基于SSR分子标记的刺槐遗传多样性分析及核心种质的构建

刺槐(Robinia pseudoacacia)是一种极具发展利用潜能的林业生物质能源树种。为了解决刺槐林业生物质能源面临的原料短缺问题,本研究选取了中国北方7个地区的96个刺槐种质资源,运用筛选出的14对SSR引物进行标记,分析了其遗传多样性并构建核心种质。结果表明:刺槐种质资源的平均等位基因数(Na)为3.2143;平均有效等位基因数(Ne)为2.1840;平均Shannon’s信息指数(I)为0.8831;平均观测杂合度(Ho)为0.4055;平均预期杂合度(He)为0.5149,收集的刺槐种质存在丰富的遗传多样性。采用逐步聚类法进行核心种质构建,最终确定的核心种质共包含23份种质。通过t检测,核心种质遗传多样性与原始种质无显著差异,可以充分地代表原始种质资源。核心种质纤维素含量提高了2.17%,平均达到33.42%,适宜作为纤维素生物质能源原料。研究结果为刺槐种质资源的保护,管理和纤维素生物质能源化利用提供了丰富的理论依据和优良的种质材料。     

国外栽培豌豆遗传多样性分析及核心种质构建

从111对备选SSR引物中筛选出能扩增出清晰稳定单一带的多态性引物21对及其最佳退火温度, 并优化了豌豆SSR标记实验体系。利用上述引物, 对来自于67个国家的731份豌豆栽培种质(Pisum sativum L.)进行遗传多样性分析与核心种质构建。共扩增出109条多态性带, 每对引物平均扩增出5.19个等位变异。SSR等位变异在各大洲间分布不均匀, 有效等位变异数、Shannon’s信息指数(I)洲际间差异明显。各大洲资源群间遗传多样性差异显著, 其中亚洲最高(I = 1.1753), 欧洲其次(I = 1.1387), 俄罗斯联邦(I = 1.0285)、美洲(I = 1.0196)、非洲(I = 0.9254)、大洋洲(I = 0.8608)依次降低。利用Popgene 1.32软件, 依豌豆栽培资源洲际间Nei78遗传距离可聚类成2个组群和4个亚组群; 基于Structure 2.2软件分析, 国外栽培豌豆资源实际由3大类群组成, 并与Popgene 1.32聚类结果呼应得较好。上述两种分析方法均表明, 国外栽培豌豆类群的遗传多样性与其地理分布相关。设计并实践了一套基于Structure分析的科学可靠、逻辑性强的核心种质构建标准化方案, 并依此构建了一套以6.57%的资源(48份)涵盖总体84.4%等位变异的国外栽培豌豆核心种质。     

以SRAP和EST-SSR标记分析芝麻种质资源的遗传多样性

利用SRAP和EST-SSR分子标记对192份国内外芝麻种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,2种标记都能很好地揭示品种间遗传关系;在31对SRAP引物组合扩增的270个等位基因中多态性占62.08%,平均每对引物可以检测5.45个;25对SSR引物扩增的136个等位基因中56.28%呈多态性,平均每对检测引物产生3.04个。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.70时,192份材料可被分为3个类群;阈值为0.75时类群Ⅰ又可分为6组,表明芝麻品种遗传多样性比较丰富。我国南部地区芝麻品种遗传多样性(多样性指数H_i=2.572)较中部(H_i=2.117)和北部地区 (H_i=2.114)丰富。分析结果将有助于更好地保护和利用芝麻种质资源,并为育种工作提供依据。     

应用SRAP标记分析黑芝麻核心种质遗传多样性

利用SRAP分子标记技术对中国芝麻资源核心收集品中的黑芝麻种质进行遗传多样性分析。结果表明,13对引物组合对100份黑芝麻核心种质共扩增出稳定清晰的条带182条,其中多态性条带126条,占69.2%,每对引物组合的条带数和多态性带数分别为14.0个和9.7个;供试材料间成对遗传相似系数介于0.469~0.986,平均为0.726,通过UPGMA法,在遗传相似系数为0.68处可将供试材料聚为5个类群,表明黑芝麻核心种质具有较丰富的遗传多样性,聚类结果与地理分布没有明显的关系;遗传多样性指数是南方黑芝麻核心种质(0.3557)＞中部种质(0.3415)＞北方种质(0.2986)。本研究结果较全面反映了中国保存的黑芝麻种质资源遗传多样性特点,为我国黑芝麻资源进一步考察收集和引进,以及优异黑芝麻基因资源挖掘和育种利用提供了理论依据。     

国内外蚕豆核心种质SSR遗传多样性对比及微核心种质构建

运用24对SSR引物, 对国内外1075份初级地理蚕豆核心种质的遗传多样性分析显示, 等位变异数、有效等位变异数及Shannon’s信息指数分别为8.54、2.26和1.02;对全部参试资源进行聚类分析, 没有发现明显的群体结构, 表明初级地理核心种质的代表性较好, 遗传背景较广泛。之后采用每个类内随机抽样的方法构建含有129份国内资源和63份国外资源的蚕豆微核心种质, 等位基因变异数、有效等位变异数和Shannon’s信息指数的保留比例分别为87.32%, 101.26%, 101.82%;经t检验得出微核心种质与全部参试资源群体间遗传多样性差异不显著, 表明构建的微核心种质的遗传多样性可以代表初级地理蚕豆核心种质。     

基于EST-SSR标记的19份子莲品种资源遗传多样性分析

应用EST-SSR分子标记技术对19份子莲品种的遗传多样性进行鉴定。从80对多态性EST-SSR引物中进一步筛选出24对稳定扩增、高多态性的引物。所得PIC值最低为0.58(NNFB＿83),最高为0.91(NNFB＿1491),平均每对引物的PIC值为0.77。19份试验的子莲品种的遗传相似系数(GS)范围为0.42～0.94,在相似系数为0.55处时,供试材料被分为四大类群,与传统分类研究结果基本一致。     

陆地棉种质资源遗传多样性分析及初级核心种质构建

旨在评价陆地棉种质资源的遗传多样性和筛选代表性种质,为科学评价和高效利用陆地棉种质资源提供理论依据。基于367份陆地棉种质的SNP标记及其中353份种质的表型数据分别分析其遗传多样性、构建系统进化树及初级核心种质,并对初级核心种质的构建效果进行评价。结果显示,原始陆地棉群体SNP位点多态性信息含量为0.24,各表型性状的遗传多样性指数均接近或大于2.00,与前人研究结果相近。基于SNP标记可以将供试群体划分为3个类群,构建了73份基因型初级核心种质,初级核心种质的Nei′s遗传多样性指数、多态性信息含量等指标数值大于原始种质。基于表型数据可将供试群体划分为3个类群,各性状均值呈第Ⅰ类群最小、第Ⅱ类群居中、第Ⅲ类群最大的趋势。构建了含70份材料的表型初级核心种质,各性状均值较原始种质的差异均不显著,极差、遗传多样性指数与原始种质相近,变异系数均高于原始种质。基于SNP标记构建的初级核心种质和基于表型数据构建的初级核心种质有15份重合,这些种质多为基因型第Ⅱ类群和表型第Ⅱ类群。以上结果表明,陆地棉种质资源基因型遗传多样性较低,但表型变异丰富、遗传多样性较高。本研究构建的基因型和表型初级核心...     

基于转录组序列的胡萝卜EST-SSR标记开发及遗传多样性分析

胡萝卜(Daucus carota var. sativa)是一类重要的全球性蔬菜作物。为了全面了解其转录组SSR位点特点,并开发胡萝卜EST-SSR分子标记,本试验对胡萝卜的根、茎、叶混合组织进行转录组测序分析,共获得42 668条Unigene,其中6 611条Unigene序列中含有8 241个SSR位点,SSR发生频率为15.49%,平均分布为0.665 0 kb。主要优势重复序列为二核苷酸,占总SSR的45.35%。以48份胡萝卜为材料,从60对SSR引物中筛选出21对条带清晰稳定、多态性高的引物,其中有11对引物多态信息含量(PIC)大于0.500 0,属于高多态性引物,这些引物占开发引物的52.38%,表明筛选出的21对SSR引物具有较好的遗传多样性。聚类分析可将48份胡萝卜材料在相似系数为0.687 2处分为四类,聚类结果与胡萝卜颜色和产地存在一定的相关性。试验结果为胡萝卜的种质资源鉴定、品种鉴别和分子标记辅助育种等研究提供理论依据。     

应用SRAP分析中原牡丹核心种质的多样性

为进一步探索中原牡丹品种核心种质的遗传多样性,采用SRAP分子标记技术对58个中原牡丹核心种质进行了遗传多样性分析。结果表明,23对引物组合共扩增出稳定清晰的条带595条,其中多态性条带377条,占64.3%;每对引物组合的平均条带数和多态性带数分别为25.9,16.4条;供试品种间成对遗传相似系数为0.567~0.894,平均为0.752;采用UPGMA法,在遗传相似系数为0.692处,供试材料聚为7个类群,表明中原牡丹核心种质具有较丰富的遗传多样性。聚类结果显示,单花类和台阁类有分别聚在一起的趋势,但与牡丹花型分类并不完全一致;花色相近的品种没有聚到一类中,而是分散在各个类别中,即聚类结果与牡丹品种的花型、花色等性状没有明显的关系,说明重瓣性低的品种与重瓣性高的品种间存在较大的遗传差异。这可能与牡丹长期引种、选择和反复杂交等导致的品种来源复杂有关。     

钙、钙调素在刺梨果实发育过程中的含量变化研究

为探讨Ca2 、CaM在刺梨果实发育过程中的含量变化,以贵农5号优系为试材,测定其果实发育过程中Ca2 和CaM的含量及可溶性总糖、还原糖、维生素C的含量.结果表明:刺梨果实发育过程中,Ca2 含量前期高后期低,呈逐渐下降的趋势;CaM含量呈波动状态,在果实发育的中前期,与果实发育状况之间成相互响应的曲线变化;果实发育的后期,CaM含量处于较高的水平,与此期可溶性总糖、还原糖、维生素C的高水平相对应.本文还对Ca2 、CaM在刺梨果实发育的不同阶段可能的调控机理进行了讨论.     

水稻核心种质表型性状遗传多样性分析及综合评价

种质资源是水稻遗传育种和解析复杂性状的重要基础,而对遗传多样评估有利于鉴定最优亲本组合以产生遗传变异最大的后代群体和促进不同资源的有利基因渗透到栽培品种。选用14个表型性状对美国农业部水稻核心种质中的6大洲
1 579份水稻种质, 分析与评价其遗传多样性和优良稻种资源,主要结果如下: (1)亚洲、非洲与大洋洲间遗传距离较远,且亚洲、非洲和大洋洲的水稻资源具有较丰富的表型遗传多样性,而不同性状的遗传多样性在洲际间表现不同;粒长宽比、碱消值、株高、粒宽、千粒重和淀粉含量等6个性状具有很高的表型遗传多样性。(2)采用主成分分析法和逐步回归分析法综合评判表明,越南的PI392768的综合性状表现最好,法国的PI281760综合性状表现最差,同时淀粉含量、抽穗期、株高、倒伏性、糙米色和颖壳色等6个性状可作为种质资源综合评价指标。在水稻育种中应注重利用具有丰富遗传多样性的种质资源,并在亲本选配时适当选择遗传距离较远且综合性状表现差异大的种质材料。     

基于EST-SSR的西南茶区茶树资源遗传多样性和亲缘关系分析

利用本实验室cDNA文库测序所获得的茶树EST序列为主自行开发的24对和他人7对共31对EST-SSR引物,对60份西南茶区茶树资源进行了遗传多样性和亲缘关系分析.结果表明,西南茶区茶树资源的遗传多样性非常丰富.31对引物共检测到等位位点137个,每个引物为2～8个之间,平均4.42个.遗传多态性信息含量(PIC)在0.09～0.85之间,平均达0.63.观测杂合度(Ho)在0.07～0.94之间,平均值为0.53.UPGMA聚类表明,按相似系数为0.39可将参试的60份种质资源分为五大类.聚类结果在分子水平上显示了我国西南茶区种质资源间的亲缘关系,为以后种质资源保存和新品种选育提供一定的启示.     

普通野生稻和亚洲栽培稻核心种质遗传多样性的检测研究

以122份野生稻和75份栽培稻在44个RFLP位点的多态性为资料，采用逐步聚类法和分组随机法，按原始样本的50%、20%和10%，分别构建初级核心样本、次级核心样本和核心样本，用多态位点数(Np)、等位基因数(Na)、基因型数(Ng)及平均基因多样性(Hs)等参数，检测其遗传多样性。结果表明，初级核心样本的Np、Na和Ng分别达到原始样本的     

中国花生核心种质的建立及与ICRISAT花生微核心种质的比较

以中国花生种质资源数据库中记录的6 390份花生资源为材料, 以其基本数据、特征数据和评价数据为信息, 采用分层分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法, 构建了由576份资源组成的花生核心种质, 占基础收集品的9.01%。除出仁率外, 核心种质与基础收集品种间的其他14个性状平均值和多样性指数差异均不明显, 表明本研究建立的核心种质是有效的。与ICRISAT花生微核心种质的比较, 中国花生资源在龙生型和珍珠豆型方面具有优势, 叶片长、叶片宽、种子长、种子宽的遗传多样性丰富; 而ICRISAT花生资源在多粒型和普通型方面具有优势, 且植株高度和总分枝数的遗传多样性比中国花生资源丰富。     

黄淮海地区主要冬小麦品种的EST-SSR遗传多样性分析

本研究利用21对小麦EST-SSR引物对23份黄淮海地区新育成冬小麦品种及其亲本(近似品种)的遗传多样性进行了分析比较。在23份新育成品种中共检测到61个位点,每个位点的等位基因个数在2～8之间,平均2.90;基因多样性指数在0.08～0.79之间,平均为0.38。23份新育成品种的遗传距离在0.12～0.69之间,平均为0.40。在23份亲本品种中,共检测到63个位点,每个位点的等位基因个数在2～7之间,平均3.00;基因多样性指数在0.08～0.79之间,平均为0.44;23份亲本品种的遗传距离在0.09～0.81之间,平均为0.46。新育成品种遗传多样性低于其亲本品种。     

基于SSR标记的平果金花茶的遗传多样性和遗传结构分析

平果金花茶(Camellia pingguoensis D.Fang)为濒危植物,分布于广西平果县和田东县。我们在其分布区采集了7个野生代表种群,共216个个体进行实验,目的是利用微卫星分子标记方法对平果金花茶的遗传多样性和遗传结构进行探究,并基于研究结果对平果金花茶提出保护策略建议。研究结果表明,8对微卫星引物共检测到104个等位基因,平均每对引物检测到13个。平果金花茶的平均等位基因(Na)、有效等位基因(Ne)、期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为5.4、2.995、0.512和0.557。AMOVA结果显示74.69%的变异存在种群内,种群间的遗传分化值(Fst)在0.1331~0.3666之间。STRUCTURE结果显示K=7为最佳分组,即每个种群各自成组。平果金花茶具有中等程度的遗传多样性和高水平的遗传分化。因此,在制定保护策略时,应尽可能对多个种群进行保护。