、糯玉米杂交F1在甜质背景下选育的84份材料和F1在糯质背景下选育的186份材料糯质基因的前景选择标记,鉴定出甜糯双隐性玉米纯合体的比例分别为19.05%和100.00%.标记引物phi061可作为甜、糯玉米染色体杂交手段获得的84份材料糯质基因的前景选择标记,鉴定出甜糯双隐性玉米纯合体的比例为46.43%.[结论]SSR分子标记辅助选择技术鉴定出的甜糯双隐性玉米纯合体的比例与理论值大致吻合,可作为苗期快速选择甜糯双隐性玉米材料的技术手段.值得注意的是,材料遗传背景、标记引物特异性会影响SSR分子标记鉴定效果,可根据育种需要结合传统鉴定方法来提高甜糯双隐性玉米自交系的选择效率和创制准确性.
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不同甘薯品种及其辐射诱变后代基因组变异的分子标记评价
《山西农业科学 》 2020
摘要：利用SCo T、ISSR、CBDP等3种分子标记技术,对2个优质甘薯品种川薯34和川紫薯2号的60Co-γ辐射诱变后代进行基因组变异分析。结果表明,6条SCo T引物在参试材料中最多可扩增出40条条带,平均每条引物扩增6.67条,其中,在川薯34诱变后代中共检测到变异条带4条,在川紫薯2号诱变后代中共检测到变异条带7条;2条ISSR引物最多可扩增出6条条带,平均每条引物扩增3.0条条带,在川薯34的后代中发现变异条带1条,在川紫薯2号的后代中没有发现变异条带;6条CBDP引物最多可扩增出36条条带,平均每条引物可扩增6条条带,在川薯34和川紫薯2号的后代中分别发现变异条带13条和7条。遗传相似性分析表明,SCo T、ISSR和CBDP等3种分子标记在川薯34诱变后代中的遗传相似性变异范围为0.80～1.00;在川紫薯2号诱变后代的遗传相似性系数变异范围为0.86～1.00。研究结果显示,SCo T分子标记和CBDP分子标记的扫描结果均优于ISSR分子标记,且CBDP分子标记结果最佳。聚类分析结果表明,川紫薯2号和川薯34诱变后代的部分单株未发生变异,部分单株间存在变异,个别单株间遗传相似性差异较大。研究结果初步证明,悬浮细胞低剂量照射产生的甘薯诱变后代个体间变异较小,且突变程度与品种相关。研究结果将为分子标记技术和核辐射诱变育种技术在甘薯育种中的应用提供参考。
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川芎种质鉴定标记开发和系统发育研究
《中草药 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：目的基于藁本属Ligusticum叶绿体基因组高频插入缺失区域开发InDel标记,同时结合通用条形码对道地川芎及其常用混伪品进行种质鉴定和系统发育研究。方法通过8个DNA通用条形码ycf1、matK、ITS2、rpoC1、rbcL、rpoB、trnK、psbA-trnH序列片段对采集的26个川芎样品及其常用混伪品进行了扩增和测序,采用了遗传距离统计法、barcoding gap分析法和构建系统发育树法进行亲缘关系和系统发育研究。同时利用InDel分子标记,采用构建进化树法对道地川芎及其混伪品物种进行分子鉴定。结果 rbcL片段保守位点最多(97.32%),且GC含量最高(44.9%)。rbcL+rpoB片段具有最小的平均种内遗传距离(0.002 5),psbA-trnH片段具有最大的平均种间遗传距离(0.429 2)。trnK片段和rbcL+rpoB片段具有最高的种间变异,psbA-trnH片段的"barcodinggap"区重叠度最小。采用的8对DNA通用条形码无法准确地鉴定道地川芎药材与其他混伪品物种。InDel分子标记的聚类分析中,24对InDel引物中的4对引物组合能准确地鉴定出道地川芎,并将道地川芎及其混伪品物种聚类为4个分支,其中一个分支为采集的道地川产川芎药材。结论 InDel标记对道地川芎及其常用混伪品的鉴定能力高于通用条形码。对于传统的通用DNA条形码,由于遗传成分差异大,无法区分川芎及其常用混伪品。新开发出的InDel分子标记可以有效地鉴定道地川芎及其常用混伪品,从分子水平上为川芎道地性研究提供有效手段。
关键词： DNA条形码 川芎 种质鉴定 InDel 分子标记
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川明参转录组分析及SSR分子标记开发
《中药材 》 2019 北大核心
摘要：目的:获得川明参转录组信息,探索川明参多糖和黄酮类化合物生物合成途径相关的基因,开发高效的SSR分子标记。方法:利用Illumina HiSeq 2500高通量测序对川明参全株进行转录组测序,经CAP3软件拼接组装后获得Unigenes,然后进行生物信息学分析。结果:获得了46 576 691条Clean Reads。从头组装产生了64 984条Unigenes。通过Blastx比对分析显示,比对到Uniprot数据库的Unigenes有35 604条(54.80%),Nr数据库有35 591(54.80%)条,GO数据库有18 291条(28.20%),COG数据库有19 950条(30.70%)。8 141条Unigenes(12.50%)映射到242条代谢通路,其中,58条Unigenes参与黄酮类化合物的生物合成,128条Unigenes参与川明参多糖的生物合成,共编码了28种不同的酶。此外,检测到18 271个SSR位点,设计SSR引物842对,选择30对引物用于36份川明参样品的遗传多样性分析,其中13对引物能在36份样品中成功扩增出条带。结论:川明参转录组数据可为探索川明参次生代谢产物的生物合成机制提供重要的参考,也可为川明参的遗传多样性研究和分子标记辅助育种提供依据。
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四川小麦品种籽粒硬度和穗发芽抗性相关基因的分子标记鉴定
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定四川小麦品种籽粒硬度和穗发芽抗性相关基因的组成,可为四川小麦的品质改良提供理论依据。【方法】利用2个籽粒硬度和1个穗发芽抗性等位基因分子标记,对105份2000年后育成的四川小麦品种进行上述基因的检测。【结果】本研究表明:(1)针对籽粒硬度,含有Pinb-D1b基因(Pinb突变)的品种有11份,频率为10.5%,非Pinb-D1b等位基因类型则占到89.5%。(2)针对穗发芽抗性,含Vp-1Bc(抗穗发芽)的品种有88份,频率为83.8%;含Vp-1Ba(感穗发芽)的品种有17份,频率为16.2%;未能扩增出含Vp-1Bb(抗穗发芽)的品种。(3)聚合2项优质基因(Pinb-D1b和Vp-1Bc),品质优良的品种有11份,频率为10.5%。【结论】利用这些含有优异基因资源的品种,在四川小麦品质育种中逐步导入上述优质基因,是综合提高四川小麦品质的有效途径。
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大麦EST-SSR分子标记开发及特征分析
《应用与环境生物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：大麦是一种古老的栽培作物,也是分子遗传学研究中常用的模式植物,为满足大麦基因作图、遗传多样性、种质资源鉴定和分子辅助育种等研究的需求,拟在NCBI公共数据库基础上,开发基于表达序列标签(EST)的简单序列重复(SSR)分子标记.从NCBI数据库中获得了525 781条大麦EST序列,将这些序列进行聚类和去冗余后共获得61 902个Unigene,随后通过MISA软件搜索Unigene中的SSR位点,并设计引物9 659对,最后通过电子PCR(E–PCR)和普通PCR对引物进行验证.结果显示:(1)61 902个Unigene中含有SSR位点24 648个,其中复合SSR位点5 843个,约占3.42%,单纯SSR位点23 805个,约占96.58%;(2)经E-PCR验证后发现9 659对SSR引物中有1 060对(11%)能够成功扩增出产物;(3)随机选取的11对引物经普通PCR验证发现,这些引物都能在2份野生大麦品种、2份栽培大麦品种及1份小麦、硬粒小麦、荆州黑麦和节节麦中成功扩增.本研究表明日益丰富的EST公共数据库是大麦SSR分子标记的重要来源;利用EST公共数据库、SSR搜索软件,结合E–PCR验证是开发SSR分子标记省时高效的手段.
关键词： 大麦 表达序列标签 简单序列重复 分子标记 生物信息
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