金花菜与苜蓿属主要物种基因组SSR分布特征的比较分析     

周勃  任海龙  张龑  高强  徐麟  邹集文 《新疆农业科学》2022,59(9):2217-2223

【目的】 分析金花菜基因组SSR序列的分布特征,并与苜蓿属主要物种进行比较,为金花菜SSR分子标记的开发提供理论依据。【方法】 利用MISA软件对金花菜、蒺藜苜蓿和紫花苜蓿的高质量基因组进行搜索,比较分析搜索到的SSR序列分布特征。【结果】 在金花菜、蒺藜苜蓿和紫花苜蓿的基因组中,分别筛选到195 753个,242 434个和390 496个完整的SSR序列,相对密度分别为428、564和478个/Mb,SSR序列的总长度分别为3 611 698、3 657 503和6 307 211 bp,占各自基因组序列总长度的0.79%、0.85%和0.77%。在1~6个不同核苷酸重复单元中,金花菜和蒺藜苜蓿的SSR序列均是单核苷酸重复单元最多,依次是二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸,而紫花苜蓿的六核苷酸重复单元多于五核苷酸重复单元。A、T、AT、TA、AG和TC是3种苜蓿共有的常见重复单元类型,金花菜基因组低片段长度的SSR比例高于蒺藜苜蓿和紫花苜蓿。【结论】 金花菜基因组SSR的分布密度低于蒺藜苜蓿和紫花苜蓿,重复单元类型较丰富,具有较大的多态性标记开发潜力。  相似文献   

单细胞测序对绒山羊毛乳头细胞的鉴定     

张卫东  郑玉杰  葛伟  张月朗  李芳  王昕 《中国农业科学》2022,55(12):2436-2446

【目的】 基于单细胞测序技术探究绒山羊毛乳头细胞标记基因,优化毛乳头细胞体外鉴定的方法,为研究绒山羊毛囊发生发育提供良好的细胞模型。【方法】 运用Seurat单细胞分析法分析陕北白绒山羊胚胎期60、90、120 d皮肤组织的单细胞测序数据。原始数据经质控、过滤、标准化后,采用UMAP方法进行数据降维与聚类分析。通过对比已报道的毛囊相关标记基因,获得完整绒山羊毛囊细胞类群谱系信息。通过基因差异表达分析,筛选绒山羊毛乳头细胞特异性标记基因。利用免疫荧光试验鉴定标记蛋白在绒山羊皮肤组织中的表达与分布情况,进一步筛选毛乳头区域特异性表达蛋白。体视镜下机械分离完整绒山羊毛囊,采用酶消化法分离绒山羊毛乳头区域并在体外培养至细胞分离,最终通过差速贴壁法纯化细胞。待毛乳头细胞纯度较高时,利用免疫荧光试验验证候选标记蛋白在分离细胞中的表达情况。【结果】 从单细胞水平分析了绒山羊毛囊发生过程中涉及的关键细胞转录信息,成功获得绒山羊皮肤中的17个主要细胞类群信息,鉴定出包括真皮细胞谱系、表皮细胞谱系、毛乳头细胞、毛干细胞、内根鞘细胞等绒山羊皮肤结构关键细胞类群,以及周皮细胞、巨噬细胞、肌肉细胞等其他功能细胞类群。筛选获得毛乳头细胞特异性基因427个,包括SOX2、FGF7、APOD、BMP3、HHIP、HEY2和SPON1等,这些基因在绒山羊毛乳头细胞中的表达丰度远高于其他细胞类型,被认为是毛乳头细胞特异性标记基因。组织免疫荧光试验进一步证明SOX2、FGF7与APOD等蛋白在绒山羊毛乳头区域内特异性表达,可用于皮肤组织中绒山羊毛乳头细胞的定位。此外,本研究在成功分离单根绒山羊次级毛囊的基础上,实现了绒山羊毛乳头区域的贴壁培养,成功观测到大量细胞从毛乳头区域逐步迁移分离的过程。细胞免疫荧光试验结果显示SOX2、FGF7与APOD均在绒山羊毛乳头细胞中表达,且SOX2阳性细胞约占毛乳头细胞总量的76%左右,而FGF7和APOD阳性细胞则占98%以上。结合绒山羊皮肤组织免疫荧光定位结果,SOX2、FGF7与APOD等标记可用于鉴定体外分离培养的绒山羊毛乳头细胞。【结论】 利用单细胞测序技术描述了绒山羊主要皮肤细胞的转录组信息,筛选出毛乳头细胞特异性表达基因。经免疫荧光试验证实,单细胞测序鉴定标记基因的方法简单高效,且具备较高准确率。筛选的SOX2、FGF7与APOD不仅为绒山羊毛乳头细胞体内定位提供了有效的标记,而且为多标记鉴定毛乳头细胞提供可能,更为进一步研究毛囊发育相关基因的功能及调控机制奠定重要基础。  相似文献   

类胡萝卜素代谢途径基因变异导致园艺植物色泽差异的研究进展     

曾旭梅  席婉  朱琳琳  袁金梅  熊康舜  王彩云  郑日如 《华中农业大学学报》2022,41(3):181-190

类胡萝卜素是园艺植物中广泛存在的次生代谢物和色素物质,在植物生长发育和观赏价值中发挥重要作用。同时它也是高价值的天然活性物质,对人体健康有益。因此,类胡萝卜素的代谢调控一直是园艺植物的研究热点。类胡萝卜素组分和含量的差异是造成园艺植物色泽和营养成分多样性的重要原因之一,解析优质性状形成的分子机制是进行定向改良的前提和基础。目前,植物类胡萝卜素代谢途径已明确,大量研究表明代谢通路上基因的启动子和编码区变异是造成类胡萝卜素代谢多样性的关键因素之一。本文对园艺植物类胡萝卜素变异遗传机制的研究策略、启动子和编码区的变异类型及变异对类胡萝卜素代谢的影响进行综述,为园艺植物类胡萝卜素的定向改良提供理论依据。  相似文献   

卷丹百合远缘杂交及杂种后代的鉴定     

舒珂  李建红  陈璐  傅海燕  蔡维  刘李晨  李玉帆 《湖南农业大学学报(自然科学版)》2022,48(5)

为培育抗性强、观赏性优良的卷丹百合新种质,采用液体培养基悬滴法测定3个观赏百合品种‘Black stone’‘Tresor’‘Sorbonne’ 的花粉生活力;用蕾期授粉、正常授粉、延迟授粉、切割柱头授粉方式分别与母本卷丹百合进行杂交,对获得的杂交后代进行胚珠培养及增殖扩繁,采用SSR分子标记的方法鉴定杂种的真实性。结果表明：‘Sorbonne’的花粉萌发率总体高于‘Black stone’和‘Tresor’;蕾期授粉的结实率最高,为14.44%;卷丹בBlack stone’ 组合获得蒴果数量最多,共得到了17个蒴果;对杂交蒴果进行胚珠培养,得到9株F1代杂种苗;筛选杂种苗增殖扩繁的较适培养基为MS+30 g/L蔗糖+0. 1 mg/L NAA+1 mg/L 6–BA+8 g/L琼脂;鳞茎膨大生根较适培养基为MS+80 g/L蔗糖+0.1 mg/L NAA+ 0. 05 mg/L 6–BA+0.75 g/L活性炭+6.5 g/L琼脂,最适培养环境为黑暗培养;通过4对引物鉴定证实卷丹בTresor’的2个杂种株系为真实杂种。  相似文献   

基于SNP标记的小麦籽粒性状全基因组关联分析     

张芳  任毅  曹俊梅  李法计  夏先春  耿洪伟 《中国农业科学》2021,54(10):2053-2063

【目的】籽粒性状是影响小麦产量的重要因素,通过对小麦籽粒性状进行全基因组关联分析,发掘控制小麦籽粒性状显著位点,为小麦籽粒性状的遗传改良研究提供理论参考。【方法】以在新疆种植的121份小麦为材料,利用小麦50K SNP芯片,对粒长、粒宽、籽粒长宽比、籽粒面积、籽粒周长和千粒重6个性状进行基于混合线性模型MLM（Q+K）的全基因组关联分析。【结果】在不同环境间6个籽粒性状均表现出广泛的表型变异,其中千粒重变异系数最大为13.91%—17.79%,各籽粒性状遗传力为0.85—0.90。多态性信息含量PIC值为0.09—0.38,最小等位基因频率MAF值为0.05—0.50。群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为4个亚群。GWAS结果表明,共检测到592个与6个性状显著关联位点（P<0.001）,其中,涉及6个性状的29个SNP在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于1A（5）、1B（2）、1D、2A（5）、3B、5A、5D、6B（4）、6D、7B和7D（7）染色体上,解释9.3%—22.7%的表型变异。检测到6个与粒长稳定的关联位点,分布在1A、2A和7D染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异;检测到2个与粒宽稳定的关联位点,分布在3B和5D染色体上,解释9.6%—12.2%的表型变异;检测到6个与籽粒长宽比稳定的关联位点,分布在2A（2）、5A、7B和7D（2）染色体上,解释10.1%—19.4%的表型变异;检测到3个与籽粒面积稳定的关联位点,分布在1A、1B和1D染色体上,解释9.9%—18.2%的表型变异;检测到6个与籽粒周长稳定的关联位点,分布在1A（2）、2A、6D和7D（2）染色体上,解释9.3%—22.6%的表型变异;检测到6个与千粒重稳定的关联位点,分布在1B、2A和6B染色体上,解释9.7%—12.9%的表型变异。挖掘到5个控制小麦籽粒性状一因多效显著关联位点,分布在1A、2A（2）和7D（2）染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异。【结论】本研究材料遗传多样性丰富,在自然群体中共发现29个与6个籽粒性状在2个及以上环境中稳定显著的关联位点。  相似文献   

基于新遗传连锁图谱的豇豆抗豆象QTL定位     

王彦  范保杰  曹志敏  张志肖  苏秋竹  王珅  王学清  彭秀国  梅丽  武玉华  刘少兴  田胜民  徐俊杰  蒋春志  王伟娟  刘长友  田静 《中国农业科学》2021,54(22):4740-4749

【目的】豆象是危害豇豆最主要的仓储害虫。发掘豇豆抗豆象基因为抗性品种的选育,以及减少豆象对豇豆生产的危害奠定基础。【方法】以中豇1号（感）和Pant-lobia-1（抗）为亲本构建的包含282个株系的RIL群体为研究材料,利用人工接种法分别对282个株系接种绿豆象和四纹豆象,进行抗豆象表型鉴定,并利用两亲本对3 992个来源于绿豆、小豆和豇豆的SSR标记进行多态性筛选,然后利用筛选到的多态性标记对282个株系进行基因型分析,最后结合RIL群体各株系抗豆象表型鉴定数据和基因型分型数据,采用完备区间作图法（ICIM-ADD）进行抗豆象QTL定位分析,在此基础上构建遗传连锁图谱,并定位豇豆抗豆象基因。【结果】中豇1号和F₁籽粒的被害率均为100%,Pant-lobia-1籽粒的被害率分别为22.5%和42.5%。推测Pant-lobia-1对绿豆象和四纹豆象的抗性均为隐性遗传;筛选到182个多态性标记,利用这些多态性标记构建了一个包含11个连锁群的豇豆遗传连锁图谱,图谱总长1 065.23 cM,相邻标记间平均遗传距离为5.85 cM;经2种豆象处理,分别在连锁群1和连锁群5上检测到2个稳定的QTL位点,暂定名为vubr1-1和vubr5-1,其中vubr1-1位于标记XD11-44和HAAS_VR_2274之间,标记间的遗传距离为7.6 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的7.16%和6.92%;vubr5-1位于标记XD1-14和CP185之间,标记间的遗传距离为2.90 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的6.96%和6.37%。【结论】构建了一个包含11个连锁群、182个多态性标记的豇豆遗传连锁图谱,检测到2个与抗豆象相关的QTL位点。  相似文献   

基于BSA-Seq技术的甜瓜抗霜霉病InDel标记开发     

凌悦铭  李寐华  杨永  杨文莉  范蓉  伊鸿平  张红  张学军 《新疆农业科学》2021,58(12):2265-2273

目的 获得与甜瓜抗霜霉病基因连锁的分子标记或功能标记,用于甜瓜分子标记辅助选择育种。为进一步克隆甜瓜抗霜霉病主效基因奠定基础。方法 以野生高抗霜霉病资源DM-4和感病自交系DM-2为亲本,构建F₂代分离群体,利用BSA-seq对甜瓜抗霜霉基因进行QTL定位,开发InDel分子标记,并在双亲及其F₂群体单株进行筛选验证。结果 甜瓜抗霜霉病主效QTL位于第9号染色体。在候选区间开发了37个InDel分子标记,有9个PCR产物大小在抗、感双亲表现出差异,用F₂单株验证,结合田间表型鉴定结果,引物InDel 15和InDel 20准确率分别为95 %和98 %,引物InDel 15和InDel 20在抗病亲本中扩增产物大小分别为251和349 bp,在感病亲本中分别为231和324 bp。结论 引物InDel 15和InDel 20可以作为分子标记进行抗霜霉病辅助选育,加快了甜瓜抗霜霉病育种速度。  相似文献   

白菜基因组导入芥菜的远缘杂交及后代分离偏向性     

李祥升  常立春  陈海旭  武剑  梁建丽  林润茂  郭新磊  高杰  王晓武 《新疆农业科学》2021,58(7):1306-1315

【目的】研究远缘杂交将结球白菜的A基因组导入包心芥菜,利用高分辨率熔解曲线(high-resolution melting, HRM)结合InDel标记辅助选择技术,筛选出保留白菜基因较多的回交后代,改良包心芥的结球性,丰富包心芥菜的种质资源。【方法】利用幼胚培养技术辅助6份包心芥菜与2份结球白菜进行远缘杂交和回交,选取20个InDel标记追踪白菜A基因组全部染色体,从192的BC₁单株中筛选出白菜A基因组标记占比较高的单株。田间调查筛选结球性近似结球白菜的单株。【结果】远缘杂交结合幼胚培养获得了9个种间杂种组合和14个BC₁群体。筛选并获得203个在全基因组分布均匀的可区分白菜与芥菜的HRM-InDel标记;利用20个InDel标记追踪192株BC₁单株的白菜基因,分离群体偏向传递白菜基因组,有54棵单株标记含量超过90%。【结论】幼胚培养技术可提高白菜与芥菜远缘杂交后回交的结实率,并可加快育种进程;筛选出了白菜基因组占比较高的组合和单株;分离群体明显偏向于传递白菜基因。  相似文献   

基于SSR标记对65份大白菜自交系的聚类分析     

孟艳  卢倩倩  刘小愿  王亚秀  张学芬  和禹廷  张妮南  高京草  张鲁刚 《西北农业学报》2021,(11):1656-1662

以65份自育的大白菜自交系为试验材料,进行多样性分析和类群划分。利用26对SSR分子标记分析供试材料遗传多样性,并利用SSR分子标记聚类方法进行大白菜自交系的组群划分研究。SSR标记多样性分析表明,平均Nei基因多样性指数为0.541 5,平均Shannon多态性指数为0.913 5,说明供试材料有较高的遗传多样性。SSR分子标记聚类将65份大白菜自交系划分为5个类群。SSR标记聚类结果真实地反映了种质资源内在基因组的多样性,可以将系谱来源相同的材料聚类在同一类群,对于杂种优势预测和亲本选择均有指导意义。  相似文献   

基于 SSR 标记的广东含笑等 11 个 含笑属物种亲缘关系研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐放  朱报著  潘文  朱政财  钟乃盛  李文业  赵强民 《广东农业科学》2021,48(1):87-93

【目的】含笑属植物是我国南方地区重要的园林绿化和用材树种,但目前种间的遗传关系尚不明确,以开发高效的基因分型手段进行各物种亲缘关系研究,可为含笑属的保护和开发利用提供理论和技术支撑。【方法】以广东含笑等11个物种为研究材料,筛选高多态性SSR引物,利用基于M13序列的荧光标记方法获取基因分型数据,计算遗传多样性参数,并利用Neighbor-Joining(NJ)方法构建进化树,分析种间的亲缘关系。【结果】12对SSR引物均具有较高的多态性,扩增成功率为90.9%,可以高效地完成基因分型,12个标记的平均等位基因数为8.17;Shannon多样性指数(I)平均值为1.836;观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)的平均值分别是0.365、0.839和 0.796。聚类分析结果显示,分属不同亚属的物种在NJ进化树上可以被明显区分开来,其中后生含笑亚属物种被聚类在两个主要分支上,含笑亚属的3个物种被聚类在一个主要分支上,亲缘关系分析结果与以往的分类学研究结果一致。【结论】SSR标记基因分型体系可以较好地完成广东含笑等11个物种的基因分型,在未来的杂交亲本评选、亲本选配和杂交子代亲缘关系鉴定等方面均可以发挥重要作用。  相似文献