组培苗百合种质资源ISSR分析

本研究应用ISSR分子标记对日本百合、荷兰百合以及湖北野生百合共34份组培苗材料进行了遗传多样性分析。从40条引物中筛选出4条重复性好,条带清晰的引物进行PCR扩增,共扩增出多态性条带76条。供试百合材料的观察等位基因数(Na)为2,有效等位基因数(Ne)为1.2623,Nei's(1973)基因多样性指数(H)为0.196 3,Shannon信息指数(I)为0.338 8。湖北野生百合遗传多样性较高,日本百合和荷兰百合相对较低。根据标记分析结果,基于供试样品间遗传距离,采用UPGMA分析方法构建了聚类图,对不同来源百合样品的亲缘关系进行了初步分析。     

木荷1代育种群体遗传多样性分析

木荷为我国亚热带地区主要的珍贵优质阔叶用材树种和生态防护树种.利用筛选的14对多态性强的SSR引物,对木荷1代育种群体中来自15个产地133个亲本进行遗传多样性分析,为其优异种质资源保存、杂交亲本选配及新种质创制提供科学依据.结果表明:14对引物共扩增86个位点,每对引物检测到的等位基因数(Na)变异范围为2～11个,平均等位基因数(Na)为6.14个,平均有效等位基因数(Ne)为3.23个,平均观察杂合度(Ho)为0.572 0,平均Shannon信息指数(I)和平均Nei's基因多样性指数(Nei)分别为1.224 7和0.599 0,说明木荷1代育种群体具有丰富的遗传多样性,其中,福建建瓯产地遗传多样性最高,浙江遂昌产地遗传多样性最低.木荷1代育种群体中成对亲本间遗传距离为0.023 3～1.633 8,平均为0.6067.不同产地遗传多样性与纬度呈显著的负相关关系(r=-0.5162,p=0.048 9).通过UPGMA聚类,可将133个育种亲本分成3个类群,其中,类群3又分为4个亚类群.木荷亲本选配时,应充分考虑优树的产地来源.     

基于SSR分子标记的枸杞遗传多样性研究

【目的】使用黑果枸杞的转录组数据开发适合枸杞的EST-SSR引物,用于分析评价枸杞品种和种质的遗传多样性,为黑果枸杞种质资源评价和新品种培育提供理论依据。【方法】基于NCBI公共数据库已经发表的黑果枸杞果实转录组数据,分析得到枸杞的EST-SSR分子标记,合成了符合设计标准的182对EST-SSR引物,经过扩增和多态性筛选后,将多态性好的引物用于30份枸杞材料的遗传多样性分析。【结果】在182对引物中,有176对引物可以扩增出条带,共筛选出20对多态性好、有特异性的引物,其多数引物扩增条带数为2～8条。使用20对引物在30份枸杞材料中共扩增得到121条条带,平均每对引物扩增出6.05条,有效等位基因数(N_e)的均值为1.473 1个,Nei’s多样性指数(H)的均值为0.291 7,Shannon信息指数(I)的均值为0.451 7,多态性信息含量(PIC)均值为0.667,30份材料的遗传相似系数为0.459 2～0.991 8,表明品种间具有较丰富的遗传差异。聚类分析结果表明,30份枸杞材料被分为6个组,黑果枸杞与红果枸杞明显归于不同类型,不同种源地的黑果枸杞可以明显区分,相同省区或相近地区的材料多聚在一组,由此推测,这与其种质遗传成分具有一定的相似性有关。整体聚类分析结果与供试材料来源信息基本对应。【结论】红果枸杞栽培品种之间的遗传距离较小,甘肃的黑果枸杞与青海、新疆的黑果枸杞材料之间其遗传多样性均存在较大差异,利用黑果枸杞转录组数据开发出的SSR分子标记,不仅适用于枸杞的遗传多样性研究,还可适用于黑果枸杞遗传多样性的分析与评价。     

楸树优良种质资源的AFLP遗传多样性分析

为研究44份楸树种质资源的遗传多样性及亲缘关系,利用AFLP分子标记技术,对采自鲁豫地区的44份楸树优良种质进行了分析。结果表明:筛选出的8对PstI/MseI引物组合从44份楸树种质中共扩增出1087条清晰条带,其中多态性条带(NPB)1043条,多态性比率(PPB)达到95.60%。平均每对引物可扩增出135.88条带和130.38条多态性带。每个位点的平均有效等位基因数(Ne)、Nei’s平均基因多样性(H)、Shannon平均信息指数(Ⅰ)分别为1.3210、0.2003和0.3204,且8对引物组合共产生261条特异性条带,表明楸树资源间具有丰富的遗传多样性。通过计算种质间遗传相似系数和进行UPGMA聚类分析得出,各种质材料间的遗传相似性系数在0.5022~0.7919间,平均为0.6527。以遗传相似性系数0.65为界44份楸树种质可划分为5组,其中第1组包括15个山东种质和2个河南种质;第2组包括18个山东种质和3个河南种质;第3组包括3河南种质;第4组包括1个河南种质;第5组包括2个河南种质。这表明不同地理生态条件造就了各种质材料间丰富的遗传多样性,其遗传多样性以及亲缘关系与其地理分布并不完全一致。综上,AFLP标记技术能较好的揭示楸树种质资源的遗传多样性和亲缘关系,可为楸树优良种质资源的收集、鉴别及利用提供参考依据。     

富民枳种质资源的SSR遗传多样性研究

以野外已经灭绝的极小种群植物富民枳为对象,基于当前建立的种质资源收集圃开展群体遗传分析研究,探讨种质资源收集保存和野外回归的有效途径,为极小种群植物的拯救保护提供科学依据。利用毛细管电泳检测,从已发表的51个柑橘属SSR引物中,筛选出特异性高和多态性好的,对采集自10个种质资源收集地的170份富民枳样本进行遗传多样性分析,采用POPGENE、PIC_Calc、Populations、Fig Tree和Origin软件分别进行遗传参数估计、引物多态性信息含量计算、邻接树构建和聚类图的绘制。结果显示:SSR引物的多态性信息含量(PIC)平均为0.337 8;Shannon信息指数(I)平均为0.642 8;有效等位基因数(Ne)平均为1.798 7;Nei’s遗传多样性指数(Nei)平均为0.430 0;平均期望杂合度(He)为0.430 0;平均观测杂合度(Ho)为0.568 7。聚类分析显示,170个富民枳样本共聚类了65个分支末梢,属于同一个分支末梢的被默认为同等的遗传关系,我们称这65个样本为"有效样本"。综合评价结果表明:富民枳现存种质资源的遗传多样性水平较低,只有C2和C7在遗传水平上的保护是有效的,即有效样本量大于10,Shannon信息指数又达到该物种遗传多样性水平的90%以上。本研究结果为该物种有效的遗传管理奠定了理论基础。     

珙桐天然种群遗传多样性的ISSR标记分析

利用ISSR分子标记分析来自11个天然珙桐种群的遗传多样性。从100条引物中筛选出5条引物能扩增出稳定、清晰且具多态性的条带,共扩增出77个条带。其中74个为多态,多态条带百分率(PPB)为96.10%;各种群PPB值为37.66%～63.64%,平均为54.07%。种内Shannon多样性指数(HSP)为0.4849,种群内Shannon多样性指数(HPOP)为0.1886～0.3274,平均为0.2774。这表明珙桐在物种和种群水平上均维持较高的遗传多样性。分子方差分析显示,种群间与种群内遗传变异分别占总遗传变异的46.22%,53.78%,种群间呈高度遗传分化。种群间遗传距离与对应的地理距离呈显著正相关(r=0.546,P<0.01)。UPGMA法聚类分析将11个珙桐种群分为3组。研究结果为珙桐遗传资源保护策略制定提供有价值的种群遗传学信息。     

金银花ISSR分子标记及遗传多样性分析

以湖南、山东、河南的22个金银花主要栽培品种为材料,利用ISSR分子标记对22个金银花品种进行了遗传多样性分析.结果表明:从100条ISSR引物中筛选出10条能够扩增出清晰、稳定条带的引物;这10条引物对22个金银花品种基因组DNA扩增,共扩增出108条带,其中多态性条带96条,多态性条带比率为88.89%;22个金银花品种间的遗传相似性系数范围在0.41~1.00,平均遗传相似性系数为0.68.利用U PGM A进行系统聚类分析,22个供试金银花品种划分为2大类,第1类为忍冬种群,第2类为灰毡毛忍冬种群,每一大类又分为北方种群与南方种群.而且主成分分析结果支持以上的聚类分析结果.可见,利用ISSR标记可有效地分析金银花种质资源的遗传多样性,为金银花品种鉴别、分类、种质资源的有效利用提供理论依据.     

基于SSR标记的木荷核心种质构建

【目的】通过对比分析与评价以确定木荷核心种质构建的最适取样策略和比例,并构建木荷核心种质;在此基础上,进一步建立核心种质分子身份信息,为木荷种质资源的深入研究和加强利用、发掘优异基因资源提供理论依据和核心材料,同时也可为其他多年生木本植物核心种质的构建提供参考。【方法】利用13对SSR引物,以来自7个省(市)29个地区的754份木荷种质资源为材料,利用M策略(M)、随机取样法(R)、遗传多样性最大化法(SAGD)和等位基因最大化法(SANA)分别构建核心种质。采用等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)和Shannon’s信息指数(I)等遗传多样性指标进行比较分析来确定最适合的构建方法。【结果】13对SSR引物共检测到128个等位基因(Na),平均有效等位基因数(Ne)为3.47,Shannon’s信息指数(I)为1.39,表明木荷种质资源具有丰富的遗传多样性。SANA、SAGD和M策略构建的核心种质均优于R策略。SANA和SAGD法抽取的核心种质对原有种质均具有较好的代表性,但等位基因保留率较低。M策略构建的核心种质等位基因(Na)保留比例明显高于其他3种策略所构建的核心种质。根据遗传多样性参数综合考虑,同时考虑抽样数量,M策略构建的核心种质能以最小的取样量、最大程度地保留原有种质的遗传多样性,为最优的取样策略。采用主坐标分析法显示,M策略构建的核心种质能够较全面地代表木荷种质资源的遗传多样性,利用该策略得到的115份木荷核心种质,保留了原有种质15.3%的种质材料,等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)和Shannon’s信息指数(I)的保留率分别达到93.8%,115.6%和109.9%。依据13对SSR引物的扩增数据,经过多态性谱带的有序编码转换,构建了115份木荷核心种质的特异分子身份信息,置信概率达到99.99%,具有有效性和唯一性。【结论】M策略是较适宜的构建木荷核心种质的方法,构建的115份核心种质能最大程度代表木荷种质资源的遗传多样性,同时,本研究所采用的方法对其他多年生木本植物核心种质的构建具有重要的参考价值。     

基于SSR荧光标记的白蜡核心种质构建

白蜡为中国北方重要的盐碱地造林树种,研究其遗传多样性,进一步构建核心种质,对白蜡优异种质的筛选及开发利用具有重要作用,为广泛开展白蜡种质资源的保存评价、挖掘优异基因资源提供核心材料,同时也为白蜡育种提供优良基因资源。本研究运用SSR标记的方法,选取田间表型性状差异较大的4个白蜡品种华雄、鲁蜡5号、金叶白蜡和金枝白蜡,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳从500对SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的42对引物。从筛选出的每对引物5′端添加荧光标记后,采用毛细管法通过DNA分析仪检测202个样品不同等位变异的扩增片段,从42对SSR引物中筛选出17对扩增稳定的引物,建立基于高通量荧光SSR标记的白蜡种质鉴定体系。研究了来自全国22个地区的具有代表性的202份白蜡种质资源的遗传多样性,通过R语言包Genetic Subsetter构建出了40份白蜡核心种质。结果表明:选用的17对引物都表现出多态性,共检测出142个等位变异,平均每对引物等位基因数为8.353个;平均有效等位基因数为3.342;平均多态性信息含量为0.635。可见白蜡属植物种间变异较大,具有丰富的遗传多样性。构建了40份白蜡核心种质,占原始种质的20%,t检测表明,所构建的核心种质遗传多样性丰富,其代表的遗传多样性指标与原始种质资源差异不显著,说明获得的核心种质资源能够充分、最大程度地代表原始种质。研究结果为白蜡种质资源的收集、保护、评价及利用提供了宝贵的理论依据和物质基础。利用17对高效引物构建了白蜡属植物SSR高通量鉴定体系,构建的40份白蜡核心种质能够最大程度的代表其遗传多样性。     

石蒜和忽地笑ISSR分子鉴别及其遗传多样性研究

本文应用6条ISSR引物对石蒜和忽地笑11个种群共279个样本进行试验,欲从分子水平上研究其遗传差异,并对其遗传多样性和遗传结构等方面进行研究。6条引物共扩增出62个条带,其中多样性条带为60条,多态性可达96.8%。其中有5条引物可以扩增出鉴别石蒜和忽地笑的特异性扩增条带,共计11条,其中4条为石蒜种群特有,7条为忽地笑种群特有,从而将二者鉴别出来。另外石蒜和忽地笑种群多态位点百分率(PPB)分别为95.2%和58.1%,Nei’s基因多样性(H)分别为0.297和0.157,Shannon多样性指数(I)分别为0.454和0.248。石蒜和忽地笑种群的基因分化系数Gst分别为0.374和0.457,说明其天然种群的大部分变异(62.6%和54.3%)存在于种群内。石蒜和忽地笑种群的基因流Nm分别为0.836和0.593,比较小。UPGMA聚类结果显示,8个石蒜种群聚为一类,然后与3个忽地笑种群最后聚在一起。     

沙地云杉及其近缘种遗传多样性研究

应用ISSR分子标记技术,对沙地云杉与近缘种的种间遗传多样性进行研究,进而分析种间的亲缘关系。试验筛选出18个引物对红皮云杉、嫩江云杉、长叶云杉、粗枝云杉、白杄云杉和沙地云杉6个种进行扩增,获得171条清晰谱带,其中多态性谱带131条,多态位点百分率(PPB)为77.78%。通过POPGENE32分析表明:观察等位基因数(Na)为1.7778、有效等位基因数(Ne)为1.4803、Nei's基因多样度(He)为0.2853、Shannon多态性信息指数(I)为0.4269。采用UPGAM法聚类分析表明,6种云杉中,沙地云杉与白杄云杉亲缘关系最近,红皮云杉与嫩江云杉亲缘关系相对较近。研究结果可为云杉属的遗传评价、系统进化、物种鉴定和种间杂交育种提供参考。     

14个油茶良种遗传多样性的SRAP分析

对14个油茶良种进行SRAP标记(序列相关扩增多态性)的遗传多样性分析。采用改良CTAB法提取的油茶叶片基因组DNA为模板,利用优化的SRAP-PCR反应体系,从16个正向引物和20个反向引物中筛选出条带特异、多态性好、稳定性高的8对引物组合。利用这些引物组合对14个油茶良种扩增出65条清晰可重复的条带,其中22条是多态性条带,多态性条带百分率为33.85%。通过生物学软件对所得数据进行遗传学分析,计算出遗传相似系数,绘制出分子聚类图,为油茶良种的后续分子鉴定及分子育种提供了科学基础。     

基于SRAP分子标记的广宁红花油茶种质资源遗传多样性研究

利用SRAP分子标记建立广东省4个种群153个单株的广宁红花油茶种质资源遗传多样性评价体系,从594对引物组合中最终选出13对引物,结果表明:13对引物组合共扩增出206条带,平均每对引物组合获得15.85条,多态性条带为187条,多态性条带比率(PPB)为90.78%。种群Nei's基因多样度(h)、Shannon多样性指数(I)、多态性位点百分比(PPL)变化范围分别为0.217 9~0.356 3,0.321 7~0.524 8及58.25%~92.72%,平均值分别为0.307 8,0.456 3及83.62%,表明广宁红花油茶具有丰富的遗传多样性。聚类分析表明,当阈值为0.93时,可将广宁红花油茶4个种群分为2大类,广东清远单独成为一类,第二类包括广东广宁县,广东增城,广东云浮。广东云浮与广东增城遗传距离为0.019 3,遗传距离最小,说明二者的亲缘关系最近。AMOVA分子变异方差分析显示,在广宁红花油茶总的遗传变异中,种群内占95%,而种群间仅占5%。     

微卫星DNA在分析核桃遗传多样性上的应用

研究不同核桃品种的遗传多样性,为今后新品种的培育和种质创新提供理论依据,以西北农林科技大学资源苗圃的18个核桃品种(包括3个实生优系)嫩叶做材料,选用SSR分子标记技术对其进行了遗传多样性研究。建立了最适PCR反应体系,从27对引物中筛选出多态性强重复性好的12对引物,共检测出174条条带,其中91条呈现多态性,多态性条带的比例平均为67.82%,平均每条引物扩增出多态性位点9.8个。新疆2号与辽宁4号的相似系数最大(0.803 6),青林和西林2号最小(0.159 4)。多态信息含量(PIC)变化范围在0.742 2~0.896 2,平均值为0.815 0,其值均大于0.500 0。基于遗传相似性系数的UPGMA聚类结果表明,在遗传相似系数阈值为0.39左右可将供试品种分成4大类。以上说明12条引物扩增的位点均表现出高度多态,同时表明供试样品遗传资源非常丰富,可作为育种来源。     

广西火桐自然种群和迁地保护种群的遗传多样性比较

采用ISSR标记方法,对广西火桐Erythropsis kwangsiensis 10个自然种群和1个迁地保护种群的遗传多样性和遗传结构进行了分析和比较。结果表明:用10个引物从广西火桐总DNA中共扩增出60条带,其中多态性条带51条。自然种群中以维新种群的遗传多样性最高,而三叠岭瀑布种群最低。自然种群的总遗传变异Ht为0.281 5,种群内遗传变异HS为0.076 4,种群间遗传变异为0.205 1,基因流为0.183 2。迁地保护种群的HEt和HES均为0.118 8。自然种群间存在一定程度的遗传分化(Gst=0.731 9),种群间变异占主导地位。合并后的自然种群的多态性条带百分率(RPPB)、Nei’s多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)均高于迁地保护种群,分别为85.00%和31.67%、0.284 1和0.118 8、0.428 5和0.175 7。研究结果表明:广西火桐迁地保护种群的遗传多样性较低,未能涵盖整个种群。建议从多个自然种群中收集种子,尽可能多的采集样本,分区育苗种植,以增加遗传多样性水平。     

仙茅属13个种群遗传多样性ISSR分析

为了解我国仙茅属植物种质资源分布情况及其亲缘关系,利用ISSR技术对来自湖南、广西、四川、云南、江西的13个种群的134份野生样本的遗传多样性进行了研究。利用筛选出的15条引物共扩增出256条清晰、重复性好的条带,多态性条带百分比达到91.79%;在种内水平上,多态性位点百分比为4.69%~29.30%,Shannon信息指数为0.028 3~0.160 5。13个种群中遗传多样性最高的为四川宜宾种群,多态性位点百分率为29.30%,Shannon多样性指数为0.160 5;云南9号种群遗传多样性最低,多态性位点百分率为4.69%,Shannon多样性指数为0.028 3。13个种群之间的遗传距离为0.187 1~0.513 1。根据遗传距离进行UPGMA聚类分析,13个种群共聚为2大类,四川宜宾与江西武功山种群最先聚在一起,二者的亲缘关系最近;广西雅长与四川盐边的种群聚在一起,说明二者亲缘关系较云南的较近。     

入侵植物光梗蒺藜草ISSR遗传多样性分析

利用ISSR分子标记技术,分析了光梗蒺藜草在内蒙古地区分布的14个地理种群的遗传多样性及遗传分化。结果显示,在14个种群285个个体中,4个引物共扩增出37个位点,共393条带,其中有289条是多态性条带,多态条带百分比为73.35%,Shannon指数(I)和Nei指数(H)分别为0.5177和0.3450,说明光梗蒺藜草在物种水平上具有较高的遗传多样性。种群水平上Nei遗传分化系数(Gst)为0.3600,表明36%遗传变异分布于种群间。种群间基因流(Nm)为0.8889。光梗蒺藜草种群间的遗传相似性较高,平均为0.7452;遗传距离较小,平均为0.2564。利用UPGMA法对14个种群进行聚类分析,光梗蒺藜草14个种群分为3类。根据各个种群遗传多样性参数的分布特点,判断光梗蒺藜草入侵地点为通辽科左后旗,随牛羊反复向周边旗县扩散和入侵。     

基于微卫星DNA标记分析刺槐叶瘿蚊遗传多样性指数与样本量的相关性

[目的]探讨基于微卫星标记分析刺槐叶瘿蚊遗传多样性指数与样本量的相关关系。[方法]设置了12个样本量梯度,选取11对微卫星引物分析了我国刺槐叶瘿蚊5个种群的遗传多样性指数。[结果]表明,样本量的大小与平均等位基因数(Na)呈显著正相关,与有效等位基因数(Ne)呈中度正相关,与观测杂合度(Ho)呈负相关,而与期望杂合度(He)、Nei’s遗传多样性指数(H)和多态信息含量(PIC)没有明显相关性。此外,当样本量小于25时,随着样本量的增加,有效等位基因数增幅明显,观测杂合度起伏变化较大,但当样本量大于30时,随着样本量的增加,上述两个指数增(降)幅度平缓。[结论]在利用微卫星DNA标记对我国刺槐叶瘿蚊种群的遗传多样性研究中,选取的最适样本量应为25～30,分析的最适遗传多样性指数应为期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数和多态信息含量。该研究结果将为我们后续研究提供科学数据,并有助于分析其他入侵昆虫种群遗传结构的研究,同时可为其他双翅目昆虫的遗传多样性研究提供样本量参考。     

基于马尾松反转录转座子序列的IRAP分子标记开发及应用

[目的]为了丰富马尾松遗传信息,开发更多适用于马尾松的新型分子标记。[方法]依据马尾松Ty1-copia类型和Ty3-gypsy类型反转录转座子RT序列的保守区域设计引物,建立了马尾松IRAP-PCR技术体系并以12个基因型个体为材料进行验证。[结果]42条引物中筛选出多态性丰富、重复性好的29条进行PCR扩增,共获得227条谱带,其中多态性条带207个,多态性比例为91.19%,平均观测等位基因数(Na)为1.911 9±0.284 1,有效等位基因数(Ne)为1.468 0±0.288 2,Nei’s基因多样性指数(H)为0.291 1±0.144 9,Shannon’s信息指数(I)为0.447 2±0.195 3;利用引物P-12、P-15或R-1,可以将栽培种与无性系两类区分开;P-2可作为核心引物,能将12份供试材料有效区分开来;采用IRAP标记构建了供试种质的DNA指纹图谱;供试种质的遗传相似系数为0.46 0.69,以相似系数为基础,进行UPGMA聚类分析,以0.57为阈值可将供试种质分为三类,其中无性系内不同材料间也存在较大的遗传变异。[结论]IRAP分子标记能有效地用于马尾松种质的鉴别与亲缘关系分析等相关研究。     

不同引种黑莓品种的遗传多样性分析

【目的】开发适于黑莓Rubus spp.的EST-SSR引物,用于品种和种质的遗传多样性评价分析。【方法】基于前期获得的黑莓转录组数据,分析得到黑莓EST-SSR分子标记,筛查符合要求的SSR序列,设计合成127对较理想的EST-SSR引物进行扩增和多态性引物筛选,利用多态性好的引物用于18个引种黑莓栽培品种的遗传多样性分析。【结果】在127对引物中有125对可扩增出条带,有特异条带且大小符合预期的引物共有50对,50对引物中有45对具多态性的引物,占引物总数的36%,多数引物扩增的位点数为2~5。使用45对引物检测18个黑莓供试品种基因组DNA的多态性,共检测到191个等位基因变异,平均每个位点有4.24个等位基因,位点多态性信息含量为0.427~0.893,平均值为0.692。多态性最好的引物为Rh121,检测到8个等位基因,其次是Rh114和Rh118,均检测到7个等位基因。18份材料的遗传相似系数为0.49~0.88,表明品种间具有较丰富的遗传差异。利用UPGMA聚类,将18份种质分为3个类群,其中四倍体和多倍体黑莓品种明显归为不同类型,四倍体黑莓分为2类,相似育种产地的品种多聚在一起,推测与其品种遗传种质成分具一定相似性有关。【结论】EST-SSR标记可应用于黑莓品种种质遗传多样性分析,目前引种黑莓种质的遗传基础相对较窄。