基于EST-SSR的广东与广西茶树资源遗传结构和遗传分化比较分析

 【目的】通过揭示茶树资源遗传多样性、遗传结构和遗传分化关系,为资源的有效保护和充分利用提供理论依据。【方法】利用109对核心EST-SSR标记对广东、广西的105份茶树核心资源进行遗传多样性和遗传分化比较分析;同时对广东和广西资源组群间、组群内白毛茶和茶种群间、种群内进行AMOVA分子方差分析,进一步剖析遗传结构,并绘制群体遗传结构图。【结果】109对核心EST-SSR标记共检测到435个等位基因,平均等位基因（NA）3.99个,平均有效等位基因（NE）为2.12,平均Nei's基因多样性（H）为0.59,平均观测杂合度（Ho）为0.32,平均期望杂合度（He）为0.46,平均多态性信息含量（PIC）为0.56。广东茶树资源遗传多样性的上述6个参数均小于广西茶树资源。广东白毛茶NA和H低于广东茶,NE、He、Ho和PIC与茶较为接近;广西白毛茶NA大于广西茶,但是NE、He和H低于茶。F-统计量分析表明白毛茶与茶种群内近交系数（Fis）、种群间近交系数（Fit）和种群遗传分化（Fst）都较低,基因流（Nm）都较高。广东白毛茶与广西白毛茶Fst为0.04,基因交流相对较低为6.26。AMOVA分析显示组群间遗传变异为3.09%,组群内种群间遗传变异为2.22%,种群内遗传变异为94.69%。群体遗传结构显示105份茶树资源可分为3个类群,类群Ⅰ由6份选育品种组成;类群Ⅱ由43份广东资源和16份广西资源组成;类群Ⅲ包括广西36份和广东4份资源。【结论】广东茶树资源遗传多样性程度低于广西。广东白毛茶遗传多样性比广东茶丰富,种群遗传分化低,存在较频繁的基因交流。广东白毛茶遗传多样性低于广西白毛茶,遗传分化相对较高,基因流较低。AMOVA分析显示遗传变异主要分布于广东、广西茶树资源群体内。     

公路阻碍作用对古尔班通古特沙漠南缘羽毛针禾种群基因流的影响

以新疆古尔班通古特沙漠南缘3条典型沙漠公路两侧的羽毛针禾(Stipagrostis pennata)为研究对象,利用17对微卫星标记(又称为简单重复序列,简称SSR),探讨公路对阜康、沙湾和148团3个种群基因流的影响。单因素方差分析结果表明,平均等位基因数、有效等位基因数、Shannon多样性指数、观测杂合度、预期杂合度和Nei's多样性指数在阜康种群和148团种群间整体上存在显著差异,在阜康种群和沙湾种群间均不存在显著差异,在沙湾种群和148团种群间只有观测杂合度存在显著差异,其余遗传多样性指标在沙湾种群和148团种群间均不存在显著差异;遗传分化系数和基因流在3个种群的两两间均存在显著差异。从长远上看,公路对羽毛针禾种群间的基因流起到一定的阻碍作用,此外,种群间的基因流还受到农田开垦和水库修建的影响。     

利用荧光SSR分子标记评估中国栗属植物遗传多样性

【目的】利用SSR分子标记研究中国栗属植物遗传多样性、亲缘关系和群体遗传结构的特点,为栗属植物的资源改良、种质创新与利用提供理论依据。【方法】利用不同产区的12个板栗品种对330个SSR分子标记进行筛选,获得高质量的12对SSR引物。随后在高分辨率的毛细管电泳上对栗属4个种的96份资源进行位点信息检测。用Power Marker 3.25、GenAlEx 6.51、FigTree v1.4.3和Structure 2.3.3对全部资源进行群体遗传多样性的相关分析。【结果】对96份资源进行检测,共获得129个等位变异,每个标记平均有10.750个位点变异。位点多样性（GD）变幅为0.656（CmSI0396）—0.877（CmSI0930）,平均为0.800;观察杂合度（Ho）变幅为0.329（CmSI0742）—0.769（CmSI0702）,平均为0.615;期望杂合度（He）变幅为0.489（CmSI0742）—0.789（CmSI0922）,平均为0.672;多态信息含量（PIC）变幅为0.586（CmSI0396）—0.868（CmSI0930）,平均为0.774。从不同栗属植物种群间的遗传多样性来看,茅栗种群的观察位点数（Na）、有效等位变异（Ne）和Shannon多样性指数最高,其次是板栗种群,最低是日本栗种群。从两两群体间的遗传分化指数（Fst）可知,栗属植物种间的遗传分化值在0.077—0.180,整体种群间存在中等以上程度的分化,板栗种群、锥栗种群与日本栗种群间的遗传分化值分别为0.165和0.180,表现出较大的遗传分化。同时,栗属植物种群的基因流（Nm）为1.580>1,也说明种群间存在较频繁的基因交流,由此降低了由基因遗传漂变所引起的各种群间遗传分化程度。分子方差分析（AMOVA）结果表明,变异主要发生在种群内,占总变异量的73%,种群间的变异占27%。UPGMA聚类分析、主坐标分析和群体遗传结构结果较一致,各资源的遗传背景存在明显的种间界限,部分资源在世代遗传中继承了不同祖先种的遗传信息。例如,资源65、71和82号为混合类型资源,包含有茅栗和日本栗的遗传背景,而现在的两种间存在地理隔离。在相同生态区域的栗属植物种间存在一定的基因交流,没有形成完全的生殖隔离。48号资源‘广东矮生’同时含有板栗和茅栗的遗传背景,在地理分布上该资源原生地正处于板栗和茅栗资源的重叠生态区。【结论】筛选的12对SSR引物能够准确地评估中国栗属植物的遗传多样性,综合聚类分析可确定栗属植物的类群划分与种间信息高度一致且种间存在一定的基因交换。     

杜洛克、长白和大约克夏纯种猪微卫星多态性分析

利用8个微卫星标记对杜洛克、长白、大约克夏、长大、杜长大5个种群的等位基因的频率、基因杂合度、平均杂合度、多态信息含量,F-统计量、迁移率以及3个纯种之间的遗传距离进行分析.研究结果表明:各群体的平均基因杂合度存在一定差异,杜长大猪群的平均杂合度高于长大猪群,高于3个纯种群的平均杂合度;3个纯种猪群中,杜洛克平均基因杂合度最低,为0.648 8,大约克夏平均基因杂合度最高,为0.723 3;平均多态信息含量也出现了相同的结果.聚类结果显示:长白、大约克夏间的距离最大,长白、杜洛克间的距离最小,表明长白与大约克夏交配后与杜洛克杂交产生的杂种优势最大,这与实际的杂交组合一致, 遗传距离可以预测杂种优势.Fst衡量等位基因频率群体间方差,显示群体总变异的约有3.9%～11.4%来自种群间,而剩余的88.6%～96.1%则来自种群内, Fst可以作为选育程度的一个指标.     

烟草种质资源的遗传多样性分析

从200对SSR引物中筛选出69对条带清晰、多态性强的引物,对80份烟草种质资源材料(来自多个国家和地区)的全基因组DNA进行扩增,采用荧光ABI–3500 xl遗传分析仪进行多态性检测,结果 69对引物在烟草种质材料中共检测出503个多态性条带,平均每对引物可检测到的等位变异数为7.91个,观测杂合度(Ho)平均值为0.276 4,预期杂合度(He)平均值为0.574 7。Shannon’s信息指数I为1.082 6;Nei’s多样性指数H为0.571 1、遗传分化系数Fst为0.141 6,基因流Nm为1.515 3,遗传相似系数为0.55~0.90。说明80份烟草种质的遗传多样性相对丰富,居群间的遗传分化为14.16%,大部分位点均表现偏离Hardy–Weinberg平衡,杂合度不足,居群间基因交流少。     

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。     

短柄枹种群在不同群落演替过程中的遗传多样性

为了解群落演替与种群遗传行为之间的紧密联系,利用RAPD技术对处于不同演替阶段森林群落(针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林)中短柄枹种群的遗传多样性进行研究.结果表明:11个随机引物共扩增出145条条带,其中多态条带为120条,总的多态位点百分率为82.76﹪,平均多态位点百分率为64.14﹪;Shannon信息指数估算的总遗传多样性为0.474 7,平均为0.364 2.Nei指数计算的总基因多样性为0.323 4,平均为0.248 4.3个种群的的遗传多样性大小顺序为针叶林＞针阔混交林＞常绿阔叶林.AMOVA分析结果显示,在总的遗传变异中,30.27﹪的变异发生在种群间,69.73﹪的变异发生在种群内,种群间遗传分化系数(GST)为0.231 9,基因流(Nm)为1.653 9.种群间的遗传相似度平均为0.850 1,遗传距离平均为0.162 6,针叶林与针阔混交林中的短柄枹种群遗传相似度最高.对不同群落的短柄枹种群进行UPGMA聚类,在针叶林与针阔混交林中的短柄枹种群先聚到一起,再与常绿阔叶林中的短柄枹种群相聚.短柄枹种群这种遗传结构是其本身生物学特性的反映,同时也与群落的微环境密切相关.     

新疆亚洲玉米螟不同地理种群遗传多样性的研究

为评估新疆亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)不同地理种群的遗传多样性和遗传分化水平,利用6对微卫星引物对新疆伽师县、拜城县、昌吉三平农场、哈密市和伊宁县等5个区域的亚洲玉米螟种群进行遗传多样性分析。在6个位点获得133个等位基因,各位点平均等位基因数为5.666个,各种群的等位基因数在(A)25～30,平均多态信息含量(PIC)为0.523 0,平均期望杂合度(He)为0.411 5～0.735 2,平均观测杂合度(Ho)为0.414 8～0.527 8。Fst值为0.033 8～0.219 1,整体存在较高的遗传分化。分子方差分析(AMOVA检验)结果显示,群体遗传变异中,种群间的变异占11%,种群内个体的变异占22%,个体内的变异占67%。结果表明,新疆地区亚洲玉米螟种群的遗传多样性较高,种群间存在明显的遗传分化现象,其中伊宁群体遗传多样性最丰富,与其他种群的遗传差异较大。     

81份烟草种质资源遗传多样性分析

从250对引物中筛选出64对SSR引物,分析了81份烟草种质资源的遗传多样性。结果表明:64对SSR引物在81份烟草种质材料中共扩增出269个基因位点,观测杂合度(Ho)平均值为0.3545,预期杂合度(He)的平均值为0.5425,Shannon’s信息指数(I=0.997)和Nei’s多样性指数(H=0.5391)较高,遗传分化系数(Fst=0.1454)较高,基因流(Nm=1.4699)较小,遗传相似系数较小(0.53⁰.90)。说明81份烟草种质的遗传多样性较高,居群间的遗传分化水平较高,大部分位点表现出偏离Hardy-Weinberg平衡,杂合度不足,居群间有较小的基因流。     

81份烟草种质资源遗传多样性分析

从250对引物中筛选出64对SSR引物,分析了81份烟草种质资源的遗传多样性。结果表明:64对SSR引物在81份烟草种质材料中共扩增出269个基因位点,观测杂合度(Ho)平均值为0.3545,预期杂合度(He)的平均值为0.5425,Shannon’s信息指数(I=0.997)和Nei’s多样性指数(H=0.5391)较高,遗传分化系数(Fst=0.1454)较高,基因流(Nm=1.4699)较小,遗传相似系数较小(0.53~0.90)。说明81份烟草种质的遗传多样性较高,居群间的遗传分化水平较高,大部分位点表现出偏离Hardy-Weinberg平衡,杂合度不足,居群间有较小的基因流。     

Genetic Diversity of Two Important Groups of Maize Landraces with Same Name in China Revealed by M13 Tailed-Primer SSRs

Maize landraces White Dent and Golden Queen played a very important role in the pre-hybrid era of maize production in China. However, dozens of accessions with the same names of White Dent and Golden Queen are preserved in China National Genebank （CNG）. The present study investigated the genetic diversity of these two important groups of maize landraces, as well as the relationships within and among them. Thirty-four landrace accessions with the name of White Dent and 10 with Golden Queen preserved in CNG were fingerprinted with 52 simple sequence repeats with tailed primer M13. Summary statistics including average number of alleles per locus, gene diversity/expected heterozygosity, and observed heterozygosity were carried out using PowerMarker ver. 3.25 software. The test of Hardy-Weinberg equilibrium （HWE） and linkage disequilibrium （LD） of all the 44 maize landrace accessions were also performed by PowerMarker. We observed a significant differentiation in terms of the average number of alleles between White Dent and Golden Queen （6.44 alleles per locus in White Dent, 4.48 in Golden Queen）, while both groups of maize landraces had a relatively high but similar gene diversity （0.61 of White Dent, 0.63 of Golden Queen）. The fixation index （FST） was only 0.0044, while the percentage of loci deviated from Hardy-Weinberg equilibrium within these two groups of White Dent and Golden Queen was 32.69 and 3.92%, respectively. The rather high genetic diversity and average number of alleles per locus confirmed that both groups of landraces had a rather broad germplasm base. The extremely low fixation index showed that there was little genetic variation between White Dent and Golden Queen and the molecular variation within these two groups was remarkably high, indicating no genetic drift between White Dent and Golden Queen and suggesting different improvement approaches to these two important groups of landraces. Hardy-Weinberg equilibrium test revealed that the group of White Dent was deviated from HWE, whereas Golden Queen was under HWE.     

濒危植物白桂木的遗传多样性研究

利用随机扩增多态DNA（RAPD）分子标记技术对濒危植物白桂木Artocarpus hypargyreus 5个天然种群进行遗传多样性分析。结果表明：白桂木种群具有较高的遗传多样性,总的多态位点频率为81.08%,平均Shannon指数为0.231 9,Nei指数为0.166 0,种群的遗传分化系数（G_ST）为0.737 8,基因流（N_m）为0.125 1。说明白桂木种群间的基因流受限严重,其遗传变异有73.78%存在于种群间,只有26.22%发生于种群内。图4表4参21     

玉龙雪山不同海拔急尖长苞冷杉遗传多样性分析

利用4对SSR引物对玉龙雪山内5个海拔梯度的急尖长苞冷杉居群进行遗传多样性和遗传结构的研究。在物种水平上,Shannon信息指数(I)和Nei基因多样性(He)分别为0.971 9和0.556 7,表现出较高的遗传多样性;玉龙雪山不同海拔梯度上急尖长苞冷杉居群的遗传多样性有差异,且随着海拔梯度的递增,居群的遗传多样性除海拔3 350 m外,其他居群的遗传多样性随海拔的增加而增加,并在海拔3 700 m处达到最大值;急尖长苞冷杉居群间的基因流(N_m)为4.778 0,群体分化系数(Fst)为0.049 7,且基于AMOVA软件分析结果显示有3.55%的变异发生在居群间,表明急尖长苞冷杉群体间分化低,且大部分变异存在于居群内。研究结果表明海拔梯度对急尖长苞冷杉遗传多样性影响甚微。     

东北地区水稻纹枯病菌致病性及遗传多样性分析

为明确东北地区水稻纹枯病菌致病性及其群体遗传多样性,将2018年采自东北三省13个水稻主产区的病样分离纯化,共获得176个立枯丝核菌菌株。采用离体叶片接种法测定菌株致病力,利用SRAP分子标记技术分析其遗传多样性。致病力测定结果表明,东北三省各地区菌株致病力存在分化现象,供试的176个菌株中,强致病力菌株占全部菌株23.3%;中等致病力菌株占61.9%;弱致病力菌株占14.8%。地理来源与致病力无明显相关性。根据UPGMA聚类分析,当相似系数为0.63时,176个菌株被划分为6个类群。聚类结果与地理来源具有相关性,但与致病力无明显相关性。利用16对SRAP引物分析176个立枯丝核菌菌株遗传多样性,共得到2 237个扩增条带,多态性频率为82.16%;基因多样度(h)、Shannon信息指数(I)分别为0.2827、0.4150。东北各地区立枯丝核菌群体间遗传距离与地理距离呈一定正相关。群体遗传分化系数Gst=0.3319,基因流Nm=1.0063,说明东北地区立枯丝核菌群体遗传分化度较高且群体间存在基因交流。AMOVA分析结果表明,群体内遗传分化为67.84%,遗传变异主要发生在群体内部。     

新疆核桃8个天然群体遗传多样性的SSR评价

[目的]为进一步建立新疆核桃种质资源的分子指纹鉴定体系奠定基础,为制定新疆核桃资源的有效保育和利用策略提供科学依据,并为深入研究新疆栽培与野生核桃资源间的系统关系提供实验数据.[方法]应用12对稳定、适用性好的SSR引物对新疆南北疆核桃的8个栽培及野生群体的230份样品进行扩增,研究其遗传多样性.[结果]12对SSR标记揭示了新疆核桃丰富的遗传多样性:等位基因93个,平均多态性带比率96.77;,平均Nei多样性指数(H)0.315 1,平均Shannon多样性指数(Ⅰ)0.382 0.8个新疆核桃群体的变异主要来源于群体内,群体间分化较小,遗传分化系数仅为0.172 0.估测的群体间基因流(Nm)为1.712 6,表明新疆8个核桃群体之间存在适度的基因交流,种子的传播或人为实生选种以及杂交育种可能是基因交流的主要原因.对新疆核桃8个群体的Nei多样性指数(H)与Shannon多样性指数(Ⅰ)及多态位点百分比进行分析,表明和田实生核桃的遗传多样性最高,伊犁霍城野生核桃的遗传多样性最低.采用UPGMA方法进行供试核桃的遗传距离聚类分析,8个群体被聚为两大类:和田、叶城及温宿等3个群体聚为一大类;而巩留、霍城、吐鲁番、哈密、鄯善等5个群体聚为另一大类,Mantel检测与UPGMA聚类均表明群体间的遗传距离与群体的地理距离之间具有较高的相关性.[结论]新疆核桃有着较高的遗传多样性水平,同时揭示了新疆核桃属植物的遗传变异、群体扩散及其地理系统发育进化等方面的规律,在此基础上,认为在进行遗传多样性保护和种质资源的保存时,应充分重视群体内不同类型个体的保存,同时也要在分布区不同区域内保存不同的群体.     

基于线粒体COI和ND1基因分析 三尾凤蝶遗传多样性

以云南和四川分布的3个种群(云南丽江种群、云南东川种群、四川种群)共36头三尾凤蝶为研究对象,选取线粒体COI和ND1基因作为分子标记,对三尾凤蝶的遗传多样性进行了研究.结果表明,PCR扩增测得COI和ND1基因联合序列长度为1913 bp,A+T含量为74.3%,表现出明显的A/T碱基偏向性;共检测到4个变异位点,定义了5个单倍型,其中,Ha1出现的频率较高,为共享单倍型.核苷酸和单倍型多样性指数分别为0.0002和0.2180;遗传分化系数(Gst)、固定系数(Fst)、基因流(Nm)和遗传距离分别为0.05998、0.05995、3.92000和0.分析显示,三尾凤蝶遗传多样性低,各地理种群基因交流频繁,没有形成明显分化.     

中国近海小黄鱼遗传变异的细胞色素b序列分析

分析了中国近海丹东、营口、舟山、温州和福州32尾小黄鱼线粒体Cytb基因的862bp序列,共检测到31个变异位点,13个简约信息位点,26个单倍型;单倍型多样性为0.984±0.013,核苷酸多样性为0.00395。高单倍型多样性和低核苷酸多样性,Tajima’s中性检验为负值且显著,核苷酸不配对分析呈单峰曲线,在简约性网络图中单倍型呈星状分布,表明小黄鱼经历过种群扩张,扩张年代约为0.14MY前。群体间较低的Fst值和较高的Nm值,在NJ系统树和简约性网络图中不同地理来源的单倍型交错分布,分子方差分析都表明群体间未出现明显的遗传分化,与传统的地理群体划分并不一致。推测小黄鱼产浮性卵、生活史中出现大规模的洄游以及扩张后的群体尚未在迁移与漂变间达到平衡可能是未检测到显著地理和谱系结构的主要原因。     

非洲桃花心木不同地理群体遗传多样性分析

应用SRAP 分子标记技术,对来自非洲的5 个不同地理群体非洲桃花心木的遗传多样性和遗传分化进行了分 析。结果表明:筛选出28 对SRAP 引物组合用于群体遗传分析,共扩增出条带77 条,其中多态性条带59 条,多态 性水平为76.62%;5 个群体遗传距离在0.036 1 ~ 0.131 7 之间,总的Nei爷s 基因多样性指数为0.209 3,总的 Shannon爷s 信息指数分别为0.330 0,遗传变异主要来自群体内个体间(70.04%),群体基因流(Nm)为1.185 8。