基于SNP标记的大麦遗传多样性与群体遗传结构分析

为了评价大麦种质组合的配制,本研究对384份不同来源大麦种质资源的农艺性状和遗传背景进行分析,并选取了分布于大麦7条染色体上具有多态性的6 454个SNP标记进行群体遗传结构分析,结果表明:(1) 384份参试大麦种质资源的6个农艺性状中,除分蘖数外,其他性状表现基本接近正态分布。6个参试农艺性状统计量指标在环境、基因型、基因型与环境互作效应方面均达到极显著水平(p<0.01)。(2) SNP标记基因分型共分为8种类型。其中A/G类型的最多为2 386个;T/A类型的最少,为104个。平均各条染色体上分布922个,其中4H染色体上最多,为1 288个;1H染色体最少,为642个。(3)遗传结构分析结果显示,384份参试材料分为3个亚群,第1亚群有48份材料,第2亚群有149份材料,第3亚群有187份材料。本研究结果为分子标记辅助育种提供科学依据。     

基于SNP标记的二倍体芋种质群体结构和遗传多样性分析

为评价国内外二倍体芋种质资源的群体结构和遗传多样性,本研究选取来自国内和东南亚的69份二倍体芋种质资源,利用扩增片段长度测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)技术开发SNP标记;基于这些高质量的SNP标记,进行了群体结构、系统进化树、主成分和遗传多样性分析。结果显示,经筛选共获得了27 121个高质量SNP标记;将69份芋种质分为5个群,与形态分类的结果一致。其中,野芋和匍匐茎魁芋的遗传关系较近,槟榔芋与花用芋遗传关系较近;野芋遗传多样性最高(Nei氏遗传多样性指数H=0.246,核苷酸多样性指数π=0.260),而槟榔芋的遗传多样性最低(H=0.127,π=0.118);5种形态类型的二倍体芋遗传分化明显(Fst=0.109～0.422),能够解释67.1%的遗传变异;而地理分布对芋种质资源的遗传变异贡献仅为18.5%。本研究为芋种质资源鉴定、保存和遗传育种提供理论基础。     

基于SNP和InDel标记的巴西木薯遗传多样性与群体遗传结构分析

为了对巴西木薯种质资源进行遗传多样性、亲缘关系和群体遗传结构分析,本研究利用了7946个SNPs和1997个InDels分子标记,通过ADMIXTURE软件进行群体结构分析、GCTA软件进行主成分分析。结果显示,巴西木薯被划分为9个亚群。这与利用PHYLIP进行的聚类分析结果大概一致,其中亚群1、亚群2、亚群4、亚群6和亚群8能较好地分别聚在一起,而其他亚群中的样品大致能聚在一起,且样品间有一定的交叉。巴西木薯种质资源遗传多样性指数(0.274)高于中国、尼日利亚等,其中巴西木薯亚群5具有相对较高的遗传多样性水平(0.29)。巴西木薯各亚群的群体遗传分化程度较低(群体分化指数在0.03~0.15之间),但高于中国木薯种质资源的群体分化指数。各木薯材料间的遗传距离变幅为0.084~0.297,平均遗传距离为0.228。本研究结果可为后续关联分析发掘优良等位基因及引种提供依据。     

基于SNP和InDel标记的巴西木薯遗传多样性与群体遗传结构分析

As a typical tropical crop, cassava (Manihot esculenta Crantz) has the characteristics of drought resistance, barren resistance, high biomass and so on. In addition to being used for food and forage, it can also be used for production, processing and starch extraction. Due to highly heterozygous cassava genome, breeding is more difficult. Enriching the genetic diversity of cassava germplasm, comprehensively evaluating its genetic background and traits, and discovering superior alleles that control excellent traits are of great significance for cassava breeding in the future. In order to analyze the genetic diversity, genetic relationship and population structure of cassava germplasm in Brazil, 7946 SNPs and 1997 InDels molecular markers were used. Population structure analysis was performed by ADMIXTURE software, and principal component analysis was performed by GCTA software. Brazilian cassava was divided into nine subgroups, and was roughly consistent with the results of cluster analysis using PHYLIP. Among them, subgroup 1, subgroup 2, subgroup 4, subgroup 6, and subgroup 8 could be clustered together respectively, while the samples of other subgroups could be roughly clustered, and there was a certain cross between the samples. The genetic diversity of cassava germplasm in Brazil (0.274) was higher than the genetic diversity level of cassava germplasm in China and Nigeria. Subgroup 5 of Brazil cassava had a relatively high genetic diversity (0.29). The genetic differentiation of subgroups was low (the genetic differentiation vary from 0.03 to 0.15), but higher than domestic cassava germplasm. The genetic distance between cassava accessions varied from 0.084 to 0.297, with the average of 0.228. The results of this study can provide a basis for subsequent association analysis to identify great alleles and introduction.     

基于SNP标记揭示我国小麦品种(系)的遗传多样性

为了解我国主要小麦品种(系)的遗传多样性,为亲本组配提供参考,利用90KSNP芯片技术对国内为主的240个小麦品种(系)进行全基因组扫描,分析其遗传多样性和遗传基础。结果表明,多态性SNP位点在B基因组最多, D基因组最最少,尤其4D上最少;在全基因组范围内PIC平均值为0.26。参试品种间平均遗传相似系数为0.656,变幅为0.133～0.998,且87.05%品种间遗传相似系数在0.60～0.78之间;国内西南麦区和长江中下游麦区小麦品种(系)间的平均相似系数较高,分别为0.718和0.712,国外品种(系)间的相似系数最低,为0.552。聚类分析将参试品种(系)划分为7个类群,大部分类群含有来自不同区域育成品种(系),主成分分析显示各区域育成的品种(系)相互交集,表明我国各省市间种质资源交流较为频繁,但部分单位育成的品种(系)遗传基础不够丰富,部分品种(系)间遗传相似性较高,在育种中亟待引入新的种质,拓宽遗传基础。     

木荷SNP标记开发及遗传多样性分析

为了开发木荷(Schima superba)基因组的SNP位点，并基于SNP分子标记技术，从DNA分子水平上揭示木荷种质资源遗传多样性和变异规律。本研究选取广东、福建和江西三省的15个群体(种源)、共179个木荷单株为研究材料，采用限制性酶切位点关联DNA测序(RAD-seq)技术，最终获得SNP多态性位点1 6383个，并利用软件分析其遗传多样性和遗传结构。对179个木荷单株进行分析，观察杂合度(Ho)平均值为0.074 1；期望杂合度(He)平均值为0.293。对15个木荷群体进行分析，观察杂合度(Ho)平均值为0.074；期望杂合度(He)平均值为0.247；群体间遗传距离(d)分布在0.298～0.396，平均值为0.350；平均多态性位点百分比(PPL)为57.93%；各群体的多态信息含量(PIC)分布范围在0.301～0.364，平均值为0.335,15个木荷群体均表现为中度多态性。通过对15个木荷群体进行遗传结构分析、主成分分析和聚类分析，将15个木荷种源大致分为四类。木荷基因组中SNP位点丰富，多态性呈中等偏上，具有较为丰富的遗传多样性，SNP分子标记在木荷的良种选育、...     

基于SNP标记的爆裂玉米农家品种遗传多样性

为了评价广西爆裂玉米农家品种的遗传多样性,利用56K SNP芯片技术对中国广西45个爆裂玉米农家品种、中国2个爆裂玉米杂交种和6个南美爆裂玉米种质进行全基因组扫描,获得多态性标记14 338个,基因分型为6 种类型。其中A/G类型最多,为5 805个;A/T类型最少,为149个。1号染色体的多态性SNP位点最多,为2 302个;10号染色体最少,为848个。45个农家品种间平均遗传相似系数为0.62,变幅为0.41~0.99,总体遗传相似度高。聚类分析将参试品种划分为三大类群,相同来源的农家品种大多聚在一起;主成分分析显示大部分农家品种聚在一起,与杂交品种和南美品种之间没有交集,表明农家品种遗传相似性较高,与杂交品种和南美品种遗传差异较大。     

基于SSR标记的黄瓜栽培品种遗传多样性分析及指纹图谱构建

本研究利用筛选出的17对多态性高、条带清晰的SSR引物,以来源不同的32份黄瓜栽培品种为材料,进行遗传多样性分析和指纹图谱的构建.结果 表明:筛选出的17对多态性引物共检测出78个基因位点,每个引物平均4.59个,其中,多态性扩增位点56个,多态性比例71.8％,引物多态性信息含量(polymorphism infor...     

河南省近年审定小麦品种基于系谱和SNP标记的遗传多样性分析

为了解河南省近年小麦品种的遗传基础,利用Illumina 90k i Select SNP标记技术对豫麦34及该省2000—2013年审定的小麦品种共96个进行全基因组扫描,分析了其遗传多样性和遗传基础。结果表明,在所有SNP位点中,多态性比率为47.39%(38 661/81 587),多态性标记在基因组间分布呈现BAD。96个品种亲缘关系较近,两两遗传相似系数的平均值为0.719,变幅为0.552~0.998,且94.3%的品种间遗传相似系数在0.652~0.812之间;按UPGMA法将96个品种划分为7个类群。综合SNP和系谱分析,近10年河南省审定的96个小麦品种遗传多样性不够丰富,多数品种亲缘关系较近,在育种中迫切需要引入新的种质资源,拓宽遗传背景。     

紫苏SNP分子标记开发及遗传多样性分析

紫苏(Perillofrutescens(L.))是一种药食兼用型的植物,具有丰富的营养价值和药用价值,本研究利用特异性位点扩增片段测序技术(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)对30份紫苏种质资源进行了分子标记开发,以'日本晴'(水稻)为对照,测...     

基于SLAF-seq技术的闽楠SNP标记开发及遗传多样性分析

利用简化基因组测序技术SLAF-seq,对广泛分布在长江以南地区8个省份的33份闽楠种质进行SNP标记开发、指纹图谱构建和遗传多样性分析。本研究对各样品的测序数据进行统计,共获得107.52 Mb Clean Reads数据,每个样品的SNP标记数目介于309 012～540 030之间,样本平均测序质量值Q30为93.78%,平均GC含量为40.90%。共获得1 072 115个SLAF标签,其中多态性SLAF标签275 389个。通过序列分析,获得121 352个有效的单核苷酸多态性标记(SNP);经过指纹图谱严格的过滤条件,筛选出3 452个SNP位点作为指纹图谱SNP。利用开发的SNP分子标记,将33份闽楠种质资源分为3个亚群,这3个亚群分别包含材料为Q1:17个,Q2:11个,Q3:5个。通过进一步过滤,获得270个核心SNP标记作为指纹图谱的核心标记,可用于品种种质的鉴定。研究结果表明,简化基因组测序技术SLAF-seq能高效、低廉地开发出大量SNP标记,是一种适用于闽楠种质资源遗传分析的有效工具;利用筛选出的核心SNP分子标记构建闽楠DNA指纹图谱,为SNP分子标记应用于闽楠种质鉴定、闽楠品种改良与优质品种选育提供依据,也有利于闽楠种质的高效利用及杂种优势群的建立。     

基于SSR标记的新疆塔里木河流域柽柳指纹图谱构建及遗传多样性分析

柽柳是干旱区的重要资源树种,受环境和基因型的影响,存在遗传多样性,其遗传多样性是生物多样性保护和生态建设的基础。了解新疆塔里木河流域柽柳种质资源的遗传背景,构建分子遗传图谱,为新疆塔河柽柳种质资源的保存、鉴定和利用提供理论依据。选用SSR分子标记技术对10份分布于新疆塔河流域上、中、下游的柽柳种质资源进行遗传多样性分析,并构建每份种质的指纹图谱。最终9对多态性较好的引物共检测到39个位点,其中多态性位点为31个,多态性比率为79.49%;PIC(多态信息含量)变幅为0.095 0~0.800 0,平均值为0.466 1。在获得SSR标记数据基础上构建UPGMA聚类分析图,标明10份柽柳种质在遗传距离为0.65时可划分为4类:其中编号为1,6,9的种质属于第Ⅰ类;编号为5,7的种质属于第Ⅱ类;编号为2,3,4,8的种质属于第Ⅲ类;编号为10的种质属于第Ⅴ类。利用其中的1个引物能够将10份柽柳种质区分开来,构建每份种质的指纹图谱。新疆塔河流域柽柳种质资源存在着丰富的遗传多样性,遗传背景较复杂,获得的每份种质资源的遗传指纹图谱为资源的鉴定提供了很好的遗传背景。     

基于SSR标记新疆陆地棉的DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析

【目的】利用Simple sequence repeats(SSR)标记构建新疆近40年间审定的120个陆地棉品种的DNA指纹图谱并进行遗传多样性分析。【方法】从586对候选引物中筛选得到78对多态性高、扩增稳定且均匀分布于棉花染色体上的引物,并用这78对引物构建120个陆地棉品种的DNA指纹图谱。【结果】78对核心引物在120个材料中检测到392个等位位点,其中多态性位点324个,多态性比率达82.7%。24个标记位点在17个品种上具有特征谱带。采用12对引物组合即可鉴定120个棉花品种。聚类分析显示,120个陆地棉品种遗传相似系数变化范围为0.50~0.96,平均为0.73,遗传相似系数偏高,表明新疆陆地棉品种的遗传基础较狭窄。【结论】引物组合法是构建DNA指纹图谱最有效的方法。遗传相似系数矩阵将120个陆地棉品种分为三大类群,与系谱来源较为吻合。     

基于SLAF-seq技术连翘SNP分子标记开发及遗传多样性分析

连翘(Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl)是一种极具开发价值的药用植物,本研究利用特异性位点扩增片段测序技术对39份连翘种质资源进行了分子标记开发,通过测序共获得112.28 Mb reads数据,各样本reads数据在1 324 860～5 911 565之间,样本平均测序质量值Q30为96.29%;平均GC含量为36.97%。通过生物信息学分析,本研究获得535 357个SLAF标签,样本的平均测序深度为16.20倍,其中多态性的SLAF标签共有262 297个,开发获得1 809 741个SNP标记。利用开发的SNP分子标记将39份连翘种质资源分为4组,连翘SNP分子标记的研究可为连翘种质资源鉴定和遗传多样性分析提供理论基础。     

基于SNP芯片的甘蓝型油菜遗传多样性和群体遗传结构分析

为揭示四川油菜核心种质的遗传多样性和群体遗传结构,提高甘蓝型油菜种质利用效率,本研究利用油菜50K基因芯片对201个育种亲本品系进行全基因组SNP位点分析,利用Powermarker软件计算SNP位点的Nei’s基因多样性指数(H)、主要等位基因频率(MAF)和多态性信息含量(PIC)和供试材料的遗传距离,进行聚类和群体结构分析。结果表明,共筛选到17 243个SNP位点,平均每条染色体分布907个多态性位点,位点的Nei’s基因多样性指数(H)、主要等位基因频率(MAF)和多态性信息含量(PIC)平均值分别为0.351、0.738、0.282;201份供试材料遗传距离在0.000 1～0.529 8之间,平均为0.350 5,Kinship值为0的占59.90%;供试材料可分成6个大类,分别为：保持系(1个品系:SC223)、远缘杂交种质(2个品系:SC001和SC273)、复合杂交油菜种质(2个品系:SC119和SC175)、征集种质(1个品系:SC017)、混合来源Ⅰ(16个品系:征集的优良品系SC034等,复合杂交保持系种质SC103等和恢复系SC249)和混合来源Ⅱ(179份...     

芝麻SNP和InDel标记遗传多样性、群体结构及连锁不平衡分析

为了利用关联分析发掘芝麻种质资源中所携带的优异等位基因,并了解其对目标性状的贡献值。本研究利用随机分布于芝麻基因组中的206对多态性分子标记(167对SNP标记和39对In Del标记),对101份来自国内外的芝麻材料进行遗传多样性、亲缘关系、群体结构及连锁不平衡分析。206对标记共检测到413个等位基因;标记位点的基因多样性范围在0.01~0.53,平均为0.35;多态性信息含量(PIC)变幅为0.01~0.46,平均为0.28。供试芝麻材料间的遗传距离变幅为0.08~0.88,平均为0.43。聚类结果显示101份芝麻材料被划分为两大亚群:中国绝大部分(93.42%)芝麻材料被划分为第一大亚群,国外绝大部分(80.0%)芝麻材料被划分为第二大亚群。中国北方区(NR)与美洲区(AMR)的材料遗传距离最远(0.36);中国北方区(NR)与中部区(CR)的遗传距离最近(0.04)。群体结构分析显示供试芝麻群体由2个亚群组成,该结果与聚类分析以及主坐标分析结果一致。另外,绝大多数芝麻材料(84%)间的亲缘关系较远(亲缘关系值0.2)。连锁不平衡分析显示不同位点组合间存在一定程度的LD。利用SNP和InDel标记成功分析了101份芝麻品种的遗传多样性、亲缘关系、群体结构和连锁不平衡程度,本研究结果为后期芝麻杂交组合的配置以及利用关联分析准确挖掘芝麻有利基因提供了依据。     

基于SNP标记揭示中国鲜食玉米品种的遗传多样性

中国已经成为全球鲜食玉米最主要生产和消费国家之一,解析我国鲜食玉米品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对品种鉴定和品种培育具有重要的指导意义。本研究利用Illumina Maize 6K芯片对全国范围内的385个鲜食玉米品种进行全基因组扫描,了解群体结构,划分种质类群,估算品种间的遗传距离,揭示其遗传多样性。结果表明,5067个SNP标记在385个鲜食玉米品种中基因多样性平均0.406,变幅为0.097～0.500;多态信息含量(polymorphism information content, PIC)平均0.319,变幅为0.092～0.375。通过PCA分析和群体遗传结构分析一致表明,本研究所收集的品种主要划分为3个类群,分别为糯玉米类群(糯玉米和甜糯玉米,共185个品种)、温带甜玉米类群(123个品种)和热带甜玉米类群(77个品种)。两两品种间的遗传距离在0.132～0.472之间,平均值为0.37。通过FST分析检测到不同类群间有160个区域受到强烈选择,其中包括4个玉米籽粒淀粉合成途径的关键基因(sh2、su1、su2和wx1),进一步利用分子标记验证了sh2和DGAT1-2两...     

基于SSR标记的雪茄烟种质资源指纹图谱库的构建及遗传多样性分析

为从分子水平研究我国雪茄烟种质资源的遗传多样性差异并建立雪茄烟品种的DNA指纹图谱数据库,本研究利用43对多态性好的SSR引物对220份雪茄烟种质进行遗传多样性分析,筛选出14对核心引物对雪茄烟种质进行指纹图谱的构建。结果表明,43对SSR引物在220份雪茄烟种质材料中共扩增出243个等位基因,平均每个标记5.65个,变幅为2～13,每个位点的多态性信息量(polymorphism information content,PIC)变化为0.2078～0.9087,平均为0.6360。有效等位基因数(number of effective alleles, Ne)范围为1.3081～11.7876,平均有效等位基因数为3.9077;观测杂合度(observed heterozygosity, H_o)变化范围为0.0828～0.7639,平均为0.3191;预期杂合度(expected heterozygosity,He)的变化范围为0.2361～0.9172,平均为0.6809;种群平均Shannon遗传多样性指数(Shannon genetic diversity...     

基于SSR标记的80份烟草种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用均匀分布于烟草24个连锁群上的48个SSR标记对80份烟草材料进行分析。结果显示,48个SSR标记共扩增出211个等位基因,平均每个标记4.396个,Shannon′s信息指数I为1.034,多态信息含量值为0.229~0.905,观测杂合度（H_o）、期望杂合度（H_e）和Nei′s多样性指数（H）平均值分别为0.320、0.572、0.431。聚类结果表明,在遗传距离为0.68时可以将80份烟草种质分为2个类群。5个烟草居群间的遗传一致度在0.643~0.765范围内,遗传距离分布在0.268~0.442。筛选4对核心引物构建了不同烟草种质资源的数字指纹图谱, 可将这80份烟草种质资源全部区分开。本研究在分子水平上为筛选优质烟草种质资源、挖掘重要基因以及拓宽烟草育种遗传基础等工作提供科学依据。