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普通和特用玉米遗传多样性的SSR标记研究

普通和特用玉米遗传多样性的SSR标记研究

作者：钟昌松西南交通大学

学位级别：硕士

玉米是异花授粉的，在不同植株之间，由于杂交以及相伴随的连续的基因互换会创造出新的遗传变异库，其后在自然选择和人工选择的作用下，产生在相当程度上不同于原始亲本种质的新种质。因此，栽培玉米形态的变异范围是很大的。1933年，... 详细信息

玉米是异花授粉的，在不同植株之间，由于杂交以及相伴随的连续的基因互换会创造出新的遗传变异库，其后在自然选择和人工选择的作用下，产生在相当程度上不同于原始亲本种质的新种质。因此，栽培玉米形态的变异范围是很大的。1933年，依据胚乳质地类型及稃壳的有无，栽培玉米被分为8群：硬粒型、马齿型、粉质型、糯质型、甜质型、爆裂型、甜粉型、有稃型等。生核所玉米课题组自上世纪90年代以来便收集和创建了一批玉米自交系材料，包括硬粒型、马齿型、糯质型、甜质型、爆裂型等，本研究拟采用用SSR标记对它们的遗传多样性进行研究。其余三种类型包括粉质型、甜粉型、有稃型等由于不易收集或者种植意义不大没有用于研究。首先研究了特用玉米（包括糯质型、甜质型、爆裂型三种类型）的遗传多样性。研究利用SSR标记分析了20份包含上述三种类型玉米自交系的亲缘关系。用15对扩增带型稳定的SSR引物，从供试材料中检测出67个等位基因变异，每对引物检测到等位基因2-10个，平均4.66个。SSR引物的PIC介于0.43-0.88之间，平均多态性信息量为0.675。UPGMA方法聚类分析表明，甜玉米和糯玉米亲缘关系最近，个别爆裂玉米自交系与糯玉米亲缘关系较近，大部分爆裂玉米与前两者的亲缘关系很远。硬粒型、马齿型玉米与爆裂玉米自交系的亲缘关系也采用SSR标记来研究。用23对扩增带型稳定的SSR引物，从供试材料中检测出100个等位基因变异，每对引物检测等位基因2-10个，平均4.35个。SSR引物的PIC介于0.4261～0.8877之间，平均多态性信息量为0.691。按UPGMA法对43份玉米自交系进行聚类分析。聚类分析表明，爆裂玉米、硬粒型玉米以及马齿型玉米自交系并不能严格地划分为三大类，但爆裂玉米与其余两类玉米自交系遗传距离均较大。此外，硬粒型和爆裂型玉米自交系间的平均遗传距离与

关键词：玉米 SSR标记遗传多样性

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分子标记预测杂种优势的研究现状

种子 2006年第5期25卷 43-47页

作者：钟昌松李琳蒲志刚徐利远四川省农业科学院生物技术核技术研究所成都610066 西南交通大学生物工程系四川成都610066

杂种优势是生物界普遍存在的现象。目前较广泛的一种方法是通过测定两个亲本之间的遗传距离来预测其杂种优势。而DNA分子标记预测方法是近几年才发展起来的新手段。本文综述了分子标记预测杂种优势的遗传机理、利用分子标记预测杂种优... 详细信息

杂种优势是生物界普遍存在的现象。目前较广泛的一种方法是通过测定两个亲本之间的遗传距离来预测其杂种优势。而DNA分子标记预测方法是近几年才发展起来的新手段。本文综述了分子标记预测杂种优势的遗传机理、利用分子标记预测杂种优势的研究现状以及杂种优势形成在若干层次上的反映,并讨论了分子标记准确预测杂种优势的局限性。

关键词：杂种优势分子标记遗传距离遗传机理

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甘薯AFLP分子标记体系建立

分子植物育种 2006年第Z1期4卷 40-44页

作者：蒲志刚唐静钟昌松倪先林阎文昭四川农业科学院生物技术核技术研究所成都610066

AFLP是目前最常用的几种标记之一。本文以甘薯为材料,通过DNA提取、酶切、PCR扩增、凝胶电泳等系列程序摸索和优化,建立了甘薯的AFLP分子标记体系。优化的甘薯AFLP分子标记体系的程序如下:将4μl100ng/μl的甘薯DNA用EcoRⅠ酶、MseⅠ酶... 详细信息

AFLP是目前最常用的几种标记之一。本文以甘薯为材料,通过DNA提取、酶切、PCR扩增、凝胶电泳等系列程序摸索和优化,建立了甘薯的AFLP分子标记体系。优化的甘薯AFLP分子标记体系的程序如下:将4μl100ng/μl的甘薯DNA用EcoRⅠ酶、MseⅠ酶各5U进行双酶切,在37℃下酶切3h后再在65℃下酶切3h;然后加入10μl连接混合液在22℃下连接3h后在16℃下连接10h;取连接产物5μl,10μmol/LEcoRⅠ预扩引物和10μmol/LMseⅠ预扩引物各1.5μl,PCR缓冲液25μl,ddH2O17μl进行预扩增;取5μl稀释20倍后的预扩增产物,50ng/μlEcoRⅠ选扩引物和50ng/μlMseⅠ选扩引物各1μl,PCR缓冲液10μl,ddH2O3μl,进行选择性扩增。本研究为甘薯黑斑病和其他真菌性病害的分子标记克隆及抗病育种的辅助选择提供了有力工具。

关键词：甘薯 AFLP标记优化

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玉米SUT基因家族生物信息学分析

分子植物育种 2022年第11期20卷 3499-3506页

作者：弓雪陈坤刘亚利苏琪钟昌松杨耀迥贺囡囡马涛卢生乔张述宽广西壮族自治区农业科学院玉米研究所南宁530007 广西壮族自治区农业科学院南宁530007 广西农业职业技术学院作物研究所南宁530007

蔗糖转运蛋白(SUCs或SUTs)是植物特有的一类跨膜转运蛋白,负责蔗糖的跨膜运输,在韧皮部蔗糖装载、卸载及长距离运输中发挥重要作用。为了挖掘植物SUT基因的功能,本研究对玉米SUT基因家族成员进行了系统的生物信息学分析。基于玉米基因... 详细信息

蔗糖转运蛋白(SUCs或SUTs)是植物特有的一类跨膜转运蛋白,负责蔗糖的跨膜运输,在韧皮部蔗糖装载、卸载及长距离运输中发挥重要作用。为了挖掘植物SUT基因的功能,本研究对玉米SUT基因家族成员进行了系统的生物信息学分析。基于玉米基因组数据库,本研究鉴定到8个SUT基因,氨基酸大小在501~592之间,含有5~14个外显子,分布在1、3、4、5和9号染色体上。除ZmSUT2外,其他家族成员均为碱性蛋白质;只有ZmSUT3是不稳定蛋白,其余皆为稳定蛋白;所有ZmSUTs均为疏水性蛋白,主要定位在质膜上,无信号肽。ZmSUTs具有12个跨膜拓扑结构,属于易化扩散载体(MFS)家族和蔗糖/H^(+)共转运体(GPH)超家族成员,具有高度保守性。磷酸化位点预测结果显示,该家族具有多个潜在磷酸位点。蛋白二级结构具有相似的特征,α-螺旋和无规则卷曲为ZmSUTs的主要结构元件。系统进化分析显示ZmSUTs可分为4个亚家族(SUT2~SUT5),玉米与高粱SUTs亲缘关系最近,其次是水稻,最远是拟南芥。本研究通过玉米基因组分析,挖掘到8个SUT基因家族成员,系统分析其序列特征、蛋白理化性质、蛋白结构、进化关系等,为深入研究玉米SUT基因功能提供了参考依据。

关键词：玉米 SUT基因家族生物信息学分析

玉米Zm-miR397a生物信息学分析及植物表达载体构建

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分子植物育种 2023年

作者：弓雪卢生乔覃宏宇韦正乙周锦国钟昌松杨耀迥冀宇奇张述宽刘亚利陈坤广西壮族自治区农业科学院玉米研究所广西壮族自治区农业科学院广西农业职业技术大学城乡建设学院

MicroRNAs (miRNAs)在调控植物生长发育与逆境应答中发挥重要作用，为了研究玉米miRNAs的功能，开展了Zm-miR397a序列、启动子的顺式作用元件和靶基因预测分析，前体的表达模式和系统发育进化分析，并构建其植物表达载体。结果表明：玉... 详细信息

MicroRNAs (miRNAs)在调控植物生长发育与逆境应答中发挥重要作用，为了研究玉米miRNAs的功能，开展了Zm-miR397a序列、启动子的顺式作用元件和靶基因预测分析，前体的表达模式和系统发育进化分析，并构建其植物表达载体。结果表明：玉米Zm-miR397a的前体序列长度为143 bp，成熟序列长度为22 bp。通过Plant-CARE数据库分析Zm-miR397a启动子序列，发现基本启动子元件、非生物胁迫应答反应元件、光应答元件和激素调控应答反应作用元件等。通过psRNATarget网站预测Zm-miR397a的靶基因，包括漆酶LAC、纤维素合酶CesA、类钙调磷酸酶B互作蛋白激酶CIPK、蔗糖磷酸合成酶SPS、类钙调磷酸酶B蛋白CBL和转录因子等。利用PmiREN数据库分析Zma-miR397a在胚中的相对表达量最高，幼苗和原基次之，叶片最低。系统进化分析显示玉米Zm-miR397a与单子叶植物miR397a聚集在同一分支上，说明miR397a在不同物种间保守性较高。构建了包含Zm-miR397a前体序列的植物表达载体。上述研究结果为深入研究Zm-miR397a的生物学功能提供参考。

关键词：玉米 Zm-miR397a 生物信息学植物表达载体

灌浆期淹水胁迫对广西骨干玉米自交系生理生化特性的影响

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南方农业学报 2023年第6期54卷 1771-1779页

作者：弓雪卢生乔陈坤刘亚利韦正乙覃宏宇钟昌松杨耀迥周锦国张述宽广西农业科学院玉米研究所广西南宁530007 广西农业科学院广西南宁530007

【目的】探究灌浆期淹水胁迫下2个广西骨干玉米自交系在生理生化水平上的应答差异,为玉米耐涝性评价及耐涝栽培提供理论依据。【方法】以广西骨干玉米自交系88M-1-8和先21A为供试材料,设灌浆期授粉后正常水分处理14 d(CK-14)、18 d(CK-... 详细信息

【目的】探究灌浆期淹水胁迫下2个广西骨干玉米自交系在生理生化水平上的应答差异,为玉米耐涝性评价及耐涝栽培提供理论依据。【方法】以广西骨干玉米自交系88M-1-8和先21A为供试材料,设灌浆期授粉后正常水分处理14 d(CK-14)、18 d(CK-18)和淹水处理14 d(W-14)、18 d(W-18)共4个处理,分别测定不同处理玉米自交系的叶片含水量、叶绿素含量(SPAD值)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、脱落酸(ABA)含量及抗氧化酶活性,利用主成分分析和隶属函数法综合评价淹水胁迫对灌浆期玉米叶片生理生化特性的影响。【结果】88M-1-8在W-14时叶片含水量、SPAD值、SOD和POD活性均高于先21A,在W-18时叶片含水量、SPAD值、CAT活性和ABA含量均显著高于先21A(P<0.05,下同)。随着淹水天数的增加,88M-1-8叶片中CAT活性显著上升,Pro含量、SOD和POD活性显著下降;先21A叶片中MDA含量、SOD和POD活性上升,叶片含水量、CAT活性、SPAD值和ABA含量显著下降。与正常水分处理相比,淹水导致88M-1-8和先21A叶片POD活性、MDA和Pro含量上升,SPAD值和ABA含量下降,其中先21A变化幅度更大,差异均达显著水平。相关分析结果表明,叶片含水量与SPAD值呈极显著正相关(P<0.01),叶片含水量、SPAD值与MDA含量呈显著负相关,CAT活性与SOD活性呈显著负相关。利用主成分分析及隶属函数法对玉米叶片的8个生理生化指标进行综合评价,其结果为88M-1-8在W-14处理的耐涝性最强,在W-18处理的耐涝性次之;先21A在W-14处理的耐涝性第3,在W-18处理的耐涝性最差。【结论】灌浆期淹水胁迫可导致玉米叶片POD活性、MDA和Pro含量上升,SPAD值和ABA含量下降。自交系88M-1-8的变化幅度低于先21A,随着胁迫时间增加,88M-1-8的耐涝性明显优于先21A。CAT活性和ABA含量可作为玉米灌浆期叶片耐涝性的初步评价指标。

关键词：玉米淹水胁迫灌浆期生理生化响应综合评价

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玉米品种真实性鉴定中SSR技术体系的优化

安徽农业科学 2008年第15期36卷 6220-6222页

作者：刘勋辉陆徐忠钟昌松马卉汪名春李莉杨剑波安徽农业大学研究生学院安徽合肥230039 安徽省农业科学院水稻研究所安徽合肥230031 广西玉米研究所广西南宁530227

[目的]优化玉米品种真实性鉴定中的SSR技术体系。[方法]以11份玉米骨干自交系为材料,通过对影响SSR扩增质量的Mg2+、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶的浓度等因素进行优化和比较,建立了适于玉米品种真实性鉴定的SSR标记技术体系,并以5个玉米... 详细信息

[目的]优化玉米品种真实性鉴定中的SSR技术体系。[方法]以11份玉米骨干自交系为材料,通过对影响SSR扩增质量的Mg2+、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶的浓度等因素进行优化和比较,建立了适于玉米品种真实性鉴定的SSR标记技术体系,并以5个玉米杂交种为例,验证该体系在玉米杂交种真实性鉴定中的可行性。[结果]Mg2+浓度为2.5 mmol/L时,扩增效果最佳。dNTPs浓度为0.3 mmol/L时,扩增效果最好。引物浓度为0.2μmol/L较为适宜。TaqDNA聚合酶浓度为1.0 U时,扩增效果较好。优化后的PCR反应体系为:1×PCR缓冲液,2.5 mmol/LMg2+,0.3 mmol/L dNTPs,0.2μmol/L正、反向引物,1.0 UTaqDNA聚合酶,40 ng样品DNA,总体积25μl。[结论]该研究优化的SSR技术体系可以有效地对玉米杂交种进行真实性鉴定。

关键词：玉米 SSR标记真实性鉴定

高产优质抗病玉米新品种科源玉6号选育及主要农艺性状分析

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玉米科学 2007年第B9期15卷 20-22页

作者：余桂容徐利远杜文平王一周家华彭朝云钟昌松四川省农科院生核所成都610066

科源玉6号是采用优质自交系616与大穗型新自交系X224组配育成的高产、优质、抗病大穗型玉米新品种。在四川省区域试验中平均比对照川单13增产8.7%,平均产量达7 960 kg/hm2,最高产量达到10 570 kg/hm2。该品种对玉米大、小斑病中抗,品质... 详细信息

科源玉6号是采用优质自交系616与大穗型新自交系X224组配育成的高产、优质、抗病大穗型玉米新品种。在四川省区域试验中平均比对照川单13增产8.7%,平均产量达7 960 kg/hm2,最高产量达到10 570 kg/hm2。该品种对玉米大、小斑病中抗,品质达到优质蛋白、优质赖氨酸标准。综合农艺性状分析结果表明,科源玉6号是一个丰产性好、适应性广、抗病性强和品质佳的大穗型新品种。

关键词：玉米科源玉6号品种选育农艺性状

活性炭在库拉索芦荟(Aloe vera)的组织培养中的应用

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西南农业学报 2005年第1期18卷 105-107页

作者：李琳钟昌松周香王万军西南交通大学生物工程系四川成都610000

探索了库拉索芦荟组织培养中活性炭(AC)的添加量与植物激素添加量的关系以及对库拉索芦荟外植体出芽率的影响。结果表明,在MS固体培养基中,活性炭对植物激素的吸附量不能简单地套用MS液体培养基中的吸附量,活性炭的吸附作用情况较复杂;... 详细信息

探索了库拉索芦荟组织培养中活性炭(AC)的添加量与植物激素添加量的关系以及对库拉索芦荟外植体出芽率的影响。结果表明,在MS固体培养基中,活性炭对植物激素的吸附量不能简单地套用MS液体培养基中的吸附量,活性炭的吸附作用情况较复杂;库拉索芦荟外植体出芽的较好培养基为MS+6 BA3mg/L+NAA0 2mg/L+AC0 2%和MS+6 BA5mg/L+NAA0 2mg/L+AC0 4%。

关键词：库拉索芦荟组织培养出芽率活性炭植物激素