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。     

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。     

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。     

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。     

水稻地方品种群体内的遗传多样性分析

【目的】研究水稻地方品种群体内的遗传多样性,为水稻地方品种的有效保护和利用提供理论依据。【方法】以来自云南省不同地区的齐头谷、大白糯、香谷、九月糯、接骨糯、冷水谷、黄版所、麻线谷等8个水稻地方品种为试验材料,分析7个主要农艺性状在群体内的表型变异,利用11对SSR引物进行水稻地方品种群体内的遗传多样性分析。【结果】在7个主要农艺性状中,穗抽出度、有效穗数和穗粒数在地方品种群体内的变异系数较大,分别为37.5%～950.1%,32.0%～49.4%和17.8%～37.5%,而剑叶宽和株高在地方品种群体内的变异系数较小,分别为8.2%～13.7%和4.5%～14.3%。8个水稻地方品种各群体内等位基因数的变幅为27～55个,每个位点的平均等位基因数为2.45～5.00个;稀有等位基因(基因频率小于5%)比率除麻线谷较小(26.0%)外,其余地方品种均较大,为43.2%～69.0%;平均Nei基因多样性指数变异在0.108 3～0.534 2,平均为0.281 3,在各地方品种间表现出极显著差异。AMOVA分析表明,地方品种群体间的变异率为65.9%,而群体内的变异率为34.1%;11对SSR引物中,RM333、RM257和RM180在各群体内既表现出较多的等位基因数(Na),分别为7.50,5.63和4.50个;又表现出较高的Nei基因多样性指数(He),分别为0.503 6,0.413 9和0.350 3。【结论】穗抽出度、有效穗数和穗粒数在地方品种群体内的表型多样性较高,而剑叶宽和株高在地方品种群体内的表型多样性较低。水稻地方品种群体内具有较高的遗传多样性,且在地方品种间表现出显著差异;AMOVA对水稻地方品种群体的遗传变异分析表明,有1/3的差异来源于群体内;RM333、RM257、RM180适合用于云南水稻地方品种群体内的遗传多样性检测。     

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。     

香稻品种的遗传多样性研究

 【目的】研究香稻品种的遗传多样性。【方法】利用分布于12条水稻染色体上的60个SSR引物和22个水稻功能基因标记检测了32个香稻品种的遗传多样性。【结果】60对SSR引物共检测出188个等位基因,其中有效等位基因数126个。每对引物等位基因数在2～6之间,平均为3.13个。多态性信息含量（PIC）变幅为0.116～0.744,平均为0.467±0.175。32个品种间的遗传相似系数在0.51～0.96之间,平均为0.697。聚类分析将32个香稻品种在遗传相似系数0.58处分为籼、粳两类,分类结果与品种系谱分析比较吻合。【结论】SSR分子标记在香稻品种遗传多样性分析和育种应用方面具有重要价值。功能基因标记检测表明,部分功能基因在所研究材料中不存在等位变异。而存在等位变异的功能基因标记则表明不同产地来源、不同生态类型的香稻品种具有不同的等位基因。抗稻瘟病基因标记检测出宜香B、香恢1号和丝苗香3个品种同时含有两个抗稻瘟病等位基因,为香稻抗性育种提供了材料基础。     

河北省花生地方品种基于SSR标记的遗传多样性

 【目的】揭示河北省花生地方品种的遗传多样性,为花生育种提供理论依据。【方法】利用20对SSR引物对75个河北省不同植物类型花生地方品种遗传多样性进行分析。【结果】共检测到65个等位基因,每个位点的等位基因变幅为2～6个,平均3.25个;平均Shannon信息指数为0.5448,变幅为0.1680(7G02)～1.3617(PM15);平均Nei基因多样性指数为0.6458,变幅为0.3385(7G02)～0.9013(PM384);普通型花生地方品种的遗传多样性明显大于多粒型和珍珠豆型。采用类平均法对欧氏距离进行聚类,可以将各地方品种分为两大类,第Ⅰ类群为珍珠豆型和多粒型花生地方品种,第Ⅱ类群为普通型花生地方品种,品种间的亲缘关系与地理来源关系不大。【结论】SSR检测结果表明,河北省花生地方品种的多样性程度较高。     

中国花生品种更替引发的SSR位点遗传多样性变化趋势分析

【目的】旨在了解自20世纪50年代以来我国花生品种更替所引发的SSR位点遗传多样性变化,以期为花生育种提供参考。【方法】选用154对SSR引物对68个大面积推广种植品种进行检测。【结果】共获得173个位点,检测到872个等位变异,平均为5.04个等位变异/位点,遗传多样性指数的变化范围为0.014~0.881,平均0.477。20条染色体中,b07遗传多样性最高,染色体a04最低。品种更替过程中,20世纪80年代品种更替对SSR位点遗传多样性影响最为显著,与20世纪70年代及以前品种相比,表现为等位基因遗传丰富度增加、多样性指数增加、品种间遗传距离略有降低。20世纪80年代以后,SSR位点的等位基因丰富度增加、多样性指数和品种间遗传距离均无明显变化。检测到5个等位变异数随年代增加减少的SSR位点。聚类分析结果显示类群分布与系谱及地理来源相关,与品种更替年代无关。【结论】本研究结果表明,在花生品种更替过程中,主栽品种等位基因丰富度增加,而等位基因分布均匀度尚未产生显著性改变。     

基于ISSR分子标记的红豆草资源遗传多样性分析

【目的】分析评价红豆草（Onobrychis viciaefolia）种质资源间亲缘关系的远近,为红豆草的良种选育提供了科学依据。【方法】利用ISSR分子标记技术对国内外22份红豆草种质资源进行遗传多样性分析。【结果】用13条引物扩增共获得101条谱带,其中多态性条带98条,多态性比率为97.12%,平均每条引物扩增出7.8个条带,平均多态性条带为7.5条,平均等位基因数（Na）、平均有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）和香农多样性指数（I）均值分别为1.97、1.49、0.30和0.46。【结论】遗传相似性系数聚类分析表明,22份红豆草种质资源在遗传系数0.69处可聚为4大类群,其中2668号和1号单独聚为一类,与其他材料遗传差异较大。     

轮枝镰孢SSR标记开发及在玉米分离群体遗传多样性分析中的应用

【目的】开发轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）的SSR标记,为轮枝镰孢遗传多样性研究提供技术支持。【方法】利用Fastpcr在轮枝镰孢基因组中查找符合条件的SSR位点,采用Primer5.0软件设计引物,利用NTSYS及Popgene分析来自玉米的轮枝镰孢单孢分离物群体的PCR扩增结果。【结果】共设计有效扩增SSR引物158对,经筛选,109对（69.0%）可扩增出2条及以上的条带,其中55对引物（34.8%）多态性较好,可扩增出3条及以上的条带。从11条已组装的轮枝镰孢染色体上各选出2对多态性引物,计22对引物,对66株轮枝镰孢玉米分离物进行扩增,共获得125个等位变异,变异范围为2-11个,平均为5.68个。轮枝镰孢玉米分离物之间Nei’s基因多样性指数为0.1139-0.8687,平均为0.6199,表现出较高的遗传多样性。【结论】基于轮枝镰孢基因组序列开发的SSR标记具有很好的多态性,可用于轮枝镰孢的遗传多样性分析。用22对SSR引物扩增,以遗传相似系数0.3进行划分,可将66株轮枝镰孢玉米分离物分为3群;中国轮枝镰孢玉米分离物的遗传多样性与地理分布无相关性。     

基于SSR标记的中国绿豆种质资源遗传多样性研究

【目的】分析中国栽培绿豆种质资源的遗传多样性、亲缘关系和遗传分化,为资源的有效利用、新基因的挖掘和新品种选育奠定基础。【方法】利用40对SSR引物对18个不同地理来源（共272份种质）的绿豆群体进行遗传多样性分析。【结果】共检测到125个等位基因,平均等位基因数（NA）为3.1个,平均有效等位基因数（NE）为1.8个,平均Nei’s基因多样性（H）为0.4233,平均多态性信息含量(PIC)为0.3497,平均期望杂合度（He）为0.4241,平均Shannon信息指数（I）为0.6754,比较发现,河北、山东和安徽是绿豆资源遗传变异较为丰富的地区;平均观测杂合度（Ho）为0.1001,种群内总近交系数（Fis）为0.6759,表明中国绿豆种质间存在一定程度地近交现象;18个参试群体整体水平上的基因流（Nm）值为0.6936,种群间遗传分化系数（Fst）为0.2649,遗传变异水平较高;基于Popgene软件的聚类结果可将272份参试个体聚为2大类,将18个参试群体分为3大类,群体间地理来源越近,亲缘关系也越近。【结论】中国绿豆种质资源遗传多样性较高;地理生态条件等对绿豆种质资源的遗传变异影响很大;群体间遗传分化较大,但同时也存在一定程度地近交现象。     

Analysis of Genetic Similarity for Improved Japonica Rice Varieties from Different Provinces and Cities in China

To provide a genetic basis for japonica rice breeding, the genetic similarity and cluster of 139 accessions of improved japonica rice varieties from 12 provinces and cities of China were analyzed using 34 SSR markers. Totally 198 alleles were detected among these improved japonica rice varieties with the average number of alleles per pair of primers was 5.3235. RM320, RM531, RM1, RM286, and RM336 showed more alleles, which were 15, 12, 11, 9, and 9, respectively. RM320, RM336, RM286 and RM531 showed higher genetic diversity indexes; which were 2.3324, 2.0292, 1.8996, and 1.7820, respectively. The range of genetic similar index among improved japonica rice varieties from different provinces was from 0.321 to 0.914, with the average of 0.686. There was a high genetic similarity among improved japonica rice varieties from Heilongjiang, Jilin, Liaoning, Ningxia, and Yunnan, which were located in similar latitude or similar ecological environment, while there was a low genetic similarity between improved japonica rice varieties from Guizhou and Jiangsu, and other provinces which were located in more different latitudes and ecological environments. The markers of RM320, RM531, RM1, RM286, and RM336 fit to be used in analysis of genetic diversity for improved japonica rice variety. The genetic similarity among improved japonica rice varieties from different provinces was closely associated with genetic basis of parents, and was also correlated with latitude and ecological environment where the varieties were bred.     

水、旱稻氮高效QTL定位及其表达的遗传背景效应研究

【目的】挖掘不同来源水、旱稻亲本的氮高效优良等位变异,研究氮高效QTL表达的遗传背景效应,为水稻氮高效QTL的精细定位和分子标记辅助选择育种提供理论依据。【方法】以旱稻IAPAR-9分别与水稻辽盐241和秋光杂交而创制的2个F7粳粳交重组自交系群体为试验材料,进行了水稻全生育期氮素利用率及其相关性状的QTL定位分析。【结果】在"IAPAR-9/辽盐241"重组自交系群体中检测出31个氮素利用率相关性状的QTL,分布于除第6、第7和第10染色体外的9条染色体上,氮素利用率相关QTL成簇分布区间有9个;在"IAPAR-9/秋光"重组自交系群体中检测出33个氮素利用率相关性状的QTL,分布于除第4和第10染色体外的10条染色体上,氮素利用率相关QTL成簇分布区间有7个。【结论】氮素利用率相关性状QTL的表达,受遗传背景影响较大。2个群体均检测到的氮素利用率相关性状QTL的成簇分布区间,即第2染色体上的RM3421—RM5404区间以及第8染色体上RM8264所在的相邻区间,可能对水稻氮高效分子标记辅助选择育种有重要利用价值。     

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.     

部分耐冬山茶栽培品种的AFLP分析

 【目的】从分子水平分析耐冬山茶品种间的遗传关系,探讨其品种分类问题。【方法】利用荧光AFLP技术,采用8对EcoRⅠ/Mse 1引物对耐冬山茶16个品种及2个变异类型、5个山茶南方品种、2个云南山茶品种进行AFLP分析,得到清晰的相关AFLP谱带。【结果】在所测试的30个样品基因组中,8对AFLP引物共获得1 062条清晰的谱带,记录了987条多态性带,多态性带占总带数的92.9%,按照非加权算术平均数聚类法(UPGMA)构建树状分支图。【结论】耐冬山茶与南方山茶的亲缘关系较近;可将耐冬山茶品种分成6个亲缘关系不同的组,表明耐冬山茶有丰富的遗传变异。     

粳稻粒形性状的数量性状基因座检测

 【目的】通过对粳稻粒形性状的QTL检测,为粳稻粒形性状相关QTL的精细定位和分子标记辅助选择育种提供理论依据。【方法】利用大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交获得的F2代200个个体为作图群体,在北京进行稻谷粒长、粒宽、粒厚、长宽比、千粒重等粒形性状的鉴定。采用复合区间作图法,利用SSR标记对上述粒形性状进行数量性状基因座检测。【结果】上述粒形性状在F2群体均呈正态连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。共检测到与粒形性状相关的QTL 16个,分布于第2、3、5和12染色体上。其中qGL3a、qGW2、qGW5、qGT2、qRLW2、qRLW3、qGWT2和qGWT3对表型变异的贡献率分别为15.42%、40.89%、13.54%、33.43%、13.82%、13.61%、12.51%和10.1%,为主效QTL。其中,qGW2、qGT2、qRLW2和qGWT2均位于第2染色体上的RM12776－RM324 区间。在所检测到的16个QTL中,4个QTL的增效等位基因来源于小粒亲本XL005,而其余QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本DL115。基因作用方式主要表现为加性或部分显性。【结论】粳稻粒形性状是由多基因控制的数量性状。第2染色体RM12776－RM324区间是分别与粒宽、粒厚、长宽比和千粒重相关的4个主效QTL的共同标记区间,与其相邻的2个标记（RM12776和RM324）应在分子标记辅助选择育种中探讨其利用价值。大粒亲本对稻谷粒长、粒宽、粒厚和千粒重等性状的增效作用显著。