木薯及其同源四倍体基因组与DNA甲基化差异分析     

肖亮  周慧文  谢向誉  尚小红  陈松笔  严华兵 《热带作物学报》2018,39(5):833-839

为研究染色体加倍对木薯基因组的影响,以及多倍化与2种不同倍性木薯之间DNA碱基序列的变化的联系。本研究以木薯品种"新选048"二倍体及其同源四倍体为研究材料,使用微卫星(simple sequence repeat,SSR)、目标起始密码子多态性(stand codon targeted polymorphism,SCo T)和甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术分别对木薯倍性间的遗传差异、DNA甲基化水平和模式进行分析。结果表明:利用SCo T和SSR均未检测出多态性条带产生,利用MSAP技术可检测出在DNA甲基化水平和模式均发生较大改变。二倍体和同源四倍体的总甲基化率分别为60.21%、59.52%,全甲基化率分别为39.92%、41.42%,半甲基化率分别为20.29%、18.10%。木薯多倍化后,其中有27.30%的位点发生了过甲基化,四倍体有25.00%的位点表现出去甲基化。本研究结果为探究木薯倍性间遗传差异和表观遗传变化规律进行了前期探索。   相似文献   

一定光量子通量密度下不同倍性谷子光合因子日响应拟合模型的构建     

王晓宇  袁峰  郝晓芬  刘鑫  王雪梅  王根全  王节之 《中国农业大学学报》2018,23(6):15-23

为研究不同倍性谷子光合因子日响应差异,构建光量子通量密度确定的条件(1 200μmol/(m~2·s))下各生理指标之间的互作模型。以谷子栽培种普通二倍体(2x)晋谷21号及其同源四倍体(4x)诱变株系为材料,收集2013—2015年的光合因子数据,运用spss.18.0与microsoft mathematics v4.0对不同倍性谷子光合因子的响应关系进行相关分析和通径分析,得到参数间因变关系的决策系数(R~2)及模式方程。结果表明:1)不同倍性谷子叶片净光合速率(P_n)与胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(E)和叶温(T)的关系较密切。剔除其他因子干扰,不同倍性谷子净光合速率均与叶温直接相关。叶温主要通过胞间CO_2浓度和蒸腾速率影响作物的净光合速率。空气相对湿度(RH)对净光合速率的直接影响较小,而气孔导度(G_s)对净光合速率的影响主要是通过影响胞间CO_2浓度来实现,其影响因子则主要是空气相对湿度。2)二倍体谷子光合因子间线性关系较为明显,而四倍体更多是相关因子协同作用的结果。本研究获得的模型可以准确拟合不同倍性谷子在一定光量子通量密度下光合因子的日响应。  相似文献   

基于最小平方误差的单倍体和二倍体分类方法研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

李浩光  李卫军  覃鸿  陈绍江  刘金  李伟 《农业机械学报》2016,47(6):259-264

基于玉米油分的花粉直感效应,采用核磁共振鉴别单倍体,快速、准确、低成本地确定单倍体与二倍体之间的含油率阈值,是实现大批量自动鉴别的前提和关键。提出一种基于最小平方误差的单倍体和二倍体分类方法,通过少量籽粒确定含油率阈值的研究,对单倍体和二倍体进行识别。以10个玉米组合为研究对象,利用核磁共振分析仪测定各组合一定数量单倍体和二倍体籽粒的含油率,依据最小平方误差方法确定各组合油分阈值,并通过逐级递增训练集样本数量的方法,确定油分阈值所需训练集规模,获得含油率阈值,能够满足单倍体正确识别率及对二倍体正确拒识率的均值达到90%以上的要求,为核磁共振全自动单倍体鉴别系统的后期大规模分类提供参数指导,提高分选效率。同时因单倍体生产效率低,运用最小平方误差的方法,通过少量的单倍体及二倍体籽粒来构建油分鉴别单倍体模型,以较小的投入获得更优的分类效果在玉米单倍体自动化分选中具有非常重要的现实意义,将该分类方法应用到全自动核磁分选单倍体系统中,可以达到较好的效果,为加快单倍体工程化育种提供保障。  相似文献   

Vaccination and triploidy increase relative heart weight in farmed Atlantic salmon,Salmo salar L.          下载免费PDF全文

T W K Fraser  I Mayer  T Hansen  T T Poppe  J E Skjæraasen  E O Koppang  P G Fjelldal 《Journal of fish diseases》2015,38(2):151-160

Heart morphology is particularly plastic in teleosts and differs between farmed and wild Atlantic salmon. However, little is known about how different culture practices and sex affect heart morphology. This study investigated how vaccination, triploidy and sex affected heart size and heart morphology (ventricle shape, angle of the bulbus arteriosus) in farmed Atlantic salmon for 18 months following vaccination (from c. 50–3000 g body weight). In addition, hearts were examined histologically after 7 months in sea water. All fish sampled were sexually immature. Vaccinated fish had significantly heavier hearts relative to body weight and a more triangular ventricle than unvaccinated fish, suggesting a greater cardiac workload. Irrespective of time, triploids had significantly heavier hearts relative to body weight, a more acute angle of the bulbus arteriosus and less fat deposition in the epicardium than diploids. The ventricle was also more triangular in triploids than diploids at seawater transfer. Sex had transient effects on the angle of the bulbus arteriosus, but no effect on relative heart weight or ventricle shape. From a morphological perspective, the results indicate that vaccination and triploidy increase cardiac workload in farmed Atlantic salmon.  相似文献   

二倍体和同源四倍体西瓜的DNA甲基化差异分析   总被引：3，自引：1，他引：2  

聂丽娟  王子成  王一帆  李国申  何艳霞 《核农学报》2009,23(1):80-84

为了解植物不同倍性之间的表现遗传差异,对3个西瓜（Citrullus lanatus）品种克西、中金和枚选的纯合二倍体和同源四倍体进行甲基敏感扩增多态性（MSAP）分析,10对引物共扩增546条带,其中,二倍体较同源四倍体材料之间有3条特异性条带,这些特异性条带无品种差异,系倍性不同所致。带型变化表明,同源四倍体较二倍体有DNA甲基化减少和单链增加现象,但从DNA甲基敏感多态性差异上来看,品种内二倍体和同源四倍体间的DNA甲基敏感多态性差异不大,仅0.02%左右。  相似文献   

二倍体栽培马铃薯高效遗传转化体系的建立     

叶明旺  张春芝  黄三文 《中国农业科学》2018,51(17):3249-3257

【背景】马铃薯是最重要的块茎类粮食作物。栽培马铃薯以四倍体为主,但四倍体遗传和薯块繁殖增加了马铃薯改良的难度。因此越来越多的科学家呼吁在二倍体水平进行马铃薯的再驯化,将马铃薯驯化成种子繁殖作物。自然界中存在4个二倍体马铃薯原始栽培种,这些二倍体栽培种中蕴含着丰富的遗传变异,但是它们的遗传转化体系尚未成熟。【目的】建立高效的二倍体栽培马铃薯遗传转化体系,为二倍体马铃薯优良等位基因和分子育种提供工具。【方法】以二倍体栽培种马铃薯(Solanum phureja)CIP 703541为试验材料,利用绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,GFP)作为报告基因,对遗传转化体系进行摸索,主要包括:预处理培养时间、诱导再生的激素比例、抗生素浓度以及转化效率。另外,利用同样的激素组合对17份不同基因型的二倍体马铃薯原始栽培种进行了测试,比较各个材料在不同激素浓度条件下的再生效率,筛选出再生效率较高的激素组合进行大量遗传转化;对再生苗进行生根筛选、荧光观察和PCR鉴定,统计阳性植株的概率。用流式细胞仪检测阳性植株的倍性,以分析再生植株发生染色体加倍的频率。【结果】预处理培养时间为2 d的外植体浸染效率最高。二倍体材料CIP 703541最适合再生出芽的激素配方为2.0 mg·L~(-1)玉米素(zeatin,ZT)﹕0.01 mg·L~(-1)奈乙酸(naphthaleneacetic acid,NAA)。再生阶段抗生素卡那霉素(kanamycin,Kan)的最适筛选浓度为100 mg·L~(-1),生根阶段的最适筛选浓度为50 mg·L~(-1)。通过对不同基因型进行筛选,获得3份再生能力较强的二倍体马铃薯材料(CIP 703308、CIP 703312和CIP 703541)。它们响应的激素配方各不相同,在添加了100 mg·L~(-1)卡那霉素的再生培养基中,3份材料的再生效率分别为45%、40%和52%。通过大规模遗传转化证明,3份材料的转化率分别为2.8%、4.2%和5.3%。经流式细胞仪检测,所获得的马铃薯阳性植株中四倍体的比例较高,CIP 703308、CIP 703312和CIP 703541的阳性转化植株中二倍体的比例分别为5.26%、10.53%和38.46%。【结论】建立了高效的二倍体马铃薯遗传转化体系,获得了3份再生能力较强的二倍体材料。另外,发现二倍体马铃薯在经过遗传转化之后再生植株中染色体加倍的比例较高。  相似文献   

二倍体和四倍体泥鳅全基因组DNA甲基化的比较     

张曼曼  冯兵  罗双双  王卫民  周小云 《华中农业大学学报》2018,37(5):95-103

以二倍体和四倍体泥鳅为研究对象,采用甲基化修饰依赖性内切酶测序技术(MethylRAD-Seq)在全基因组水平上分析泥鳅的DNA甲基化特点及倍性间的DNA甲基化变异。测序结果共得到302 111 684条Methyl-RAD序列标签。与参考基因组比对结果显示,泥鳅的甲基化位点主要分布在基因体区(gene body),其次为内含子区(intron)和基因间区(intergenic),而在其他功能元件上的分布较少。四倍体泥鳅的整体甲基化水平比二倍体高,尤其是在第一外显子区(1st Exon)和转录起始位点上游1 500bp至200bp区(TSS1500),且倍性间差异极显著(P0.01)。但在启动子区,四倍体泥鳅的甲基化水平略低于二倍体。在二倍体和四倍体泥鳅间共筛选到1 268个差异甲基化CmCGG位点和14个差异甲基化CmCWGG位点,这些位点主要分布于内含子、基因体和基因间区。比较各基因的甲基化水平,共得到684个倍性间差异甲基化基因。KEGG分析结果显示,倍性间差异甲基化基因主要富集到与生长发育、免疫及错配修复等相关通路上。  相似文献   

西瓜四倍体与二倍体正反交果实发育过程中内源激素的变化     

李涵  王志伟  孙波  邹甜  孙小武 《湖南农业科学》2017,(6)

为了探究西瓜四倍体与二倍体反交种子败育的原因,以蜜枚的二倍体和四倍体为材料,采用酶联免疫法(ELISA)对授粉后1~13 d果实内赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)和生长素(IAA)4种内源激素进行测定。结果表明:蜜枚二倍体与四倍体西瓜正交果实发育过程中,ZR和ABA呈现升高-降低-升高-降低的趋势,GA_3和IAA呈现降低-升高-降低-升高的趋势,蜜枚二倍体与四倍体西瓜反交授粉后3~4 d ABA含量较高,授粉后7 d GA和IAA含量较低,授粉后5 d GA_3平均水平低于正交。这样的差异可能就是反交种子败育的原因。  相似文献   

不同倍性菘蓝林下光合特性及种植研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

张锋  韩金龙  朱彦威  倪大鹏  单成钢 《中国农学通报》2021,37(26):58-65

为了研究菘蓝林下种植是否可以提高土地利用率和板蓝根药材的产出。以四倍体和二倍体菘蓝为试材,在不同郁闭度林下进行了一个完整生长周期的种植和研究：郁闭度在0.3以下为轻度郁闭(C1),郁闭度在0.3~0.6为中度郁闭(C2),郁闭度在0.6以上为重度郁闭(C3),以大田露地栽培为对照(C0)。结果表明：菘蓝属于阳生植物,但对光的适应范围较宽,可适应30%郁闭以上的弱光环境。四倍体菘蓝光合能力强于二倍体菘蓝,但二倍体菘蓝更能适应弱光环境,更适合中度以上郁闭林地进行种植。在生产中,30%以下郁闭林地种植四倍体菘蓝,可获得较高效益,郁闭度30%以上林地,应选择二倍体菘蓝种植。  相似文献   

QTLs for potato tuber resistance to Dickeya solani are located on chromosomes II and IV     

Renata Lebecka  Jadwiga Śliwka  Anna Grupa-Urbańska  Katarzyna Szajko  Waldemar Marczewski 《Plant pathology》2021,70(7):1745-1756

The goal of this research was to identify quantitative trait loci (QTLs) for potato tuber resistance to the soil- and seedborne bacterium Dickeya solani and for tuber starch content, to study the relationship between these traits. A resistant diploid hybrid of potato, DG 00-270, was crossed with a susceptible hybrid, DG 08-305, to generate the F₁ mapping population. Tubers that were wound-inoculated with bacteria were evaluated for disease severity, expressed as the mean weight of rotted tubers, and disease incidence, measured as the proportion of rotten tubers. Diversity array technology (DArTseq) was used for genetic map construction and QTL analysis. The most prominent QTLs for disease severity and incidence were identified in overlapping regions on potato chromosome IV and explained 22.4% and 22.9% of the phenotypic variance, respectively. The second QTL for disease severity was mapped to chromosome II and explained 16.5% of the variance. QTLs for starch content were detected on chromosomes III, V, VI, VII, VIII, IX, XI, and XII in regions different from the QTLs for soft rot resistance. Two strong and reproducible QTLs for resistance to D. solani on potato chromosomes IV and II might be useful for further study of candidate genes and marker development in potato breeding programmes. The relationship between tuber resistance to bacteria and the starch content in potato tubers was not confirmed by QTL mapping, which makes the selection of genotypes highly resistant to soft rot with a desirable starch content feasible.  相似文献