一个内含子长度多态性标记与栽培稻F_1花粉育性基因座连锁
水稻染色体片段代换系群体的构建及应用研究进展
水稻染色体片段代换系群体的构建及应用研究进展徐建军,梁国华*(扬州大学,江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/植物功能基因组学教育部重点实验室,江苏扬州225009)摘要 定位和克隆水稻重要农艺性状QTL ,是水稻功能基因组学研究的重要方向,是分子标记辅助选择选育高产、优质、多抗水稻新品种的重要基础。
染色体片段代换系是进行QTL 分析的理想材料。
介绍了水稻染色体片段代换系群体的构建原理,综述了其构建及应用研究进展,并对其研究方向进行了展望。
关键词 水稻;染色体片段代换系;构建;应用;进展中图分类号 S 511 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)04-01935-04R esearch Progress of Constructi on a nd Applicatio n of R i ce (Or yza sati va L .)Chro mos o m e Seg men t Substituti on L i nes XU Jian -jun et al (Ji ang s u K ey Laboratory of CropG enetics and Physi o l ogy /K ey L aboratory o f theM i nistry ofEducati on for P lant Functi on -a lG enom i cs ,Y ang z hou Un i versit y ,Y angz hou ,Ji angs u 225009)Abstract The fi ne m apping and cl oni ng quantitati ve tra it loc i (QTL s)res ponsi b l e for traits of agrono m i c m i portance i n rice i s kno wn as the most general stategy i n pl ant genom ics and prov i des a f ounda ti on t o select new rice vari e ties whit h h i gh y i e l d qua lity ,resistance via marker -as -sisted selecti on (MA S)i n rice breedi ng prog ra m s .Chro moso m e segment substituti on li nes(CSSLs)are one o f t he most po w erful too ls for the det ecti on and prec i se mappi ng ofQTL s .I n t h i s paper ,t he pri nci p l e of deve l op i ng t he CSS L swas descr i bed ,t he research progress of consturcti on and applicati on was rev i ewed ,and the pros pectwas discussed .K ey words R i ce ;Chromoso m e seg m ent s ubstit uti on li nes(CSSLs);Constructi on ;Applicati on ;Progress基金项目 国家重大基础研究发展规划项目(2005CB120807)。
杂交水稻骨干亲本Wx基因第一内含子+1位碱基多态性分析
杂交水稻骨干亲本Wx基因第一内含子+1位碱基多态性分析作者:连玲潘丽燕朱永生许惠滨郑燕梅何炜罗曦王颖妲蔡秋华谢华安张建福来源:《福建农业学报》2019年第12期摘要:[目的]直链淀粉含量是影响稻米品质的重要因素,而编码颗粒结合型淀粉合成酶(granule-boundstarchsynthetase,GBSS)的蜡质基因(Wx)是影响直链淀粉含量的主效基因。
本研究拟分析120份杂交水稻亲本的Wx基因第一内含子+1位碱基的多态性,以期研究其对内含子的剪接效率及Wx的表达的影响,为亲本育种筛选提供理论参考。
[方法]选取120份水稻亲本材料,采用CTAB法提取基因组DNA,并以此为模版PCR扩增Wx基因片段;采用限制性内切酶AccI对PCR产物进行酶切分析,根据琼脂糖电泳结果分析Wx基因第一内含子+1位碱基类型;同时测定其中19份亲本的直链淀粉含量、胶稠度和碱消值。
[结果]PCR扩增结果显示所有材料中均可扩增出清晰且单一的目的条带;PCR产物的AccI酶切分析结果显示,其中81份亲本的Wx基因第一内含子+1位碱基是T,即为T型,占总数的67.5%,38份亲本为G 型,占总数的31.67%,而仅有1份亲本为杂合型,即GT型,占总数的0.83%。
19份亲本的直链淀粉含量测定结果表明,7份G型亲本的直链淀粉含量比12份T型亲本的高,且其中6个G型亲本的直链淀粉含量平均值均超过20%。
另外,测定结果表明T型亲本和G型亲本的胶稠度和碱消值差别不明显。
[结论]120份杂交水稻骨干亲本的Wx基因第一内含子+1位碱基类型测定结果表明,与T型亲本相比,G型亲本的直链淀粉含量明显较高,而胶稠度和碱消值没有明显差别。
关键词:Wx基因;第一内含子;碱基多态性;直链淀粉含量中图分类号:S511文献标志码:A 文章编号:1008-0384(2019)12-1355-090 引言[研究意义]随着人们对稻米品质要求的提高,水稻育种在注重提高产量的同时也越来越重视稻米品质的改良。
植物营养性状有关基因的分子标记及定位
1. 1. 4 PCR—SSCP 序列 SSCP 是 单链 构象 多 态性 ( gle Str and
Confor mat io n Poly morphism ) , 由 M . Orit a 等 1990 年首次推出, 根据不同染色体上人类 Alu 家族 ( 一种长度为 300bp 的重复序列, 具有一 个 Alu 酶切位点) 成员设计特定引物, 用 PCR 方法扩增, 将扩增产物变性, 然后在聚丙烯酰胺 凝胶上电泳, 由于单链构象存在多态性, 从而突 破了散布重复序列不能作标记的禁区。在进行 SSCP 分析时, 应先将扩增后的 DN A 片段变性 成为单链, 然后在非变性的聚内烯酰胺凝胶中 电泳。显然 SSCP 扩大了 DNA 多态性的检测范
围。但由于在技术上比较复杂, 在实际上很少作 常规的分子标记, 仅在检测与疾病有关的单个 碱基突变、连锁分析及体细胞定位方面广为应 用。 1. 1. 5 ST S
ST S 是 序 列标 记 位 点( Sequence-T ag ged Sit es) 的 简 称。它 是 由 一 段长 度 为 200bp ~ 500bp 的序列所界定的位点, 在基因组中只出 现一次。前述任何单拷贝的多态性标记都可以 作为基因组的界标转变为 ST S 标记。转变的前 提是长度适合的单拷贝片段的两端序列, 设计 一对专一扩增的引 物, 用 PCR 方法显示 ST S 的同一片段。ST S 标记的优点在于其共显性遗 传方式, 因而很容易在不同组合的遗传图谱间 进行标记的转移。在生物技术方面, 分子标记遗 传图谱正向序列确定位点图谱发展[ 4] 。ST S 已 有效在人类染色体组物理图谱构建中应用。 1. 1. 6 串 联 重 复 序 列 ( T andem Repeat s
华南农业大学农学院《生物技术》复习题(附答案)
华南农业大学农学院《生物技术》复习题(附答案)一、有关名词遗传标记指可稳定遗传的、易于识别的特殊的遗传多态性形式。
遗传多态性现代遗传学中是指基因组中任何座位上的相对差异或DNA序列的差异。
形态标记简单性状的遗传(普通遗传学)细胞学标记染色体变异与细胞学特征(细胞遗传学)生化标记同工酶与电泳技术(生化遗传学)同工酶是指具有功能相同而结构及组成有差异的一类酶分子标记DNA标记,以染色体DNA上特定的核苷酸序列作为标记。
PCR 聚合酶链式反应。
是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法,故又称为基因的体外扩增法。
RFLP 限制性片段长度多态性。
不同样品DNA经限制性酶酶解所产生片段大小的差异。
RAPD 随机扩增多态DNA。
是以一个寡聚脱氧核苷酸单链作随机引物(primer) ,通过PCR扩增基因组DNA,获得长度不同的多态性DNA片段,然后用凝胶电泳分离扩增片段,经染色来显示扩增片段的多态性。
SSR 简单序列重复。
是一类由几个核苷酸组成的基序(motif)为重复单元串联组成的DNA序列,广泛分布于基因组的不同位置。
AFLP 扩增片段长度多态性。
是一种通过限制性内切酶酶切DNA产生不同长度DNA片段,再结合PCR 技术来检测DNA多态性的分子标记技术。
FM遗传图谱又称遗传连锁图谱。
指反映基因组内基因(遗传标记)在染色体上线性排列顺序及其相对位置的图谱。
分子遗传图谱不同分子标记在染色体上的相对位置或排列情况。
作图群体是指用于遗传作图的符合孟德尔定律的分离群体。
RIL群体即重组近交系群体,是由重组近交系组成的分离群体,由F2经多代自交一粒传使后代基因组相对纯合的群体。
DH群体是由通过对F1进行花药离体培养或通过特殊技术获得单倍体植株再经染色体加倍而获得的加倍单倍体群体。
主效基因又称主基因,是一类控制质量性状的基因,其性状表现为不连续的变异。
微效基因是一类控制数量性状的基因,因此通常称为数量性状座位QTL,其性状表现为连续的变异。
水稻颖花持续开放突变体sostenuto floret opening (sfo1)的鉴定与基因定位
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2017, 43(8): 1122 1127/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@ DOI: 10.3724/SP.J.1006.2017.01122水稻颖花持续开放突变体sostenuto floret opening (sfo1)的鉴定与基因定位沈亚林庄慧陈欢曾晓琴李香凝张君郑昊凌英华李云峰*西南大学水稻研究所 / 转基因植物与安全控制重庆市重点实验室, 重庆 400716摘要: 水稻颖花开放是其生殖发育一个关键生理过程, 对受精和随后种子发育具有重要影响。
本文报道了一个与水稻颖花开放相关的突变体, 来源于籼稻保持系西农1B的EMS (ethyl methane sulfonate)诱变群体。
该突变体表现为开颖后浆片失水萎缩过程缓慢, 内外稃持续开裂不闭合, 暂命名为水稻颖花持续开放sostenuto floret opening 1 (sfo1)突变体。
遗传分析表明sfo1性状受1对隐性单基因控制, 利用群体分离分析法(bulked segregation analysis, BSA)将SFO1基因定位在第5染色体SSR标记RM1054和IN/DEL标记ZTQ51之间, 物理距离113 kb, 含注释基因15个。
本研究结果为SFO1基因的图位克隆和功能研究奠定了基础。
关键词:水稻; 颖花开放; 浆片; 基因定位Characterization and Gene Mapping of sostenuto floret opening 1 (sfo1) Mutant in Rice (Oryza sativa L.)SHEN Ya-Lin, ZHUANG Hui, CHEN Huan, ZENG Xiao-Qin, LI Xiang-Ning, ZHANG Jun, ZHENG Hao, LING Ying-Hua, and LI Yun-Feng*Rice Research Institute, Southwest University / Chongqing Key Laboratory of Application and Safety Control of Genetically Modified Crops, Chongqing 400716, ChinaAbstract: Rice floret opening is one of the most critical physiological processes in its reproductive development, which has a significant influence on the fertilization and subsequent seed development. Rice floret opening and closing are promoted respec-tively by the lodicules’ expansion and shrink. In recent years, many studies focused on the molecular mechanism of rice lodicule development. However, few studies focused on the molecular regulation mechanism in physiological process of lodicule opening and closing. In this paper, we reported a floret opening mutant, sostenuto floret opening 1 (sfo1), derived from EMS (ethyl meth-ane sulfonate) mutation groups of Xinong 1B. During the floret opening stage, the florets of sfo1 and wild type were observed directly by both the stereoscope and the scanning electron microscopy at about 1 h before opening, and 10 min, 1.5 h and 48 h after opening respecting. Compared with that in the wild type, the sfo1 floret showed a delay of lodicules dehydration after floret opening, resulting in its failing to close the lemma and palea. Significant differences were not found at 1 h before opening, show-ing closed hulls, flat lodicules and well-stacked lodicules surface cells. At 10 min after opening, there were also no obvious dif-ferences between wild type and mutants, showing opening hulls, inflated lodicules, and smooth and well-stacked surface cells. At 1.5 h after opening, sfo1 hulls were not closed so big as those in the wild type. And sfo1 lodicules still inflated, but not dehydrated and atrophied as those in the wild type. At 48 h after opening, sfo1 hulls were not closed yet, its lodicules began to dehydrate and atrophy, but were still very full compared with those in the wild type. The F1 and F2 of a cross with sterile lines 56S as female parent and the sfo1 as male parent were used in genetic analysis and gene mapping, indicating that the sfo1 trait was controlled bya nuclear recessive gene. Using bulked segregation analysis (BSA) method, the SFO1 was located between the SSR marker RM1054 and Insert/Delete marker ZTQ51 on the chromosome 5, with a physical distance of 113 kb and including 15 candidate本研究由国家自然科学基金项目(31271304)和中央高校基本科研业务费(XDJK2016A013)资助。
控制水稻不定根原基形成的关键基因ARL1的表达及激素调控
沸多了Z博士学位论文论文题目:控剑壅稻丕定握厘基瑾盛的差鲑基因丝星墨』丝塞述厦邀盎调控作者姓名f首锋指导教师吴平教授学科、专业遗传学所在学院生命科学学院提交B期三盟五多重旦中国·杭州控制水稻不定根厦基形成的关键基因』魁j的表达及澈素调控缩略语表塑呈塑ABA基塞垒整Abscisicacid!塞鱼塑∑一——脱落酸。
r11Adventifiousrootless1不定根缺失突变体ARNAdventitiousrootnumber不定根数量6-BA6-benzylaminopurine6-苄基氨基嘌呤bDBasepair碱基对cDNAComplementaryDNA互补DNACHXCyeloheximide.aninhibitorofprotein环己酰亚胺synthesisc,llCrownmotlessl水稻不定根缺失突变体DNADeoxyribonucleicacid脱氧核糖核酸Ethephon2-Chlorethanephosphoricacid乙烯丰GA3Oibberellicacid赤霉索GUS6.GIucnronidasep—D葡糖醛酸糖苷酶IAA3-indolemaceticacid吲哚乙酸LCMLaser-CaptureMicrodissection激光捕获微量解剖LRLateralRoot侧根q—NAA旺.naphthaleneaceticacidⅡ一萘乙酸NBD2,5-norbomadiene,2,5-降冰片二烯NOSNopalinesynthase胭脂碱合成酶NPAN.1.naphthylphthalamicacid.allinhibitorof萘基邻氨甲酰苯甲酸(生长素auxintransport运输抑制剂)RNAiRNAinterferingRNA干涉RNARibonucleicacid核糖核酸RT.PCRReversetranscrir)tion-po〔ymerasechain逆转录PCR反应reactionSRLSemJnalRootLength种子根长tRNATransferRibonucleicacid转运核糖核酸X--Glue5-bromo.4.chloro.3一indolyl.D-Dglucuronide5-溴一4一氯一3一吲哚p—D葡糖醛酸V1一控制水稻不定根原基形成的关键基因ARLI的表锛凹に氐骺?致谢本论文是在导师吴平教授的悉心指导下完成的。
分子标记辅助育种技术
分子标记辅助育种技术分子标记辅助育种技术是在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等重要作物上,通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择,以在早代就能够对目标基因的转移进行准确、稳定的选择,而且克服隐性基因再度利用时识别的困难,从而加速育种进程,提高育种效率,选育抗病、优质、高产的品种。
(一)发展回顾我国的农作物分子标记辅助育种的研究始于90年代初,在过去的近十年时间里,取得了重要的研究进展:1.构建了水稻等作物的染色体遗传图谱;2.构建了水稻染色体物理图谱;3.利用分子标记对我国作物种质资源遗传多样性进行了初步的研究;4.对一些重要的农艺性状进行了定位、作图与标记,相应的基因克隆已在进行。
在基因组计划开展以来的短短的几年时间内,主要农作物的遗传连锁图的绘制均已完成。
1996年我国用RFLP标记对水稻进行作图,构建了水稻12条染色体的完整连锁图。
此后,又构成了有612个标记的水稻遗传连锁图,较好地满足水稻遗传育种工作的需要。
除水稻之外,还绘制了谷子的RFLP连锁图。
构建了大豆分子标记遗传框架图、小麦野生近缘植物小伞山羊草的连锁图以及小麦的第1、第5、第6染色体部分同源群RFLP连锁图等。
1997年,利用广陆矮4号水稻品种构建的BAC文库,建立了631个长度不同的跨叠群。
用水稻遗传图谱上的RFLP标记及STS标记确定了631个跨叠群在水稻12条染色体上的位置,绘制出了水稻的染色体物理图。
该物理图长为352284Kb,覆盖了水稻基因组的92%。
我国近年来对作物的重要性状,如育性基因、抗性基因及产量性状基因的作图与标记方面开展了大量研究工作。
在育性方面,找到了与光敏核不育水稻的光敏不育基因位点连锁的RFLP标记。
定位了水稻不育系5460F的育性隐性单基因tms1,并找到与之紧密连锁(1.2cM)的RFLP标记。
定位水稻野败不育系恢复基因的两个主效基因Rfi3和Rfi4,初步确定了与其中Rfi3基因紧密连锁(2.7cM)的RFLP标记,并已转化为STS标记。
一个水稻内颖退化突变体的形态特征及基因的精确定位_百度概要
HEREDI T AS (Be i j i n g 2012年 8月, 34(8: 1064― 1072ISSN 0253-9772 研究报告收稿日期: 2012−05−11; 修回日期: 2012−05−20基金项目 :福建省自然科学基金项目 (编号:2011J01110, 福建省农业科学院青年人才创新基金项目 (编号:2010QJ-A4 , 福建省农业科学院科技创新团队建设重点科研项目 (编号:CXTD2011-12 资助作者简介 :杨德卫 , 硕士 , 助理研究员 , 研究方向:水稻遗传育种。
E-mail: dewei-y@通讯作者 :叶新福 , 博士 , 研究员 , 研究方向:水稻遗传育种。
E-mail:yexinfu@网络出版时间 : 2012-7-16 10:34:50URL: /kcms/detail/11.1913.R.20120716.1034.003.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1005.2012.01064一个水稻内颖退化突变体的形态特征及基因的精确定位杨德卫 , 卢礼斌 , 程朝平 , 曾美娟 , 郑向华 , 叶宁 , 刘成德 , 叶新福福建省农业科学院水稻研究所 , 福州 350018摘要: 水稻产量和品质受花器官发育的直接影响 , 因此对水稻颖花发育机理的研究将有助于水稻产量提高和品质的改良。
文章利用60Co γ射线辐照亲本 8PW33 (籼稻背景获得一个性状能稳定遗传的内颖退化突变体 (编号:MU102, 并对其农艺性状和花器官进行了观察和分析。
结果显示 , 相对于野生型 , 该突变体的株高、每穗总粒数及剑叶宽均显著增加 , 而结实率则显著降低 , 差异均达显著水平。
解剖镜下观察表明 , 该突变体内颖退化 , 外颖弯曲呈现镰刀状 , 其余器官与野生型表型基本一致。
扫描电镜观察显示 , 突变体与野生型叶片维管束的结构组成以及外颖表皮细胞组成、排列均正常 , 没有明显差异 ; 与野生型相比 ,突变体内颖表皮细胞排列较为紧密 , 推测可能是内颖收缩退化导致的。
采用分子标记探讨中国疣粒野生稻遗传多样性
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为探讨3456和7883检测居群内遗传多样性的能力以及叶片等量混合后的检测结果是否能反映各单株样品内的遗传变异选取了个体数量较多的海南省乐东县冲坡居群ma和云南省思茅市竹林居群mgt
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水稻生长发育多效基因DDF1的遗传分析与基因定位
HEREDITAS (Beijing) 2011 年 ISSN 0253-9772 水稻生长发育多效基因 DDF1 的遗传分析与基因定位李生平 1,段远霖 1,2,陈志伟 1,2,官华忠 1,2,王传蕾 1,郑磊磊 1,周元昌 1,2,吴为人 1,21 福建农林大学,作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室,福州 350002; 2 福建农林大学,福建省水稻分子标记辅助育种重点实验室,福州 350002 摘要:植物中存在许多多效性基因,它们在调控植物的营养生长与生殖发育过程中起着关键性作用。
文章在籼稻育 种材料中发现了一个植株显著矮化且花器官明显变异的突变体 ddf1(dwarf and deformed flower 1)。
遗传分析表明, 该突变体由单基因隐性突变所致, 这说明该基因是一个同时控制营养生长和生殖发育的多效性基因, 暂命名为 DDF1。
为了定位该基因,将 ddf1 杂合体与热带粳稻品种 DZ60 杂交,建立了 F2 定位群体,利用水稻 RM 系列微卫星标记, 通过混合分离分析(BSA)和小群体连锁分析,将 DDF1 初步定位在水稻第 6 号染色体 RM588 和 RM587 标记之间, 与两标记的遗传距离分别为 3.8 cM 和 2.4 cM。
进一步利用已经公布的水稻基因组序列,在初步定位的区间内开发新 的 SSR 标记,将 DDF1 定位在 165 kb 的区间内。
该结果为克隆 DDF1 奠定了基础。
关键词:水稻;多效基因;DDF1;遗传分析;基因定位Genetic analysis and gene mapping of DDF1, a pleiotropic gene involving in both vegetable and reproductive growth in riceLI Sheng-Ping1, DUAN Yuan-Lin1,2, CHEN Zhi-Wei1,2, GUAN Hua-Zhong1,2, WANG Chuan-Lei1, ZHENG Lei-Lei1, ZHOU Yuan-Chang1,2, WU Wei-Ren1,21 Key Laboratory of Ministry of Education for Genetics, Breeding and Multiple Utilization of Crops, Fujian Agricultural & Forestry University, Fuzhou 350002, China; 2 Fujian Provincial Key Laboratory of Marker-Assisted Breeding of Rice, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China 收稿日期:2011-06-18;修回日期:2011-07-29 基金项目:国家自然科学基金项目(编号:30970175,30671122) ,教育部博士点基金项目(编号:20093515110003) , 国家高技术研究发展计划项目(863 计划) (编号:2006AA10Z128) ,福建省自然科学基金项目(编号:B0620001) 资助 作者简介:李生平,博士研究生,专业方向:植物分子生物学。
栽培稻与疣粒野生稻杂种F_1代的基因组原位杂交鉴定
栽培稻与疣粒野生稻杂种F_1代的基因组原位杂交鉴定贾东亮;舒理慧;宋运淳;覃瑞;祝莉莉;何光存【期刊名称】《武汉植物学研究》【年(卷),期】2001(19)3【摘要】生物素标记的疣粒野生稻总 DNA作探针 ,未标记的栽培稻总 DNA封阻 ,对栽培稻与疣粒野生稻杂种 F1体细胞染色体进行基因组原位杂交 (Genomic in situ hybridization,简称 GISH)分析。
FITC检测表明 ,杂种细胞中来自疣粒野生稻的染色体有较多的黄色或黄绿色荧光信号,来自栽培稻的染色体只检出很少的信号。
每条疣粒野生稻染色体上信号点所占的总的区域只是染色体的一小部分 ,表明疣粒野生稻染色体与栽培稻染色体的【总页数】4页(P177-180)【关键词】基因组原位杂交;疣粒野生稻;药用野生稻;栽培稻;杂种;鉴定【作者】贾东亮;舒理慧;宋运淳;覃瑞;祝莉莉;何光存【作者单位】武汉大学植物发育生物学教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S511.03;S511.9【相关文献】1.利用水稻C0t-1 DNA和基因组DNA对栽培稻、药用野生稻和疣粒野生稻基因组的比较分析 [J], 蓝伟侦;何光存;吴士筠;覃瑞2.栽培稻与疣粒野生稻杂种F1代的基因组原位杂交鉴定 [J], 贾东亮;舒理慧;宋运淳;覃瑞;祝莉莉;何光存3.基因组原位杂交鉴定栽培稻与广西药用野生稻杂交后代染色体构成 [J], 胡文辉;舒理慧;宋运淳;祝莉莉;何光存4.栽培稻与疣粒野生稻杂种二倍体和四倍体的鉴定及比较 [J], 宋兆建;杜超群;胡亚平;唐志强;陈冬玲;何玉池;何光存;蔡得田5.栽培稻-药用野生稻杂种F_1及回交后代的基因组原位杂交鉴定 [J], 颜辉煌;颜辉煌;程祝宽;刘国庆;陈纯贤;闵绍楷;朱立煌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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GABI初级数据库始建于2000年,作为德国植物基因组计划的中心数据库,该数据库包含的信息特别多,从序列的各个部分,到实验获得的一些蛋白2-D胶图,以及基因表达谱数据、代谢途径等都具有,因此是一个生物信息翔实的数据库。
一个植物的预测的分子标记的数据库。
植物启动子序列数据库。
/mendel.php?topic=plantprom农作物当中的生化途径及酶。
POGs/PlantRBP 是一个关系型数据库,整合了拟南芥、水稻、玉米的可以得到的基因组、蛋白组及序列数据,生成一个假定的同源基因组(POGs),基因注释的重点在于对那些预测的RNA结合蛋白(RBPs)。
除了上述之外,同时也对这些蛋白的一些保守结构域提供查找功能。
TIGR的植物转录本(TA)集合数据库收集了来自于NCBI的GenBank Nucleotide数据库的试验验证的EST、全长cDNA数据,包括目前所有已有相关信息的植物的信息,可以通过序列的BLAST、物种等方式查找数据,并且可以自由下载这些数据。
植物器官研究的植物器官图片和协议数据库。
/Organellome植物启动子数据库。
TropGENE DB是一个管理热带作物的遗传和基因组信息的数据库,该数据库将作物按数个模式作物归类,目前在线公布的模式作物有香蕉、可可、椰子、棉花、油椰子、水稻和甘蔗。
其他模式作物正有待开发。
每个模式作物都包括遗传来源信息(如形态学、起源、等位基因数据),分子标记信息,遗传图谱,长序列多态性(QTL)分析结果,测序图谱,序列、基因及相应的参考文献。
SSR标记及在水稻遗传育种中的应用
SSR标记及在水稻遗传育种中的应用张桂莲,陈立云,张顺堂,雷东阳(湖南农业大学水稻科学研究所,长沙,410128)摘 要:SSR标记是在PCR基础上发展起来的新型分子标记,已开始应用于基因组研究的各个领域。
概述了SSR类型、特点、原理,总结了其在水稻遗传育种方面的应用,并讨论了其所存在的问题。
关键词:SSR;分子标记;水稻;遗传育种中图分类号:S511.03503 文献标识码:A 文章编号:100125280(2004)0520325204 简单重复序列(Si m p le sequence repeat,SSR)亦称微卫星DNA(m icro satellite DNA),是一类以少数几个核苷酸(一般1~6个)串联重复的DNA序列。
SSR广泛分布于真核生物基因组中。
对SSR的研究始于动物基因组。
1974年Sk inner等在寄居蟹DNA中发现了一类(TA GG)n[1]。
1982年H a m ada等在人心肌肌动蛋白(H a225)的内含子中发现了一个重复25次(T G)序列[2]。
随后在其它生物的研究中也发现了相似的串联重复序列。
由于SSR在不同基因组型间表现高度的多态性,使其很快成为一种新的分子标记[3],在多种作物中广泛应用。
本文拟就SSR标记类型、特点、原理及其在水稻遗传育种中的应用作一简要综述。
1 SSR类型根据SSR核心序列排列方式的不同可将SSR分为完全型(perfect)、不完全型(i m perfect)和复合型(compound)。
完全型SSR是指核心序列以不间断的重复方式首尾相连构成的DNA;不完全型SSR是指在SSR的核心序列之间有3个以下的非重复碱基,但两端的连续重复数大于3;复合型SSR是指2个或2个以上的串联核心序列有3个或3个以上的连续的非重复碱基分隔开,但这种连续性的核心序列重复数不少于5。
W eber 等[4]研究指出,这3种类型SSR在人类基因组中所占的比例差异很大,分别为64%,25%和11%,3种类型内完全型是SSR标记中应用较多的一种类型。
基于水稻内含子长度多态性开发禾本科扩增共有序列遗传标记
0 引言
【本研究的重要意义】分子标记是现代遗传学研
究的有力工具。自 1980 年首次提出分子标记的概念以 来[1],分子标记已广泛应用于遗传图谱构建、基因定 位、基因克隆、基因组比较、遗传多样性分析、标记
1 材料与方法
1.1 候选标记的筛选和引物设计 利用笔者已开发的 5 800 多个水稻候选 ILP 标记
的有关信息(包括引物序列、所在位置、扩增片段长 度、两亚种间长度差异等;DNA Research,已接受), 并从 GenBank(/)下载小麦、大 麦和玉米的 cDNA/EST 序列。将所有内含子长度在 400 bp 以下的水稻候选 ILP 标记引物对小麦、大麦和 玉米的 cDNA/EST 库进行 BLASTN 搜索,选取错配 碱基数<4 的保守引物。对初选的水稻 ILP 标记,进 一步在其内含子两侧的外显子上用 ePrimer3 软件[15] 重新设计引物,以提高引物的保守性。对设计的引物 还在籼、粳稻基因组序列中进行了 e-PCR[16]检验,要 求只产生单一扩增产物。由此即获得候选的 ACGM 标 记。所有数据的处理和分析皆在 IBM P650 的服务器 上完成,使用 IBM AIX 的 Unix 操作系统。 1.2 植物材料
(1College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310029; 2Biotechnology Research Center, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Haerbin 150086; 3College of Crop Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002)
一个内含子长度多态性标记与栽培稻F_1花粉育性基因座连锁
分子植物育种,2006年,第4卷,第3期,第323-328页MolecularPlantBreeding,2006,Vol.4,No.3,323-328研究报告ResearchReport一个内含子长度多态性标记与栽培稻F1花粉育性基因座连锁吴海滨1,2朱汝财1李迪1赵德刚2*白羊年1*1海南省热带农业资源开发利用研究所,三亚,572025;2贵州省农业生物工程重点实验室,贵州大学,贵阳,550025*共同通讯作者,degangzhao@yahoo.com;baiyangnian@hitar.org摘要本研究利用两份栽培稻(OryzasativaL.)种质HITAR005和IRGC20509杂交建立了含有500个单株的F2群体,采用内含子长度多态性标记对F2群体中的117株进行了标记基因型分析。
研究发现一个内含子长度多态性标记,RI01594,其标记座位上与父本(IRGC20509)相同基因型的纯合植株完全消失,且母本纯合基因型植株与杂合基因型植株的比率符合1:1(!2C=0.90,"2C<X20.05),表现出一种明显的偏分离现象。
分析该分子标记所在的目的序列,RI01954标记所位于的基因含有3个内含子是一个功能未知的转录因子,粳稻Nipponbare(日本晴)在该基因的第3个内含子序列与籼稻9311的序列相比有24个碱基的缺失。
进一步分析RI01954标记的PCR产物表明,发现消失的纯合植株基因型偏向于粳稻Nipponbare(日本晴)。
结合供试的F2群体的花粉育性检测结果,初步表明RI01594标记与栽培稻F1花粉育性基因座连锁,与F1花粉不育基因座连锁的遗传距离小于0.5cM,推测与RI01954标记连锁的栽培稻的F1花粉不育性基因座是一个新的杂种不育位点。
关键词栽培稻,内含子长度多态性,F1花粉育性,偏分离AnILPMarkerCloseLinkingwiththeTentativeNovelF1PollenSterileLocusinCultivatedRiceWuHaibin1,2ZhuRucai1LiDi1ZhaoDegang2*BaiYangnian1*1HainanInstituteofTropicalAgriculturalResources,Sanya,572025;2GuizhouKeyLaboratoryofAgriculturalBioengineering,GuizhouUniversity,Guiyang,550025*Co-correspondingauthor,degangzhao@yahoo.com;baiyangnian@hitar.orgAbstractTheF2populationcontaining500individualswasdevelopedusingtwocultivatedricegermplasms(O-ryzasativaL.),HITAR005asfemaleparentfromHITARandIRGC20509asmaleparentfromIRRI,andtheILP(intronlengthpolymorphism)markerswereemployedtogenotypethe117individualsoftheF2population.RI01954,anILPmarkermappedinthe3rdchromosome,wasfoundthatitshomozygouslocusformaleparentwerecompletelyabsentinthe117individualsandtheratioofRI01954locusbetweenhomozygousoffemaleparentandheterozygouswas1:1(#2C=0.90,$2C<X20.05),whichshowedobviouslydistortedsegregationintheF2population.ThesequenceconferringRI01954wasdeeplyanalyzedthatitisunknownfunctionaltranscriptfactorcontainingthreeintrons.Thereis24bpdeletionofthe3rdintroninJaponicaNipponbarecomparingwithIndica9311.AnalysisofPCRproductsamplifiedbyprimersofRI01954showedthatthebandsformaleparentdisappearedwereidenticaltoJaponicaNipponbare.CombiningtheresultofpollenfertilityanalysisintheF2population,itwasprimarycon-cludedthatRI01954markercloselylinkedtothephenotypeoftheF1pollensterilitylocusandthegeneticdistancesbetweenthemwasestimatedlessthan0.5cM.AndalsoitsuggestedthatthelocuslinkedwithRI01954wasanov-elF1pollensterilelocusinthecultivatedrice.KeywordsCultivatedrice(OryzasativaL.),Intronlengthpolymorphism(ILP),Hybridsterility,Distortedsegregation分子植物育种MolecularPlantBreeding水稻杂种不育是由多基因控制的复杂遗传现象,有关这方面的报道很多,仅在Oryzabase网站(http://shigen.lab.nig.ac.jp/rice/oryzabase/top/top.jsp)公布的相关基因就有65个之多,多数为雌配子败育。
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分子植物育种,2006年,第4卷,第3期,第323-328页MolecularPlantBreeding,2006,Vol.4,No.3,323-328研究报告ResearchReport一个内含子长度多态性标记与栽培稻F1花粉育性基因座连锁吴海滨1,2朱汝财1李迪1赵德刚2*白羊年1*1海南省热带农业资源开发利用研究所,三亚,572025;2贵州省农业生物工程重点实验室,贵州大学,贵阳,550025*共同通讯作者,degangzhao@yahoo.com;baiyangnian@hitar.org摘要本研究利用两份栽培稻(OryzasativaL.)种质HITAR005和IRGC20509杂交建立了含有500个单株的F2群体,采用内含子长度多态性标记对F2群体中的117株进行了标记基因型分析。
研究发现一个内含子长度多态性标记,RI01594,其标记座位上与父本(IRGC20509)相同基因型的纯合植株完全消失,且母本纯合基因型植株与杂合基因型植株的比率符合1:1(!2C=0.90,"2C<X20.05),表现出一种明显的偏分离现象。
分析该分子标记所在的目的序列,RI01954标记所位于的基因含有3个内含子是一个功能未知的转录因子,粳稻Nipponbare(日本晴)在该基因的第3个内含子序列与籼稻9311的序列相比有24个碱基的缺失。
进一步分析RI01954标记的PCR产物表明,发现消失的纯合植株基因型偏向于粳稻Nipponbare(日本晴)。
结合供试的F2群体的花粉育性检测结果,初步表明RI01594标记与栽培稻F1花粉育性基因座连锁,与F1花粉不育基因座连锁的遗传距离小于0.5cM,推测与RI01954标记连锁的栽培稻的F1花粉不育性基因座是一个新的杂种不育位点。
关键词栽培稻,内含子长度多态性,F1花粉育性,偏分离AnILPMarkerCloseLinkingwiththeTentativeNovelF1PollenSterileLocusinCultivatedRiceWuHaibin1,2ZhuRucai1LiDi1ZhaoDegang2*BaiYangnian1*1HainanInstituteofTropicalAgriculturalResources,Sanya,572025;2GuizhouKeyLaboratoryofAgriculturalBioengineering,GuizhouUniversity,Guiyang,550025*Co-correspondingauthor,degangzhao@yahoo.com;baiyangnian@hitar.orgAbstractTheF2populationcontaining500individualswasdevelopedusingtwocultivatedricegermplasms(O-ryzasativaL.),HITAR005asfemaleparentfromHITARandIRGC20509asmaleparentfromIRRI,andtheILP(intronlengthpolymorphism)markerswereemployedtogenotypethe117individualsoftheF2population.RI01954,anILPmarkermappedinthe3rdchromosome,wasfoundthatitshomozygouslocusformaleparentwerecompletelyabsentinthe117individualsandtheratioofRI01954locusbetweenhomozygousoffemaleparentandheterozygouswas1:1(#2C=0.90,$2C<X20.05),whichshowedobviouslydistortedsegregationintheF2population.ThesequenceconferringRI01954wasdeeplyanalyzedthatitisunknownfunctionaltranscriptfactorcontainingthreeintrons.Thereis24bpdeletionofthe3rdintroninJaponicaNipponbarecomparingwithIndica9311.AnalysisofPCRproductsamplifiedbyprimersofRI01954showedthatthebandsformaleparentdisappearedwereidenticaltoJaponicaNipponbare.CombiningtheresultofpollenfertilityanalysisintheF2population,itwasprimarycon-cludedthatRI01954markercloselylinkedtothephenotypeoftheF1pollensterilitylocusandthegeneticdistancesbetweenthemwasestimatedlessthan0.5cM.AndalsoitsuggestedthatthelocuslinkedwithRI01954wasanov-elF1pollensterilelocusinthecultivatedrice.KeywordsCultivatedrice(OryzasativaL.),Intronlengthpolymorphism(ILP),Hybridsterility,Distortedsegregation分子植物育种MolecularPlantBreeding水稻杂种不育是由多基因控制的复杂遗传现象,有关这方面的报道很多,仅在Oryzabase网站(http://shigen.lab.nig.ac.jp/rice/oryzabase/top/top.jsp)公布的相关基因就有65个之多,多数为雌配子败育。
由于杂种不育基因的复杂性,绝大多数基因都未作细致定位,有的结果甚至不知道其所在的染色体,也没有作相应的等位性检测,更未见相关基因克隆的报道。
由于亚洲栽培稻在世界稻作区分布的广泛性,以及人们对籼粳亚种间杂种优势利用的渴望,因此籼粳亚种间杂种不育成为杂种不育研究的热点,并且已取得一定进展(Lietal.,1997;Zhangetal.,1997;Zhuangetal.,2002;杨存义等,2004,科学通报,49(13):1273-1277)。
由于不育机制的复杂性,这项工作远远没有停止,发现和鉴定新的籼粳亚种间杂种不育基因,将为阐明杂种不育机理、利用籼粳亚种间杂种优势奠定基础。
随着对基因结构和功能研究的深入,内含子的作用越来越受到研究者的重视(ReddyandReddy,2004;Yamadaetal.,2006;YauandSimon,2003)。
内含子长度多态性标记(intronlengthpolymorphisms,ILPs),作为一种新近发展起来的分子标记,不但具备其它共显性分子标记的优点,而且还能直接反映基因本身的信息。
因此,内含子长度多态性标记在基因定位研究中具有较其它匿名标记更大的优势(Wangetal.,2005)。
本研究利用2份亲本材料同属亚洲栽培稻(O-ryzasativa)构建的117个单株的F2群体,获得了1个亲本(父本)的标记基因型完全消失的内含子长度多态性标记。
初步推测该标记座位可能与栽培水稻F1花粉育性相关,不同于以往已经发表的栽培稻F1花粉不育基因座。
1材料与方法1.1供试材料本研究以HITAR005(HITAR收藏编号)(OryzasativaL.indica)为母本,该水稻种质为水稻品种麻85经过花粉辐射后代选出的粒重突变体,经过24代自交繁育,千粒重达47g,其粒重性状能够稳定遗传。
麻85为福建地区一个典型的籼稻品种,由厦门大学王侯聪教授(2003)提供。
以印度小粒种IRGC20509(IRRI编号)做父本,千粒重10g左右,从表型判断含有粳型血统但偏向于籼型,是一印度的地方品种,其系谱已无从考证,由IRRI提供。
2004年构建了含有500个单株的F2群体。
遗传群体的建立及亲本、F2的种植均在海南省热带农业资源开发利用研究所试验地进行。
1.2水稻总DNA的提取用水稻苗期幼嫩叶片为材料,采用本实验室常用的CTAB法(王珍和方宣钧,2003)提取两亲本及F2群体各单株的DNA。
1.3ILPs标记的获得和ILPs-PCRILPs(intronlengthpolymorphisms)标记是由浙江大学汪旭升、赵向前等根据已公布的籼稻品种9311和粳稻品种日本晴(Nipponbare)的全基因组序列开发的一种内含子长度多态性标记(Wangetal.,2005),由浙江大学吴为人教授惠赠。
ibi网站(http://ibi.zju.edu.cn/ILPs/)上公布的ILPs标记RI01954的序列如下:正向引物为:5'-AAAGGGCATCAAGGTTGA-CA-3',反向引物为:5'-CAGCCTCTGCATTCTTGTCC-3'。
由于它的扩增目的片段过长,为了便于检测,根据内含子的保守性,将上游引物重新设计在内含子中,序列为:5'-CATTGGAAATGTGAGCCAAA-3',下游引物不变。
ILPs-PCR扩增的反应体系及反应程序按照Wang等(2005)的方法进行。
PCR在PTC-100热循环仪上进行,PCR产物检测采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳法,银染显色采用本实验室常用的方法(郑景生和吕蓓,2003)。
1.4RI01954标记的群体分析及数据统计用RI01954标记对两亲本及从F2群体中随机抽取的117个单株进行PCR扩增。
根据扩增产物的电泳结果,将父本(IRGC20509)的标记带型记为“A”,母本(HITAR005)的标记带型记为“B”,杂合子的带型记为“H”,缺失或模糊不清的记作“-”。
统计各种带型的所占比例并进行!2测验。
1.5F2单株的花粉育性检测在抽穗期,于每天上午8时左右,从F2群体中每个单株取当日即将开花的颖花5朵,采用1%的I2-2KI染色法常规制片。
根据花粉染色程度和花粉形态,分别统计可育花粉和不育花粉粒数,计算出可育花粉率的平均值及变异范围。
2结果与分析2.1内含子长度多态性标记(RI01954)及其所在基因的insilico分析324RI01954标记位于水稻第3染色体上,其在粳稻日本晴(Nipponbare)中扩增的目的片段大小为162bp,在籼稻9311中扩增的目的片段大小为186bp,两者相差24个碱基(图1)。