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利用SSR分子标记技术揭示“硬粒小麦-节节麦”人工合成六倍体小麦的遗传差异

利用SSR分子标记技术揭示“硬粒小麦-节节麦”人工合成六倍体小麦的遗传差异
利用SSR分子标记技术揭示“硬粒小麦-节节麦”人工合成六倍体小麦的遗传差异

八倍体小黑麦

八倍体小黑麦培育过程 普通小麦是异源六倍体(AABBDD),其配子中有三个染色体组(ABD),共21个染色体;二倍体黑麦(RR),配子中有一个染色体组(R),7个染色体。普通小麦与黑麦杂交后,子代含四个染色体组(ABDR),由于是异源的,联会紊乱,是高度不育的。若子代染色体加倍为异源八倍体(AABBDDRR),就能形成正常的雌雄配子,具有可育性了。 八倍体小黑麦由小麦属(Triticum)和黑麦属(Secale)物种经属间有性杂交和杂种染色体数加倍而人工结合成的新物种。其英文名称是由小麦属名的字头和黑麦属名的字尾组合而成,1935年起已成为国际上的通用名称。中国在70年代育成的八倍体小黑麦,表现出小麦的丰产性和种子的优良品质,又保持了黑麦抗逆性强和赖氨酸含量高的特点,且能适应不同的气候和环境条件,是一种很有前途的粮食、饲料兼用作物。 育种简史小麦属有二倍体的一粒小麦(染色体组为AA)、四倍体的圆锥小麦(染色体组为AABB)和六倍体的普通小麦(染色体组为AABBDD)3个不同的物种。因此,小麦与二倍体黑麦(染色体组为RR)综合而成的小黑麦也有四倍体(AARR)、六倍体(AABBRR)和八倍体(AABBDDRR)3 个类型。国际上小黑麦的研究是从八倍体开始的。19世纪70年代,英国A.S.威尔逊首先以小麦为母本、黑麦为父本进行杂交而获得真正的属间杂种。1888年,德国育种家W.林保在普通小麦与黑麦的杂种不育株的一个穗上得到种子,长成的植株能自行繁殖后代,后被称为林保小黑麦(Triticale rimpau)。当时在普通小麦的杂交育种中将黑麦选为亲本之一,是因为二者都起源于西南亚,并早已向欧亚广大地区传布;普通小麦是世界栽培面积最大的粮食作物,黑麦虽食味欠佳,但具有较强的抵抗逆境的能力。小黑麦兼具黑麦小穗数多和普通小麦每小穗小花多和自花传粉的特点。但由于当时人们一直并不了解小黑麦的多倍体性质,而将这项工作作为常规杂交育种来进行,杂交成功率极低;偶然得到的杂种,不是完全不育,就是其后代不出现分离现象,因而不能如一般杂种那样进行选育和改良。 1917年丹麦O.温格提出:由种间杂交产生的结合双亲染色体数的多倍体,是自然界物种形成的一个途径。后来的研究证明:四倍体圆锥小麦是由二倍体一粒小麦与二倍体山羊草自然杂交后杂种染色体自然加倍而产生的;六倍体普通小麦是由四倍体圆锥小麦与另一种二倍体山羊草通过同样途径产生的。据此,八倍体小黑麦是由六倍体普通小麦与二倍体黑麦在人工控制下通过同样途径合成的。基于这个认识,从30年代起,小黑麦育种由常规杂交育种进入了多倍体育种的新阶段。这时,正在蓬勃发展的细胞遗传学使人们弄清楚了种间或属间杂种不育的原因,在于来自双亲的染色体组各不相同,不存在可以配对的同源染色体,因而杂种不是真正的二倍体,而是二元的或多元的单倍体,不能进行正常的减数分裂。只有经过染色体数加倍,才能成为可育的双二倍体。1937年发现的秋水仙素,使人们获得了对染色体进行人工加倍的手段,从而大大推进了小黑麦的育种工作。然而,由普通小麦与黑麦杂交所得的八倍体小黑麦原始材料,普遍存在结实率不高、种子不饱满的突出缺点,因而无法在生产上直接利用。50年代初,有人认为八倍体小黑麦的缺点不易去掉,是由于它的染色体数已经超过了最适宜的范围,因而转向研究染色体数目同普通小麦一样的六倍体小黑麦。到1968年加拿大育成了第1个六倍体小黑麦品种罗斯耐后,国际上的小黑麦育种工作都转向了六倍体类型。中国则仍继续八倍体的选育工作。 八倍体小黑麦中国对小黑麦的育种研究始于1951年,当时鲍文奎、严育瑞认为人工合成的八倍体小黑麦如通过常规杂交育种来改进其性状品质,缺乏足够数量的杂交组合。而用易与黑麦杂交的“中国春”小麦品种作为“桥梁”与各种普通小麦品种杂交,再以杂种F1或F2作母本与黑麦杂交,以杂种配子代替纯种配子,则不但克服了属间杂交的障碍,而且可使获得的每粒杂交种子经染色体加倍后都成为潜在的小黑麦原始品系,从而极大地丰富了小

SSR分子标记在作物遗传育种中的应用_罗冉

基因组学与应用生物学,2010年,第29卷,第1期,第137-143页Genomics and Applied Biology,2010,Vol.29,No.1,137-143 评述与展望 Review and Progress SSR 分子标记在作物遗传育种中的应用 罗冉 吴委林 张旸 李玉花* 黑龙江哈尔滨东北林业大学生命科学学院,哈尔滨,150040*通讯作者,lyhshen@https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html, 摘 要 SSR (simple sequence repeat)是建立在PCR 技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多 态性高、共显性等优点。本文简要介绍了SSR 分子标记技术的原理和特点,重点介绍了SSR 分子标记技术 在作物遗传育种中的应用,主要在作物遗传多样性、基因定位、分子辅助标记、遗传图谱构建、品种鉴定和纯度鉴定等方面进行阐述。 关键词SSR,分子标记,作物,遗传育种 SSR Marker and its Application to Crop Genetics and Breeding Luo Ran Wu Weilin Zhang Yang Li Yuhua * Heilongjiang Harbin College of Life Sciences of Northeast Forestry University,Harbin,150040*Corresponding author,lyhshen@https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html, DOI:/10.3969/gab.029.000137 Abstract SSR (simple sequence repeat)is a classic technique for molecular marker based on PCR technique,which had many advantages,such as abundance,high polymorphism,co-dominance etc.This paper has clarified the concept and characteristics of SSR marker,then presents emphatically its application to plant genetics and breeding,and focus on genetic diversity,gene mapping,marker assistant selection,construction of genetic map,varietal identification,purity identification and so on. Keywords SSR (simple sequence repeat),Molecular markers,Crop,Genetics and breeding https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html,/doi/10.3969/gab.029.000137 基金项目:本研究由国家科技部863项目(2008AA10Z156)和国家自然基金重点项目(30730078)共同资助 遗传标记(genetic marker)是指在遗传分析上用作标记的基因,也称为标记基因。它可追踪染色体、染色体的某一节段或某一个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性。目前,应用较为广泛的遗传标 记主要有形态标记(morphological maker)、 细胞标记(cytological maker)、生化标记(biochemical maker)和分子标记(molecular maker)。前3类遗传标记都是对基因的间接表达,并且标记位点少,多态性差,容易受 到环境因素、 季节变化等影响,因此发展比较缓慢。分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种较为理想的遗传标记形式,它 以蛋白质、 核酸分子的突变为基础,检测生物遗传结构及其变异。分子标记技术从本质上讲都是以检测生物个体在基因或基因型上所产生的变异来反映生物个体之间的差异。广义的分子标记是指可遗传的 并可检测的DNA 序列或蛋白质,狭义的分子标记 指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的 特异性DNA 片段。 目前广泛应用的DNA 分子标记有三代,分别为第一代的限制性片段长度多态性(RFLP),随机扩增多态性DNA (RAPD),第二代的扩增酶切片段长度多态性(AFLP),简单序列重复长度多态性(SSR),第三代的单核苷酸多态性(SNP)等。本文主要对SSR 分子标记技术的原理、特点以及在作物遗传育种中的应用进行概述。 1SSR 分子标记技术的原理和特点 SSR 也称为微卫星DNA (microsatellite DNA)、短串联重复(tendom-repeats)或简单序列长度多态性(simple sequence length porlymorphism),它通常是指以2~5个核甘酸为单位多次串联重复的DNA 序列,

下面是八倍体小黑麦培育过程

下面是八倍体小黑麦培育过程(A、B、D、E各表示一个染色体组): 据图作答: (1)普通小麦的配子中含有________个染色体组,黑麦配子中含________个染色体组,杂交后代含________个染色体组。 (2)普通小麦和黑麦杂交后代不育的原因是______________。必须用__________将染色体加倍,加倍后含________个染色体组,加倍后可育的原因是 ________________________,这样培育的后代是________(同源、异源)八倍体小黑麦。 答案:(1)3 1 4 (2)无同源染色体秋水仙素8 具有同源染色体,能联会异源 由于A、B、D、E表示的是染色体组,因此从图中可以看出普通小麦为异源六倍体,黑麦是二倍体,它们产生的配子分别含有3个染色体组和1个染色体组,结合后形成的后代F1为异源四倍体。由于F1中无同源染色体,所以不能正常进行减数分裂,是不可育的。必须用秋水仙素处理使其染色体加倍变成异源八倍体,才有了同源染色体,才能正常产生配子,正常结子。 异源八倍体小黑麦是我国农业科学家鲍文奎等用普通小麦作母本,黑麦为父本进行属间杂交,进而用秋水仙素诱导杂交后代培育成的异源多倍体物种。与普通小麦相比,它具抗逆能力强、穗大、籽粒蛋白质含量高和生长势强等优点,特别适于在高寒地区种植。培育过程如下:普通小麦是异源六倍体(2n=6x=42),它的染色体组含有三个祖先种的基本染色体组,用AABBDD表示。黑麦是二倍体(2n=2x=14)、它的染色体组用RR表示。由于普通小麦与黑麦是两个不同属的作物,异种间生物个体在生殖上的不亲和现象给远缘杂交带来困难。因此,科技工作者首先利用含有能与黑麦杂交的可杂交基因的小麦,与不能同黑麦杂交的小麦进行品种间杂交。然后,利用其F;或F。作母本与黑麦进行属间杂交,获得了远缘杂种。但是,远缘杂种是不育的,当远缘杂种幼苗进入分蔡旺期时、用O.O4~O.DS%的秋水仙素溶液处理4天.然后用清水将幼苗洗净,放在IO℃和7O%以上湿度条件下,约有gO%的处理苗能够恢复生长。其中有4O!,0的成活苗成为异源八倍体植株(Zn—sx—56).并结出不同数量的种子,从而培育成异源八倍体小黑麦的原始品系

(完整版)小麦栽培学教案

小麦栽培学 第一节概述 第二节小麦栽培的生物学基础 第三节小麦产量形成的生理基础与子粒品质 第四节小麦生产的基本条件 第五节小麦栽培技术 第六节安徽省小麦生产小贴士 第一节概述 一、小麦生产在国民经济中的意义 (一)小麦是重要的粮食作物 小麦的营养价值高(是一种细粮作物); 碳水化合物 60%~80%,蛋白质 8%~15% 脂肪 1.5%~2%,矿物质 1.5%~2% 伴随着人类文明的发展史; 可以趁热贮藏,贮藏时间长,便于备战备荒 (二)小麦全身皆宝 麦麸是良好的精饲料;麦秸可以造纸、作为编织原料,建筑原料,新型砖的加工原料、多胃动物的饲料;麦皮可作无土培养的基质等。 (三)小麦生产是整个农业生产的基础 1.在作物种植制度中占有重要地位 2.适应性广,增产潜力大 3.易取得稳产 4.适于机械化栽培,提高劳动生产率 (四)是重要的轻工业加工原料 可以加工成各种商品、食品面粉、面条、方便面、面包、蛋糕等。 是酿造原料 二、世界小麦生产概况 2007年,世界小麦收获面积2.23亿hm2 。总产为6.106亿吨。种植面积最大的国家有印度、俄罗斯、中国、美国。

中国小麦播种面积22980075 hm2(占世界的10.5%,第三位)。总产10986.04万吨 (世界第一)。单产47806kg/ hm2 (在世界占中等水平) 世界小麦高产的主要原因 1.选用良种 2.自然条件优越 3.畜牧业发达,土地肥沃 4.扩大灌溉面积 5.机械化程度高 三、中国小麦生产概况及种植区划 (一)我国小麦栽培历史悠久 (二)我国小麦种植区划 (三)我国小麦生产发展概况 1.生产基本情况 在我国种植面积和总产仅次于水稻、玉米而居第3位。 建国以来,小麦生产发展迅速,与1949年相比,2005年面积增加6.5%,单产增加558%,总产增加602.4%;种植面积最大的年份在1991年(3.09×107hm2),总产最高的年份在1997年(1.23×108吨).

小麦育种试题库

作物育种学各论 小麦育种试题库 一、名词解释 1、产量潜力 2、环境胁迫 3、营养品质 4、一次加工品质 5、二次加工品质 6、伯尔辛克值 7、洛类抗源 8、完全异源双二倍体 9、双二倍体 10、收获指数 11、抗逆性育种(小麦) 12、T型不育系 13、化学杀雄剂 14、(小麦)避旱性 15、(小麦)免旱性 16、(小麦)高光效育种 17、(小麦)冻害 18、(小麦)寒害 19、(小麦)异附加系

20、(小麦)异代换系 二、填空题 1、我国小麦与国外小麦相比,具有如下比较突出的特点:、、。 2、在小麦矮秆育种上,最广泛采用的矮源是日本的和。 3、在小麦矮化育种上,最广泛采用的矮源是日本的赤小麦,其具有矮秆基因、 ;另外一个是,其具有矮秆基因、 ,其引入美国后作为杂交亲本育成创世界高产记录的品种。 4、在生产上,所应用的小麦类型有三类,最广泛的是采用;在一些国家近年开始推广,种植面积有所扩大;仅在少数国家种植。 5、小麦的单位面积产量有、和构成,所谓产量构成三要素。 6、根据小麦具体品种的穗部形态和单位面积穗数的多少,我国北方冬麦区一般将小麦划分为、、。 7、小麦的单位面积产量的提高决定于其构成因素、和的协调发展。 8、.一般而言,我国冬麦区自北向南品种的单位面积穗数逐渐,南方多为大穗型品种,北方多为品种。在小麦产量构成因素中,单株穗数的遗

传力。 9、小麦每穗粒数是由和构成。高产条件下,每穗粒数可以由较少的和较多的构成,也可以由较多的和较少的构成。 10、在小麦产量构成因素中,增加是最重要而可靠的指标。 11、我国小麦与国外小麦相比,具有如下比较突出的特点:、、。 12、在育种过程中选用适当的测试方法对小麦品质改良至关重要。早代材料数目多、样品小,应多注意的性状,测定方法应,便于单株选择,结果准确。 13、在小麦抗锈病育种中,1923年从澳大利亚引进,1942年西北农学院用其为亲本,育成的,到1959年推广面积600万h㎡,成为我国小麦育种史上面积最大的品种。 14、在小麦抗赤霉病育种中,我国小麦品种是共认的抗性最好也最为稳定的抗源。 15、意大利育种家N.Strampeli将作为早熟矮秆亲本育成一系列中秆的推广品种,不但成为意大利小麦育种的骨干材料,而且被许多国家引进利用。 16、小麦矮化育种中,日本用达摩小麦杂交育成。在美国,O.A.Vogel 用其为亲本与Brevor杂交,1961年育成创世界小麦高产纪录的冬性半矮秆品种。 17、小麦现代品种的收获指数已从古老品种的0.3~0.35提高到0.4~0.5,甚至更高。不少学者认为已经达到极限,想进一步提高产量,必须注意

四倍体小麦地方品种矮蓝麦矮秆性状的遗传分析

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(12): 1899-1905 https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html,/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html, 本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-3-2-40), 四川省“十二五”育种攻关资助项目(2011YZGG-3)和国家现代农业产业技术体系四川省麦类创新团队项目资助。 This study was supported by the grants from the Modern Agro-industry Technology System (CARS-3-2-40), and the 12th Five-year Breeding Re-search Project in Sichuan Province (2011YZGG-3), and the Modern Agro-industry Technology System of Sichuan Triticeae Innovation Team. * 通讯作者(Corresponding author): 刘登才, E-mail: dcliu7@https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html, 第一作者联系方式: E-mail: zqmy0000@https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html, Received(收稿日期): 2015-03-16; Accepted(接受日期): 2015-07-20; Published online(网络出版日期): 2015-08-12. URL: https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html,/kcms/detail/11.1809.S.20150812.0837.010.html DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.01899 四倍体小麦地方品种矮蓝麦矮秆性状的遗传分析 周 强1,2,3 袁中伟1 张连全1 甯顺腙1 任 勇1,2,3 陶 军1,2,3 李生荣2,3 刘登才1,* 1 四川农业大学小麦研究所, 四川成都 611130; 2 绵阳市农业科学研究院 / 国家小麦改良中心绵阳分中心, 四川绵阳 621023; 3 农业部小麦水稻等作物遗传育种重点实验室, 四川绵阳 621023 摘 要: 四倍体圆锥小麦(Triticum turgidum L. ssp. turgidum )地方品种矮蓝麦是我国重要的小麦矮秆基因资源, 经鉴定其矮秆特性对外源赤霉酸敏感。2012年配制矮蓝麦与2个高秆圆锥小麦的正反交组合, 2012—2013年在四川绵阳分别种植F 1、F 2代和F 2:3家系, 对株高的遗传分析表明, 矮蓝麦的矮秆性状受1对隐性基因控制。利用BSA 法构建高秆和矮秆池筛选多态性SSR 标记, 并对矮蓝麦/青稞麦F 2分离群体进行连锁分析, 将目标基因定位于7AS 染色体上, 与标记GWM471的遗传距离为2.5 cM 。矮蓝麦与矮秆番麦正反交的F 1和F 2群体表现非常相似的株高变异特征, 初步推测矮蓝麦的矮秆基因是Rht 22; 进一步用高通量SNP 和DArT 标记对两品种进行全基因组扫描, 发现二者的遗传相似性高达98.7%~99.3%。因此认为, 历史上矮蓝麦和矮秆番麦可能是同一品种, 是通过人为交流而传播到不同地方。矮蓝麦携带的矮秆基因在人工合成六倍体小麦遗传背景中降低株高能力中等或较弱, 在育种中需要聚合其他矮秆基因而被利用。 关键词: 矮蓝麦; 赤霉酸敏感型; 遗传分析; Rht 22; 圆锥小麦 Genetic Analysis on Dwarfing Trait in Landrace Ailanmai of Triticum turgidum L. ssp. turgidum ZHOU Qiang 1,2,3, YUAN Zhong-Wei 1, ZHANG Lian-Quan 1, NING Shun-Zong 1, REN Yong 1,2,3, TAO Jun 1,2,3, LI Sheng-Rong 2,3, and LIU Deng-Cai 1,* 1 Triticeae Research Institute, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; 2 Mianyang Branch of National Wheat Improvement Center / Mianyang Institute of Agricultural Sciences, Mianyang 621023, China; 3 Key Laboratory of Wheat and Rice Genetics and Breeding of the Ministry of Agriculture, Mianyang 621023, China Abstract: Ailanmai is an important Triticum turgidum ssp. turgidum landrace carrying dwarf gene in China. Its dwarfing trait was found to be sensitive to gibberellic acid. In 2012, we crossed Ailanmai with two high plant landraces, Qinkemai and Ganmai, and obtained their reciprocal F 1 hybrids. The genetic analysis was carried out in Mianyang, Sichuan Province using the F 1, F 2, and F 2:3 populations during the 2012–2013 crop seasons. One recessive gene was proved to control the dwarfing trait in Ailanmai. Poly-morphic simple sequence repeat (SSR) primers associated with plant height were selected through bulked segregant analysis (BSA) and used to identify the F 2 individuals. The results indicated that the dwarf gene was located on the short arm of chromosome 7A with a genetic distance of 2.5 cM from marker GWM471. We speculated Rht22 to be the dwarf gene in Ailanmai because the re-ciprocal F 1 and F 2 hybrids between Ailanmai and Aiganfanmai (carrying Rht22) exhibited similar distributions in plant height. This speculation was validated with high-through molecular marker analysis. The percentages of identical SNP and DArT markers between Ailanmai and Aiganfanmai were as high as 98.7% and 99.3%, respectively. We conclude that the two landraces might be the same variety a long time ago and became synonymic during their spread accompanying with humanity activities. The dwarf gene in Ailanmai had a moderate or weak effect to reduce plant height in synthetic hexaploid wheat. Thus, it should be utilized by

EST-SSSR分子标记的建立

课程名称: 分子育种学 指导老师: 海瑞 成绩: 实验名称: EST-SSR 标记的开发 实验类型: 综合型 分工: 奕-EST 获取+结果分析+引物设计 王鹏潮-SSR 筛选+SSR 统计+结果分析 一、实验目的和要求 1、了解SSR 标记的开发策略; 2、明确EST-SSR 标记的特点和建立EST-SSR 标记的原理; 3、熟悉EST-SSR 标记的过程,掌握EST-SSR 标记的开发技术。 二、实验容和原理 1、实验容 通过从现有的EST 文库中获取序列,再用软件对其进行SSR 查找与引物设计。 2、实验原理 1)微卫星DNA 真核基因组中存在着大量的串联重复序列, 按重复单位的大小, 串联重复可分为卫星(重复序列>70bp )、小卫星(6~70bp )和微卫星DNA (1-6bp )。 微卫星(Microsatellite, MS )是指基因组中以少数几个核苷酸(多数为2~4个)为单位多次串联重复组成的长达几十个核苷酸的序列,又称简单序列重复(Simple Sequence Repeats , SSR )或短串联重复(Short Tandem Repeats , STR )、或简单序列长度多态性(Simple Sequence Length Polymorphism ,SSLP )。 重复数目是可变的,重复序列两侧都有物种特异性的保守序列,所以通过设计引物进行PCR 扩增,就可以检测到不同的DNA 区域重复数目的多态性。 2)SSR 标记的开发策略 SSR 包括基因组SSR (genomic SSR 或gSSR )和表达区EST-SSR (genic-SSR 或EST-SSR )。gSSR 是基于基因组序列开发的,开发起来费时费力,而且因为探针的缘故,种类比较局限。而EST —SSR 则是存在于表达的基因序列的SSR ,不包括含子及非表达的调控区等之中的SSR ,通常三个碱基重复的占多数,与不引起基因翻译过程中移码现象的发生相一致。 建立SSR 标记的前提是必需知道重复序列两列的DNA 序列。 与其他标记相比,SSR 标记具有如下特点: (1)数量较为丰富,覆盖整个染色体组; (2)具有多等位基因特性,信息含量高; (3)以孟德尔方式遗传,呈共显性; (4)易于利用PCR 技术分析,对DNA 数量和纯度要求不高,结果重复性好; (5)每个位点由引物序列决定,便于交换。 近年来,EST-SSR 标记的开发引起关注。数量迅速增加的ESTs 为开发新的SSR 标记提供了宝贵的资源,各种植物中约有5-10%的EST 含有可用于建立标记的SSR 。建立EST-SSR 标记要经济得多,而且EST-SSR 标记来源于DNA 的转录区域,比gSSR 标记具有更高的通用性,此外,标记-信息量高。

SSR分子标记遗传分析

SSR分子标记遗传分析 实验原理: SSR简单序列重复标记(Simple sequence repeat, 简称SSR标记),也叫微卫星序列重复,是由一类由几个核苷酸(1-5个)为重复单位组成的长达几十个核苷酸的重复序列,长度较短,广泛分布在染色体上。由于重复单位的次数的不同或重复程度的不完全相同,造成了SSR长度的高度变异性,由此而产生SSR标记。虽然SSR在基因组上的位置不尽相同,但是其两端序列多是保守的单拷贝序列,因此可以用微卫星区域特定顺序设计成对引物,通过PCR技术,经聚丙烯酰胺凝胶电泳,即可显示SSR位点在不同个体间的多态性。 优点:(1)标记数量丰富,具有较多的等位变异,广泛分布于各条染色体上; (2)是共显性标记,呈孟德尔遗传; (3)技术重复性好,易于操作,结果可靠。 缺点:开发此类标记需要预先得知标记两端的序列信息,而且引物合成费用较高 实验材料: 欧美山杨杂种幼嫩叶片 实验器具、药品: 模板DNA、dNTP、PCR提取Buffer、Mg2+、上游引物、下游引物、Taq酶、去离子水、琼脂糖、Gel-RED染色剂、1×TAE、PCR仪、琼脂糖凝胶电泳系统、紫外凝胶成像系统 SSR引物及退火温度 位点Loci 重复单元 Repeat unit 引物序列(5′-3′) Primer sequence (5′-3′) 退火温度 T(℃) PTR2 (TGG)8AAGAAGAACTCGAAGA TGAAGAACT(F) ACTGACAAAACCCCTAA TCTAACAA(R) 63℃ PTR7 (CT)5A T(CT)6A TTTGA TGCCTCTTCCTTCCAGT(F) TA TTTTCA TTTTCCCTTTGCTTT(R) 49.4℃ PTR14 (TGG)5TCCGTTTTTGCA TCTCAAGAA TCAC(F) A TACTCGCTTTA TAACACCA TTGTC(R) 55.4℃ 实验步骤: 1.总DNA的提取 采用CTAB法提取植物总DNA (1)取700ul CTAB提取液加入20ul巯基乙醇于65℃金属浴内预热; (2)称取适量植物叶片,放入消过毒的研钵中,迅速加入液氮研磨成白色粉末; (3)将粉末移入提取液,混匀,65℃水浴(或金属浴)30min,其间不时的温和摇匀; (4)加入700ul氯仿:异戊醇(24:1)轻轻摇匀,10000rpm 离心10min,取上清(重复2次);(5)加入700ul异丙醇室温沉淀10min,10000rpm 离心10min,弃上清; (6)用70%乙醇洗两次,37℃气干.去除DNA表面的盐或试剂小分子物质; (7)加入20ul灭菌的去离子水溶解DNA; (8)利用0.7%的琼脂糖凝胶电泳检测提取的总DNA的含量和纯度。 2.总DNA的检测

大规模开发及特性分析十字花科SSR分子标记 及其数据库的构建

Botanical Research 植物学研究, 2017, 6(3), 86-95 Published Online May 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html,/journal/br https://https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html,/10.12677/br.2017.63013 文章引用: 杨帅, 李慧, 侯欣, 张丽. 大规模开发及特性分析十字花科SSR 分子标记及其数据库的构建[J]. 植物学研究, Large-Scale Development and Character Analysis of SSR Markers and Database Build in Brassicaceae Shuai Yang 1,2*, Hui Li 2, Xin Hou 1, Li Zhang 1* 1College of Plant Protection, Shandong Agricultural University, Taian Shandong 2 College of Life Sciences, Jinan University, Jinan Shandong Received: May 4th , 2017; accepted: May 21st , 2017; published: May 24th , 2017 Abstract Brassicaceae is an important family in the plant kingdom. The Simple Sequence Repeats (SSRs) play a vital role in the study of Brassicaceae. By using 13 known sequenced Brassicaceae species with bioinformatics and comparative genomics methods, a total of 1,786,619 SSR loci and 1,919,464 pair of primers have been developed. The results show that the SSRs are widely distributed in the Brassicaceae species’ genomes, 1 - 3 bases duplication have a high ratio among these genomes and gene sequences, AT/TA repeats units have a high numbers in all of the 2 base duplication. In addi-tion, 435,414 specific SSR primers could be used to analyze the correlation between the species of Brassicaceae. 11 pairs of universal primers’ developed shows that there exist some consistent base fragments and could be amplified across different species. In this study, we constructed the world’s first SSR molecular marker database platform (BSSRD, Brassicaceae Simple Sequence Re-peats Database https://www.doczj.com/doc/3e9014501.html,/BSSRD ) which will play an important role in the con-struction of genetic map, gene mapping and genetic breeding of Brassicaceae. Keywords Brassicaceae, SSR, Specific Primers, Universal Primers, Database 大规模开发及特性分析十字花科SSR 分子标记及其数据库的构建 杨 帅1,2*,李 慧2,侯 欣1,张 丽1* 1 山东农业大学植物保护学院,山东 泰安 2 济南大学生命科学院,山东 济南 * 通讯作者。

六倍体小麦及八倍体小麦的育种

小麦的六倍体属于异源六倍体,它的六个染色体组的写法是AABBDD。 究其来源是由一种二倍体植物AA(A表示染色体组,AA表示这个植物体有两个染色体组,每一组A中含有7条染色体,2N=14)和另一种二倍体植物BB(B表示另一个染色体组,BB表示这个植物又不同于上一个植物AA的两个染色体组,但每一组B中也含有7条染色体,但与A不同,记做2N=14)减数分裂(N=7)并受精作用形成的AB(2N=14),但是,请注意,这里的A 染色体组和B染色体组之间并无任何染色体能配对在一起,减数分裂联会紊乱,所以是不可育的。这时,可能由于环境温度骤变导致纺锤丝没有形成,结果染色体加倍而得出的AABB。因为AB的形成过程是经过受精作用的,所以它不叫单倍体,而应该叫异源二倍体(所谓异源是指物种来源不同),那么它加倍后就叫异源四倍体了,这里面A这个染色体组里所有的染色体只能和另一组A里的所有染色体配对,成为同源染色体。同理B只能和B配对,既然能配对,当然可以进行减数分裂,所以AABB这个个体是可育的。 后来这个AABB个体又和一个二倍体DD(D表示再一个染色体组,DD表示这个植物又不同于上两种植物AA和BB 的两个染色体组,但每一组D中也含有7条染色体,但与A、B 中的染色体均不同,记做2N=14)相遇,再一次经历了上述过程,即:AABB减数分裂形成AB(2N=14)与DD减数分裂形成的D(N=7)精卵结合成为ABD(3N=21),因为有受精作用,所以这是个异源三倍体,因为没有可以配对的同源染色体,所以不可育。还是环境条件造成染色体加倍,形成了AABBDD异源六倍体(6N=42)。 好了,我们可以看到这个怪物的形成过程,也就知道了它虽然叫做六倍体,但是A和B和D这三组染色体组中的染色体并不能进行配对,所以并不能简单的拿42除以6=7对,而只能是42除以2=21对同源染色体。 下面我们用遗传图解来表示一下: P 一粒小麦x 拟斯卑尔脱山羊草 AA x BB F1 AB(异源二倍体) 环境突变、染色体加倍= AABB 二粒小麦 二粒小麦x 方穗山羊草 AABB x DD F2 ABD(异源三倍体) 环境突变、染色体加倍= AABBDD 六倍体普通小麦 小麦系由山羊草属、广义的冰草属和小麦属3个属的种类杂交形成的,染色体组为AABBDD是6n=42的异源六倍体植物。所以六倍体小麦中有21对同源染色体。

SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用

SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中 的应用 摘要我国最早的引入分子标记技术是在20世纪的80年代,经过近几十年的不断发展,分子标记法也取得了较快进步,不仅应用领域在不断拓展,应用成果也非常显著。作为世界上最重要粮食作物之一的水稻,对于人类的生存与发展起到了十分关键性的作用,而如何更好的运用生物技术全面提高水稻亩产量,提升水稻品质已经成为了国际社会共同关注的焦点话题。经过多年的技术研究和发展,遗传标记在识别生物群体的多态性的过程中逐渐充当着重要的角色,通过形态标记可以对生物的形态差异进行比较,分子标记直接检测出生物DNA分子结构上的变化,进而更好的将好的品种和遗传特性保留下来。在这种情况下,对于SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用进行分析和研究具有重要的现实意义。 关键词 SSR分子标记;水稻;品种鉴定;遗传育种;应用 中图分类号:S336 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)17-0071-02 在水稻品种鉴定和遗传育种以及水稻的遗传作图中,

SSR分子标记一直都充当着重要的角色。以往的育种主要依赖的是植株的表现型进行品种的鉴定和选择的,这对于育种者的经验具有很高的要求,而且需要进行多次技术测定,不仅耗时而且费力,因此需要在此基础上去寻求更好更加准确的标记方式,以此来提高项目育种的质量和效率。而自从SSR 分子标记的出现和发展,对于水稻育种工作和品种的鉴定具有重要的促进作用。和普通的标记方法相比,SSR标记是不受到周围的环境条件以及相关的因素影响的,因此具有很好的发展前景。本文也将从SSR标记的基本原理出发,对于SSR 分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用进行了分析和论述,希望给读者一定的启示。 1 SSR标记的基本原理分析 无论是水稻还是其他的生物作物都是由特定的基因组组成的,但是由于每一个SSR序列的存在单元存在一定的差异性,因此基因的座位也存在多态性。而SSR标记的关键环节就是要对于SSR座位两侧的核苷酸进行全面的了解和分析,并且对其基本结构序列形成特定的特异保护[1]。SSR标记主要包括以下几个过程:一是要建立专门的DNA文库和数据资源库;二是要进一步筛选鉴定微卫星DNA克隆;三是完成基本的序列测定和标记。总的说来,SSR的操作程序就是指DNA的提取、微卫星DNA的扩增以及电泳处理。在这个过程中,还可以通过在已有的DNA数据库中进行SSR序列的搜

EST-SSSR分子标记的建立

课程名称: 分子育种学 指导老师: 崔海瑞 成绩: 实验名称: EST-SSR 标记的开发 实验类型: 综合型 分工: 谢奕-EST 获取+结果分析+引物设计 王鹏潮-SSR 筛选+SSR 统计+结果分析 一、实验目的和要求 1、了解SSR 标记的开发策略; 2、明确EST-SSR 标记的特点和建立EST-SSR 标记的原理; 3、熟悉EST-SSR 标记的过程,掌握EST-SSR 标记的开发技术。 二、实验内容和原理 1、实验内容 通过从现有的EST 文库中获取序列,再用软件对其进行SSR 查找与引物设计。 2、实验原理 1)微卫星DNA 真核基因组中存在着大量的串联重复序列, 按重复单位的大小, 串联重复可分为卫星(重复序列>70bp )、小卫星(6~70bp )和微卫星DNA (1-6bp )。 微卫星(Microsatellite, MS )是指基因组中以少数几个核苷酸(多数为2~4个)为单位多次串联重复组成的长达几十个核苷酸的序列,又称简单序列重复(Simple Sequence Repeats , SSR )或短串联重复(Short Tandem Repeats , STR )、或简单序列长度多态性(Simple Sequence Length Polymorphism ,SSLP )。 重复数目是可变的,重复序列两侧都有物种特异性的保守序列,所以通过设计引物进行PCR 扩增,就可以检测到不同的DNA 区域重复数目的多态性。 2)SSR 标记的开发策略 SSR 包括基因组SSR (genomic SSR 或gSSR )和表达区EST-SSR (genic-SSR 或EST-SSR )。gSSR 是基于基因组序列开发的,开发起来费时费力,而且因为探针的缘故,种类比较局限。而EST —SSR 则是存在于表达的基因序列内的SSR ,不包括内含子及非表达的调控区等之中的SSR ,通常三个碱基重复的占多数,与不引起基因翻译过程中移码现象的发生相一致。 建立SSR 标记的前提是必需知道重复序列两列的DNA 序列。 与其他标记相比,SSR 标记具有如下特点: (1)数量较为丰富,覆盖整个染色体组; (2)具有多等位基因特性,信息含量高; (3)以孟德尔方式遗传,呈共显性; (4)易于利用PCR 技术分析,对DNA 数量和纯度要求不高,结果重复性好; (5)每个位点由引物序列决定,便于交换。 近年来,EST-SSR 标记的开发引起关注。数量迅速增加的ESTs 为开发新的SSR 标记提供了宝贵的资源,各种植物中约有5-10%的EST 含有可用于建立标记的SSR 。建立EST-SSR 标记要经济得多,而且EST-SSR 标记来源于DNA 的转录区域,比gSSR 标记具有更高的通用性,此外,标记-信息量高。

最新作物育种学各论小麦试题库答案版

精品文档 作物育种学各论 小麦育种试题库 一、名词解释 1、产量潜力针对某一品种而言,即某一品种在适宜的气候和栽培条件下可能达到的潜在产量,有品种的遗传特性决定。 2、环境胁迫通常将小麦生长过程中所遇到的不利气候、土壤等非生物因素的影响称为环境协迫或逆境灾害。 3、营养品质指小麦籽粒的各种化学成分的含量及组成,其中主要是蛋白质含量和蛋白质中各种氨基酸的组成,尤其是赖氨酸的含量。 4、一次加工品质指磨粉品质,指小麦品种能否在磨粉过程中满足和保证出粉率高、能耗低和低成本的要求。 5、二次加工品质指面粉在加工成食品的过程中能否满足加工单位的需求。食品加工品质主要取决于小麦蛋白质含量、面筋质量、淀粉特性。 伯尔辛克值它主要指将加有酵母的全麦粉面团放入有水的杯中,保持水温30℃,随着发酵产生CO2,面团比重降低上升到水面,继续发酵,直到破裂,下面一半落入水中,那么从放入面团到面团破裂,下面一半落入水中所经历的时间称为伯尔辛克值,以min表示。 7、洛类抗源指前苏联用小麦与黑麦杂交后得到的易位系的衍生物。 8、完全异源双二倍体即将两亲本种属的两种来源和性质不同的染色体组相结合而成的新杂种,其染色体数目为双亲染色体数目的总和。 不完全异源双二倍体: 即亲本之一的部分染色体与另一亲本的全套染色体组相结合而成的新杂种,其染色体数目不等于双亲染色体数目的总和。 9、双二倍体将具有不同染色体组的两个物种经杂交得到的Fl杂种再经染色体加倍后产生的。 10、收获指数也叫经济系数,是指经济产量与生物产量的比值。 11、抗逆性育种(小麦)品种对逆境灾害的抵抗和忍耐能力称抗逆性。通过抗逆育种可以从遗传上改良和提高品种对环境胁迫的抗耐性,从而提高产量的稳定性。 12、T型不育系,我国从1965年起就对小麦提莫菲维(T.timopheevi)雄性不育,简称T型不育系,不育系分为质核互作型不育系和核不育系 13、化学杀雄剂一种能阻滞植物花粉发育、抑制自花授粉、获得作物杂交种子的化学药品或药剂。 精品文档. 精品文档 14、(小麦)避旱性(drought escape) 在干旱来临前,已完成其生育期。 15、(小麦)免旱性在受旱时,借强大的根系和输导系统或叶片结构特点以及叶片各种功能减少水分蒸发,以保持地上部分较高的水势,免受旱害。 16、(小麦)高光效育种以提高光合效率为主的遗传改良 17、(小麦)冻害指零下低温所造成的伤害和死亡,主要发生在小麦越冬期和返青期,也包括拔节前后的霜害 18、(小麦)寒害冷害是0C以上,不能满足小麦正常生长发育要求的低温对小麦的危害。 19、(小麦)异附加系在小麦原有染色体组的基础上增加一条或一对外来染色体的系称异附加系

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