橄榄转录组SSR信息分析及分子标记开发与应用

选取不同品种（系）橄榄成熟果进行转录组测序,结果获得296 314条序列,应用MISA软件进行SSR位点分析,获得86084个SSR位点,分布在70686条序列中,SSR在所检测序列中出现频率为23.86%,其中54735条序列含有两个及以上的SSR位点,占比达68.4%;橄榄转录组中SSR序列以复合型核苷酸、单核苷酸、二核苷酸重复类型为主,三者占SSR总数的88.88%;单核苷酸、二核苷酸重复类型中优势基元分别为A/T、AG/CT/TC/GA。以6个不同橄榄品系（种）为研究对象,对随机挑选的99对SSR引物进行有效性与多态性筛选,最终开发了53个有效性SSR分子标记,12个多态性SSR分子标记。利用开发的12个多态性EST-SSR标记对59份橄榄种质进行多态性评价与群体结构分析,结果共检测到48个多态性位点,香农多样性指数平均0.876,多态信息含量平均0.426。利用混群模型分组、UPGMA聚类和PCA对59份橄榄种质进行群体结构分析,混群模型分析结果与UPGMA聚类结果、主成分分析结果有类群上的交叉,但类群数有所不同,混群模型将其划分为3个类群;UPGMA聚类分析在遗传相似系数为...     

香水柠檬×白花柠檬群体子代表型及遗传变异分析

【目的】利用简单重复序列标记(simple sequence repeats,SSR)和目标起始密码子多态性(start codon targeted polymorphism,SCoT)标记和表型性状分析探究香水柠檬×白花柠檬群体子代遗传多样性,为后续柠檬遗传连锁图谱构建、数量性状座位(quantitative trait locus,QTL)定位及遗传育种提供参考。【方法】对香水柠檬×白花柠檬群体子代的叶、花和果等15个表型性状进行观测描述,并结合SSR和SCoT标记,通过遗传多样性参数、相关性分析和非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)聚类分析等方法进行遗传多样性分析。【结果】香水柠檬×白花柠檬群体子代表型性状遗传变异丰富,变异系数为9.76%~45.37%,其中单果质量变异系数最大;叶形指数、果形指数、单果质量等13个性状在杂种后代中符合数量性状遗传特点,各性状中均存在一定比例超亲个体;嫩叶色和花色性状分离广泛;叶、花和果实之间存在多对性状呈极显著或显著相关。20对SSR标记扩增出57个等位基因位点,多态性为100%;11个SCoT标记共检测到49个等位基因位点,多态性位点35个,占71.43%。基于SSR和SCoT标记得到的基因多样性指数均值分别为0.460 9和0.158 3,这2个标记在杂种群体间的Nei’s遗传距离均值分别为0.247 7和0.176 2;聚类结果显示,在遗传距离小于0.1时,2个标记均表现出较少杂种后代与亲本聚为一组,单株间变异丰富;Mantel检验显示,SSR和SCoT标记在杂种群体的遗传距离相关性不显著(r=0.302 1,p=1.000)。【结论】香水柠檬×白花柠檬群体子代表型性状分离广泛,杂种群体内存在一定的基因重组,遗传多样性丰富。     

卡特兰DUS测试性状与SSR标记的关联分析

为挖掘与卡特兰（Cattleya）表型性状显著相关的分子标记,对160份卡特兰品种的63个DUS（特异性、一致性和稳定性）测试性状进行鉴定描述,用筛选得到的22对核心SSR引物对这些品种进行遗传多样性分析,并利用TASSEL2.1软件的一般线性模型（generallinearmodel,GLM）和混合模型（mixed linear model,MLM）依次对供试品种8个主要观赏性状进行关联分析。研究结果显示,22对核心SSR引物共得到293个等位变异位点,变异幅度在3～28之间,PIC值平均为0.8531,平均Shannon’s信息指数（I）为2.3280。基于Nei’s遗传距离进行聚类分析,可将160份卡特兰品种分为两大种群。GLM模型分析共检测到17个标记分别与4个性状相关联;MLM共检测到15个标记分别与6个性状相关联;共有15个标记被两种模型同时检测到与表型性状相关联。SSR42和SSR9这两个标记在两种模型中多次出现,与花长度、花颜色和中萼片性状等多个性状相关联,体现了“一因多效”现象。     

基于SSR分子标记的栽培种茄子遗传多样性分析

用105对茄子SSR引物对34份茄子高代材料进行遗传多样性分析。试验结果表明：47个标记在供试材料中有多态性,共检测出148个多态性位点。多态性信息含量（PIC）的变化范围是0.025 4～0.909 3,显示了较高的多态性。供试材料遗传相似系数在0.63～0.93之间,供试材料之间的遗传差异不大,遗传基础相对狭窄。利用UPGMA聚类分析,将供试材料归为两大类4个亚类,SSR分子标记与果实性状聚类分析结果基本一致。     

板栗主栽品种的遗传多样性及其亲缘关系分析

 采用9 个酶系统的15 个同工酶位点, 对89 个板栗品种进行了遗传多样性分析, 并以品种间的遗传距离构建UPGMA 聚类图, 鉴别板栗品种和评价它们之间的遗传关系。结果表明: ( 1) 我国板栗主要产区遗传多样性较高, 如浙江、山东、湖北和江苏省; ( 2) 在供试的89 个板栗品种中, 除5 个品种外, 其它均可用多位点同工酶对其作专一性鉴定; ( 3) 基于品种间等位酶遗传距离的UPGMA 聚类图将山东、湖北、江苏以及河南的大部分板栗品种分别聚在一起, 体现了在遗传构成上同地域的板栗品种具有遗传关系相近的特征。     

26份椪柑资源遗传多样性分析

利用SSR和InDel分子标记对来自不同国家与地区的26份椪柑资源进行了遗传多样性分析。21对引物共获得62个标记位点,产生了105条多态性条带。多态性标记位点的平均PIC值为0.32,平均期望杂合度为0.30。群体遗传结构和主坐标分析均表明,椪柑资源内部遗传多样性水平低,遗传变异较小。印度酸桔与椪柑遗传关系较远;Emperor、濑户见及早香等椪柑杂交后代,与椪柑存在明显遗传差异。采用筛选的分子标记组合(SSR14、SSR16、InDel2、InDel6、SSR5和SSR20)可有效鉴别椪柑材料。     

野生毛花猕猴桃叶片和果实AsA 含量的SSR 标记关联分析

 以抗坏血酸（AsA）含量变异丰富的野生毛花猕猴桃（Actinidia eriantha Benth.）种群为试 验材料,对其叶片和果实中的AsA 含量与SSR 标记进行关联分析。结果表明：通过SSR 分子标记技术和 群体结构分析,可将70 份野生毛花猕猴桃种质材料分为4 个亚群;GLM 模型分析结果显示,在P < 0.01 水平上检测有7 个SSR 标记与叶片和果实AsA 含量紧密相关,各标记对叶片和果实AsA 含量变异的解释 率在0.082 5 ~ 0.175 5;MLM 模型分析结果显示,在P < 0.01 的水平上共检测到有6 个SSR 标记分别与 叶片和果实AsA 含量紧密相关,各个标记的解释率在0.073 6 ~ 0.154 6 之间。发现了与叶片及果实中的 AsA 含量关联的优异SSR 标记位点（UDK96-040、UDK96-053、UDK97-408、UDK97-414 和Ke227）。     

菜薹品质性状与SSR标记的关联分析

为挖掘与菜薹品质性状相关的分子标记,选用具有多态性的84个SSR标记分析了81份菜薹种质材料的遗传多样性,并采用TASSEL3.0软件中混合线性模型(MLM)对菜薹群体材料的单株质量、叶绿素含量、维生素C含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白含量和硝酸盐含量等6个品质性状进行关联分析。结果显示,84个SSR标记在81份菜薹种质材料中共检测出310个等位位点,引物多态信息量(PIC)在0.1878～0.9902,平均值为0.6119;81份菜薹种质材料的遗传相似系数(GS)在0.4742～0.8958,平均值为0.6294;在GS值为0.596水平上,81份菜薹种质可聚为4个类群。关联分析显示,10个等位位点与菜薹4个品质性状显著相关(P 0.01),对表型变异的贡献率为8.59%～11.50%,其中5个等位位点表现为增效表型效应,其余5个等位位点为减效表型效应。基于等位位点的分析结果,鉴定出典型的载体材料11份,分别携带有4～8个优异等位位点。本研究发掘的与菜薹品质性状相关的优异等位位点及载体材料,可为高品质菜薹的分子标记辅助育种提供参考。     

砧用南瓜种质资源形态学性状与SSR标记分析

搜集了设施黄瓜嫁接栽培中常用的47 份砧用南瓜种质资源,利用63 个形态标记和40 对南瓜SSR 标记,对其进行遗传多样性及亲缘关系鉴定。结果表明,砧用南瓜的8 个质量性状（嫩瓜皮色、瓜形、主蔓色、瓜面斑纹、叶面白斑、叶形、嫩瓜斑纹和嫩瓜斑纹色）和23 个数量性状的多样性指数大于1.00;SSR 标记共检测到167 个等位变异,平均每个SSR 位点的等位基因数为4.18 个,变幅2 ~ 8 个,平均多样性指数为0.62,变化范围0.16 ~ 1.18。非加权算术平均法（UPGMA）聚类分析表明,砧用南瓜63 个形态学性状将47 份种质划分为4 个类群,大部分品种集中于一个类群中;40 对多态性SSR 标记将所有种质划分为3 个类群,大部分品种的分子标记与形态学标记的聚类结果相似。已搜集的47 份砧用南瓜种质资源遗传多样性并不丰富,亲缘关系较近;SSR 标记CMTm11 具有极高的多态性,可用于砧用南瓜种质分子标记辅助选择;嫩瓜皮色等8 个质量性状和大部分数量性状都可以作为形态标记辅助种质资源评价及新品种选育。     

利用SSR荧光标记构建92个梨品种指纹图谱

 利用SSR荧光标记技术筛选出的10对SSR荧光标记引物,构建中国建国以后选育的92个梨品种的SSR指纹图谱。10对SSR引物共扩增出132个等位基因,位点的杂合度在0.2421 ~ 0.8632之间。10对引物的扩增带型为8 ~ 44个,平均为29.7个。利用其中5对引物KA16、NH009b、NH013a、CH02b121和CH05d04可区分所有供试品种。92个梨品种10个SSR位点的遗传多样性和多态性信息含量的变化范围分别为0.4886 ~ 0.8810和0.4537 ~ 0.8707,平均值分别为0.7920和0.7732。92个梨品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种特定的图谱,为品种鉴别提供依据。     

山东板栗遗传多样性分析

利用29对SSR引物对26份山东主栽板栗品种进行遗传多样性分析,以了解山东板栗的遗传多样性分布情况,为种质资源的利用和开发提供依据。结果表明,SSR的遗传多样性指数的分布范围为1．2720～2．9500,Simpson指数分布范围为0．5517～0．9409。可见,山东板栗具有丰富的遗传变异。根据系统聚类分析将26个板栗品种分为3大类。同时在3大类内又将品种进行细分,第Ⅰ类全部为胶东地区的材料,第Ⅱ类为鲁中南地区和泰沂山区的材料,分为3个亚类,第Ⅲ类只含有8019份材料,其结果说明山东的3个板栗主产区内部的品种或种质间亲缘关系较近,鲁中南地区和泰沂山区的品种或种质间可能有共同的起源。     

柿野生雄性资源调查及其遗传多样性研究

柿（Diospyros kaki Thunb.）雄性种质资源非常稀缺,系统收集和梳理国内外现有雄性资源,阐明其遗传多样性并揭示其与主栽甜、涩柿品种及近缘种的亲缘关系,对雄性种质资源的高效利用有重要意义。在全国范围内开展柿野生种质资源调查,在湖北、广西、江苏等地发现野生雄性种质资源共计90余份。利用15对SSR引物对47份柿完全雄性资源、2份雄全同株资源和11份中国雌雄同株资源进行遗传多样性分析,以67份完全雌性资源、38份日本资源（其中包括25份雌雄同株资源）以及28份近缘种为对照。结果表明：15对引物共获得144个等位基因和316个基因型,平均每个引物获得9.60个等位基因和21.07个基因型,其中位点ssrDK11/DQ097479 遗传变异程度最高。从地理分布来看,柿雄性资源在适生的野外山区普遍存在,其中湖北木兰山来源的雄性资源遗传多样性最高,陕西省来源的雄性资源遗传多样性最低。UPGMA和ME聚类方法分别将193份资源分为16组和12组,两种聚类结果反映的总体规律类似：（1）各来源地间的野生雄性资源存在着一定程度的遗传隔离;（2）湖北木兰山野生雄性资源被分为遗传关系较远的两类,一类与江西、江苏、湖南野柿及‘火晶’等主栽涩柿品种和‘耀县五花柿’等雌雄同株涩柿品种亲缘关系较近,另一类与云架山雄性资源和罗田甜柿（包括‘甜宝盖’）亲缘关系较近;（3）大部分日本来源的柿资源可被单独聚为一类。     

燕山板栗种质资源遗传多样性的RAPD分析

为研究燕山板栗的遗传多样性,采用随机扩增多态DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)技术对36份燕山板栗种质进行了分析。分析了燕山板栗的遗传丰富度,并对包括36个燕山板栗品种和8份外来板栗品种在内的44份板栗种质进行聚类分析。结果表明,RAPD能有效地区分品种间的差异,用16个随机引物经PCR扩增共得到132个片段,其中有83个多态性片段,占62.9%;不同遗传位点之间遗传多样度最大可达0.444,最小值为0.096,平均多样度为0.187;UPGMA法聚类,将44份板栗种质聚成4个大的类群,36份燕山板栗可分为3个大的类群,外来种质聚为一类。燕山板栗明显不同于外来品种。在RAPD图谱中,找到了19个品种(类型)的特异性标记和标记组合,可作为品种(类型)分子鉴别的依据。     

中国板栗地方品种重要农艺性状的表型多样性

采用巢式设计方差分析、聚类分析等方法,对中国10个省份90个板栗地方品种叶片表型、坚果表型及品质12个重要农艺性状进行多样性分析。结果表明：（1）板栗12个农艺性状在群体内和群体间差异均达到极显著水平,说明其在群体内和群体间均存在广泛变异;（2）叶片表型性状、坚果表型性状及坚果品质性状的平均变异系数分别为7.7%、4.4%和6.8%,表明坚果表型性状遗传稳定性高于叶片表型及坚果品质性状;（3）群体间表型分化系数V_ST均值为23.42%,远远小于群体内变异（76.58%）,群体内变异是其主要的变异来源;（4）利用群体间最小距离进行聚类分析,将10个板栗群体分为4大类,反映不同地理群体板栗表型多样性存在差异。     

大白菜品种鉴定的SSR核心引物筛选及其应用

为筛选出一套大白菜（Brassica rapa L. ssp. pekinensis）简单重复序列（Simple sequence repeat,SSR）的核心引物,以54份大白菜骨干自交系为材料,从已发表的2 129对白菜SSR引物中,初步筛选出分布于白菜整个基因组、具有唯一扩增位点、扩增稳定性及重复性好的多态性SSR引物51对。进一步根据引物的多态性信息量（PIC）、等位基因数量、位点的物理位置和主成分分析（PCA）等分析结果,确定了一套包含28对SSR引物的核心引物组合。比较核心引物组合、51对多态性SSR引物和123个标记（72个SNP标记与51对多态性SSR引物）对54份大白菜骨干自交系的聚类分析结果,三者具有较高的一致性;该套引物可将262份大白菜高代自交系区分开,具有较好的鉴别能力。利用这套核心引物构建了242份大白菜品种的指纹图谱。该研究获得的28对SSR引物可以用于大白菜的遗传多样性分析和品种核酸指纹库构建等研究,可为大白菜新品种的特异性、一致性、稳定性检测体系的建立和新品种保护提供技术支持。     

基于ITS序列的中国樱桃、欧洲甜樱桃和毛樱桃种内遗传多样性及种间关系分析

对中国樱桃[Cerasus pseudocerasus(Lindl.)G.Don](地方种质35份,野生资源35份),欧洲甜樱桃[C.avium(L.)Moench](18份)和毛樱桃[C.tomentosa(Thunb.)Wall.](7份)共95份材料的核糖体内转录间隔区(ITS,internal transcribed spacer)序列进行了测定和分析,以期从ITS的DNA序列变异角度揭示种内遗传多样性及种间遗传关系。结果表明:(1)96条ITS序列比对后长度为712 bp,G+C含量为58.1%,检测到71个变异位点(9.97%),共定义了37个单倍型;中国樱桃、欧洲甜樱桃和毛樱桃的单倍型多样性和核酸多样性分别为0.840和0.00466、0.928和0.00396、0.905和0.00564,中国樱桃中栽培种质遗传多样性明显低于其野生资源;(2)种间遗传关系显示,中国樱桃与欧洲甜樱桃之间的遗传距离较近(0.019),而与毛樱桃遗传距离较远(0.048);(3)邻接聚类和单倍型网络分析显示3个种分别聚为3个分支,种间具有较大的遗传分化。同时,选择3个种的代表单倍型进行其ITS序列的二级结构预测分析,3个种之间ITS1区、ITS2区的二级结构差异较大,最小自由能差异显著,进一步揭示了3个种间的遗传关系较远。综合分析认为,3个樱桃种内均具有较高的遗传多样性,种间具有较大的遗传分化,遗传关系较远,其中毛樱桃与中国樱桃和欧洲甜樱桃的遗传关系均较远。     

利用SRAP和EST-SSR分析香椿资源的遗传多样性

利用SRAP和EST-SSR标记技术对中国9省10个香椿居群的遗传多样性和亲缘关系进行了分析,试图为香椿种质资源的保护和开发利用奠定基础。结果表明,33对SRAP标记共扩增出167个多态性位点,平均每对引物产生5.06个多态性位点;45对EST-SSR引物共检测到221个多态性位点,平均每对引物检测到4.9个多态位点;所选香椿居群的等位基因数和期望杂合度（EST-SSR,Na = 2.3506,He = 0.4632）及Shannon’s信息指数（SRAP,I = 0.6140;EST-SSR,I = 0.6752）较高,表明中国香椿资源具有较高的遗传多样性;居群间的遗传分化系数（SRAP,Gst = 0.3124;EST-SSR,Fst = 0.2462）表明所研究的香椿资源分化程度较高;聚类结果显示,10个香椿居群可分成3类,其中衡水、泰安和太和居群为一类,成都、昆明、武汉和汝阳居群为一类,德州和泉州居群聚为一类,南京居群的结果因两类引物略有不同;香椿居群间的遗传距离与实际的地理距离相关性不显著。     

印度南瓜转录组SSR信息分析及其多态性研究

对印度南瓜（Cucurbita maxima）开展转录组测序分析,共获得131 960条unigene（90.80 Mb）,筛选得到12 557个SSR位点（占总unigene的9.52%）,其发生频率为1/7.4 kb;其中SSR位点中主导类型为二核苷酸重复,占总SSR的49.82%;其次是三核苷酸重复,其出现频率为45.31%。通过Primer5设计得到7 290对SSR引物,随机选择20对SSR引物对30种不同来源的南瓜进行多态性验证分析,结果显示在14对可扩增产物的SSR引物中,11对引物表现稳定可重复的多态性,UPGMA多态性分析显示11对引物可将30份南瓜材料分为5类。研究表明通过对南瓜转录组分析可获得较高频率的SSR位点且类型丰富,为印度南瓜遗传多样性分析和遗传图谱构建提供了候选标记。     

二倍体马铃薯栽培品种遗传多样性的SSR标记分析

二倍体马铃薯基因组相对简单,借助二倍体进行育种可以加速马铃薯的育种进程,因此评价二倍体马铃薯种质的遗传多样性,挖掘和有效利用优良性状显得非常必要。为了筛选多态性的SSR标记,用55对SSR引物扩增39个遗传关系相对较远的二倍体马铃薯材料。选取分布在12条染色体上的12个具有高多态性的SSR标记评价192份二倍体马铃薯栽培品种的遗传多样性,共检测到98个等位位点,其中97个为多态性位点;每对SSR引物扩增出的等位位点为6~18个,平均8.2个。用非加权配对算术平均法(UPGMA)进行聚类,显示出所有供试材料的遗传关系:12对SSR引物可以将192份材料中的186份区分开;这192份材料被划分为11个组群,其中第一个组群包含了83.3%的材料。