烟草种质资源遗传多样性与群体结构分析

发掘优良基因,为改良烟草品种提供理论依据。采用ABI-3500xl遗传分析仪对87份烟草种质材料进行多态性检测。在87份烟草种质中,41对SSR引物共检测出241条多态性位点,平均为5.88个位点。遗传相似系数为0.47~0.91,PIC值为0.23~0.91,平均为0.63。群体结构分析表明,当K=2时,△K值最大,即87份烟草材料可划分为2个类群P1和P2,P1类群又可划分为5个亚类,P2类群可划分为2个亚类。烟草种质资源遗传多样性丰富,群体结构划分与种质类型不完全相关。     

应用SNP标记分析24份烟草品种的遗传多样性

为了阐明我国烟草主栽品种的遗传基础,利用烟草高密度SNP芯片技术对24份烟草品种进行全基因组扫描,并分析其遗传多样性。在筛选获得的纯合SNP位点中,多态性位点达到103 133个,基本覆盖烟草基因组。品种间遗传相似系数介于0.308 6~0.997 7之间。聚类分析结果,将24个品种划分为不同类群,反映出这些烟草品种间的亲缘关系远近。结果显示,SNP芯片能够在全基因组水平上获得不同烟草品种间的多态性信息,可用于品种间的遗传多样性分析。烟草主栽品种间的亲缘关系较近,在育种中迫切需要引入新的种质资源,以拓宽遗传背景。     

92份雪茄烟原料种质资源遗传多样性研究

为准确评价雪茄烟种质资源的遗传多样性,利用SSR引物对92份可用作雪茄烟原料的种质进行分析,共检测到234个等位基因,平均为5.441 9,每个位点的多态性信息量变化范围为0.099 5~0.846 9,平均值为0.608 2;Nei’s多样性指数平均为0.654 6,Shannon信息指数平均达1.303 5。UPGMA聚类分析在遗传距离0.35处可将供试种质分为4个类群,PCA主成分分析将供试材料划分为4个类群,Structure群体遗传结构分析将供试材料划分为5个类群;不同分析方法划分的类群虽然有所差异,但分析结果均与地理来源有一定的相关性。从中筛选出15对核心引物构建了供试种质的指纹图谱,为建立雪茄烟种质资源鉴定体系奠定理论基础。本研究可为雪茄烟鉴定评价、遗传背景研究和种质创新应用等提供科学依据。     

33份晒烟种质资源SSR标记的指纹图谱构建

为分析我国晒烟种质资源的遗传多样性,并构建晒烟种质资源的指纹图谱,本研究利用25对SSR标记对33份晒烟材料进行分析。结果表明,25对SSR引物共检测到112个等位基因,平均每个标记4.31个,观测杂合度（Ho）平均值为0.0028,预期杂合度（He）平均值为0.6039。Shannon's信息指数I为1.1389,Nei's多样性指数（H）为0.5693,33份晒烟种质资源的遗传多样性相对丰富。UPGMA聚类分析表明,在相似性系数0.345处,可将供试烟草资源分为两个类群。同时,利用2 5对引物构建了33个晒烟品种的指纹图谱,为晒烟品种鉴定体系的研究奠定理论基础。本研究可为我国晒烟种质资源的鉴定与利用、优异基因的挖掘、育种亲本材料的选择等提供科学依据。      

烟草青枯病抗性的全基因组关联分析

为发掘并定位烟草青枯病抗性遗传位点,利用RAD简化基因组重测序技术（RAD-seq）,以219份遗传多样性较高的国内外烟草品种作为供试自然群体,利用田间病圃鉴定供试材料的青枯病抗性,通过全基因组关联分析（GWAS）,发掘抗病基因组区段,并进行抗病候选基因预测。结果表明,筛选鉴定到8个高抗青枯病的烟草品种,获得了384 904个高质量的SNP位点,对烤烟群体的基因组连锁不平衡衰减（LD）距离进行了估算,平均为256 kb。在烟草基因组内发掘到1个与烟草青枯病抗性变异显著关联的区段,峰值SNP在17号染色体的23 977 382 bp处,p=6.196×10^-7,能解释14.29%的表型变异,在该区段内预测到4个抗病候选基因。本研究为烟草青枯病抗病基因克隆及分子育种提供了较为明确的基因组定位信息。     

不同烟草群体间遗传多样性分析

利用SRAP标记对81份烟草种质进行遗传多样性分析,根据种性来源将81份种质材料分为黄花烟地方种质、普通烟草地方种质、选育种质以及引进种质四个群体.结果表明:(1)从160对引物组合中筛选出17对扩增带清晰、重复性和多态性好的引物用于81份烟草种质资源遗传多样性研究,共检测到163个位点,其中123个位点具有多态性,多态性比例为75.5%,平均每个引物检测到10个位点.遗传多样性指数(Nei's)和Shannon's指数分别为0.41和0.57,种质间遗传相似系数变异范围在0.11～0.99之间,说明我国烟草种质资源中存在着丰富的遗传变异. (2)四个群体遗传差异由大到小分别为:黄花烟地方种质>普通烟地方种质>引进种质>选育种质.(3)聚类分析可将81份种质材料划分为黄花烟草和普通烟草2大类群,烤烟、晒晾烟、白肋烟、雪茄烟以及香料烟五种栽培类型之间没有明确的界线;聚类分析和主坐标分析计算结果表明,黄花烟地方种质与其它三个群体的遗传距离较远,表明目前在我国烟草育种中对黄花烟的利用较少.引进种质和选育种质群体间遗传相似系数为0.99,说明目前我国烟草育种中较多利用引进种质,对具有丰富遗传变异的地方品种利用较少,育种亲本遗传基础狭隘.     

烤烟种质资源SSR核心引物的筛选及验证

为筛选到适合烤烟品种利用的核心引物,准确评价烟草种质资源遗传多样性和亲缘关系,利用5份遗传差异明显的烤烟种质对分布于烟草24条连锁群上的2317对SSR引物进行初步筛选,筛选出70对引物。再利用20份不同地理来源的烤烟种质对初筛引物进行复筛,最终确定24对核心引物。利用核心引物对20份烤烟种质进行遗传多样性分析,共得到85个多态性位点,平均PIC值为0.52,平均等位位点数为3.54。同时对这20份烤烟种质进行聚类分析和主坐标分析,验证24对核心引物的有效性。结果显示,两种研究方法结论一致,与种质亲缘关系吻合度较高。表明该SSR核心引物体系准确有效,可以适用于烤烟种质资源鉴定和遗传多样性分析。     

基于SSR分子标记的普通菜豆种质遗传多样性分析

建立SSR-PCR反应体系对69份菜豆种质资源进行遗传多样性分析,并利用UPGMA法进行聚类分析及类群划分。17对SSR标记共检测获得等位变异位点55个,变幅2～5个,平均每对检测到标记3.24个;17对引物的多态性位点数17个,多态性百分含量100%。根据聚类分析结果：材料间遗传相似性系数（GS）变异范围0.392～0.963,平均值为0.659;在遗传相似系数0.67水平上将69份菜豆种子材料分为4个类群,说明普通菜豆种质遗传多样性丰富。     

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。      

烤烟种质资源遗传多样性和群体结构及亚群特异性研究

筛选多态性丰富的16对SRAP引物,对不同地理来源的276份烤烟资源的遗传变异进行分析,结果表明:16对SRAP引物共检测出611个等位位点,平均每对引物对38.19个,多态性较高;国外烤烟品种遗传多样性高于国内品种,贵州烤烟品种遗传多样性水平较低;NJ法聚类、PCA分析和STRUCTURE群体结构分析结果相互吻合,证明烤烟是与地理来源和亲缘关系密切相关的资源群,贵州烤烟资源形成了独立的组群,其遗传背景独特;各烤烟群体拥有独立的特有和特缺等位位点,群体间互补等位位点丰富,利用国外品种来拓宽国内烤烟品种的遗传基础最具潜力。     

基于SSR分子标记的部分烤烟种质资源遗传多样性研究

为准确评价部分烟草种质资源的遗传多样性,利用42对已发表多态性较好的烟草SSR标记引物对38份烤烟种质资源进行分析,筛选出22对引物在这些种质间存在多态性,平均等位位点数为3.68个,Nei's多样性指数平均为0.451,Shannon信息指数平均达0.789。UPGMA聚类分析表明,红花大金元有明显特异性。遗传结构分析显示,参试材料可分为2个类群,类群1和类群2分别包含16份和22份种质材料,且类群1变异范围大于类群2,类群2材料多表现为自然株高在210 cm以下,叶数20~25,茎围10~11 cm,田间赤星病较严重,青枯病发病相对较轻。研究结果为提升SSR分子标记筛选效率和部分烤烟种质创新应用提供理论依据。     

云南省烟草镰刀菌根腐病菌遗传多样性分析

  背景和目的  尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）引起的根腐病是烟草主要的土传病害,在云南烟区普遍发生。为分析云南省不同地理来源尖孢镰刀菌的遗传差异性和亲缘关系。  方法  采用ISSR（inter-simple sequence repeat）和SRAP（sequence- related amplified polymorphism）分子标记技术分析40株菌株遗传多样性。  结果  （1）采用ISSR技术,供试的7条引物共扩增出53条条带,其中多态性条带44条,平均多态性条带83.02%。菌株间的遗传相似系数为0.49~0.96,存在遗传背景差异。遗传相似系数为0.68时,40株菌株可分为3个类群。（2）采用SRAP技术,供试的7对引物共扩增出44条条带,其中多态性条带32条,平均多态性条带72.73%,菌株间的遗传相似系数为0.55~0.96。遗传相似系数为0.70时,40株菌株可分为3个类群,结果与ISSR一致。  结论  云南省烟草尖孢镰刀菌菌株间遗传差异大,ISSR和SRAP分子标记技术可用于烟草尖孢镰刀菌的遗传多样性分析。      

基于RAD重测序技术开发烟草品种SNP位点

利用限制性内切酶位点标签（RAD）技术,通过对10份供试烟草材料的基因组简化重测序,发掘了烟草高通量SNP位点,为烟草基因组学提供标记信息。结果表明,本研究共获得了44.33 Gb的Clean data数据,平均覆盖度1.01 X,共鉴定到291 770个SNP位点,SNP位点间的平均间距为10.066±29.801 kb。发掘到的SNP位点能够覆盖整个基因组,但在不同染色体部位上的分布密度存在一定差异,在17号染色上半臂的存在一段大范围的SNP密集区域。SNP变异类型以转换为主,通过功能注释在基因区域发现45 049处SNP位点。利用SNP分型信息,计算了供试品种间的遗传距离,平均为0.29,台烟8号的遗传背景与其他品种相对最远。该结果将为烟草QTL定位、候选基因发掘、亲本组配等研究提供科研依据。