高粱亲本遗传距离与杂种优势相关性分析

为探明高粱亲本在DNA分子水平上的遗传距离值与杂种优势之间的相关关系,通过采用微卫星分子标记技术对11 份有代表性的高粱亲本材料进行遗传距离值测算,并组配了10 份杂交种进行株高、穗长、穗宽、茎粗、穗粒重、千粒重等性状的杂种优势测定。研究结果表明：11 份材料之间的遗传距离值为0.208~0.574,平均为0.431。相关分析结果显示,10 份杂交种中,穗粒重的杂种优势指数与相应亲本间的遗传距离值呈极显著正相关关系,相关系数为0.830,其他性状相关系数均较小。但由于参试组合少,与亲本未能完全对应,因此亲本间遗传距离与杂种优势的相关性仍需进一步研究     

基于SSR标记的山西高粱地方品种遗传多样性和遗传结构分析

为了从分子水平分析山西省高粱地方品种的遗传多样性和遗传结构,本研究从140对SSR引物中筛选到22对条带清晰且多态性稳定的引物,对来自于山西省11个地区66个县市的158份高粱材料进行了遗传多样性分析,结果共检测到147个等位基因的位点变异,平均等位基因数为6.68。每个SSR位点的多态性信息含量(PIC)平均为0.635,变异范围为0.168～0.870,表明山西高粱的地方品种具有较丰富的多态性。针对11个不同地理居群的遗传多样性分析表明,不同的地理居群间遗传分化水平差异较大,地理居群间存在不同程度的基因交流。无论从等位基因数、有效等位基因数还是Shannon's信息指数上,都可以看出忻州居群的遗传多样性最高,而阳泉居群的最低。针对不同地理居群间遗传距离的分析结果表明,忻州居群和晋中居群的遗传距离最小,两个群体的亲缘关系较近,基因交流比较频繁。而阳泉居群和其他居群间的遗传距离都较大,显示阳泉居群与其他居群之间的基因交流阻隔,进一步显示了阳泉居群的独特性。基于模型的遗传结构分析和基于遗传距离的N-J聚类分析都将种质材料划分为2个类群,不同地区高粱资源居群间的遗传关系远近与其地理信息并没有明显的相关性。本研究旨在为高粱种质资源的收集、鉴定与创新提供理论依据。     

基于SSR标记的饲草高粱种质资源遗传多样性分析

为了研究饲草高粱品种之间的遗传关系,本研究利用109对SSR引物对48个饲草高粱种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,109对SSR引物在3%琼脂糖凝胶上共检测出300个等位变异,平均每个位点检测到3.08个等位变异。平均多肽信息量为0.605 6,多态性信息指数变幅为0.268 0~0.901 2。通过聚类分析将48个高粱品种分为2个类群。分类结果和已知系谱的亲源关系多数吻合,说明供试的饲草高粱种质资源具有较为丰富的遗传多样性。本研究旨在对饲草高粱种质资源的有效利用提供帮助和参考。     

甜玉米自交系的表型形状和SSR聚类分析

为确定甜玉米自交系的亲缘关系远近和来源,以组配出更优良的组合从而获得更大的杂种优势,本研究选用50份遗传背景差异较大的甜玉米自交系材料,通过表型数据分析,以7.8为阈值,可以将甜玉米的表型性状分成4大类,分别是具有18个亲本的第Ⅰ大类,12个亲本的第Ⅱ大类,6个亲本的第Ⅲ大类,14个亲本的第Ⅳ大类;采用UPGMA方法对甜玉米自交系进行SSR聚类分析,以相似系数0.65为标准,可以将甜玉米自交系划分为4大类,分别是具有10个亲本的第Ⅰ大类,14个亲本的第Ⅱ大类,13个亲本的第Ⅲ大类,13个亲本的第Ⅳ大类。通过分析比较得出,2种聚类方法基本吻合。这2种聚类方法的利用为选择有代表性的亲本组配杂交组合提供了参考,为杂种优势的利用、配合力的分析及遗传相关分析等提供了依据。     

春小麦品种资源多元遗传分析

本研究对70个春小麦品种资源进行了多元遗传分析。经遗传相关、主成份分析从中筛选出30份品种可作为农艺亲本利用。遗传距离和聚类分析结果将全部材料并为11个类群,估算了各类群间及类内遗传差异,在O~2≥(?)=12进行选择亲本配制组合,可以大大减少选配组合的盲目性,提高育种效率。     

199份高粱种质资源农艺性状综合分析

为提高西辽河地区高粱种质资源利用效率,以199份高粱种质资源为材料,运用主成分分析、聚类分析等方法对其16个农艺性状进行综合分析。结果表明,西辽河地区高粱种质资源农艺性状的变异范围在6.51%～53.75%之间,遗传多样性指数变幅介于0.678～2.046之间,株高(53.75%)和穗形(50.06%)的变异系数最大,茎粗(2.027)、穗柄长(2.020)、千粒重(2.046)3个数量性状的遗传多样性指数最大。通过主成分分析将16个农艺性状简化为9个主成分,累计遗传贡献率为86.702%。构建高粱种质资源评价方程,作为评价高粱种质农艺性状的综合指标。通过聚类分析将199份高粱种质划分为四大类群,分别对应早熟矮秆高粱、中早熟紧凑型高粱、中熟抗倒伏高秆高粱以及综合农艺性状优良的育种亲本,可在高粱新品种选育时根据育种需求有目的地选取育种亲本。     

牙鲆亲本间遗传距离与其后代生长速度的相关性分析

分子标记技术为直接从DNA水平上认识生物个体遗传差异提供了强有力的工具,用其分析亲本间遗传距离与后代生长性状之间的关系是水产育种研究的重要方向之一。选用21个多态性微卫星分子标记,以8个日本牙鲆（JS）个体和24个抗病牙鲆（RS）个体为亲本产生的28个杂交组合为材料,分析了该32个牙鲆亲本的遗传多样性,同时对牙鲆亲本间遗传距离与其后代生长速度的相关性进行了研究。结果表明：（1）21个微卫星标记共扩增出123个等位基因,32个牙鲆亲本中的等位基因数(A),有效等位基因数(Ae),观测杂合度(Ho),期望杂合度(He),多态信息含量（PIC）分别在2~15,1.3423~7.8168,0.2333~1.000,0.2593~0.8859,0.2225~0.8613之间变动,相应的平均值分别为5.86,3.7951,0.6931,0.6784,0.6237。（2）进行亲本间遗传距离（GD）与其后代生长速度（AGRw）的相关性分析发现,亲本间最小遗传距离为0.2578,最大遗传距离为0.9773,不同遗传距离范围内,亲本间遗传距离与后代生长速度之间呈现不同的相关性：在0.2578~0.5958范围内,亲本间遗传距离与后代生长速度呈显著的正相关（P<0.05）;在0.6099~0.6604范围内,亲本间遗传距离与后代生长速度之间没有表现出显著的相关性;在0.6640~0.9773范围内,亲本间遗传距离与后代生长速度呈显著的负相关（P<0.05）。     

宁夏水稻主要农艺性状的主成分及聚类分析

水稻育成品种遗传基础的宽窄及品种间遗传距离的大小是品种能否在当地有效推广种植的关键因素,同时也是水稻杂交育种中选配亲本的基础。多元统计分析方法常用来测定品种间的遗传差异,了解亲本间的遗传距离。试验以宁夏引黄灌区历年主栽或新选育的水稻品种为材料,分别考查了20个水稻品种的12个主要农艺性状,对均达显著和极显著差异的12个性状进行了主成分分析,由主成分分析中提取的公因子进行聚类分析,并计算各类群主要性状的平均值,得出各类群品种的分类特点。结果表明：20个水稻品种的12个主要农艺性状可归结为5个主成分,经聚类分析,可将20个水稻品种选定合适的阈值后划分为4个类群,表现出遗传距离较近,遗传基础狭窄的特点,并且宁夏水稻品种主要集中在第4类群。因此,在确定水稻育种杂交亲本选配时,要综合考虑主成分互补,且要在类群间进行,并结合米质的选择,则有望选育出农艺性状优良、优质、高产的新品种。但改良品种个别性状时,亲本之一符合育种目标,另一亲本也可选用遗传距离不大的品种。     

72份冬小麦品种（系）胚芽鞘长度的聚类分析

为掌握冬小麦在轻度干旱胁迫条件下的胚芽鞘长度变化规律,验证其作为冬小麦早期抗旱鉴选指标的可行性,以72份冬小麦品种（系）为试验材料,采用10% PEG-6000模拟田间干旱胁迫,对不同材料的胚芽鞘长度进行调查,运用聚类分析方法按遗传距离对所有材料分类,结合单粒重指标分析72份冬小麦材料差异表现的原因。结果表明,按欧式遗传距离的远近可将72份冬小麦材料分为5大类8小类,类群Ⅲ平均胚芽鞘长度比对照晋麦47长47.83%,单粒重指标和胚芽鞘长度指标间存在显著正相关。该结果为冬小麦抗旱育种的亲本选配及引种评价提供依据。     

新疆及周边地区糜子种质资源表型多样性分析

收集新疆及周边14个地区糜子种质资源,分析农艺性状的遗传多样性,同时运用主成分分析和聚类分析方法对其进行综合评价。结果表明,不同糜子种质资源表型性状变异丰富,变异系数为12.37%~91.40%;遗传多样性指数较大,变幅在0.410~0.809;主成分分析结果表明,前5个主成分代表了14份糜子资源的表型性状80.020%的信息,其贡献率分别为36.414%、20.713%、8.546%、7.476%、6.870%。聚类分析结果表明,在遗传距离为12.5时,14个地区糜子材料被聚为2类,第1类以中国新疆北部和哈萨克斯坦糜子为主,这一类为矮秆、单株产量高、叶片短而窄,可作为高产选育目标的亲本材料;第2类以中国陕西、甘肃和新疆南部糜子聚为一类,此类为高秆、茎秆干重高、叶片长而宽,可作为饲草材料。     

利用DNA指纹技术进行玉米亲子鉴定方法研究

利用DNA指纹分析技术 ,分析了同母异父 5个杂交组合分别与其父母本之间的遗传距离 ,结果发现 ,每个杂交组合与其相应的父本之间的遗传距离最小 ,所有组合完全一一对应。因此 ,可以通过计算遗传距离来进行玉米亲子鉴定 ,只需计算出玉米杂交种与所有可能父本自交系之间的遗传距离 ,与其遗传距离最小的自交系就是该杂交种的真正父本。     

高梁、苏丹草及高梁-苏丹草杂交种产量和饲用品质的比较

在大田条件下，比较研究了高梁-苏丹草杂交种（皖草2号、京科草1号）与高梁、苏丹草的生物产量和饲用品质。结果表明，与高梁和苏丹草相比，高梁-苏丹草杂交种的生物产量高，其中，皖草2号的鲜、干物质产量比苏丹草722选分别高83．8％和121．9％，京科草1号的鲜、干物质产量比722选分别高98．6％和139．9％；杂交种的粗蛋白、粗脂肪含量高，无氮浸出物含量低；粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量及总能量均最高，高梁次之，苏丹草最低，杂交种饲用品质的改善主要是粗蛋白和粗脂肪的显著提高；从物质分配和能量形成的角度分析，茎秆和叶鞘是鲜物质产量的主要组成部分，而在干物质产量和能量的形成过程中，茎秆、叶鞘和叶片具有同等重要的作用。     

高粱、苏丹草及高粱-苏丹草杂交种产量和饲用品质的比较

在大田条件下,比较研究了高粱-苏丹草杂交种（皖草2号、京科草1号）与高粱、苏丹草的生物产量和饲用品质。结果表明,与高粱和苏丹草相比,高粱-苏丹草杂交种的生物产量高,其中,皖草2号的鲜、干物质产量比苏丹草722选分别高83.8%和121.9%,京科草1号的鲜、干物质产量比722选分别高98.6%和139.9%;杂交种的粗蛋白、粗脂肪含量高,无氮浸出物含量低;粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量及总能量均最高,高粱次之,苏丹草最低,杂交种饲用品质的改善主要是粗蛋白和粗脂肪的显著提高;从物质分配和能量形成的角度分析,茎秆和叶鞘是鲜物质产量的主要组成部分,而在干物质产量和能量的形成过程中,茎秆、叶鞘和叶片具有同等重要的作用。     

中国甘薯主要亲本遗传多样性的ISSR分析

用ISSR标记分析了中国62份甘薯主要亲本的遗传多样性, 明确了其遗传差异。结果表明, 17个ISSR引物共检测出490条多态性谱带, 平均每条引物检测出28.8条多态性谱带, 说明ISSR标记是评价甘薯遗传多样性的有效途径之一。62份中国甘薯主要亲本遗传距离为0.158~0.924, 平均为0.574, 通过UPGMA法, 可以聚为2大类, 一类为国内自育亲本, 一类为外引亲本, 说明中国甘薯主要亲本遗传多样性较丰富, 其中自育亲本与外引亲本之间遗传距离较远; 亚洲亲本遗传多样性高于非洲和美洲亲本, 并且与其他亲本间遗传距离较远; 亚洲品种中, 中国大陆亲本遗传距离最小, 为0.419, 与来自中国台湾的亲本差异较小, 但与外引亚洲亲本遗传距离较远。因此, 中国在未来甘薯育种中, 可以国内自育亲本与外引亲本以及外引亚洲亲本与外引其他亲本配制组合, 拓宽中国甘薯品种的遗传背景。     

基于产量相关性状SSR分子标记的大豆杂种优势群划分

利用杂种优势可显著提高大豆单产,但亲本的创制及杂交组合的配制缺乏有效的理论指导,导致杂交种组配工作存在盲目性,强优势大豆杂交种的产出周期较长。针对上述问题,以中国东北部和国外的43份亲本为材料,利用经过筛选的14个大豆产量性状相关SSR分子标记进行遗传多样性分析和杂种优势类群划分。结果发现,所用SSR标记共扩增出31个等位变异位点,平均每个标记检测到2.2143个等位变异位点,变幅为2.0000~4.0000;主效基因频率为0.4419~0.9302,平均为0.6817;基因遗传多样性指数为0.1298~0.6101,平均为0.4043;多态性信息含量为0.1214~0.5272,平均为0.3280。根据遗传距离将43份亲本材料划分为2个类群;25个杂交种的35份亲本材料分属于2个类群;且27个杂交种的39份亲本材料为国内和国外材料之间配制的杂交组合,反映出中国东北与国外材料之间存在较强的杂种优势。对本研究所用的杂交种亲本间遗传距离分析发现,遗传距离在0.4~0.6时杂种优势利用效率较高。上述结果为优异亲本的选育方向和强优势杂交种亲本的合理组配提供参考。     

利用SNP芯片解析油菜杂交种丰油10号的遗传基础

为解析高产稳产油菜品种丰油10号的分子遗传学基础,利用油菜60K SNP芯片对丰油10号及包括其2个亲本在内的20份骨干亲本系进行了基因型分析。结果表明：20份骨干亲本系间的遗传距离变幅为0.123~0.463,平均为0.348。丰油10号母本22A和父本P087-2间遗传距离为0.375,高于平均遗传距离。聚类分析将20份骨干亲本系划分为4个类群,其中母本22A归在类群Ⅰ,父本P087-2归在类群Ⅳ。基因组比较发现杂交种丰油10号与母本22A的相似性比例为64.77%,与父本P087-2的相似性比例为62.89%,其中有30.78%的基因组杂合区段来源于双亲不同基因型间的组合。同时发现丰油10号与父母本在19条染色体上的多态性比例存在比较大的差异。该研究为后续油菜品种的选育提供理论指导。     

Relationship between heterosis and genetic distance based on morphological traits and AFLP markers in pepper

Genetic diversity is considered as one of the criteria for the selection of parents for hybrid breeding. The present study was undertaken to evaluate genetic divergence among seven pepper cultivars and to assess the relationship between heterosis and parental genetic distance. Twenty‐one F₁ hybrids and seven parents were evaluated for 15 morphological characters in a greenhouse and in the field. The parents were examined for DNA polymorphisms using six amplified fragment length polymorphism (AFLP) primer combinations. Cluster analysis using two genetic distance measures grouped the seven parents differently. Mid‐parent and high‐parent heterosis was observed for most characters. Most hybrids outperformed the parental lines for fruit yield, earliness and plant height. Morphological and AFLP‐based distance measurements were efficient enough to allocate pepper genotypes into heterotic groups. The correlations of morphological distances with mid‐parent heterosis were significant for days to flowering and maturity, suggesting earliness can be predicted from morphological distances of parental lines. However, the correlations of AFLP‐measured genetic distances with mid‐ and high‐parent heterosis were non‐significant for all characters, except for fruit diameter, and proved to be of no predictive value.     

加拿大披碱草与老芒麦及其杂种后代同工酶和RAPD遗传分析

对加拿大披碱草、老芒麦、杂种F1、C_0Ⅰ、C_1Ⅰ、C_0Ⅱ和C_1Ⅱ7种材料进行了同工酶和RAPD的分析,旨在通过分子标记方法探讨供试材料的亲缘关系.结果表明:在不同的生育期,EST同工酶酶谱具有较高的多态性,酶谱差异较大,在分蘖期杂种的EST酶谱偏向母本加拿大披碱草,根据该生育时期的酶谱特征可以鉴定杂种后代的的真实性,其他生育时期,EST酶带偏向父本老芒麦,而且没有明显的差异.SOD酶谱的差异只是体现在表达量的多少上,并没有出现特异性的条带.RAPD分析表明,加拿大披碱草与老芒麦的遗传一致度为0.72,遗传距离为0.328 5,在7种材料中亲缘关系最远;杂种后代与母本加拿大披碱草的遗传距离较近,而与父本老芒麦的亲缘关系相对较远;因此用RAPD分析材料的遗传关系更为合适.