老芒麦种质的醇溶蛋白遗传多样性研究

利用A-PAGE的醇溶蛋白标记,对来自亚洲和北美的86份老芒麦种质的遗传多样性和遗传关系进行了分析。电泳共检测到52条醇溶蛋白条带,其中47条为多态性条带,多态性带百分比达90.4%。种质间遗传相似系数的变幅为0.108~0.952,平均值为0.373。利用Shannon多样性指数反映了类似的结果,即供试种质间的多样性指数达到0.460的较高水平。基于多样性指数计算了老芒麦种质地理类群遗传分化程度,地理类群内和类群间的遗传变异分别占总变异的55.8%和44.2%,这表明种质间存在较高水平的遗传多样性。对供试种质和地理类群的聚类分析结果均显示,来源于青藏高原的种质与其他地理来源的种质具有较大的差异,可以分成明显的2支。这种聚类结果可能与老芒麦种质的地理来源和生态适应性有关。本研究结果可为老芒麦种质的收集保护及核心种质构建提供有益信息。     

老芒麦种质资源形态多样性分析

对产自我国内蒙古、新疆等不同分布区的21份老芒麦种质资源的8个形态性状进行数量统计分析的结果表明:8个形态性状在材料间均表现显著差异,老芒麦种质资源遗传变异丰富;Shannon-weaver指数分析显示,21份材料在8个性状上具有丰富的遗传多样性(H′=1.7416);基于形态性状的聚类分析把21份材料聚为4类;通过多变量的主成分分析,前3个主成分代表了老芒麦形态多样性的73.52%,叶舌长度、叶长、小穗长及小花数等性状是造成老芒麦表型差异的主要因素。     

五节芒表型性状和SSR标记遗传多样性分析

本研究利用25个表型性状和33对SSR标记,对53份五节芒种质资源的遗传多样性进行了评价。表型性状分析结果表明,25个表型性状在不同五节芒种质间表现出较大差异,变异系数的变化范围为6.53%～69.82%,其中整株干重、三级花序数、二级花序数等性状变异较大,是造成表型差异的主要因素。表型聚类将53份供试材料划分为3个类群,大部分材料聚在第Ⅲ类群内,但仍有部分材料独立成群。SSR标记分析结果表明, 26对SSR引物在53份五节芒中表现出多态性,这些多态性引物共产生81条DNA带,其中多态性条带为74条,占91.36%。多态性信息含量(PIC)为0.086～0.374,平均为0.245。53份五节芒遗传相似性系数在0.693 2～0.965 9,平均遗传多样性指数(H)为0.258 7,Shannon信息指数(I)为0.400 4。基于SSR分子标记的聚类分析表明,种质资源与其地理分布并不存在明显的相关性。表型性状和SSR分子标记结果均表明五节芒种质具有丰富的遗传多样性。     

老芒麦野生种质的形态和农艺性状多样性研究

以栽培品种川草2号为对照,观测到34份老芒麦野生种质的13个形态和农艺学性状的基本数据,基于欧氏距离进行UPGMA聚类分析,揭示老芒麦各野生种质间的表型多样性。研究结果表明供试老芒麦野生种质间表型多样性非常丰富。根据聚类结果,供试种质可以划分成3个具有明显形态和农艺性状差异的类群。类群Ⅲ中3份来自新疆的种质和1份来自四川红原的种质具有良好的农艺性状表现,其牧草和种子生产性能远高于其它材料。主成分分析的结果与聚类分析基本一致。本文还对利用野生老芒麦种质进行新品种选育的方法进行了探讨。     

老芒麦遗传多样性分析及核心种质构建

从分子水平上分析老芒麦种质资源遗传多样性及核心种质构建,为综合评价老芒麦种质资源提供依据。采用SSR标记技术,筛选20对SSR引物进行PCR扩增,对148份老芒麦(Elymus sibiricus L.)种质资源的遗传多样性进行了分析,采用最小距离逐步抽样法,最终确定47份材料作为老芒麦核心种质。群体结构、主坐标分析和UPGMA聚类分析结果表明,148份参试材料可被分为四个亚群,群体结构的分层与材料的地理来源密切相关,POP1、POP2和POP3分布的纬度较高,POP4分布的纬度较低,且POP4与前三个亚群的亲缘关系比较远,有比较强的遗传分化。AMOWA分析结果表明,亚群体内变异占总变异的63.78%,高于亚群体间的变异36.22%,亚群体内材料间的遗传分化比群体间的遗传分化更为显著;Fixation指数Fst值为0.362 2,且达到极显著水平,表明种质资源间有很高的遗传分化。构建的SSR分子标记体系适用于中国老芒麦种质资源遗传多样性分析,47份材料作为老芒麦核心种质,遗传多样性(Genetic diversity)值为0.260,Shannon's信息指数值为0.404,几乎保留了老芒麦群体的全部遗传信息。     

22份虉草种质资源遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR(inter-simple sequence repeat)分子标记法对来自不同地域的22份虉草(Phalaris arundinacea L.)种质材料进行遗传多样性和亲缘关系分析,为虉草种质资源有效利用提供理论依据。用10条扩增清晰、多态性较好的引物,共扩增出160个位点,其中多态性位点145个,多态性位点百分率(PPB)为90.62%,平均有效等位基因数(Ne)为1.5263±0.0874,平均Nei’s基因多样性(H)为0.3063±0.0436,平均Shannon多样性信息指数(I)为0.4601±0.0646,种质间遗传相似系数(Gs)为0.4938~0.8250。通过UPGMA(unweighted pair-group method with arithmetic means)聚类方法对22份虉草材料进行聚类分析。结果表明,在Gs为0.58时可将22份虉草材料分为两大类群,第Ⅰ类群包含A-1和A-2共2份材料,其余材料均归为第Ⅱ类群;在Gs为0.71时可将第Ⅱ类群的20份材料细分为4个亚类群,第Ⅰ亚类群包含9份材料,主要来自俄罗斯西北部和中国中西部地区;第Ⅱ亚类群包含6份材料,多数来自俄罗斯中东部和中国镇江地区;第Ⅲ亚类群包含3份材料,来自中国和美国;第Ⅳ亚类群包含2份材料,来自中国通辽地区。用ISSR标记技术可有效揭示虉草种质资源的遗传多样性,试验中来自不同地域的22份虉草种质材料遗传多样性较为丰富。试验结果表明虉草种质资源遗传分化与地理来源有一定的相关性,但遗传聚类与地理来源不完全一致。     

利用EST-SSR标记构建中国老芒麦品种DNA指纹图谱及种质遗传多样性

本研究利用EST-SSR分子标记,对国内的52份老芒麦(Elymus sibiricus)材料进行遗传多样性的研究,并构建了7个老芒麦品种及栽培材料的DNA指纹图谱。20对EST-SSR引物共产生204个条带,平均每对引物扩增出10.2条带,176(86.27%)条带为多态性条带,表明供试材料具有较高水平的多态性。同时,引物Elw404和Elw195构建的指纹图谱较为容易地将品种和栽培材料与其他材料区别开。分子方差分析(AMOVA)表明,老芒麦地理区域内(73.94%)的遗传变异远高于地理区域间(26.06%)。结构分析将52份材料分为5组,主成分分析(PCoA)结果与之相似。与品种及栽培材料相比,野生材料具有更高的遗传多样性[多态性条带数(NPB)为174,多态性百分比(PPB)为85.29%,香农多样性信息指数(I)为0.296 6,Nei’s基因多样性(H)为0.179 8,观察等位基因数(Na)为1.852 9],可作为重要的遗传资源用于后续的育种工作。本研究结果表明,EST-SSR分子标记可以有效地评价老芒麦种质遗传多样性及进行品种鉴定。研究结果为制定老芒麦种质原位和非原位保护策略提供参考。     

49份野生扁蓿豆种质资源的AFLP遗传多样性分析

应用AFLP标记对采自中国7个省市自治区的49份野生扁蓿豆种质材料进行遗传多样性及遗传结构的分析。研究结果显示:(1)利用4对条带清楚且稳定的AFLP引物组合共扩增出298个条带,其中多态性条带有219个,多态性条带比率为73.5%,每个引物扩增多态性条带数平均为54.8条。(2)49份野生扁蓿豆种质间多态性比率平均为32.70%,Nei’s基因多样性指数平均为0.115,Shannon多样性指数平均为0.172,表明供试种质材料间遗传多样性较丰富,遗传多样性水平较高。(3)河北省的扁蓿豆种质遗传变异最丰富,辽宁省的扁蓿豆种质变异幅度最小,不同地理类群间的扁蓿豆种质遗传多样性指数有显著差异。(4)种质材料间基因分化系数为0.6436,说明64.36%的遗传变异来源于不同种质材料间;地区间基因分化系数为0.2895,说明28.95%的遗传变异来源于不同地区间。表明地区间差异小于种质材料间的遗传变异。(5)UPGMA方法的聚类分析和主成分分析结果表明,49份种质材料间的遗传相似系数(GS)为0.5849~0.9904,遗传距离(GD)为0.0096~0.5363,49份扁蓿豆种质分为6大类,表现出明显的地域性。     

基于表型性状构建桑树初级核心种质研究

以652份桑树种质为供试材料,对其种质类型、花性、发芽期、枝条长度、节距、叶长、叶幅、发芽率、生长芽率、春季米条产叶量和秋季米条产叶量11个性状进行遗传多样性分析。结果表明：652份桑树种质具有丰富的遗传多样性,11个性状遗传多样性指数(H’)在0.71～2.03之间;对11个性状进行主成分分析,前4个主成分综合叠加所提供的信息占全部信息量的69.103%;采用聚类分析对供试种质进行划分,平均距离为0.730时,可将其分为7个类群,第I类群229份种质,第II类群119份,第III类群234份,第IV类群26份,第V类群7份,第VI类群13份,第VII类24份种质;成功构建出3组核心种质R1、P1和D1,其中D1符合构建核心种质的原则,具有原种质资源的代表性,能够较好地反映出原种质群体的遗传多样性。     

青藏高原老芒麦种质基于SRAP标记的遗传多样性研究

采用SRAP分子标记技术,对采自青藏高原的52份老芒麦材料进行遗传多样性分析,结果表明,1)用16对随机引物组合共扩增出318条清晰可辨的条带,其中多态性条带275条,占86.48%,材料间的遗传相似系数(GS)范围为0.506 4～0.958 6,平均值为0.792 1,物种水平上的Nei氏遗传多样性为0.227 0,这些结果说明供试老芒麦具有较为丰富的遗传多样性;2)对所有材料的聚类分析发现,在GS=0.80的水平上,供试材料可聚为5类,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类,表明供试材料的聚类和其生态地理环境间有一定的相关性;3)对5个老芒麦地理类群基于Shannon-Weaver指数的遗传分化估算发现,类群内遗传变异占总变异的65.29%;而类群间遗传变异占总变异的34.71%;4)对各生态地理类群基于Nei氏无偏估计的遗传一致度聚类分析表明,各生态地理类群间的遗传分化与其所处的生态地理环境具有一定的相关性。     

基于SSR分子标记的油梨种质遗传多样性分析

基于SSR分子标记技术分析油梨种质的遗传多样性,旨在为油梨种质资源的鉴定保护及开发利用提供科学依据。选用23对SSR多态性引物对收集的54份油梨种质材料进行PCR扩增,利用Popgene 1.32计算遗传多样性参数,采用NTSYSpc 2.1计算种质间的遗传相似系数,并进行UPGMA聚类分析和主成分分析。结果显示,23对SSR引物共扩增出119个多态性位点,每对引物扩增的多态位点个数在2-10之间,平均为5.17,多态性位点百分比(PPL)为100%；多态性信息量(PIC)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)、Shannon’s信息指数(I)分别为0.33、1.3219、0.2059、0.3356。54份油梨种质资源的遗传相似系数在0.59-0.97之间,在0.71处,聚类分析结果可划分为4大类群,Fuerte单独归为第Ⅰ类,Hass、Bacon为第Ⅱ类,第Ⅲ类的种质包括Y1-10、Y3-1、Y6-5、Y10-1,第Ⅳ类的种质为47份,占参试材料的87.04%,主成分分析结果与聚类分析结果基本一致。油梨种质资源具有较丰富的遗传多样性,SSR分子标记对其有较高的多态性检测能力,适用于油梨种质资源鉴定和亲缘关系分析。     

干旱胁迫下老芒麦遗传多样性分析

对干旱胁迫处理的20份不同居群的老芒麦10对多态性引物进行SSR分析,研究干旱胁迫处理对老芒麦遗传多样性的影响。结果显示:10对引物总扩增带数115条,平均每个引物对扩增11.5条,多态性带数为103条,占总条带数的89.57%,每对引物扩增7~15条,平均为10.3条,多态性信息含量(PIC)为0.255~0.473,平均为0.368,SSR标记效率(MI)为3.87;通过POPGENE软件得出供试材料的Nei’s遗传多样性指数(He)为0.332 4,Shannon指数(Ho)为0.492 6。NTSYSpc 2.1软件和POPGENE 32软件聚类结果均表明,胁迫处理材料与同批材料胁迫前的聚类结果差异较大。意味着干旱胁迫处理造成非编码区的微卫星序列的遗传变异和分化,致使其重复次数发生相应改变;而胁迫前后UPGMA聚类都表明产地相同的材料大多聚为一类,但不完全一致,其中,内蒙古的材料胁迫前后差异较大。分析结果表明,供试老芒麦材料间差异明显,遗传多样性丰富,应加快其开发和合理利用。     

基于最适取样策略的老芒麦种质指纹图谱构建及遗传多样性分析

利用EST-SSR分子标记,基于最适取样策略构建了 15份老芒麦种质的DNA指纹图谱,并对其遗传多样性进行了评价.结果显示,16对引物扩增出的条带多态信息含量变化范围为0.0457(Ps569)～0.4667(Elw1468s087),表明15份老芒麦材料具有较丰富的遗传多样性.其中,甘南老芒麦种群遗传多样性最丰富(H...     

中国野生老芒麦形态多样性研究与种质利用潜力分析

为揭示野生老芒麦形态变异特征和遗传背景，对我国野生老芒麦主要分布区域不同生态类型的104个居群520份野生老芒麦种质进行了23个形态指标测定和遗传多样性分析。结果表明：不同生境老芒麦材料的形态特征存在显著差异，数量性状变异系数为9.49%～49.56%；聚类分析将104个居群分为具有各自明显特征和开发利用潜力的4类；形态特征与地理环境因子的相关性分析发现，野生老芒麦抽穗早晚及茎秆叶鞘基部小刺等特殊性状与其海拔呈显著相关；主成分分析发现，株高、抽穗、茎节数、单株干鲜重、旗叶长宽等指标代表了老芒麦67.79%形态多样性，是造成老芒麦形态特征变异的主要因素，可作为老芒麦形态分化的重要参考指标。     

93份无芒雀麦种质资源产量性状的全基因组关联分析

为了解无芒雀麦（Bromus inermis）群体亲缘关系，同时挖掘控制产量相关性状的基因位点，本试验利用单核苷酸多态性（Single nucleotide ploymorphism，SNP）标记对来自国内外93份无芒雀麦进行全基因组扫描，对茎重、干草产量、节数、鲜草产量、叶重、株高、叶长、茎粗、叶宽、穗长10个重要产量性状进行全基组关联分析和群体遗传结构分析。结果表明，93份无芒雀麦共鉴定到95 708个有效SNP标记；经构建系统进化树分析，93份无芒雀麦种质材料被分成了3个类群，第I类群材料为祖先种群，第II类群材料和第III类群材料为进化分支群；通过对10个数量性状的全基因组进行关联分析，株高、穗长、茎粗、节数、叶长、叶宽、鲜草产量、干草产量、茎重、叶重分别筛选到20，24，19，21，29，19，26，31，25，33个核心SNP标记（P<0.001）。这些SNP标记经进一步筛选鉴定，可有效提高无芒雀麦新种质的分子鉴定效率，对加快无芒雀麦育种进程、加强生物多样性保护具有重要意义。     

91份广东桑四倍体种质资源的农艺性状遗传多样性分析

以广东桑种(Morus atropurpurea Roxb.)的四倍体种质资源为材料,应用聚类分析和主成分分析方法对供试种质资源的20项农艺性状进行调查分析,研究其遗传多样性,以利于科学选配桑树多倍体优良杂交组合。研究结果表明,91份四倍体种质资源的20项农艺性状存在丰富的遗传多样性,15项质量性状和5项数量性状均存在较大差异,其平均遗传多样性指数分别为1.05和1.67,所有供试种质资源的20项农艺性状的平均遗传多样性指数为1.20。对20项农艺性状进行主成分分析,前8个主成分对总变异的累积贡献率为70.15%,其中反映植株整体形态性状的第1主成分的贡献率为17.97%。基于各种质资源间农艺性状的遗传差异,将91份桑树四倍体种质资源聚类并划分为5大类群,第Ⅰ类群是有较大增产潜力的杂交亲本材料,第Ⅱ类群的枝条节间最密,第Ⅲ类群的生长势最差,第Ⅳ类群的副芽数量最多,第Ⅴ类群可作为高产选育目标的亲本材料。     

引进红三叶种质资源遗传多样性的ISSR分析

为了分析从俄罗斯、美国和加拿大引进的31份红三叶(Trifolium pratense)种质资源的遗传多样性,为其进一步利用提供参考,本文采用ISSR分子标记技术对其进行了遗传多样性研究。从20条ISSR引物中筛选出多态性明显、重复性好的5条引物进行扩增,共扩增出61条谱带,其中多态性条带58条,多态性比率(PPB)高达95.08%。POPGENE分析结果表明,红三叶种质间遗传相似系数(GS)变化范围在0.5902~0.9344之间,平均Shannon信息指数(I)为0.3427,平均Nei’s基因多样性指数(H)为0.2092,平均有效等位基因数(Ne)1.3162,表现出丰富的遗传多样性。利用UPGMA聚类分析,可将31份红三叶种质分为5大类,其中来自加拿大的24号种质材料与其他材料间遗传分化最大,单独聚为一类。本文还比较了ISSR标记的聚类结果与基于形态特征的聚类结果之间的异同。     

76份老芒麦种质资源的农艺性状综合评价

为客观评价老芒麦(Elymus sibiricus L.)种质资源农艺性状的遗传多样性及筛选核心种质,本试验对76份老芒麦种质资源的9个农艺性状连续两年开展评价分析。结果表明：9个性状在两年间均呈正态分布,7个性状变异系数大于10%,说明种质资源具有丰富的遗传多样性;相关性分析发现,牧草产量性状间和种子产量性状间存在显著的正相关(P<0.05);因子分析结果显示,长穂因子、种子数因子和叶片数因子特征值均大于1。通过隶属函数综合评价,筛选出3份牧草产量性状优异的种质,5份种子产量性状综合评价高的种质。聚类分析将76份种质分为优势类、良好类及后备类3大类群,最终筛选出编号为8,13,20,27及41的种质可以作为育种的候选亲本或后备核心种质。     

利用基因组SSR分子标记对老芒麦品种(种质)鉴别和品种纯度鉴定

利用从老芒麦(Elymus sibiricus)自身基因组中开发出来的6对多态性SSR引物,对3个老芒麦牧草品种和7个种质进行分子指纹图谱鉴别研究.结果表明:6对SSR引物在这10个材料中共检测出21个多态性SSR标记片段,每对引物可以检测到2~5个数目不等的片段,平均为3.5个.6对引物中3对核心引物组合可以将这10个材料进行有效鉴别.进一步选用3对引物对2个老芒麦品种进行纯度鉴定,表明SSR标记可以对品种群体中具有变异位点的个体进行有效鉴定,同时揭示野生栽培品种‘同德’老芒麦比育成品种‘多叶'老芒麦具有较高的遗传变异度.     

优质速生抗虫紫花苜蓿多元杂交后代的ISSR分析

应用ISSR分子标记技术研究苜蓿品种甘农3号、甘农5号、游客及其杂交后代19份材料的遗传多样性,为其遗传改良和分子标记辅助育种提供依据。结果:6个ISSR引物共扩增出37条带,其中31条带是多态性谱带,多态性比率平均值为83.78%,平均每个引物扩增出6.17条带。用POPEGENE 32软件分析有效等位基数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)、Shannon’s信息指数(I)的平均值分别为1.484 2、0.287 5、0.432 3,遗传多样性水平较高;19份材料间的遗传相似系数(GS)为0. 486 5～0.945 9;通过UPGMA分子系统聚类法构建分子树状图,可把19份材料划分为5个类群,第1类包括速生1~#、速生11~#、速生12~#共3份种质材料;第2类包括速生5~#、大叶2~#、速生26~#、直立、甘农5号、速生15~#、速生17~#、速生20~#、速生19~#共9份种质材料;第3类包括速生4~#、白花1~#、白花2~#、白花3~#、甘农3号共5份种质材料;速生2~#、游客分别单独聚为一类。