花生LTR反转录转座子的分离及其利用研究

成果基本信息
关键词：	花生;反转;转录;栽培;分离;分子标记
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	201713734	资源采集日期：	2019-04-15

研究情况
单位名称：	广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	广西壮族自治区科学技术厅
评价日期：	2017.06.27	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	孵化基地	联系人（平台）电话：	0771-3394012
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成果简介
1、课题来源与背景花生具有营养价值高、含油量及蛋白质含量高、经济效益和产值高、适合间套种、可以生物固氮等特点，是高产高效的经济作物和油料作物，在国民经济中发挥着重要作用。但栽培种花生分子标记研究较落后，因此，十分有必要在栽培种花生上建立新的分子标记技术，往栽培种花生上引入更多的分子标记。而LTR反转录转座子具有的高拷贝性、高异质性和插入位点多态性，非常适合用来开发分子标记，但是基于LTR反转录转座子的分子标记开发利用在栽培种花生上尚未见报道。基于上述研究背景，本人成功申请并中标一项由广西科技厅下达的广西自然科学基金青年科学基金项目《花生LTR反转录转座子的分离及其利用研究》（2014GXNSFBA118068），研究期限：2014.06-2017.05，本项目已于2017年6月27日顺利结题。　　2、研究目的与意义尽管栽培种花生在形态、抗性和品质等性状上存在着丰富的变异，但由于栽培种花生的起源以及栽培过程中的定向选择使得栽培种花生遗传基础非常狭窄，虽然利用已有的分子标记技术能在栽培种花生中检测到一定量的DNA多态性，但它们存在着重复性差、操作复杂、成本高和多态性不高等缺点。 LTR反转录转座子是高等植物基因组中最为丰富的一类转座元件，对基因组的大小、结构、功能和进化具有重要的作用，另外，LTR反转录转座子具有的普遍性、高拷贝、高度异质性和插入位点多态性等特性使其非常适合开发分子标记，但到目前为止，在花生上尚未见到基于LTR反转录转座子开发分子标记的任何研究报道。因此，花生LTR反转录转座子的分离及其利用研究具有非常重要的理论意义和应用价值。　　3、主要论点与论据 1）建立了一种高效提取花生基因组DNA的方法；2）获得了超过400条花生属LTR反转录转座子的RT序列；3）建立了花生iPBS技术体系，获得了超过20条栽培种花生LTR反转录转座子的PBS-LTR序列；4）利用磁珠吸附法分离获得了40多条栽培种花生LTR反转录转座子的RNaseH-LTR序列；5）根据上述获得LTR序列设计了LTR单引物并系统建立了S-SAP、IRAP和REMAP分子标记技术体系，并对栽培种花生资源进行了初步分子评价；6）建立了花生属AhMITE1s转座子分子标记技术体系，利用其对栽培种花生四大类型间的遗传分化和DNA多态性进行了广泛深入研究，可以检测到栽培种花生中丰富的DNA多态性；7）祖先二倍体野生种花生全基因组LTR反转录转座子的鉴定；8）三个野生种花生SINE反转录转座子的鉴定；9）来源于野生种花生MITEs转座子序列的SSR分子标记开发；10）花生属CBDP分子标记技术建立；11）基于9个栽培种花生品种SLAF测序的遗传进化研究；12）栽培种花生RAD高通量简化基因组测序及分子标记开发；13）祖先二倍体野生种花生Hsp70基因家族的全基因组鉴定；14）基于祖先二倍体野生种花生Hsp70基因家族的SSR分子标记开发；15）祖先二倍体野生种花生全基因组SSR分子标记的规模化开发；16）EBAP和IBAP分子标记技术的开发和推广应用；17）提出了一种分子标记技术的分类新思路，从而系统完善了分子标记的分类；18）一种方便种收的花生育种材料田间种植方法的建立；19）并在此基础上非常荣幸地获得了2项国家基金的资助；20）荣获2014年度广西科技进步二等奖和广西农业科学院科技进步一等奖（均排名第五），荣获2014年度广西农业科学院先进工作者，“目标起始密码子多态性（SCoT）分子标记技术在花生属中的应用”于2015年10月10日入选领跑者5000中国精品科技期刊顶尖学术论文（排名第一）；21）以第一发明人身份申请了3件国家发明专利和8件实用新型专利（其中7件实用新型专利获得授权）；22）获得广西科技成果登记几十项；23）参与制定和颁布广西地方标准9项；24）参与育成7个花生新品种；25）以第一作者及通讯作者发表了4篇研究论文；26）参编专著《花生生物技术研究》。　　4、创见与创新首次利用简并PCR技术分离获得花生属LTR反转录转座子的RT序列；首次利用加接头半巢式简并PCR技术和iPBS技术分离获得花生LTR反转录转座子的RNaseH-LTR和PBS-LTR序列；首次利用加接头巢式PCR染色体步移技术分离获得栽培种花生LTR反转录转座子全长序列的部分；首次开发了栽培种花生基于LTR反转录转座子LTR序列的IRAP和REMAP分子标记技术；首次利用新开发的IRAP和REMAP分子标记技术对栽培种花生资源进行分子评价。　　5、社会经济效益，存在的问题本项目研究属纯基础研究，无法体现直接的社会经济效益，但本项目所取得的成果将为花生LTR反转录转座子的分离、花生LTR反转录转座子分子标记的开发、花生种质资源的分子鉴、花生遗传连锁图谱的构建、花生重要基因/QTLs的定位、花生关键功能基因的精细定位和图位克隆、花生分子标记辅助育种奠定坚实的基础。但由于本项目研究时间短暂，无法对本项目的部分研究结果进行全面深入地研究，基于本项目研究中产生的某些创新性想法一时也无法得到进一步深入展开。

成果名称：	花生LTR反转录转座子的分离及其利用研究	关键词：	花生;反转;转录;栽培;分离;分子标记
成果类别：		一级分类名称：	农作物
二级分类名称：	经济作物	三级分类名称：
研究起止时间：	2014.06 至2017.05	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2014GXNSFBA118068
经费实际投入额（万元）：	5.00	评价单位：	广西壮族自治区科学技术厅
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2017.06.27	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	广西壮族自治区农业科学院
推广形式：	无	成果登记号：	201713734
成果简介：	1、课题来源与背景花生具有营养价值高、含油量及蛋白质含量高、经济效益和产值高、适合间套种、可以生物固氮等特点，是高产高效的经济作物和油料作物，在国民经济中发挥着重要作用。但栽培种花生分子标记研究较落后，因此，十分有必要在栽培种花生上建立新的分子标记技术，往栽培种花生上引入更多的分子标记。而LTR反转录转座子具有的高拷贝性、高异质性和插入位点多态性，非常适合用来开发分子标记，但是基于LTR反转录转座子的分子标记开发利用在栽培种花生上尚未见报道。基于上述研究背景，本人成功申请并中标一项由广西科技厅下达的广西自然科学基金青年科学基金项目《花生LTR反转录转座子的分离及其利用研究》（2014GXNSFBA118068），研究期限：2014.06-2017.05，本项目已于2017年6月27日顺利结题。　　2、研究目的与意义尽管栽培种花生在形态、抗性和品质等性状上存在着丰富的变异，但由于栽培种花生的起源以及栽培过程中的定向选择使得栽培种花生遗传基础非常狭窄，虽然利用已有的分子标记技术能在栽培种花生中检测到一定量的DNA多态性，但它们存在着重复性差、操作复杂、成本高和多态性不高等缺点。 LTR反转录转座子是高等植物基因组中最为丰富的一类转座元件，对基因组的大小、结构、功能和进化具有重要的作用，另外，LTR反转录转座子具有的普遍性、高拷贝、高度异质性和插入位点多态性等特性使其非常适合开发分子标记，但到目前为止，在花生上尚未见到基于LTR反转录转座子开发分子标记的任何研究报道。因此，花生LTR反转录转座子的分离及其利用研究具有非常重要的理论意义和应用价值。　　3、主要论点与论据 1）建立了一种高效提取花生基因组DNA的方法；2）获得了超过400条花生属LTR反转录转座子的RT序列；3）建立了花生iPBS技术体系，获得了超过20条栽培种花生LTR反转录转座子的PBS-LTR序列；4）利用磁珠吸附法分离获得了40多条栽培种花生LTR反转录转座子的RNaseH-LTR序列；5）根据上述获得LTR序列设计了LTR单引物并系统建立了S-SAP、IRAP和REMAP分子标记技术体系，并对栽培种花生资源进行了初步分子评价；6）建立了花生属AhMITE1s转座子分子标记技术体系，利用其对栽培种花生四大类型间的遗传分化和DNA多态性进行了广泛深入研究，可以检测到栽培种花生中丰富的DNA多态性；7）祖先二倍体野生种花生全基因组LTR反转录转座子的鉴定；8）三个野生种花生SINE反转录转座子的鉴定；9）来源于野生种花生MITEs转座子序列的SSR分子标记开发；10）花生属CBDP分子标记技术建立；11）基于9个栽培种花生品种SLAF测序的遗传进化研究；12）栽培种花生RAD高通量简化基因组测序及分子标记开发；13）祖先二倍体野生种花生Hsp70基因家族的全基因组鉴定；14）基于祖先二倍体野生种花生Hsp70基因家族的SSR分子标记开发；15）祖先二倍体野生种花生全基因组SSR分子标记的规模化开发；16）EBAP和IBAP分子标记技术的开发和推广应用；17）提出了一种分子标记技术的分类新思路，从而系统完善了分子标记的分类；18）一种方便种收的花生育种材料田间种植方法的建立；19）并在此基础上非常荣幸地获得了2项国家基金的资助；20）荣获2014年度广西科技进步二等奖和广西农业科学院科技进步一等奖（均排名第五），荣获2014年度广西农业科学院先进工作者，“目标起始密码子多态性（SCoT）分子标记技术在花生属中的应用”于2015年10月10日入选领跑者5000中国精品科技期刊顶尖学术论文（排名第一）；21）以第一发明人身份申请了3件国家发明专利和8件实用新型专利（其中7件实用新型专利获得授权）；22）获得广西科技成果登记几十项；23）参与制定和颁布广西地方标准9项；24）参与育成7个花生新品种；25）以第一作者及通讯作者发表了4篇研究论文；26）参编专著《花生生物技术研究》。　　4、创见与创新首次利用简并PCR技术分离获得花生属LTR反转录转座子的RT序列；首次利用加接头半巢式简并PCR技术和iPBS技术分离获得花生LTR反转录转座子的RNaseH-LTR和PBS-LTR序列；首次利用加接头巢式PCR染色体步移技术分离获得栽培种花生LTR反转录转座子全长序列的部分；首次开发了栽培种花生基于LTR反转录转座子LTR序列的IRAP和REMAP分子标记技术；首次利用新开发的IRAP和REMAP分子标记技术对栽培种花生资源进行分子评价。　　5、社会经济效益，存在的问题本项目研究属纯基础研究，无法体现直接的社会经济效益，但本项目所取得的成果将为花生LTR反转录转座子的分离、花生LTR反转录转座子分子标记的开发、花生种质资源的分子鉴、花生遗传连锁图谱的构建、花生重要基因/QTLs的定位、花生关键功能基因的精细定位和图位克隆、花生分子标记辅助育种奠定坚实的基础。但由于本项目研究时间短暂，无法对本项目的部分研究结果进行全面深入地研究，基于本项目研究中产生的某些创新性想法一时也无法得到进一步深入展开。
联系人：	严华兵	成果登记日期：	2017-12-21
联系人email：	h.b.yan@hotmail.com	单位代码：	94500014
邮政编码222：	530007	联系人电话：	0771-3245407
单位传真：	0771-3246718;3246026	单位通讯地址：	广西壮族自治区南宁市西乡塘西路44号
单位所在省市：		单位电话：	0771-3276055;3244260
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	熊发前;刘俊仙;唐秀梅;蒋菁;陈玉冲	资源采集日期：	2019-04-15

花生LTR反转录转座子的分离及其利用研究

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