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反转录假基因和其对应的源功能基因的蛋白质内部重复片段的比较

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反转录假基因和其对应的源功能基因的蛋白质内部重复片段的比较

作者：朱晟浙江大学

学位级别：硕士

哺乳动物有两个鲜明的特征,一是蛋白质中大量出现的内部重复片段(IRS),二是基因组含有大量的反转录假基因。比较源功能基因和它产生的反转录假基因所对应的蛋白质内部重复片段,可以研究IRS在突变和进化中的规律。我们分析了人和小鼠反... 详细信息

哺乳动物有两个鲜明的特征,一是蛋白质中大量出现的内部重复片段(IRS),二是基因组含有大量的反转录假基因。比较源功能基因和它产生的反转录假基因所对应的蛋白质内部重复片段,可以研究IRS在突变和进化中的规律。我们分析了人和小鼠反转录假基因的假定蛋白质中的内部重复片段。我们发现,和反转录假基因的假定蛋白质序列相比,产生这些假基因的源功能基因所编码的蛋白质IRS的比例要多30%。这证明了蛋白质在进化过程中有力的保持了IRS。而且,我们的随机模拟分析表明,反转录假基因积累的突变不完全是随机的或者不受任何选择压力:它在突变中丢失的IRS要少于随机突变所丢失的IRS;同时,对于简单重复序列(SsR)在IRs中的比例,在随机突变中是很容易下降的,而反转录假基因却和源功能基因相当。此外,我们也以“四肽矩阵作图”的方法比较了蛋白质组和可产生反转录假基因的功能基因在IRs的四肽分布模式上的区别,结果显示前者有简单重复序列(SSR)的聚集现象,而后者没有。

关键词：内部重复片段简单重复序列反转录假基因蛋白质组

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棉花黄萎病抗性的分子标记和QTL定位

棉花黄萎病抗性的分子标记和QTL定位

作者：吴翠翠华中农业大学

学位级别：硕士

棉花是我国主要的纺织工业原料，是世界重要的纤维作物。棉花黄萎病是危害棉花生产的重要病害之一，对产量和品质造成严重影响。自20世纪90年代以来，黄萎病在我国不断蔓延，且逐年加重，成为影响我国棉花高产稳产的主要障碍，被称为“... 详细信息

棉花是我国主要的纺织工业原料，是世界重要的纤维作物。棉花黄萎病是危害棉花生产的重要病害之一，对产量和品质造成严重影响。自20世纪90年代以来，黄萎病在我国不断蔓延，且逐年加重，成为影响我国棉花高产稳产的主要障碍，被称为“棉花的癌症”。目前，国内外学者对于棉花黄萎病的致病力分化、抗病机制、抗性遗传及致病机理等方面的基础研究较多，但对于棉花的生产仍难以满足。利用分子生物学方法研究作物性状己在许多作物中广泛展开，但在棉花中起步较晚，但进展也较快。本试验材料名称为中G8，是一个陆地棉与海岛棉之间的F群体，陆地棉亲本是邯郸14，丰产但高感黄萎病;海岛棉亲本是海7124，产量较低、品质较差，但高抗黄萎病。本试验采用SSR分子标记技术，对双亲进行多态性引物筛选，然后用多态性引物对F群体进行检测。结合F家系的田间和苗期的抗病鉴定，进行标记分析和黄萎病抗性QTL的定位。目的在于研究种间杂种F群体对黄萎病抗性的分子标记，找到与抗性相关的QTL，同时对田间鉴定与苗期鉴定发病规律进行比较。中G8于2003年冬季开始构建，获得184个F群体单株。本研究用到了2865对SSR引物，初筛结果是296对具有多态性，其中163对用于F群体的扩增，获得193个多态性位点。对多态性标记进行偏分离检测分析，有46个标记存在显著偏分离，占标记总数的23.8％，其中4个标记与抗病性相关;用Joinmap3.0对多态性标记进行连锁性分析，构建了一个分子标记遗传连锁图，包括142个位点，30个连锁群，全长1169.6cM，覆盖棉花总基因组约23.4％，标记间的平均距离为8.24cM。单一连锁群的标记数最少是2个，最多是24个。根据已发布的连锁图谱将30个连锁群定位在21条染色体上。用WinCart2.5软件进行QTL的检测，用复合区间作图法对田间和苗期病指进行检测，共得出9个QTL，可解释的表型变异从4.97％～22.30％。2006年7月31日与8月31日两次田间鉴定的病指检测到一个共同的QTL，位于LG02(c10)上，最近标记都是NAU1221d。对田间三个时期和苗期的平均病株率进行QTL检测，共检测到10个显著性QTL，可解释的表型变异为5.14％～22.73％。本试验通过比较分析海7124×邯郸14的F家系的田间鉴定和苗期鉴定结果，表明苗期鉴定的发病比田间的发病要重，且田间鉴定的病指和病株率的跨度范围比苗期鉴定大，主要在以下几方面：①苗期鉴定接菌时，对根部伤害大，影响了植株的抗性机制;②田间地块病菌分布不均匀，而苗期鉴定采用定量接菌;③苗期鉴定是单菌系接种，其它病害少;而田间是多菌系混合体，且可能有其它病虫害侵害。本研究的创新点为宿生式永久性F群体，为以后棉花黄萎病抗性的深化研究提供了良好的材料基础;利用F家系作为黄萎病抗性鉴定的群体，使鉴定结果更加可靠。利用SSR分子标记方法找到了与黄萎病抗性相关的分子标记，为今后进一步研究黄萎病奠定了基础。

关键词：棉花分子标记黄萎病简单重复序列

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鱼腥草SSR引物的开发与应用

鱼腥草SSR引物的开发与应用

作者：王捷湖南大学

学位级别：硕士

鱼腥草(HouttuyniacordataThunb)是三百草科蕺菜属多年生草本植物，在我国分布较广，其不同地理居群在农艺学性状、药用成分（如黄酮、挥发油等）及含量上都有较明显的差异。SSR标记是一种短串联重复序列分子标记，具有遗传多样性高、... 详细信息

鱼腥草(HouttuyniacordataThunb)是三百草科蕺菜属多年生草本植物，在我国分布较广，其不同地理居群在农艺学性状、药用成分（如黄酮、挥发油等）及含量上都有较明显的差异。SSR标记是一种短串联重复序列分子标记，具有遗传多样性高、信息量丰富且呈现共显性等特点。本研究首次应用鱼腥草的EST信息，建立鱼腥草EST-SSR标记，并筛选与利用部分标记对鱼腥草不同地理居群遗传多样性进行初步分析。具体研究结果如下：（1）分析鱼腥草EST中SSR的发生频率及分布特性。利用鱼腥草EST，进行SSR筛选，结果发现SSR序列3487个（1313个SNPs除外），其中二核苷酸重复序列有1278个，三核苷酸重复序列为1994个，分别占全部SSR序列的36.65%和57.18%，而其余类型的重复序列只占全部序列的6.17%;对鱼腥草EST-SSR进行特性分析，发现鱼腥草二核苷酸重复以AG/CT为主，占全部二核苷酸重复序列的86.70%，三核苷酸重复以GAA/CTT为最多，占全部三核苷酸重复序列的16.85%，说明鱼腥草SSR具有明显的偏倚性。分析鱼腥草SSR长度，发现长度在20bp以上的有749条，在12-20bp之间的有2189条，表明鱼腥草EST-SSR的多态信息含量较高。（2）建立鱼腥草EST-SSRs标记并对其引物的PCR反应体系进行优化。以峨眉蕺菜DNA为材料，对鱼腥草EST-SSR的PCR体系进行探索，结果表明：较佳的PCR反应的体系为20μL，其中各试剂用量为14.4μLddH20、2μL10×buffer、1.2μLMgCl2、0.5μLdNTP、上游引物、下游引物各0.35μL、Taq酶0.2μL、25ng/μL的模板1μL。PCR条件为94℃5min;94℃30s;56-58℃45s;72℃45s;72℃10min。利用50对EST-SSR引物进行PCR扩增，结果发现28对能够扩增出清晰明亮的条带，利用这28对引物进一步检测江苏如皋和福建厦门2个地理居群多态性，结果发现20对引物具有多态性。（3）分析不同来源地鱼腥草遗传多样性。利用（2）筛选到的20对引物，对17份不同地理来源鱼腥草DNA进行PCR扩增，共扩增出141条核酸条带，每对引物平均扩增出7.05条带。其中有73条具有多态性位点，其多态性率为51.7%。17份不同地理居群鱼腥草的遗传相似率在0.6667-0.8936之间，平均为0.7802，表现出高度遗传多样性。聚类分析表明，17份不同居群的鱼腥草，被分成了两大类，其一类是主要分布在我国中西部地区的鱼腥草，另一类是主要分布在中东部和东南部地区的鱼腥草，而且鱼腥草遗传多样性与其生长环境及地理位置有关。结果也反映了本研究所开发的鱼腥草EST-SSR标记在鱼腥草遗传多样性研究中具有较重要的的应用价值。

关键词：鱼腥草表达序列标签简单重复序列遗传多样性

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不同物种间共用SSR引物的研究

云南大学学报（自然科学版） 1999年第S3期21卷 75-76页

作者：周以侹郑文竹许莉孟金陵厦门大学生物系厦门361005 华中农业大学农学系武汉430070

核桃种间同源性与种内多态性的微卫星标记研究

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核桃种间同源性与种内多态性的微卫星标记研究

作者：肖永强北京林业大学

学位级别：硕士

核桃属是核桃科的骨干属,属内植物食用价值高。原产我国的有5个种,其中核桃和铁核桃富含碳水化合物、油脂、维生素和矿物质,已有近500年的栽培和育种历史。自二十世纪七十年代起,超过300个品种从核桃产区培育和驯化。麻核桃即是一种工... 详细信息

核桃属是核桃科的骨干属,属内植物食用价值高。原产我国的有5个种,其中核桃和铁核桃富含碳水化合物、油脂、维生素和矿物质,已有近500年的栽培和育种历史。自二十世纪七十年代起,超过300个品种从核桃产区培育和驯化。麻核桃即是一种工艺美术雕刻材料也是老年人活络筋骨的玩物,其商业价值不断得到提升。近年来的种质资源交换增加了我国核桃属植物的种数。随着核桃属植物大规模商业生产和开发以及相关种的品种选育、鉴定及种资源的收集和保护工作的深入研究,形态描述、地理来源以及同工酶等方法由于自身的局限已难以满足核桃属植物的研究、利用和商业开发的需要,分子标记技术为上述工作的深入开展提供了新的工具。微卫星分子标记,又称简单重复序列标记有着高的多态性和同源性以及共显性遗传的特点,广泛应用于木本植物研究。最近黑核桃与山核桃的微卫星标记已被开发和利用。微卫星标记在其它木本植物中的成功转移是我们运用黑核桃微卫星引物分析核桃属近缘种的理论依据。选择17对扩增条带清晰、多态性高的黑核桃引物分析山核桃属4个样品和核桃属41个样品,结果显示微卫星侧翼序列在核桃属内种间具有高的保守性,微卫星的多态性明显高于以往传统标记。但是微卫星在近缘种种下分析结果也表明多态性信息含量(PIC, polymorphism information content)、期望杂合度和观察杂合度等都比黑核桃低。麻核桃与核桃、核桃楸共享等位基因数多,以及低的遗传距离的高的相似系数都支持麻核桃是核桃与核桃楸的天然杂交种;铁核桃在3个位点上存在特异条带,聚类分析结果也显示与核桃平型,应将其作为核桃组下的一个独立种;核桃种内各品种间较小的相似性和较大的遗传距离都表明我国是核桃的源产地,且在我国境内多地起源。最后,本实验的样本数和微卫星引物位点数量较为有限,分析结果仍需增加样本或微卫星位点进一步确定。

关键词：核桃属微卫星简单重复序列遗传多样性多态信息含量

利用Wx和fgr基因功能性标记改良稻米重要品质性状

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利用Wx和fgr基因功能性标记改良稻米重要品质性状

作者：周屹峰浙江大学

学位级别：硕士

本论文就利用功能性标记辅助选择方法改良稻米直链淀粉含量(AC)和香味等重要品质性状进行了初步的研究与探讨,得到一批综合性状优良的籼型保持系和不育系。结果如下: 1.利用Wx基因功能性标记“484/485”对国内13份籼型保持系进行多态性... 详细信息

本论文就利用功能性标记辅助选择方法改良稻米直链淀粉含量(AC)和香味等重要品质性状进行了初步的研究与探讨,得到一批综合性状优良的籼型保持系和不育系。结果如下: 1.利用Wx基因功能性标记“484/485”对国内13份籼型保持系进行多态性鉴定和筛选,结果显示,检测出的Wx基因型与本品种AC有良好的对应关系;利用“484/485”标记对“Ⅱ-32B/宜香1B”配组后代(F)进行PCR鉴定,结果表明“484/485”标记与稻米AC是紧密连锁、共分离的;经F代分子辅助选择,F株系的“484/485”Ⅰ型系比例高达93.5%;在F代获得较多“484/485”Ⅰ型株系基础上,结合株型、粒型、垩白度(DEC)、透明度(GET)、糊化温度(GT)等多项指标的田间和室内选择,于F代获得了114份“484/485”为Ⅰ型,且株型良好、粒型细长、低DEC、高GET、低GT的优质株系,其中有92.1%入选系的AC在10-20%之间。进一步测交鉴定还表明,这批入选优质株系有74.5%为保持系。因此,认为利用“484/485”标记辅助选择,高效改良或选育中等AC的优质保持系(或不育系)的技术路线是可行的。 2.利用fgr基因功能性标记“fgr-1F/1R”对13份籼型保持系进行PCR检测,并测定稻米香味性状,发现“宜香1B”有香味,PCR扩增出Ⅰ型带(fgr/fgr),而其余材料均为Ⅱ型带(Fgr/Fgr)。利用此分子标记,对“Ⅱ-32B/宜香1B”配组的F进行“fgr-1F/1R”标记多态性鉴定,结果表明,该标记具有共显性特性,表现为简单一对基因控制模式。经F代分子标记辅助选择,F入选株系的香味功能性标记“fgr-1F/1R”纯合率高达96.0%。在F选留的Ⅰ型纯合株系基础上,结合株型、粒型、DEC、GET、GT等多项指标的田间和室内选择,至F获得了“fgr-1F/1R”均为Ⅰ型标记,且株型良好、粒型细长、低DEC、高GET、中等GT、中等AC的85份高代系,其中有82份有明显香味(占96.5%),3份则香味不明显或无香味(占3.5%)。说明利用“fgr-1F/1R”分子标记辅助选择,对选育香型稻米特性非常有效。 3.对本试验选取的6份籼型保持系(宜香1B、Ⅱ-32B、D62B、协青早B、白丰B、全龙B)进行了主要稻米品质性状测定及其相应分子标记(“484/485”和“fgr-1F/1R”)检测;配组“Ⅱ-32B/宜香1B”,F代进行“484/485”和“fgr-1F/1R”双标记分离分析,呈现出两对独立遗传基因分离模式;选取“484/485”和“fgr-1F/1R”呈Ⅰ型和Ⅲ型的优良单株;经F加代、检测和选择,即对入选部分株系或单株进行AC和香味分子标记验证,并结合常规籼型三系不育系的农艺性状(如株型、播抽历期等)、稻米品质性状(如长粒型、DEC、GET等)选择;另外配组“D62B/宜香1B”,“协青早B/宜香1B”,“白丰B/宜香1B”,“全龙B/宜香1B”,以相同方法选育,至F代,已获得了大量系内性状基本稳定,纯合程度较高,株型好,品质优的高代材料,从而为优质不育系的选育提供了良好基础。 4.以低DEC、高GET、中等AC的优质保持系“宜香1B”为优质源,配制“协青早B/宜香1B”,对其F、F代单株用“484/485”标记进行PCR检测,证明其带型符合一对基因分离模式。在此基础上,对“协青早B/宜香1B”的杂交、回交和自交的低世代群体(BCF、BCF)进行“484/485”分子标记辅助选择,并结合入选单株糙米的低DEC、高GET目测筛选,快速育成了中等AC、低DEC、高GET、不育特性和农艺性状稳定的籼型优质三系不育系“浙农3A”,并于2009年9月顺利通过了浙江省品种审定委员会组织的专家现场鉴定。

关键词：水稻标记辅助选择简单重复序列 Wx基因直链淀粉含量(AC) 香味 fgr基因聚合育种不育系

肯尼亚山五种千里光属植物叶绿体基因组比较分析

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肯尼亚山五种千里光属植物叶绿体基因组比较分析

作者： Sheila Avoga 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)

学位级别：硕士

千里光属(Senecio)植物除南极洲外,在世界其他地区均有分布。该属植物多具有重要经济价值,包括具观赏价值的多肉品种,及具药用价值的物种。在肯尼亚,千里光属植物主要分布在山区,肯尼亚山地区的该属植物因物种多样性高、生活史复杂程度... 详细信息

千里光属(Senecio)植物除南极洲外,在世界其他地区均有分布。该属植物多具有重要经济价值,包括具观赏价值的多肉品种,及具药用价值的物种。在肯尼亚,千里光属植物主要分布在山区,肯尼亚山地区的该属植物因物种多样性高、生活史复杂程度高,是研究千里光属植物分类及系统进化的良好材料。本研究选择肯尼亚山区五种千里光属植物***、***、***、***、&purtschellerS.采用高通量测序技术对五种千里光属植物的叶绿体基因组进行测序,使用在线程序Dual Organellar Genome Annotator进行叶绿体基因组注释,Mauve软件进行序列比对,植物RNA编辑器用于RNA编辑,MIcroSAtellite用于识别微卫星RAxML用于微卫星和系统发育分析的。结果如下:(1)五种千里光属植物拼接组装后的叶绿体基因组大小从151,191bp(***)到151,413bp(***),叶绿体基因组包含87个蛋白质编码基因,8个rRNA基因和34个tRNA基因,在基因组大小和注释基因数量上没有显著差异。(2)在***.和***中记录了最高频率的物种内微卫星标记。系统发育分析结果表明五种千里光属植物与Jaacobaea vulgaris的亲缘关系较近,证实了完整的叶绿体基因组在菊科(Asteraceae)内的所有分类水平上有进一步利用的潜力。属间区域的分化最高,然后是编码区域。在分析过程中,微卫星标记对于该属中的杂交研究尤其重要,尽管在物种之间未观察到形态差异,但一些千里光物种在遗传上彼此相关,在五种千里光物种中,观察到具有相似基因排列的基因组结构是相同的。本研究中得到的序列数据将为千里光属将来的分子系统学与进化生物学研究提供可利用的分子标记。由于在我们的研究中仅使用了少数代表性物种,千里光属物种之间的进化关系还需要进一步的研究,建议在未来的研究中对肯尼亚山的千里光属植物进行进一步的杂交鉴定研究。

关键词：叶绿体基因组千里光简单重复序列 RNA编辑系统发育关系

小麦新矮源华矮01矮秆基因的SSR标记及其细胞壁成分的分析

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小麦新矮源华矮01矮秆基因的SSR标记及其细胞壁成分的分析

作者：杨悦华中农业大学

学位级别：硕士

小麦植株高矮是决定小麦产量的重要因素之一,在小麦的育种过程中,不断发现和利用矮秆基因使得世界小麦产量得到了进一步增加。因此,矮秆基因的不断探索、挖掘、鉴定、研究和利用,对小麦高产育种意义重大。本实验选用“华矮01”矮秆小麦... 详细信息

小麦植株高矮是决定小麦产量的重要因素之一,在小麦的育种过程中,不断发现和利用矮秆基因使得世界小麦产量得到了进一步增加。因此,矮秆基因的不断探索、挖掘、鉴定、研究和利用,对小麦高产育种意义重大。本实验选用“华矮01”矮秆小麦和"90592"高秆小麦为亲本进行杂交,配置基因定位群体。用简单重复序列(Sequence Simple Repeat, SSR)技术对矮秆基因进行分子标记,试图挖掘新的矮秆基因。实验中,共选用904对引物,扩增和筛选结果显示,160对引物在高、矮亲本间扩增出多态性片段,4对引物在亲本及F2群体的高秆和矮秆基因池间显示出多态性,他们分别是barc1096,Xgwm495,Xgwm513,WMC657,这表明barc1096, Xgwm495,Xgwm513,WMC657标记可能与华矮01所携带的矮秆基因存在连锁关系。而由于这4对引物均都位于小麦4B染色体的长壁上,根据这4对引物的位置,可初步断定该矮秆基因的位于小麦4B染色体上的长壁上。在25个已经发现并定名的矮秆基因中,已确定染色体位置的共有17个,其中,位于小麦4B染色体上的矮秆基因有6个,但是这些小麦4B染色体上的矮秆基因全都位于短臂上,目前没有发现且命名的矮秆基因位于小麦4B染色体的长臂上,所以本研究中的“华矮01”矮秆基因可能是一个新的矮秆基因。因此,该基因的定位及其分子标记的获得有可能丰富该连锁群的遗传图谱,为进一步深入研究该基因对小麦株高的影响和小麦辅助标记育种提供了有用信息。此外,研究过程中增加了“华矮01”细胞壁成分的探索性初步研究,因为茎秆特征影响小麦倒伏,除了与小麦矮秆基因的作用有关外,还可能与小麦茎秆细胞的细胞壁组成成分相关,通过对“农林10号”,小麦矮秆“华矮01”和小麦高秆“90592”的细胞壁成分的研究比较及分析,找出其相关性。在本研究中,比较分析了“农林10号”,小麦矮秆“华矮01”和小麦高秆“90592”三个品种的细胞壁成分。对纤维素含量来说,高秆“90592”,“农林10号”和“华矮01”中的纤维素相对含量依次增加。对半纤维素含量来说,高秆“90592",“农林10号”和“华矮01”中的半纤维素总的含量也是依次增加的。而对于木质素来说,在三个品种中,总的含量没有一定规律,但其中酸溶木质素相对含量是依次增加的,酸不溶木质素的相对含量没有一定规律。因此,小麦茎秆的机械强度可能主要与细胞壁中的纤维素的含量和半纤维素的相对含量有关,而与木质素的含量关系不明显。

关键词：小麦矮秆基因简单重复序列混合分离群体分析多态性筛选细胞壁纤维素

Profiling of the transcriptome of Porphyra yezoensis with Solexa sequencing technology

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Chinese Science Bulletin 2011年第20期56卷 2119-2130页

作者： YANG Hui MAO YunXiang KONG FanNa YANG GuanPin MA Fei WANG Li College of Marine Life Sciences Ocean University of ChinaQingdao 266003China

With high-throughput Solexa sequencing technology,we profiled Porphyra yezoensis transcriptomes from 8 different samples. More than 1200 megabases from 13333334 quality paired-end reads were generated,which were assembled into 31538 unigenes. Blast analysis showed that 56.7%unigenes were novel,which represented the specific genes of Porphyra and/or rhodophytes. Several hundreds of unigenes related to stress tolerance were discovered,including genes related to desiccation-(211) and high light-tolerance(31) ,flavonoid biosynthesis(10) ,reactive oxygen scavenging(48) and other stress-tolerance processes(208) ,which indicated there existed complex and diversity modes of stress tolerance in this species.A complete set of essential genes involved in the C3-(57) and C4-(44) carbon fixation pathway(except pyruvate phosphate dikinase) were discovered,which not only proved that they were actively transcribed but also clearly outlined the panoptic view of carbon fixation in ***,by statistically analyzing the types,proportions and frequencies of the interspersed repeats(TEs) and simple sequence repeats(SSRs) ,we discovered that the top three types of TEs were all retrotransposons and the trinucleotide was the absolute predominant type among SSRs,promoting our understanding of structural characteristics of the *** study substantially improved the global view of the Porphyra genome and provided a valuable resource for future research.

关键词：反转录转座子条斑紫菜测序技术技术分析黄酮类化合物相关基因简单重复序列 SSRS