【目的】单核苷酸多态性（ＳＮＰ）是基因组中最普遍的遗传变异，是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记。新一代高通量测序平台为ＳＮＰ位点的检测提供了强有力的技术支持。多倍体作物通常表现为基因组序列大且重复比例高，一直以来多倍体作物的ＳＮＰ位点挖掘面临巨大的挑战。【方法】共收集３００份甘薯种质资源，利用ＳＬＡＦ－Ｓｅｑ测序技术进行测序。首先以马铃薯基因组为参照，通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计，筛选特异长度的ＤＮＡ片断，构建ＳＬＡＦ－Ｓｅｑ文库。后通过高通量测序的方式获得海量序列，进而通过软件分析比对，获得多态性ＳＬＡＦ标签，最后在多态性ＳＬＡＦ标签上开发大量特异性ＳＮ．．．

【研究意义】采用SLAF-seq测序技术开发乔木柳SNP位点对乔木柳育种发展有重大意义。【方法】本研究根据两亲本和杂交的F1代遗传群体经亲本鉴定195株为研究对象,利用SLAF-seq测序技术进行测序。选择同科基因组大小相似的三角叶杨的基因组作为参考基因组,通过电子酶切预测,最终选择Hae III和Hpy166 II两种酶进行酶切试验,长度在314~364 bp之间的酶切片段序列定义为SLAF标签,预测可得SLAF标签126 008个,位于重复序列区的SLAF标签比例为1.60%。为进一步评估酶切方案的有效性与酶切效率,以水稻的测序数据为对照,通过SOAP软件比对水稻基因组(大小为382M)的测序reads与三角叶杨的基因组。【结果】通过研究得到双端比对效率为96.67%,酶切效率为92.06%,SLAF建库正常。采用本次研究中开发得到的SLAF标签277 333个,按照等位基因数和基因序列之间的差异,共获得99 526个多态性SLAF标签,比例达到35.89%。按照遗传学通用等位编码规则,成功编码了58 763个多态性SLAF标签。为构建遗传图谱进一步对SLAF标签进行过滤,最终获得6744个SLAF标签,进一步进行SNP位点的开发,在各连锁群上共开发得到9488个SNP位点。【结论】SLAF-seq技术可以很好地应用于乔木柳SNP位点的开发,可利用所开发的SNP标记,联系群体中不同个体的表型,关联定位与某性状紧密连锁的分子标记,进而可以实现优良基因的精细定位。

【目的】在白皮松全基因组范围内开发大量特异性SNP分子标记,为白皮松关键基因定位、分子标记辅助选择和种质资源评价提供足够多的分子标记资源。【方法】本研究以5个群体的共52份白皮松资源为材料,选择火炬松基因组为参考基因组,利用特异性位点扩增片段测序技术(SLAF-seq),在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点,并过滤出一批高质量SNP位点用于白皮松不同群体的遗传多样性分析。【结果】通过序列对比分析,共获得23 597 049个SLAF标签,其中具多态性的SLAF标签有370 659个,共开发得到1 291 290个白皮松群体SNP。在缺失率小于20%、次要等位基因频率(MAF)大于5%的条件下,对所有SNP位点进行过滤,共得到346 840个高一致性的白皮松群体SNP,占SNP总量的26.9%,其中包含9个仅在北京鹫峰(JF)群体中存在变异的SNP位点、148个仅在陕西蓝田(LT)群体中存在变异的SNP位点、425个仅在甘肃麦积山(MJS)群体中存在变异的SNP位点、1 466个仅在陕西午子山(WZS)群体中存在变异的SNP位点、4个仅在山西柏洼山(BWS)群体中存在变异的SNP位点。基于过滤后的346 840个SNP分子标记在5个白皮松群体中进行的遗传多样性分析表明,白皮松不同群体间的遗传多样性存在显著差异,其中MJS和WZS群体的遗传多样性水平相对较高,JF群体的遗传多样性水平相对较低。【结论】研究结果表明,利用SLAF-seq技术可以实现全基因组范围内大量SNP标记位点的开发,且开发的SNP标记在白皮松不同群体中表现出较为丰富的遗传多态性,为白皮松种质资源鉴定、QTL定位、遗传连锁图谱构建以及重要性状的关联分析等研究奠定了基础,对今后白皮松种质资源保护和分子标记辅助选择育种具有重要意义。

为开发长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum)分子标记,以小偃68(西农)为试验材料,利用SLAF-seq技术获得9 667个小偃68外源染色体特异标签,筛选出823个长穗偃麦草专化分子标记。选取其中100个标记扩增20份小偃麦易位系,发现染色体构成相似的易位系具有相同的扩增结果,并得到小偃麦易位系的特异分子标记。应用这些标记可以快速检测长穗偃麦草遗传物质。

为筛选与蝴蝶兰花黄白底色相关的单核苷酸多态性(Single-nucleotide polymorphism,SNP)位点,以‘黄金豹’蝴蝶兰(♀)和‘白天使’蝴蝶兰(♂)及其杂交后代为实验材料,选择33个分布在5个不同颜色分布类型组群中的黄色底色杂交后代和仅有的2个纯黄色个体作为黄色底色群体,35个分布在对应5个颜色分布类型组群中的白色底色杂交后代作为白色底色群体,分别提取DNA并等量混合后构建2个不同底色DNA混池,采用特异位点扩增片段测序(SLAF-seq)结合BSA技术,对与花底色密切相关的候选标记进行鉴定。结果表明:共获得164 874个SLAF标签,其中含21 031个多态性SLAF标签,多态率为12.76%。SLAF标记在亲本中的平均序列深度为42×,在子代中的平均序列深度为46×。关联分析表明,在阈值>0.745 5时,筛选得到15个与花底色相关的SLAF候选标记,具27个SNP位点。采用SNaPshot测序技术在2个亲本、11个子代和4个不同的种质资源中验证SNP位点,筛选发现,Marker35886和Marker70907的2个SNP位点与相关SLAF序列中的SNP位点一致,对花底色的鉴定准确率分别为66.67%和73.33%,组合准确率达93.33%。本研究筛选到的2个SNP位点可作为有效的分子标记位点在蝴蝶兰育种早期进行辅助选择。

用嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染团头鲂(Megalobrama amblycephala)区分抗病和易感组,通过PCR扩增及测序在MHCⅡα基因上筛选单核苷酸多态位点(single nucleotide polymorphisms,SNP),利用高分辨率熔解曲线法和限制性内切酶酶切法对SNP进行分型,分析其多态性及与抗病性状之间的关系。在MHCⅡa基因上共筛选出35个候选SNP位点,占MHCⅡa基因总碱基的1.45%,包含30个转换位点、5个颠换位点。其中外显子部分有16个,

为开发与草鱼生长性状相关的基因以及单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）标记，本研究采用转录组测序技术（RNA sequencing，RNA-Seq）对草鱼快长组和慢长组的肝脏、肌肉和脑组织分别进行分析，共获得31 465万条高质量短读序（clean reads），经组装得到34 147条拼接基因（unigene），平均长度为1 060 bp，其中有30 751条unigene获得注释。在肝脏、肌肉和脑组织中分别筛选到1 013、552和372个差异表达基因，并从中检测到4 580个SNP标记。采用SNaPshot技术对其中34个SNP标记在300尾草鱼生长性状极端群体中进行多态性检测和验证，30个SNP标记分型成功，准确率为88.24%。进一步采用一般线性模型分析30个SNP标记与生长性状的相关性，结果显示，unigene00810126-8014标记CC基因型的体质量、体长、体高、头长和尾柄长性状均值显著高于TT基因型。unigene00810126-2903标记AA基因型的体质量显著高于GG基因型。unigene00870394-525标记AA基因型的体质量和体长性状均值显著高于GG基因型。unigene02938762-011628标记的TT基因型与CC基因型在体质量、体长和头长性状上的差异均达到显著水平。这4个标记位于生长催乳素α（slα）、早期生长反应蛋白-1（egr-1）和肌球蛋白重链（myh）基因上。其他标记不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异。其中8个SNP标记在草鱼群体中的平均多态信息含量（PIC）、平均期望杂合度（H_(e)）和平均观测杂合度（H_(o)）分别为0.300、0.377和0.363，表明草鱼选育群体遗传多样性较高。本研究获得了与生长性状相关的1 937个差异表达基因和4个SNP标记，为草鱼分子辅助育种研究提供基础资料。

【目的】开发与四倍体马铃薯蛋白含量相关的分子标记，加快选育高蛋白的马铃薯品种，提高马铃薯品种竞争力。【方法】本研究以高蛋白马铃薯品种‘大西洋’为母本、低蛋白品种‘定薯1号’为父本构建分离群体，利用混池和高通量简化基因组测序技术相结合的方法（BSA-seq）对马铃薯块茎蛋白含量进行QTL定位，在定位区间开发与马铃薯块茎蛋白含量紧密连锁的SSR标记，并使用分离群体及四倍体马铃薯品种进行筛选验证。【结果】在2号染色体、4号染色体共定位到3个控制马铃薯块茎蛋白含量的主效位点，分别位于2号染色体18.88～21.59 Mb，区间大小为2.71 Mb；4号染色体8.3～12.84 Mb，区间大小为4.54 Mb；4号染色体65.12～66.39 Mb，区间大小为1.27 Mb。根据定位区域、基因位置及参考基因组信息，使用NR、 Tr EMBL、 KEGG、 GO、 KOG、 swissprot、 PFAM共7个功能数据库对候选基因进行功能注释，共注释到719个候选基因，注释基因显著富集在玉米素合成代谢通路，该代谢通路可阻止蛋白质降解。在2号染色体18.88～21.59 Mb区间内开发分子标记pChr2-4。用分离群体、四倍体马铃薯品种结合田间表型对pChr2-4的准确性进行鉴定，结果显示，pChr2-4在离群体、四倍体马铃薯品种中的准确性分别为73.17%和81.82%，准确度较高。【结论】通过BSA混池测序，检测到3个与马铃薯块茎蛋白含量相关的区间。在2号染色体开发与马铃薯块茎蛋白含量紧密连锁的标记pChr2-4，该标记有助于马铃薯块茎蛋白含量分子标记辅助育种。

针对我国农村甘薯淀粉加工中存在颜色不白的实际问题 ,进行了甘薯淀粉脱色技术研究 ,通过单因子试验选择出效果较好的YW试剂和BK试剂 ,并用其作为优化试验材料。通过正交试验得出最佳配方为YW试剂 2 5g/kg ,BK试剂 2 0 g/kg ,催化剂 0 0 5g/kg ,温度 30℃ ,pH值为 8。其脱色的淀粉白度可达 84 4,比对照提高 14 2 ,且不破坏淀粉的加工性能

单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)技术是在单个细胞水平通过对mRNA进行高通量测序研究其整体水平基因表达情况的一项新技术。本研究概述了scRNA-seq技术的发展历程和创新;详细介绍了scRNA-seq技术的单细胞捕获/分选、反转录/PCR扩增、建库测序和测序数据基础分析等步骤,以及在植物单细胞图谱、非生物胁迫响应机制、细胞分化发育、转录因子调控网络等研究中的应用;剖析了该技术在甘薯中单细胞图谱、分化、抗逆和基因方面的应用潜力;最后对该技术的应用进行了展望。

【目的】鉴定花生RNA-seq数据中的SSR位点,明确转录组中SSR位点的分布和结构特点,开发与花生基因相关联的SSR标记,为花生重要功能基因的挖掘、等位变异研究和分子标记辅助育种奠定基础。【方法】根据栽培种花生全生育期中22种不同类型的组织RNA-Seq数据,使用MISA软件分析SSR位点分布及特征,采用Primer3设计基因关联的SSR引物,并利用电子PCR软件对引物的质量进行检测,随机合成38对引物,进行多态性检测。【结果】从52 280条转录本中共鉴定19 143个SSR位点,分布于14 084条转录本,发生频率为26.94%。重复单元类型为单核苷酸—五核苷酸,以单核苷酸和三核苷酸为重复单元的SSR位点数最多,分别占位点总数的39.24%和38.40%。各重复单元优势基序类型分别为A/T、AG/CT、AAG/CTT、AAAG/CTTT和AACAC/GTGTT,占所在重复单元中的比例分别为97.62%、72.01%、30.96%、24.59%和16.67%。重复单元的重复次数为5—47次,单个SSR位点的长度的分布范围为10—47 bp,基序长度主要集中在10—14 bp;复合SSR位点的长度范围为21—249 bp,以31—40 bp为主。鉴定的SSR位点中共有13 477个SSR位点可以进行引物设计,其中5 020条转录本序列对应到特定的基因,共包含5 859个可进行引物设计的SSR位点,这些SSR位点在A基因组和B基因组共20条染色体上不均匀分布,其中B03染色体上SSR位点最多,为484个。对特定基因SSR引物进行电子PCR检测,在A.duranensis、A.ipaensis、A.hypogaea基因组中有效扩增位点分别为4 468、4 929和10 188个,有效引物数分别为3 968(67.74%)、4 232(72.25%)和5 174(88.33%)对,在A. hypogaea基因组中,SSR引物扩增位点主要以2个位点为主,其中,有1 477对引物单位点扩增。根据SSR引物扩增位点在栽培种花生基因组中的位置信息绘制了SSR位点的物理图谱。在38对SSR引物中,共有35对(92.1%)SSR引物可以扩增出清晰的条带,其中,有11对(28.9%)SSR引物在2个品种间扩增出差异条带。【结论】鉴定了13 477个可进行标记开发的SSR位点,开发、检测了5 859个基因相关SSR标记,在栽培种花生基因组中具有较高的扩增效率,并构建了基因相关SSR位点的物理图谱。

采用五元二次正交旋转回归组合设计方法,研究栽插密度、栽插期、氮素水平、磷素水平和钾素水平对川中丘陵区高淀粉甘薯新品种川薯217鲜薯产量的影响。结果表明:5种栽培因素对川薯217鲜薯产量的影响顺序为氮素水平>钾素水平>磷素水平>密度>栽插期,在较大栽插密度,适宜栽插期,充足氮肥的前提下,增施磷钾肥可获得高产。川薯217的高产综合配套栽培措施:密度57 750～60 255株/hm2,6月3日～6月5日栽插,施纯N 56.44～61.56 kg/hm2,P2O5 36.8～43.2 kg/hm2,K2O 53.79～66.21 kg/hm2,可获得37 500 kg/hm2以上的鲜薯产量。

【目的】通过开发特异性高的多态性分子标记位点,以弥补金银花在简单重复序列(SSR)标记方面的匮乏,推动金银花在遗传资源管理及良种鉴定等方向的研究,为后续全基因组测序及组装策略奠定基础。【方法】运用RAD-seq技术对2份金银花样品进行简化基因组测序,利用MISA软件识别contig上的SSR序列并对各类型序列特征进行归纳分析,进而设计引物并利用生物信息学的方法进行引物筛选和有效性检测。【结果】对‘九丰一号’和‘亚特’金银花进行简化基因组测序,分别获得27.805 Mbp和42.560 Mbp干净读长。在组装的45 850个基因序列中共检测到46 999个SSR位点,其中单核苷酸重复单元比例最高(49.15%),六核苷酸重复单元最少(0.20%)。SSR位点的重复基序以(A/T)n为主,具有偏向性。除单碱基和二碱基重复类型外,SSR位点基序的重复次数集中在5～6次,且随重复次数增加,SSR位点重复类型出现的频率呈下降趋势。金银花基因组SSR序列长度介于10～310 bp之间,随重复次数增加,各SSR序列出现的频率逐渐下降。利用Primer3.0成功设计出38 507对SSR引物,设计成功率为81.93%。对挑选的35对SSR引物进行多态性分析,等位基因数、观测杂合度和多态性信息含量(PIC)的平均值分别为5.057、0.363和0.568,其中高多态信息位点26个,中度多态信息位点9个,均未偏离哈迪–温伯格平衡。【结论】利用RAD-seq技术可实现SSR标记的大量开发和多态性SSR引物的筛选,并为金银花在遗传多样性分析和种质鉴定等相关方面的研究提供数据支持。