利用DH群体构建烤烟分子标记遗传连锁图

以烤烟品种SpeightG-28和NC2326杂交得到的137个DH系为作图群体材料,通过ISSR和RAPD标记的遗传连锁分析,构建了包括27个连锁群、由10个ISSR标记和147个RAPD标记组成的烤烟分子标记遗传连锁图。该图谱覆盖长度1838.2cM,平均图距14.1cM。连锁群上有22个分子标记表现偏分离,其中10个集中在连锁群LG9上,其余分散在不同连锁群。这是国内外构建的第一张烤烟分子标记遗传连锁图,为烤烟性状的基因定位及分子标记辅助选择奠定了良好基础。      

花生基因组资源的开发及应用

花生是世界主要的油料作物,但由于花生本身的遗传特性,导致其基因组资源的开发和利用存在较大难度。花生的高度闭花授粉、初级基因库遗传基础狭窄以及栽培种与二倍体近缘野生种之间的杂交不亲和性,导致花生栽培种的分子遗传多样性偏低,成为花生分子遗传改良的主要瓶颈。然而,近五年来,花生基因组资源开发迅速,分子标记的开发、遗传和物理图谱的构建、表达序列标签（ESTs）的产生、突变体资源的创建和功能基因组学平台的构建促进了QTL的鉴定以及与农艺性状相关的耐/抗生物和非生物胁迫基因的挖掘。本文概述了当前花生基因组资源的研究现状,并对发展方向进行了展望。     

烟草基因组辅助育种研究进展

优质的烟草品种是促进烟草经济发展的基础。2010年以来,烟草基因组学迅速发展,推动了烟草遗传进化、功能遗传学等多个研究领域的进步,为烟草育种提供了新的工具和途径。本文总结了烟草基因组测序组装和功能研究的最新成果,从烟草遗传连锁图谱构建、数量性状基因座（QTL）定位、全基因组关联分析（GWAS）以及QTL定位和GWAS联合分析4个方面阐述了烟草分子标记辅助选择育种（MAS）的发展现状,并综述了全基因组选择（GS）和基因编辑（GE）的技术理论以及它们在烟草育种中的应用进展。针对目前烟草基因组辅助育种（GAB）存在的问题和不足,指出要充分利用烟草基因组信息,加快分子标记的开发,推进基因芯片的应用和加强高通量表型监测平台的建设,进而推进GAB在烟草育种上的应用。     

甘蔗抗黄点病的标记辅助选择

随着分子标记技术发展,多态性的利用开始对植物基因组研究和育种发生影响。基于限制酶切段长度多态性（ＲＦＬＰ）、聚合酶链式反应的技术,和微卫星技术被用于测定种间和种内的遗传多样性,以及利用特别设计的遗传定位群体构建作物的分子连锁遗传图。利用高密度的连锁遗传图,用紧密连锁的ＤＮＡ标记定位抗性基因和其它重要农艺性状基因座位,利用。ｅｇａ－ｂａｓｅＤＮＡ技术分离基因并在细菌中人工改造后的基因组中克隆基因。分子标记和基因工程技术为作物改良提供了利用过去无法利用的遗传资源的途径,分子标记对重要农艺作物的育种有…     

SSR和ISSR标记技术应用进展

介绍了SSR和ISSR标记的原理和特点,综述了这两种技术在种质遗传多样性、基因定位及分子标记辅助育种、遗传图构建及种子纯度和真伪鉴定等研究中的应用进展,并提出了在烟草遗传育种中应用的建议。     

烟草基因组计划进展篇：6．烟草全基因组过量表达和RNA干涉体系的建立与应用

随着烟草基因组测序计划的逐步完成,烟草重要基因的克隆及其功能鉴定已成为研究的热点。RNA干涉和基因过量表达是研究基因功能必不可少的方法。利用RNA干涉和过量表达从正反两方面对烟草重要性状基因进行功能研究是克隆和阐明烟草重要功能基因的主要方法和必经之路,将为烟草分子育种奠定基础。在中国烟草总公司科技重大专项资助下,中国农业科学院烟草研究所和生物技术研究所联合运用生物信息学方法,通过RNA干涉技术和过量表达技术对与烟碱、有害成分、主要抗性、香气物质、主要矿物质吸收利用效率、烟叶成熟和烘烤特性等重要性状相关基因进行了发掘和功能研究。     

花生SSR分子标记的开发与利用

主要介绍了基因组SSR、EST—SSR分子标记的开发及其在花生遗传图谱的构建、花生性状及相关基因的定位、遗传多样性研究及种质资源的鉴定等方面的应用,同时对SSR标记在花生中的应用前景进行了展望,以期为花生分子育种提供参考。     

烟草转基因研究常用遗传元件筛查策略

通过检索国内外近10年烟草转基因研究的相关文献,建立了转基因烟草常用转化遗传元件的数据库,统计了每个遗传元件及组合元件的使用频率后,发现利用7种遗传元件,包括:启动子P-35S、标记基因NPT II、HPT、Bar和aadA、报告基因GUS及终止子T-NOS作为靶标元件组合,能使目前烟草转基因事件的理论筛查率达到100%,从而构建出转基因烟草的优化筛查策略,为行业转基因烟草检测提供依据。      

烟草PVY隐性抗病基因的分子标记及其适用性

马铃薯Y 病毒(Potato virus Y,PVY)是危害烟草的重要病害, 种植抗病品种是经济有效的防治措施。分子标记辅助选择可提高抗病育种效率。来源于X-射线诱变的Virgin A Mutante(VAM) 的隐性抗PVY 基因位点(va)被广泛应用于烟草抗病育种。为了提高va 位点的育种利用效率, 根据烟草隐性抗PVY 基因(感病基因)eIF4E-1 基因序列, 设计特异扩增的引物CF2GR11,开发eIF4E-1 基因的分子标记, 并检测了该标记与抗性的遗传距离和在常见烟草资源中的适用性。CF2GR11 在云烟87、红花大金元和K326 等感PVY 品种可扩增出500 bp 产物, 在NC102、NC55 和K326PVY 等抗病品种无扩增条带。以抗、感PVY 亲本构建的101 个F₂ 单株为定位群体, 遗传连锁分析表明, CF2GR11 标记与烟草PVY 感病基因的遗传距离为0.99 cM。对46 份PVY 抗性明确的栽培烟草资源的检测表明, 供试资源的标记检测结果与抗性的吻合度为100%, 表明CF2GR11 标记适用性高。该目的基因标记可用于抗PVY 育种的辅助选择和抗PVY 资源的鉴定。      

烟草青枯病抗性突变体486-K和117-K的遗传分析

烟草青枯病是一种典型的维管束细菌性病害,严重影响我国烟叶生产。为了解烟草青枯病抗性突变体的遗传规律和开发抗性相关分子标记,本研究选用EMS诱变烤烟品种翠碧一号获得的烟草青枯病抗性突变体486-K和117-K为研究对象,以翠碧一号和2个突变体为亲本,构建了两个不同的杂交组合,采用卡方检验和植物数量性状"主基因+多基因"混合遗传模型分析方法,进行群体遗传效应分析。结果表明,卡方检验显示突变体486-K和117-K的F2代各病级株数呈正态分布,存在一定性状分离。"主基因+多基因"混合模型分析发现突变体117-K的最优抗性遗传模型为2MG-A,即2对主基因为加性效应控制遗传,无显性效应和上位性效应,主基因的遗传效率为78.57%;突变体486-K的最优抗性遗传模型为2MG-ADI,即2对加性-显性-上位性主基因模型,上位性效应中以显性×显性互作和显性×加性互作效应较大,主基因遗传效率为88.34%。表明烟草青枯病抗性突变体的遗传方式以主基因效应为主,受环境影响较小。     

231份烤烟种质资源SSR标记遗传多样性及其与农艺性状和化学成分的关联分析

本文旨在分析烤烟种质资源遗传多样性,通过关联分析寻找与烤烟农艺性状和化学成分相关联的分子标记,为分子标记辅助选择育种和提高烤烟育种效率奠定基础。利用均匀分布于烟草24个连锁群上的120个SSR标记分析了231份烤烟种质资源的遗传多样性及群体遗传结构,在此基础上采用TASSEL 5.0 GLM（general linear model）和MLM （mixed linear model）方法进行标记与表型性状变异（8个农艺性状和5个化学成分）的关联分析。通过遗传多样性分析,共检测出403个等位变异,变异范围2-21个,平均每个标记3.36个;引物的多态性信息含量（PIC）为0.036~0.785,平均值为0.408;供试材料间遗传距离为0.003~0.371,平均值为0.148。通过非加权组平均法（UPGMA）进行聚类分析,在遗传距离（GD）值为0.153水平上可将231份烤烟材料聚为4大类。通过群体遗传结构分析将供试材料划分成3个亚群,且每个亚群分别包含117、38和76份烤烟材料。通过GLM_Q和MLM_Q+K两种关联分析模型,分别检测出17个和9个与13个表型性状显著相关,其中9个标记在两个年份和两种模型中均被检测到与同一性状在P < 0.001水平上极显著相关,且MLM_Q+K未能检测到新的关联标记;3个株高相关标记（TM10481、PT54964和TM20580）、2个叶数相关标记（TM10846和PT60728）、1个茎围相关标记（TM25276）和1个叶长相关标记（TM11215）与已报道的QTL定位结果一致,可应用于烤烟分子标记辅助选择育种。      

开发TRAP标记的新策略

烟草作为重要的经济作物和生物工程研究领域的模式植物,由于基因组庞大、结构复杂、重复序列较多以及缺少理想的分子标记,致使大量重要农艺、品质性状缺少分子水平上的遗传研究.因此开发适合烟草的分子标记对其遗传研究具有重要意义.本研究在以往TRAP标记开发经验的基础上,探索了一种直接利用EST-SSR引物作为固定引物开发TRAP标记的新方法,降低了TRAP标记的开发难度和成本,在短期内能开发出丰富的TRAP标记组合.本研究开发了首套烟草TRAP标记,结果显示其扩增带型理想,多态性较高,并在普通烟草品种中筛选到一条类香料烟特殊高香气基因型特征带,显示出良好的应用前景.     

河南省烟草黑胫病菌群体遗传结构的SSR分析

为明确河南省烟草黑胫病菌群体的遗传结构,本研究利用SSR分子标记对来自河南省12个地区的32株烟草黑胫病菌进行分析。结果显示,6对SSR引物共扩增出24个条带,其中多态性条带23个,多态性条带比率为95.83%;Nei’s基因多样性指数和Shannon信息指数分别为0.2132和0.3356;遗传相似系数在0.61~1.00之间,相似系数0.80水平下UPGMA聚类可将32个菌株划分为5个类群,其中类群I和类群II包括29个菌株,为优势类群;主成分分析结果与UPGMA聚类分析结果基本一致;遗传结构分析推测河南省烟草黑胫病菌群体来自于3个祖先亚群,亚群I、亚群II和亚群III在群体中所占比例分别为13.59%、46.61和39.80%;单个菌株遗传构成分析显示87.50%菌株的遗传组分几乎由单一亚群组成。以上研究结果表明河南省烟草黑胫病菌群体的遗传多样性水平较低,遗传结构也较为简单。      

红花大金元品种抗黑胫病和TMV的定向改良

正1红花大金元品种抗黑胫病定向改良云南省烟草农业科学研究院利用烟草基因组序列图谱和遗传连锁图谱(图1),对烟草抗黑胫病基因进行了精细定位,开发了用于抗黑胫病和背景选择的分子标记(图2),经四代回交、全基因组范围的分子标记辅助选择和表型鉴定,获得了高抗黑胫病的改良红花大金元新品系(图3),2016年8月1日通过了国家局科技司和中国烟叶公司共同组织的田间鉴评(图4)。     

扩展的甜菜连锁图,包括九个推测的致死基因和恢复基因X

在过去的6年里，已为各种主要作物建立了大量RELP标记的连锁图。这类连锁图在植物育种中的应用依赖于农艺有益性状的整合。已作图的一系列性状均呈简单遗传，如执著茄花叶病毒、抗离空盘梗霉菌、抗稻瘟病或白粉病。并期望标记与目的基因呈紧密连锁，应用于回交有种法导入新基因     

烟草功能基因研究进展

<正>2012年,云南省烟草农业科学研究院紧紧围绕烟草基因组计划重大专项,集中人力物力,有规划、有部署推进平台建设、图谱构建、基因克隆等工作,在图谱构建、基因克隆等方面取得突破。一是构建出了世界上密度最高、标记数量最多的烤烟和野生烟草分子标记遗传连锁图谱。在     

普通烟草栽培种内株高性状主基因加多基因遗传分析

以普通烟草栽培种烤烟类型品种分别与香料烟、白肋烟和名优晾晒烟类型品种组配的F1、F2及其亲本为研究对象,利用数量性状主基因+多基因遗传体系分离分析方法分析了3组合4世代株高性状的遗传规律.结果表明,3个组合的株高性状遗传均符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型(E1),同时均存在加性、显性遗传效应.各主基因和多基因遗传率计算结果,烤烟与晒晾烟、烤烟与香料烟组合的主基因遗传率较高,分别为71.60%和88.55%,可作为烟草株高性状早期世代选择的理论依据.     

烟草种质资源分子标记与配合力遗传效应研究进展

综述了烟草种质资源分子标记与配合力遗传效应研究进展,并对存在问题进行了讨论,提出了:(1)在重视种质资源搜集、保存的同时,深化遗传资源鉴定与利用,发掘现有各类烟草种质资源有利基因和特异种质,拓展烟草遗传改良亲本的来源;(2)充分了解亲本之间的遗传差异,选配出强优势杂种组合,促进烟草杂种优势研究的发展;(3)加强DNA分子标记技术与烟草杂种优势利用的基础理论研究,拓展DNA分子标记技术在烟草上应用的广度和深度。      

烟草白粉病抗性连锁分子标记开发及育种利用

  目的  提高烟草白粉病抗病育种效率,有效防止抗性丢失。  方法  通过烟草种质资源白粉病抗性鉴定获得抗源材料,利用F2和BCF1分离群体进行白粉病抗性遗传规律和分子标记连锁分析,开发与烟草白粉病抗性紧密连锁的分子标记。  结果  获得白粉病抗源材料2份,分别为台烟7号和KE1,其中台烟7号的白粉病抗性符合双基因隐性遗传规律。根据抗感亲本的NtMLO基因的差异开发了分子标记,利用分离群体证明该标记与白粉病抗性共分离,并应用于主栽品种的抗性回交改良。  结论  开发了与烟草Ntmlo白粉病抗性共分离的分子标记,可显著提高烟草白粉病抗病育种效率。      

烟碱转化为去甲基烟碱的原理研究与遗传资源开发

转化是用来描述烟草合成和贮藏尼古丁过程的术语，尼古丁是烟草中存在的主要生物碱形式，在叶片衰老和烘烤过程中，尼古丁的很大比例转化成N-去甲基化合物-去甲基烟碱，转化是一种显性性状，且具有不可逆转的特性，能使植物积累去甲基烟碱达到总烟碱量的90％。转化是白肋烟的一个特殊问题，有些品种世代间转化率可高达20％。去甲基烟碱是N’-亚硝基去甲基烟碱（NNN）的前体物，N’-亚硝基去甲基烟碱（NNN）属于烟草特有亚硝胺，就烟草而言，科学家对降低去甲基烟碱的合成方面的研究有很大的兴趣。对控制转化过程基因的了解，有助于形成新的排除白肋烟中去甲基烟碱的对策，并能从分子水平上理解去甲基烟碱的生成。新的强大的基因组技术将加快农艺学重要基因的鉴定和特性描述。为鉴定转化过程的基因资源，我们利用来源于烟草衰老叶片转化特性的等位基因的cDNA文库构建了一个表达序列标签（EST）数据库，EST数据库基因微阵表达分布，提供了鉴定尼古丁转化基因的新的机会。