213份鲜食玉米自交系的遗传多样性分析

本研究从103对SSR引物中筛选出40对稳定扩增的多态性SSR引物,多态性比率为39.1%,并对213份鲜食玉米自交系的亲缘关系进行分子评价。研究表明,40对SSR标记共扩增出169个等位基因,每个标记位点等位基因数变幅从2到9个,平均等位基因数为4.2。多态性信息含量(PIC)值范围从0.72到0.91,平均每对引物0.82。基于非加权组平均法(UPGMA)聚类分析将供试玉米自交系划分为3个大类群,第3类群又划分7个亚群,遗传聚类分析结果基本与自交系谱系及来源相符。     

高粱SSR和EST-SSR标记在割手密中的通用性分析

目前, 割手密中开发的分子标记有限, 为增加其分子标记数量, 本研究对高粱分子标记在割手密中的通用性进行分析。选用高粱的 29对基因组 SSR标记和 20对 EST-SSR标记在割手密种质 GSM39中进行筛选, 以评价其通用性。进一步利用 14份割手密材料评价标记的多态性和遗传多样性。结果显示： 70%的 EST-SSR引物在割手密中得到成功扩增, 可用的 EST-SSR引物中多态性比率占 50%。SSR引物在割手密中的通用性比率只有 34.5%, 但多态性比率为 70%。14对多态性引物在 14份割手密中共检测到33个等位基因, 平均观测等位基因数为2.4286, 平均有效等位基因数为1.7, 平均观测表观杂合度为0.544, 平均期望杂合度为 0.3858, Nei’ s基因多样性指数平均值为 0.3716。结果表明, EST-SSR引物的通用性高于 SSR引物, 但 SSR引物的多态性更高。这对割手密遗传多样性研究和比较基因组学研究具有重要意义。     

SSR标记与花生抗黄曲霉性状的关联分析

本文选用100对SSR引物对12个抗感黄曲霉花生品种的基因组DNA进行扩增,结果表明共有41对引物在不同品种间检测出2～4个等位基因,多态性信息量(PIC)为0.153～0.750.供试品种SSR标记基因型与黄曲霉侵染指数间的关联分析表明有5个标记与抗性相关,其中标记pPGSseq19D9与抗性关联度最高,Pearson相关系数达0.913.进一步观察发现pPGSseq19D9的扩增带型能直接区分抗感品种,初步推断pPGSseq19D9可能与一个贡献率较大的抗黄曲霉基因连锁.     

基于菊芋转录组的SSR分子标记开发及鉴定

利用菊芋(Helianthus tuberosus L.)转录组测序获得的63 089条Unigene(45.71 Mb)进行SSR查找分析,共检测出6 635个SSR位点,包含于5 452条Unigene中,出现频率为10.52%,SSR位点发生频率为8.64%,其中SSR位点的主要类型为二核苷酸重复,占总SSR的45.24%,其次为三核苷酸重复。SSR位点中共包含180种重复基序,其中出现频率较高的基序主要有AG/CT、ACC/GGT、ATC/ATG、AAG/CTT。设计36对多态性SSR引物组合进行扩增和多态性评价,其中,20对引物存在多态性差异,占55.56%。利用20对引物对18个菊芋资源样品进行多样性分析,分析表明,有效等位基因(Ne)在SSR位点上变化幅度较小;Shannon指数平均值为0.622;期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)平均值分别为0.434和0.447。系统进化树显示,菊芋资源可从块茎表皮颜色上分为白皮和红皮2大类。此外,从地域来源上进行聚类,能将18份菊芋种质资源聚为5类。以上分析表明,菊芋转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,利用获得的SSR标记可为菊芋及其近缘种的遗传图谱构建、遗传多样性分析、基因组比较研究等提供丰富可靠的标记选择。     

茄子SSR标记在番茄上的通用性分析

微卫星标记(SSR)是分子育种中常用的遗传标记之一,但目前报道的番茄SSR标记并不能满足番茄分子育种的需要,有必要发展出更多的SSR标记,近缘物种转移法是一种发展SSR标记简便快速的方法。本研究分析了茄子SSR标记在番茄上的通用性情况,结果表明:300对茄子SSR引物中有111对能在番茄基因组DNA上扩增出产物,97对引物扩增出的带型在茄子、番茄间相似程度高,标记通用率为32.3%;EST-SSR比基因组SSR的通用性更好,前者通用率为36.6%,后者为30.0%。将这些标记转移到番茄上,能节省开发番茄SSR标记的成本。     

马尾松无性系种子园亲本指纹图谱构建

林木分子指纹图谱是优良林木育种资源的管理、利用和产权保护的重要参考资料。本研究基于SSR和SRAP分子标记技术,对福建省漳平五一国有林场马尾松种子园131个亲本无性系进行了指纹图谱构建。从近缘种的168个SSR标记中筛选出15个多态性高、重复性好、条带清晰的SSR标记,在131个无性系中共检测到55个等位基因,平均每个标记3.67个等位基因,平均有效等位基因数为2.04。其中10个SSR位点组合可有效区分116个无性系,增加剩余5个SSR位点可区分的无性系不再增加,但可将剩下无性系(15个)区分为6个组,每个组含2~5个无性系,在此基础上利用筛选出的2对SRAP标记组合可将15个无性系完全区分,最终构建了种子园131个无性系的DNA指纹图谱。基于个体间的遗传距离可将131个无性系分为8类,为后续无性系间的组配和再选育提供参考。     

棉花SSR分子标记在香蕉中通用性的研究

香蕉栽培品种是由尖叶蕉(Musa acuminata Colla,记为A基因组)和长梗蕉(Musa bilbisiana Colla,记为B基因组)这两个原始野生蕉种内或种间杂交后代进化而成的.目前,香蕉SSR分子标记开发的数量和应用研究非常有限,需要开展其它物种SSR分子标记在香蕉中的通用性研究.棉花(Gossypium spp.)是重要的经济作物,已经从基因组和EST开发了大量SSR分子标记.本研究应用1595对棉花SSR引物首先对A基因组的代表品种贡蕉和B基因组的代表品种野蕉进行转移扩增,得到183对有效扩增的引物.然后以20个香蕉栽培品种和4个野蕉品种对183对有效扩增的引物进行多态性筛选,最后得到111对多态性引物,共扩增到797个等位基因,平均每对引物的等位基因数为7.2.引物多态信息含量(PIC)在0.61～0.91之间.应用非加权类平均聚类方法,在相似系数0.61处将24个品种分为两大类群,类群Ⅰ是以A基因组为主的品种群,类群Ⅱ是以B基因组和A基因组与B基因组杂交的品种群.     

水稻中以遗传多样性分析为基础的分子标记

一系列分子标记系统的有效性允许我们比较其中两种标记系统在估计不同分类单位相互关系时的效率。本研究的目的是用简单序列重复(SSR)标记和随机扩增多态DNA(RAID)标记来评价40个水稻(Oryza sativa L)栽培品种和5个野生近缘种的遗传多样性。用36个十体引物和38个SSR引物对扩增后评价了这些试样的多态性。在40个栽培品种和5个野生近缘种中产生了总共499个RAPD标记，具有90．0％多态性。在所使用的38个SSR引物对中，仅有1个位点即RM115是多态的。     

基于SLAF-seq技术红豆树基因组的SSR位点特征分析

简单重复序列(SSR)广泛存在于基因组中,是亲缘关系分析、DNA指纹图谱构建和遗传多样性研究领域中非常重要的遗传标记之一。红豆树群体已处于濒危状态,且属无参基因组,其近缘种开发的SSR引物亦很少,为满足红豆树遗传多样性研究及制定合理的保护策略,本研究基于SLAF-seq(specific-locus amplified fragment sequencing)技术对天然群体中典型红豆树进行简化测序,利用MISA软件对测序获得所有SLAF片段进行SSR位点搜索,并对SSR位点特征进行统计分析,最后利用Primer Premier 5.0软件进行引物批量设计。与日本晴水稻的测序数据相比,红豆树参考基因组的双端比对效率为90.14%,酶切效率为92.37%,说明SLAF建库正常;测序Q30为92.32%,GC含量为37.17%,说明达到测序要求。本研究共获得6 426 462 reads和592 221个SLAF标签,其中16 653个多态性SLAF标签,含有17 868个SSR位点,平均每6.98 kb就分布有1个SSR位点。不同核苷酸重复类型的基元类型数量及SSR位点数量间差异较大,除单核苷酸外,二、三核苷酸重复类型数量较多,分别占总SSR位点的17.15%和15.02%,其中AT/TA和GAA/TTC基元重复数量最多,分别为1 090个(43.1%)和349个(15.2%)。通过批量引物设计共得到2 817对引物,以二、三核苷酸类型较多,两者所占比例高达94.8%。结果表明:SLAF-seq技术可以很好的应用于红豆树(无参基因组)SSR位点的开发,基于简化基因组测序数据发掘的SSR位点能够为SSR分子标记开发提供信息,并有助于后续群体遗传多样性和交配系统分析等。     

普通菜豆基因组SSR标记开发及在豇豆和小豆中的通用性分析

分子标记具种属间通用性可提高其利用效率,并降低标记开发成本。本研究基于Roche 454超高通量测序技术获得普通菜豆基因组测序结果,共开发了560个普通菜豆基因组SSR标记。利用2份普通菜豆品种对标记进行初步筛选,有421个标记能够有效扩增。用新开发的标记分析16份豇豆和16份小豆的通用性。结果显示,185个普通菜豆基因组SSR标记在豇豆中能有效扩增,通用性比率为43.9%;161个SSR标记在小豆中能有效扩增,通用性比率为38.2%;在豇豆和小豆中都能获得有效扩增条带的标记共138个;并且普通菜豆基因序列SSR标记在豇豆和小豆中的通用性比率高于基因间序列SSR标记。通用性标记的多态性分析表明,豇豆和小豆的多态性比率分别为34.0%和24.8%;且豇豆和小豆中基因间标记的多态性都比基因内标记的多态性高。上述通用性标记为豇豆属作物的多样性评价、连锁图谱的构建及基因定位等方面的研究提供了便利。     

绿豆SSR标记的开发及遗传多样性分析

SSR标记以其数量丰富、多态性好、共显性遗传等优点在基础研究和育种工作中发挥了重要作用,但目前绿豆基因组中的SSR标记依然较少。本研究将磁珠富集法和测序技术相结合高通量检测绿豆基因组SSR位点,鉴定出3,275,355个SSR位点,开发了2742个SSR标记。选取其中157个SSR进行PCR验证,发现有90个(57.33%)标记在10份材料中表现出多态性。挑选40个条带清晰、多态性高、染色体上均匀分布的标记对90份绿豆资源进行遗传多样性分析,单个位点检测到的等位变异数为2～8个,平均为3.0个,有效等位基因数为1.31～4.21个,平均为2.16。Nei’s基因多样性指数在0.23～0.76之间,平均为0.51。多态性信息含量为0.22～0.72,平均为0.43。聚类分析将90份材料分为2个类群,包含4个组。第I组主要由北方资源组成,第Ⅱ组种质来源较为分散,第Ⅲ组主要由山东的资源构成,第Ⅳ组包含多数河北的种质资源。本研究开发的多态性SSR标记不仅可以用于绿豆种质资源的遗传多样性分析,也将在高密度遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助育种中发挥重要作用。     

基于菜心(Brassica campestris)基因组Survey测序开发多态性SSR标记

为解决菜心SSR标记数量不足、已开发的位点多态性差等问题,本研究利用高通量测序技术,对‘四九-19’和‘3T6’两份菜心材料进行基因组Survey测序,规模化开发多态性SSR标记。两个菜心材料分别获得55 649 657个和59 300 433个Clean reads,分开拼接组装得到430 483个和499 876个Contig。在两个材料的Contig中搜索到共有的SSR位点为30 696个,其中以二和三核苷酸重复基序最为丰富,占总SSR位点的67%。分析比较发现,3 652个(12%) SSR位点在两份测序材料间具有潜在多态性,随机挑选50个SSR位点进行PCR扩增验证,48对(96%)引物在4份菜心材料中扩增出清晰的条带,其中31对(62%)引物在两份测序样品间具有多态性,19对(38%)引物在另两份菜心材料间具有多态性。结果表明,利用基因组Survey测序能开发SSR标记和开发具有多态性的SSR标记,本研究开发的多态SSR标记将进一步为菜心分子标记的发展和应用提供基础。     

马尾松基因组SSR标记在松属其他树种中的通用性分析

SSR标记是林木种内遗传多样性及种质鉴别的重要分子工具,而通用性SSR标记可有效解决近缘物种标记不足、开发成本高等问题。本研究检测并分析了基于马尾松基因组测序结果开发的22个SSR多态性标记,在湿地松、白皮松及黄山松等7个松属树种中的通用性(可扩增性及多态性)。结果显示:参试标记在湿地松、白皮松、华山松、加勒比松、油松、黄山松及细叶云南松中的有效扩增率分别为68.18%、31.82%、36.63%、63.64%、100%、100%及100%;对以上7个树种各随机抽样6个植株(实生苗)进行扩增多态性初步检测,多态性标记占有效扩增标记的比例分别为86.67%、71.43%、25.00%、78.57%、90.91%、95.45%及100%。研究结果表明该22个标记绝大部分可应用于参试树种(尤其是油松,黄山松及细叶云南松)的遗传多样性及分子标记辅助育种研究中。     

基于近缘种微卫星引物的栓皮栎SSR标记开发及群体检测

SSR标记是研究栓皮栎在天然资源锐减下群体遗传变异与进化的有效工具。为解决栓皮栎未建立DNA序列库而使得现有SSR标记数量相对不足的问题,本研究通过比较无梗花栎、蒙古栎、夏栎、麻栎、辽东栎5个栎属近缘种的62对微卫星引物在栓皮栎的扩增通用性,从而进一步获得新的栓皮栎SSR标记。62对SSR引物中有41对在栓皮栎中有稳定的PCR扩增,总的通用性比例占66.1%。其中,仅比较各物种基因组开发SSR引物,夏栎的微卫星引物通用性最高,占80%。随后,采用3个栓皮栎群体138个个体开展引物多态性检测,最终获得17对具有较高多态性SSR引物。各引物检测的等位基因数(Na)为4~14个,平均7.8个;17个位点中有15个为高度多态性位点(PIC0.5),其中多态位点大于0.8的5对引物来自夏栎(2p24,FIR053)、辽东栎(E11~12)、蒙古栎(DN726,DN717)。本研究可为开展栓皮栎群体遗传学的深入研究提供了更多的SSR标记选择。     

基于ISSR和AFLP标记开发甜菜 SSR 引物的研究

本研究以ISSR-PCR和AFLP标记原理为基础,介绍一种新的分离甜菜基因组微卫星引物的方法。首先对甜菜基因组DNA进行酶切并连接已知序列的接头,构建基因组DNA酶切文库,同时用一个或两个ISSR引物,扩增文库中两端含微卫星序列片段并进行克隆测序,根据测序结果设计微卫星序列间的IP1引物和IP1与微卫星序列间IP2 引物;再根据侧翼序列克隆原理,采用巢式PCR进行基因组步移,扩增IP2引物下游序列,根据巢式PCR产物测序结果,设计微卫星序列另一侧的引物IP3 ,IP2和IP3即为SSR标记引物,对获得的SSR引物进行PCR验证,结果表明SSR引物产率为16%,本研究获得的SSR引物具有较高的多态性,对于后续的遗传多样性检测和遗传连锁图构建具有重要意义。     

基于简化基因组的甜叶菊分子标记开发

本研究旨在筛选和开发具有多态性的甜叶菊基因组分子标记。选取4个甜叶菊品种为材料,利用简化基因组测序技术(RAD-seq)开发SSR和SNP标记。开发并验证了149对多态性丰富、重复性好、特异性高的简单重复序列(SSR)和4组功能性的SNP标记,开发的多态性基因组分子标记中包含了甜叶菊糖苷合成途径关键基因的新标记StKASPSNP-7。验证了基于KASP技术开发甜叶菊功能SNP标记的可行性,为甜叶菊遗传图谱构建、分子鉴定奠定了基础。本研究开发的SSR和SNP标记可应用于甜叶菊的遗传图谱分析、品种真实性的高效快速鉴定以及高糖苷含量新品种的开发。     

星油藤转录组SSR序列特征分析及其分子标记开发

基于星油藤(Plukenetia volubilis L.)转录组信息,分析其表达序列标签-简单序列重复(expressed sequence tag-simple sequence repeat, EST-SSR)并设计引物进行验证,为星油藤的SSR分子标记开发提供数据支持。本研究利用MISA软件对星油藤雌雄花序芽转录组测序所获得的57 664条Unigenes进行分析,共检测出10 572个SSR位点;其中8 825条Unigenes分布有SSR位点,占总Unigenes的15.30%。SSR位点的平均分布频率为每5.34 kb出现1个SSR位点。各类型的SSR位点共有154种,其中单核苷酸重复(40.48%)、二核苷酸重复(25.82%)和三核苷酸重复(28.89%)为主要的重复类型,A/T、AG/TC和AAG/CTT分别为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸类型中主导的重复基序。利用Primer 3.0设计EST-SSR引物,并随机挑选75对SSR引物,以星油藤及其2个近缘种(亚洲星油藤和大果星油藤)为材料进行筛选验证,其中31对引物可进行有效扩增,并最终获得7对在3个物种间具有多态性的引物。本研究结果表明,星油藤转录组测序产生的Unigenes序列信息作为开发SSR分子标记是可行的,开发的这些SSR分子标记可用于星油藤及其近缘种的遗传多样性评价、种质资源鉴定和分子标记辅助育种等研究。     

甜瓜SSR标记在葫芦科不同作物间的通用性分析

微卫星标记(SSR)在近缘物种间具有通用性,因其高效率、低成本可广泛用于跨物种间的遗传多样性分析、基因定位和图谱构建等。本试验基于甜瓜基因组测序结果开发了120对SSR标记,研究其在8种葫芦科作物间的通用性及作物内的多态性,并利用NTSYS软件分析37份不同瓜类作物材料间的遗传多样性。结果显示,114对标记均在甜瓜基因组中得到有效扩增,黄瓜中有108对标记有效扩增,通用性比率为94.7%,南瓜中能有效扩增标记最少,其通用性比率也达到了41.2%,在8种葫芦科作物间均通用的标记有29对;通过对通用性标记的多态性分析表明,甜瓜多态性比率最高为61.4%,西瓜、黄瓜、苦瓜、冬瓜、西葫芦、南瓜和丝瓜多态性比率分别为32.5%、14%、4.4%、8.8%、3.5%、13.2%和11.4%;不同作物间的平均遗传相似系数在0.70~0.83之间,其中甜瓜和黄瓜平均遗传相似系数较小,亲缘关系较近,西葫芦和南瓜间的平均遗传相似系数最小,亲缘关系最近。这些通用性标记将有利于提高葫芦科作物整体分子生物学研究水平。     

基于ISSR和AFLP标记开发甜菜SSR引物

基于AFLP和ISSR标记原理,采用基因组步移技术,建立了一种新的分离甜菜基因组微卫星引物的方法。具体步骤为:(1)构建基因组DNA限制性内切酶文库,ISSR引物扩增文库中两端含微卫星序列的片段并进行克隆测序,根据测序结果设计微卫星序列间的引物IP1和IP2;(2)巢式PCR进行基因组步移,扩增IP2引物下游序列并测序,进而设计微卫星引物IP3,引物IP2和IP3即为SSR标记引物。对获得的SSR引物进行PCR验证,结果表明,SSR引物产率为16%,研究获得的SSR引物具有较高的多态性,对于后续的遗传多样性检测和遗传连锁图构建具有重要意义。     

基于RAD-seq的苦草属(Vallisneria) SSR标记开发

苦草(Vallisneria)隶属于水鳖科(Hydrocharitaceae),是水域生态修复的先锋物种。为了对苦草属植物进行比较全面的SSR信息分析,本研究基于RAD-seq (restriction-site associated DNA sequencing)简化基因组测序技术获得了苦草的简化基因组序列信息,并开发了SSR分子标记与引物设计。在所得序列中共检测到366个SSR位点,成功设计出引物的有355个,其中二碱基重复基序数量最多,占总数的59.56%,通过筛选和验证,最终确定了23对具有多态性的SSR引物。Genepop软件分析结果显示,这23个位点的等位基因数均值为3.26,多态性高且不连锁(P0.05);4个位点在多数群体中偏离哈迪温伯格平衡(P0.01)且纯合子与杂合子比例相当(观测杂合度均值0.460),近交系数高(Fis均值0.880),可能是因为单个群体采样集中,且由于苦草属植物同时具备无性、有性两种繁殖方式中的无性繁殖所致。