中国不同省份粳稻选育品种的遗传相似性

 【目的】探讨中国不同省份间粳稻选育品种的遗传相似性和遗传差异,为粳稻育种提供参考依据。【方法】利用34对SSR引物对12个省139份粳稻选育品种进行遗传相似性和聚类分析。【结果】共检测到198个等位基因,平均每对SSR引物检测到的等位基因数为5.3235个。RM320、RM531、RM1、RM286和RM336的等位基因数较多,分别为15、12、11、9和9个;RM320、RM336、RM286和RM531的遗传多样性指数较高,分别为2.3324、2.0292、1.8996和1.7820。12个省份间粳稻选育品种的遗传相似性系数范围为0.321～0.914,平均0.686。东北三省、宁夏、云南等纬度相近或生态气候环境相似的省份间粳稻选育品种的遗传相似性较高,而贵州、江苏与其它省份间纬度或生态气候差异较大,其粳稻选育品种的遗传相似性较低。【结论】RM320、RM531、RM1、RM286和RM336等标记适合利用于粳稻选育品种的遗传多样性检测。不同省份间粳稻选育品种的遗传相似性与其亲本的遗传基础有密切相关的同时,与品种选育时所处的纬度和生态气候环境也有一定的相关性。     

Analysis on Genetic Similarity of Japonica Rice Variety from Different Origins of Geography in the World

The genetic similarity and genetic difference among improved japonica rice varieties from different countries （or regions and organizations） were detected. The aim is to provide genetic basis to the breeding of japonica rice varieties. The genetic similarity and cluster of 313 improved japonica varieties from 20 countries （or regions and organizations） were analyzed using the SSR marker. With 34 SSR primers which were polymorphic and uniformly distributed in rice genome, totally 198 alleles were detected among these improved varieties with the average number of alleles per pair of primers of 5.8235. RM320, RM531, RM1, RM21, and RM336 located more alleles, which were 16, 13, 12, 10, and 10 respectively. RM320, RM336, RM286, RM531, and RM21 showed higher genetic diversity indexes, which were 2.3668, 2.0041, 1.9684, 1.9508, and 1.7203, respectively. The genetic similarity for improved japonica varieties among different countries （or regions and organizations） were ranged from 0.279 to 0.918, and the mean value was 0.653. The rice varieties from countries whose latitude and geography position were all nearer were clustered together with higher genetic similarity indexes. The rice varieties from countries who had more different latitude and far geography position were clustered separately with lower genetic similarity indexes. The results indicated the genetic similarity indexes among improved japonica varieties had a close relationship with the geographical position, especially with the latitude.     

世界不同地理来源粳稻品种的遗传相似性研究

 【目的】探讨不同国家（或地区和组织）间粳稻选育品种的遗传相似性和遗传差异,旨在为世界各地的粳稻品种能够有效利用于水稻育种提供科学依据。【方法】利用34对SSR引物对不同地理来源包括20个国家（或地区和组织）的313份粳稻选育品种进行遗传相似性和聚类分析。【结果】共检测到198个等位基因,平均每对SSR引物检测到的等位基因数为5.8235个。RM320、RM531、RM1、RM21和RM336的等位基因数较多,分别为16、13、12、10和10个;RM320、RM336、RM286、RM531和RM21的遗传多样性指数较高,分别为2.3668、2.0041、1.9684、1.9508和1.7203。各国家（或地区和组织）粳稻选育品种的遗传相似系数变异范围为0.279～0.918,平均值为0.653。纬度和地理位置相近的国家间粳稻品种的遗传相似系数较大,基本聚为同一个类群,而纬度差异较大,地理位置较远的国家间粳稻品种的遗传相似系数较小,聚为不同类群。 【结论】粳稻品种的遗传相似性与纬度和地理位置有着密切的联系。     

中国不同地理来源旱稻地方品种的遗传相似性研究

【目的】通过对中国旱稻地方品种的遗传多样性检测,分析不同地理来源旱稻地方品种的遗传相似性和遗传差异,为旱稻地方品种在水稻遗传育种中的有效利用提供理论依据。【方法】利用39对SSR引物对来自中国17个省份或地区的158份旱稻地方品种以及20份巴西旱稻种质进行SSR标记多态性、遗传相似性和聚类分析。【结果】在中国旱稻地方品种中共检测到等位基因308个,每对引物等位基因数变异在2—21个,平均等位基因数为7.8974个,其中RM72、RM241、RM232和RM412的等位基因数较多,分别为21、17、16和15个。Nei’s基因多样性指数变异在0.0435—0.8989,平均基因多样性指数为0.6153,其中RM232、RM72和RM241的基因多样性指数较高,分别为0.8989、0.8914和0.8883。籼型旱稻地方品种的平均等位基因数和平均基因多样性指数分别为6.4359和0.6227,而粳型旱稻地方品种分别为6.9744和0.5087。籼型旱稻地方品种各省份或地区间遗传一致性变异在0.4007—0.8959,平均为0.7168,而粳型旱稻地方品种各省份或地区间遗传一致性变异在0.5803—0.9581,平均为0.7643。【结论】籼型旱稻地方品种的基因多样性显著高于粳型旱稻地方品种;各省份或地区间粳型旱稻地方品种的遗传一致性高于籼型旱稻地方品种;各省份或地区粳型旱稻地方品种间遗传相似性与地理位置密切相关,而籼型旱稻地方品种间遗传相似性与地理位置未见相关。     

利用SSR标记揭示中国粳稻地方品种遗传多样性

【目的】通过中国粳稻地方品种的遗传多样性分析,阐明各省份粳稻地方品种的遗传结构及其亲缘关系,为中国粳稻杂交育种的亲本选配提供科学依据。【方法】利用43对SSR多态性标记,对原产于中国17个省（市、自治区）的187份粳稻地方品种进行等位基因多样性、遗传结构和聚类分析。【结果】共检测到等位基因351个,每个位点等位基因变幅为2-21,平均每个位点等位基因数为8.2;基因多样性指数变异范围为0.117-0.908,平均为0.550;多态信息含量（PIC）变异范围为0.114-0.902,平均为0.523。在RM72、RM241、RM219、RM412和RM232等位点所检测到的遗传多样性参数值较大。西南、华南、华中粳稻地方品种的遗传多样性明显高于华北和东北地区;云南省粳稻地方品种遗传多样性最丰富,天津和吉林的粳稻地方品种的遗传多样性相对较低。基于Nei’s遗传距离的系统聚类把供试材料分为8个小类群,南方粳稻地方品种主要聚类于第ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ和ⅴ等5个小类群,北方粳稻地方品种主要聚类于第ⅵ、ⅶ和ⅷ等3个小类群。基于模型的群体结构分析,供试材料被分为11个亚群,有144份材料被分到相应的11个亚群,其余43份材料被分到混合亚群。【结论】南方稻区粳稻地方品种的遗传多样性明显高于北方稻区,其中西南稻区的粳稻地方品种遗传多样性最为丰富,而云南是粳稻地方品种遗传多样性最丰富的省份。北方与南方粳稻地方品种间存在较大的遗传差异,粳稻地方品种间亲缘关系与地域性存在一定的相关性,这种相关性在北方粳稻地方品种中更为突出。RM72、RM241、RM219、RM412和RM232适合应用于粳稻地方品种的遗传多样性检测。     

中国不同省份籼稻地方品种的指纹图谱分析

【目的】通过对中国不同省份籼稻地方品种的SSR标记多样性分析,为中国籼稻地方品种的指纹图谱构建及其有效保护和利用提供理论依据。【方法】利用78对SSR引物,对中国14个省280份籼稻地方品种进行指纹图谱检测,分析不同省份籼稻地方品种间SSR标记遗传多样性差异、等位基因组成及其出现频率等。【结果】共检测到330个等位基因,每对引物等位基因数为2—12个,平均等位基因数为4.141个。RM336、RM334、RM264、RM297、RM204、RM248、RM444的等位基因数和有效等位基因数较多,分别在6和3以上,且遗传多样性指数较高,在1.4以上。78对SSR引物各等位基因的出现频率变异在0.18%—99.56%,RM338的A等位基因出现频率最高,RM131的E等位基因和RM276的F等位基因出现频率最低。RM338、RM308、RM484、RM29等44对SSR引物的某个等位基因在单个或多个省份籼稻地方品种中出现频率为100%。RM336、RM334、RM264、RM204、RM297、RM248、RM263、RM276、RM444、RM21、RM246和RM258等12对引物在多数省份中均表现为较高的遗传多样性。【结论】上述12对SSR引物适用于中国籼稻地方品种的指纹图谱构建。     

太湖地区24 份杂交粳稻DNA指纹图谱的构建及遗传相似性分析

利用SSR标记对24份太湖地区杂交粳稻品种初步建立了DNA指纹图谱和进行遗传相似性分析.结果表明:24对引物在研究材料中共检测到105个多态性片段,平均每对引物的多态性片段为4.38个.筛选出5对核心引物(RM336、RM72、RM1195、RM19和RM267)建立了24份材料的DNA指纹图谱.24份材料之间的相似系数变化范围为0.69～0.99,相似系数比较大,表明供试材料的遗传基础多样性相对狭窄.在遗传相似系数0.71水平处可以将24份材料分为3个类群.     

Development of a Highly Informative Microsatellite （SSR） Marker Framework for Rice （Oryza sativa L.） Genotyping

To select highly informative microsatellite markers （SSRs） and establish a useful genetic SSR framework for rice genotyping, 15 rice （Oryza sativa L.） cultivars including six indica varieties and nine japonica varieties were used to analyze the polymorphism information content （PIC） value of 489 SSR markers. A total of 1 296 alleles were detected by 405 polymorphic markers with an average of 3.2 per locus. The PIC value of each chromosome was ranged from 0.4039 （chromosome 2） to 0.5840 （chromosome 11）. Among the two rice subspecies, indica （0.3685-0.4952） gave a higher PIC value than japonica （0.1326-0.3164） and displayed a higher genetic diversity. Genetic diversity of indica was high on chromosome 12 （0.4952） and low on chromosome 8 （0.3685）, while that for japonica was high on chromosome 11 （0.3164） and low on chromosome 2 （0.1326）. A SSR framework including 141 highly informative markers for genotyping was selected from 199 SSR markers （PIC〉0.50）. Ninety-three SSR markers distributed on 12 chromosomes were found to be related to indica-japonica differentiation. Of these 93 pairs of SSR primers, 17 pairs were considered as core primers （all the japonica varieties have the same specific alleles, while the indica varieties have another specific alleles）, 48 pairs as the second classic primers （all the japonica or indica varieties have the same specific alleles, while the indica or japanica varieties have two or more other specific alleles ） and 28 pairs as the third classic primers （all the japonica and indica varieties have two or more alleles, but the specific alleles are different between japonica and indica）. Thirty-two SSR markers were selected to be highly informative and useful for genetic diversity analysis of japonica varieties. This work provides a lot of useful information of SSR markers for rice breeding programs, especially for genotyping, diversity analysis and genetic mapping.     

Genetic diversity and elite gene introgression reveal the japonica rice breeding in northern China

Abundant genetic diversity and rational population structure of germplasm benefit crop breeding greatly.To investigate genetic variation among geographically diverse set of japonica germplasm,we analyzed 233 japonica rice cultivars collected from Liaoning,Jilin and Heilongjiang provinces of China,which were released from 1970 to 2011 by using 62 simple sequence repeat(SSR) markers and 8 functional gene tags related to yield.A total of 195 alleles(N_a) were detected with an average of 3.61 per locus,indicating a low level of genetic diversity level among all individuals.The genetic diversity of the cultivars from Jilin Province was the highest among the three geographic distribution zones.Moreover,the genetic diversity was increased slightly with the released period of cultivars from 1970 to 2011.The analysis of molecular variance(AMOVA) revealed that genetic differentiation was more diverse within the populations than that among the populations.The neighbor-joining(NJ) tree indicated that cultivar clusters based on geographic distribution represented three independent groups,among which the cluster of cultivars from Heilongjiang is distinctly different to the cluster of cultivars from Liaoning.For the examined functional genes,two or three allelic variations for each were detected,except for IPA1 and GW2,and most of elite genes had been introgressed in modem japonica rice varieties.These results provide a valuable evaluation for genetic backgrounds of current japonica rice and will be used directly for japonica rice breeding in future.     

贵州地方水稻品种“禾”的SSR指纹图谱构建

利用SSR标记对24份"禾"品种进行遗传多样性分析,初步建立了其DNA指纹图谱。从145对SSR引物中筛选出21对多态性引物组合,对所有供试材料进行分析,共检测出73个等位基因,平均为3.4762;平均PIC指数为0.4084,范围在0.1175(RM147)~0.6810(RM336)。应用6对引物(RM20A、RM161、RM253、RM280、RM336和RM495)的组合获得了每个品种的SSR特征带,可以将所有供试材料区分开来,从而建立24份"禾"品种的SSR指纹图谱。UPGMA聚类分析表明,在相似系数为0.652处,可将所有材料分为5类,聚类结果表明品种间的亲缘关系与地理来源关系不大。     

中粳水稻品种资源遗传多样性Ⅲ. 不同时期育成品种SSR多样性的比较分析

利用 42个SSR标记对我国中粳水稻稻区不同时期育成的137份品种进行遗传多样性分析,33个标记具有多态性,在多态性位点共检测到107个等位基因,每个引物上的等位基因数为 2～7个,平均3.2个。供试品种Nei多样性指数平均值为0.290,变异范围为0.162～0.419。供试品种在籼粳分化程度上差异明显,TDj值平均为0.7787,变幅为0.3620～0.9445,多数品种的籼粳分化较为彻底,地方品种和早期育成品种存在粳型倾籼类型。利用SSR分子标记进行UPGMA聚类分析,可将130个典型粳型品种、3个籼稻对照品种和7个粳型倾籼型品种明显分开,与形态分类的结果相一致,130个粳稻品种可分为多个类群。Nei基因多样性指数He,TDj值、SSR多样性变化趋势表明,我国中粳水稻稻区不同时期育成的品种遗传多样性呈下降趋势,因此,水稻育种中应发掘新的种质资源,拓宽品种的遗传多样性。     

陕西省水稻种质资源的遗传多样性分析和指纹图谱构建

对陕西省40份大田推广品种及其亲本和100份省水稻区域试验材料进行遗传多样性分析。结果表明,从陕西省40份大田推广品种及其亲本共检测到160个等位基因,平均每个标记检测到6个等位基因,每个SSR位点的遗传多态性信息含量为0.29～0.97,平均为0.64。聚类分析表明,40份大田推广品种及其亲本的遗传相似系数为0.55～0.97。100份陕西省水稻区域试验材料中,72个晚熟水稻材料的遗传相似系数为0.43～0.91,平均为0.67。28个中早熟水稻材料的遗传相似系数为0.56～0.87。     

云南地方水稻品种遗传多样性分析及其保护意义

为了研究云南地方水稻品种遗传多样性水平。对采自云南17个村落的82份品种以及代表籼粳不同类型的3份标准样的遗传背景进行SSR分析。19对引物共检测出83条多态带(分子量变异范围是100～500bp)。根据L71K；MA法用遗传相似系数进行聚类分析。结果表明，这85份水稻品种遗传相似系数在0．152～0．900之间存在显著的遗传变异。这些品种的遗传多样性并非均匀的按地理位置分布，而是在相似系数为0．152的水平上明显分为2个不同类群：籼稻类群和粳稻类群。从不同村落采集的叫同一名称的品种的遗传背景并不相近。研究表明，保护云南地方水稻品种十分必要，但是需要制定合适的策略，确保有效保护活动。另外选择合适的SSR引物是区分籼粳类型的理想手段。     

用微卫星标记评估中国水稻主栽品种的遗传多样性

【目的】为正确评估中国水稻(Oryza sativa L.)主栽品种的遗传多样性提供依据。【方法】应用位于水稻)12条染色体上已筛选的24个微卫星(simple sequence repeats, SSR)标记组合（每条染色体2个），分析63个主栽常规稻品种和杂交稻组合亲本(2002年推广面积达6.67×104 ha（100万亩）)的遗传变异。【结果】共检测到135个等位基因，平均每个标记5.6个；多态性频率（frequency of polymorphisms, FP）变动范围为0.486～0.840，平均0.682。水稻恢复系比保持系/不育系遗传差异大；与常规籼稻品种相比，常规粳稻品种的遗传多样性较低。聚类分析表明，中国籼稻品种主要来自华南稻区和长江流域稻区，粳稻品种则分布于北方稻区和太湖流域(江苏和浙江省)，表现出明显的地域分布特点。【结论】作者认为，应用微卫星标记所作的中国水稻品种聚类分析与传统系谱分析趋势一致，结果更为精确。     

一种基于PCR的水稻SNP标记检测方法

旨在找到一种简便的SNP检测方法用于水稻种性鉴定及遗传多样性分析，本研究以245份长江中下游主推杂交水稻品种及亲本为研究材料，从1319个SNP位点中筛选出124对多态性高的位点，建立SNP的高效检测体系。选用其中的一个标记sf0141821553和SSR的标记RM7120来检测水稻的纯度，分别利用Caps-AccI标记和SNP-sf0601764762扩增分析亲本及杂交后代Wx的基因型，两者结果完全一致，说明水稻功能性SNP标记完全可用于水稻种品纯度和种真实性的鉴定。用124对位点对245份杂交水稻进行遗传多样性分析，聚类分析显示，245个品种间的遗传相似系数在0.64~0.97之间，以遗传相似系数0.64为阈值，可以将245个水稻品种分为两个类群，这两个类群分别在遗传相似系数为0.712和0.667处又可以分为两个亚群，结果表明材料间存在明显的群体结构，能精确区分待测品种的基因型以及品种间的遗传差异。利用聚丙烯酰胺凝胶电泳来实现SNP标记的检测，方法简便且不需要大型仪器设备和昂贵的试剂，便于实验室开展水稻品种的鉴定工作。     

半糯粳稻品种核心标记的筛选及DNA指纹图谱的构建

目的 构建一套基于水稻重要性状基因标记的品种DNA指纹鉴定体系,为加强主栽优良食味半糯粳稻品种的种质管理与品种保护奠定基础。方法 以34个江浙沪主栽优良食味半糯粳稻品种为供试材料,通过已知标记多态性鉴定、公共数据库基因序列比对、基因组重测序等多种方法对水稻重要性状调控基因的关键差异位点进行筛选,开发核心SNP或InDel标记;利用As-PCR技术将SNP标记发展为依据电泳条带鉴别的简单PCR标记,通过电泳条带特征化和类型分析获得基因型信息,构建半糯粳稻品种的DNA指纹图谱库。结果 筛选出来源于40个水稻重要性状调控基因的54个核心标记,包括18个SNP标记和36个InDel标记;54个标记在20个品种中共检测到155个有效特征化条带,转化为155个0/1数据位点,建立各品种的DNA指纹数据库,可区分全部供试品种。遗传多样性分析表明,品种间遗传相似性变异范围为0.47—0.90,其中,南粳7718与苏香粳100的相似性系数最小,而南粳9308与南粳9036的相似性系数最大,二者存在8个数据位点差异。亲缘关系分析可将供试品种划分为6个分支,其中,南粳7718为独立分支,表明其与其他品种间的亲缘关系较远。核心标记鉴定效果的进一步验证表明,该套标记可以对14个半糯粳稻新品种进行有效区分,聚类图显示其分布于Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 3个类群,证实各品种间基因型信息的差异性;并利用该套标记鉴定了一个未知半糯水稻的品种真实性,根据基因型和聚类分析,将其判定为南粳9108。结论 经优化筛选,获得可准确区分当前主推半糯粳稻品种的54个核心标记,并发展为可电泳检测的简单PCR标记,利用该套标记组合构建了34个江浙沪地区主栽优良食味半糯粳稻品种的DNA指纹图谱。     

利用SSR标记进行粳稻品种的遗传多样性研究

水稻育成品种遗传基础的宽窄及品种间遗传距离的大小是品种能否在当地有效推广种植的关键因素。为了扩大水稻杂交育种中亲本的选择,选用分布于水稻基因组的12条染色体上的30对SSR引物,对国内外的18个粳稻品种进行遗传多样性研究。结果显示,选取的30对SSR引物有28对具有多态性,多态性位点百分率为93%。这些多态性引物在18个材料中共扩增出144条多态性条带,平均每对SSR引物可检测到2~8个等位基因,平均5.14/位点。Nei遗传距离及系统聚类和带型分析结果表明,利用SSR标记可将18份材料分为4个类群,同一生态型的稻种基本聚为一类,部分不同生态型的稻种聚在一起,说明这几个品种之间有了一定的基因交流,具有相对较近的亲缘关系。育种亲本的选择不能单单考虑生态型。     

The power of microsatellite markers and AFLPs in revealing the genetic diversity of Hashemi aromatic rice from Iran

Hashemi, a popular aromatic rice among Iranians, is famous for its fragrance and taste. Such features are major reasons for its higher price compared to non-aromatic varieties available in Iran. Therefore, the knowledge of genetic diversity of this profitable crop is a fundamental ineterst for plant breeders in future breeding programs. In the present research, genetic diversity among 35 genotypes of Hashemi aromatic rice(Oryza sativa L.) from Guilan and Mazandaran provinces of Iran was estimated using simple sequence repeat(SSR) and amplified fragment length polymorphism(AFLP) markers. Out of 21 SSR and 12 Eco RI-Mse I AFLP marker combinations, only 16 SSRs and 10 AFLPs exhibited polymorphic patterns while others were monomorphic. The 10 AFLP primer combinations produced a total of 142 of bands and 20 were polymorphic(14.08%). Moreover, 40 out of 47 bands amplified with 16 SSR markers showed polymorphism(85.1%). The average number of alleles identified by SSR primers was 2.56 alleles per locus with a range of 2 to 4. The average value of polymorphic information content(PIC) was 0.393 and 0.468 for AFLP and SSR markers, respectively. However, the genetic similarity values ranged from 0.26 to 1 for SSRs and 0.21 to 1 for AFLPs. Later, a unweighted pair group method with arithmetic mean(UPGMA) dendrogram was generated and genotypes were clustered into four groups with SSRs at similarity coefficient of 0.55 while AFLPs clustered them into six groups at similarity coefficient of 0.41. Cluster analysis revealed a narrow genetic diversity and low correlation between geographical differentiation and genetic distance within cultivars.     

我国北方地区花生品种的遗传多样性分析

利用SSR分子标记对我国北方地区育种品种以及区试品种共计68个栽培花生品种进行遗传多样性分析,结果表明,104对SSR引物中有15对在品种间存在多态,多态率为14.4%,平均每个标记产生3.8个位点。15对引物的多态信息量在0.397~0.667之间。山东地区花生品种的遗传多样性要高于我国北方其他地区供试品种。小粒组品种的遗传多样性要略高于大粒组品种。聚类分析表明我国北方68个育成和区试品种的遗传相似系数在0.64~0.91之间,分成两个大类,第一个大类可分成四小类,其中第三小类又可以分成六个亚类。这些结果表明我国北方地区现有育成和区试品种的遗传多样性较低,为拓宽花生育种的遗传基础,应从中发掘出有利用价值的品种。     

香稻品种遗传多样性研究

利用SSR分子标记分析78份外引香稻品种、18份在广西种植的香稻品种以及24份具有代表性的非香的广西地方栽培稻种质资源的遗传多样性,检测到100条多态性片段,每个引物可检测到3~14个多态性片段,平均为6.25个。聚类结果表明:利用16个SSR标记可以明显地把香稻与非香稻品种聚类为2大类;在78份外引香稻种质中,在遗传距离分别为0.64和0.56处,43份和14份各自聚为一类,占73.1%,18份与广西种植的香稻品种聚类,占23.1%,3份与非香的栽培稻品种聚为一类,占3.8%。不同类组香稻的Nei’s遗传距离估算表明,传统的南亚香稻的遗传多样性显著大于改良的南亚香稻,改良的南亚香稻的多样性又显著大于广西当前种植的香稻种质和广西代表性的非香稻种质。