基于SSR和SRAP标记的苦瓜品种鉴定及亲缘关系分析

本研究应用SSR和SRAP 2种标记对11个苦瓜品种进行鉴定和亲缘关系分析。结果发现,应用筛选的8对SSR引物共扩增条带860条,多态性条带占68.0%,10对SRAP引物共扩增条带961条,多态性条带占79.4%。SSR标记检测到品种间遗传相似系数介于0.344~0.779,平均值为0.652;SRAP标记检测到品种间遗传相似系数介于0.373~0.700,平均值为0.625。聚类分结果发现,在遗传相似系数为0.54和0.52时,SSR和SRAP 2种标记都可以将11个品种分为相同的两组。每对SSR和SRAP引物能平均区分3.1和3.7个品种。最少用3对SSR引物或3对SRAP引物组合就可成功区分11个苦瓜品种。研究结果表明,SSR和SRAP标记均可高效地被用于苦瓜的品种鉴定和亲缘关系分析。     

利用SSR和SRAP标记分析花椰菜自交系的遗传多样性

为选育优质花椰菜新品种,指导种质资源引进和利用,本研究采用简单重复序(simple sequence repeat,SSR)标记和相关序列扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)标记对38份花椰菜自交系进行了遗传多样性分析,分别从48对SSR引物、48对SRAP引物中各筛选出4对有效引物。4对SSR引物扩增的总条带数为47个,多态性条带为39个,平均多态性比率达83.0%;4对SRAP引物扩增的总条带数为86个,多态性条带为51个,平均多态性比率为59.3%,该结果显示花椰菜自交系间具有较丰富的遗传多样性。UPGMA聚类分析揭示了花椰菜自交系的熟期与其遗传差异相关。     

苦瓜SSR-PCR体系优化及其引物在瓜类作物中的穿梭性

为构建高密度苦瓜SSR分子标记遗传图谱,利用正交设计L16(45)对苦瓜SSR-PCR体系进行优化。采用该体系和本实验室开发的300对SSR引物对4种表型差异较大的苦瓜材料基因组DNA进行了多态性引物筛选,并用筛选出来的多态性引物对黄瓜、甜瓜、西瓜、丝瓜、冬瓜、南瓜进行了PCR扩增,研究了苦瓜SSR引物对6种瓜类作物扩增的通用性及多态性。优化后的SSR反应体系为:d NTPs(2.5 mmol/L)0.5μL、Taq DNA聚合酶(5 U/μL)0.1μL、10×PCR-Buffer 1.5μL、SSR引物(10μmol/L)0.6μL、模板DNA(100 ng/μL)70 ng,总反应体系为10μL。在苦瓜300对SSR引物中,筛选出49对条带清晰的多态性引物,多态性比率为16.3%。其中苦瓜SSR引物对黄瓜、甜瓜、西瓜、丝瓜、冬瓜、南瓜扩增的通用性分别为61.2%、51.0%、59.2%、57.1%、49.0%、59.2%;每个物种不同类型间的多态性比率排序为丝瓜(22.4%)西瓜(16.3%)甜瓜(14.3%)、冬瓜(14.3%)黄瓜(8.2%)南瓜(2.0%)。即有棱丝瓜和无棱丝瓜之间、圆形西瓜和椭圆形西瓜之间多态性较高,瓜用南瓜和叶用南瓜之间多态性比率最低。说明部分苦瓜的SSR标记在其他葫芦科作物中具有通用性,并且在不同物种间扩增多态性存在明显差异,本研究将为葫芦科其他作物分子标记研究及后续苦瓜分子标记辅助育种和比较基因组等方面的研究和应用提供依据。     

豇豆种质资源遗传多样性和亲缘关系的SRAP和SSR分析

为从分子水平上揭示豇豆种质资源间的亲缘关系,为其种质资源搜集、鉴定、利用和遗传改良提供一定的理论基础,利用SRAP和SSR分子标记对41 份来自中国和马来西亚的豇豆种质资源进行遗传多样性研究。从65 对SRAP引物和10 对SSR引物中分别筛选获得稳定清晰且多态性强的31 对SRAP引物和5 对SSR引物,对41 份栽培豇豆资源的DNA进行SRAP-PCR和SSR-PCR扩增。2 种PCR扩增共获230 条扩增条带,其中SRAP检测到196 条扩增条带,平均每对引物扩增等位基因数为6.3 条,多态性 片段为161 条,多态性比例为82.14%;SSR检测到34 条带,平均每对引物扩增等位基因数6.8 条,多肽性片段为25 条,多态性比例为73.53%,表明本研究搜集的豇豆种质间的遗传多样性比较丰富。基于SRAP 和SSR 标记的结果,利用UPGMA 构建了41 份豇豆资源的聚类树状图,其遗传相似系数为0.1667~0.9516,大多在0.674 以上。结果表明,SRAP和SSR分子标记能有效地将41 份豇豆资源分开,且部分种质间的遗传距离较远,这为豇豆资源的开发利用及新品种的选育提供科学依据。     

豇豆种质资源遗传多样性和亲缘关系的SRAP和SSR分析

为从分子水平上揭示豇豆种质资源间的亲缘关系,为其种质资源搜集、鉴定、利用和遗传改良提供一定的理论基础,利用SRAP和SSR分子标记对41份来自中国和马来西亚的豇豆种质资源进行遗传多样性研究。从65对SRAP引物和10对SSR引物中分别筛选获得稳定清晰且多态性强的31对SRAP引物和5对SSR引物,对41份栽培豇豆资源的DNA进行SRAP-PCR和SSR-PCR扩增。2种PCR扩增共获230条扩增条带,其中SRAP检测到196条扩增条带,平均每对引物扩增等位基因数为6.3条,多态性片段为161条,多态性比例为82.14%;SSR检测到34条带,平均每对引物扩增等位基因数6.8条,多肽性片段为25条,多态性比例为73.53%,表明本研究搜集的豇豆种质间的遗传多样性比较丰富。基于SRAP和SSR标记的结果,利用UPGMA构建了41份豇豆资源的聚类树状图,其遗传相似系数为0.1667~0.9516,大多在0.674以上。结果表明,SRAP和SSR分子标记能有效地将41份豇豆资源分开,且部分种质间的遗传距离较远,这为豇豆资源的开发利用及新品种的选育提供科学依据。

     

基于苦瓜转录组序列的SSR分子标记开发

为了全面了解苦瓜转录组SSR位点特征和满足苦瓜分子育种对分子标记的需求,利用MISA软件对来自苦瓜材料‘大沥-11’6个组织的59740条转录组Unigene序列进行SSR位点搜索,共检测出31066个SSR位点,出现频率(发现的SSR个数与总Unigene数之比)为52.00%,平均每2.62 kb出现1个SSR位点。在苦瓜转录组SSR位点中,基元类型主要为三核苷酸,占总SSR位点的42.17%;其次是二核苷酸,占总SSR位点的31.66%。利用Primer 3软件对搜索到的苦瓜转录组SSR位点进行引物设计,然后把获得的引物序列比对回苦瓜的参考基因组,选择上下游引物序列都是唯一比对的序列并去除重复后共获得9135对特异SSR引物。选择MC00上的232对特异SSR引物对‘谭边大顶’和‘华艺320’两个苦瓜品种基因组DNA进行PCR扩增,其中有219对特异引物可扩增出清晰的条带,有效扩增率为94.40%;有31对特异引物扩增产物表现出多态性,多态率为13.36%。本研究开发的苦瓜转录组特异SSR引物为苦瓜的种质资源分析、基因定位、分子标记辅助选择等理论与应用研究提供了引物数据参考。     

应用SSR和SRAP分析苦瓜育种新组合的亲缘关系

苦瓜遗传背景复杂,采用分子标记技术分析和评价苦瓜育种新组合的亲缘关系,对苦瓜优良品种的选育至关重要。本研究利用SSR标记和SRAP标记对22份苦瓜育种新组合材料进行了亲缘关系的分析,结果显示,筛选出的8对SSR和l0对SRAP特异引物的扩增结果均具有较高的多态性信息含量,平均多态性百分率为72.71%和83.80%。聚类分析结果发现,SSR和SRAP标记均能有效揭示苦瓜的遗传多样性,2种标记的聚类结果一致性高,在GS为0.71和0.64时,SSR和SRAP均可将22份材料分为4类。2种标记综合能够更准确地分析22份材料的亲缘关系。在GS为0.66时,22份材料被分为5类,在2种标记聚类分析中,亲缘关系较远的BL组合、YS31、JC21和MY023都各自聚类,HY、GL和ZY组合又聚为一类,这与GL组合和ZY组合是HY组合的父母本的事实相吻合。本研究结果表明,采用2种标记对苦瓜育种新组合进行综合分析,能更准确地反映苦瓜材料间的亲缘关系。     

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。     

茄子ISSR和SSR分子标记的鉴定技术分析

以茄子为研究对象,初步建立起茄子的ISSR和SSR分子标记技术体系,包括DNA提取、退火温度、循环次数和引物筛选等。结果表明,ISSR分子标记体系中,从49条引物中筛选出3个条带清晰的引物对6个品种进行扩增,共检测出26条带,其中多态性带21条,多态性比例为80.77%;SSR分子标记体系中,从4对引物中筛选出3个条带清晰的引物对6个品种进行扩增,共检测出17条带,其中多态性带5条,多态性比例为29.41%,2种方法均能把6个茄子品种区分开来,本实验为茄子品种鉴定和新品种选育提供理论依据。     

SSR结合SRAP标记分析油菜菌核病抗性资源遗传多样性

为了更准确、有效地揭示油菜资源遗传多样性,探索SSR和SRAP 2种分子标记在油菜菌核病抗性资源遗传多样性分析中的应用,采用40对SSR核心引物及陕西理工学院生物学院分子与遗传实验室筛选出的40对多态性高、条带清晰的SRAP引物,对陕西省汉中市农科所经过连续3年牙签茎秆接种试验结合多年的田间抗性表现筛选出的43份菌核病抗性较好的油菜材料进行遗传多样性分析,并对2种分子标记揭示的多态性条带数、多态性信息含量(PIC)进行比较。结果表明:2种标记共检测出634个条带,SRAP标记检测的多态性条带数(335)较SSR(287)高,而SSR引物的平均多态性信息含量(PIC)值较SRAP引物高,分别是0.76和0.69。在遗传相似系数0.67处,43份油菜材料被分为Ⅲ类,白菜型油菜(丰油10号白菜型选系)可较好地与甘蓝型油菜区分。主成分分析(Principal component analysis,PCA)、群体结构分析与聚类分析结果相似,说明SSR与SRAP标记结合能准确有效的反映油菜材料的亲缘关系。供试43份油菜材料遗传相似系数分布在0.65~0.81,表明遗传相似性较高,亲缘关系较近。因此,应进一步加强抗源筛选及引进,对现有材料进行遗传改良,拓宽其遗传背景,从而为抗菌核病油菜品种选育奠定基础。     

玉米和高粱SSR标记在薏苡中的通用性研究

旨在分析玉米和高粱SSR标记在其近缘种薏苡中的通用性和多态性,以期筛选可用于薏苡种质资源和遗传学研究的分子标记。以11份薏苡资源为供试材料,利用SSR-PCR扩增和毛细管电泳检测方法,对364对SSR引物进行了测试和筛选。结果表明,364对玉米和高粱来源的标记中有163对能在薏苡中扩增并得到清晰的条带,其中44对标记在薏苡中表现出良好的多态性。高粱SSR的通用性和多态性比例分别为58.02%和30.85%,玉米SSR标记的通用性和多态性比例分别为23.45%和26.47%,高粱SSR标记在薏苡中通用性和多态性更好。44对引物在11份薏苡材料中扩增出110条多态性条带,每对引物扩增出的条带数在1～5条之间,平均为2.5条,PIC为0.15～0.79,其中15对引物的PIC值大于0.5,占全部多态性引物的34.09%。筛选出的通用SSR引物可为薏苡种质资源多样性和分子遗传学研究提供可用的遗传标记,也是高粱、玉米和薏苡3种作物之间比较基因组学研究的有力工具。     

相关序列扩增多态性(SRAP)一种新的分子标记技术

SRAP是一种新的DNA分子标记，具有简便、稳定、中等产率和容易得到选择条带序列的特点。SRAP是一种基于PCR技术的新的分子标记技术，其利用独特的引物设计对ORFs进行扩增，上游引物长17bp，对外显子进行特异扩增，下游引物长18bp，对内含子区域、启动子区域进行特异扩增，因个体不同以及物种的内含子、启动子与间隔长度不等而产生多态性。扩增产物用变性的聚丙烯酰胺凝胶分离，然后用放射自显影检测。本文在阐述SRAP的原理和流程后，详细论述了SRAP标记目前在植物遗传图谱构建、遗传多样性、基因定位、比较基因组学、杂种优势预测等方面的研究进展及应用前景。     

RAPD及SRAP 2种标记对苦瓜‘如玉5号’杂交种纯度的鉴定

为获得理想的方法鉴定‘如玉5号’苦瓜杂交种子的纯度,以苦瓜杂交一代品种‘如玉5号’及其父母本为材料,利用RAPD(随机扩增多态性DNA)及SRAP(相关序列扩增多态性)2种技术进行其基因组总DNA指纹分析,以获得F1代杂交种与其亲本差异目的基因条带。经过对3种苦瓜新鲜幼嫩叶片总DNA提取,RAPD-PCR和SRAP-PCR扩增以及扩增产物的琼脂糖凝胶电泳分析,在供试的52条RAPD引物及144对SRAP引物中,共筛选出2对SRAP引物(Me2-Em9、Me3-Em8)能区分杂交种与其母本种子,1条RAPD引物(R10)能区分杂交种与其父本种子,通过SRAP(引物Me3-Em8)及RAPD(引物R10)2种分子标记技术对来自于河西走廊3地‘如玉5号’苦瓜种子进行检测,结合田间观察,结果表明,该方法成本低,操作简单,能很好地对‘如玉5号’苦瓜杂交种子的纯度鉴定。     

基于雌雄花序表达谱测序的板栗SSR标记开发及其应用

本研究基于板栗雌雄花差异表达谱数据库,筛选鉴定到雌雄花特异表达基因,在雌雄花特异表达基因中识别和定位了19个SSR位点。通过在SSR两端设计特异引物,经过PCR扩增,筛选到5对多态性和稳定性较好的引物。进一步采用毛细管电泳检测技术对17份板栗资源进行亲缘关系分析。结果显示17个品种可分为3大类,其中第Ⅰ类群包含‘超短枝1号’、‘超短枝2号’、‘沂蒙短枝’、‘燕红’等6个品种,主要为北方板栗品种;第Ⅱ类群中包含10份资源,主要为包括湖北地方品种在内的南方板栗品种;第Ⅲ类仅包括‘金栗王’,与前两大类亲缘关系明显较远。本研究开发的SSR分子标记重复性和多态性较高,可用于板栗资源遗传多样性分析,并为开发板栗雌雄花特异分子标记提供科学依据。     

甜椒胞质雄性不育恢复系SRAP及SCAR标记

以甜椒胞质雄性不育恢复系5-2R1和相应的保持系5-2为试材,利用SRAP分子标记技术筛选与甜椒恢复基因相关的分子标记。128对SRAP引物共扩增获得了3796条从100bp至800bp大小不同的条带,平均每对引物组合可扩增出30条清晰的条带,检测到4个多态性位点,其中恢复系材料仅有1个。对该特异片段进行回收、克隆和测序,结果表明该片段全长为259bp。经数据库比对分析表明,该片段与线粒体中的NADH脱氢酶第5亚基(GenBank:EF151914.1)具有81%的同源性;同时,该片段与辣椒BAC克隆PEPBAC 158K24(GenBank:FJ597540.1)的部分序列高度同源。根据序列特点设计特异SCAR引物,对恢复系和保持系进行扩增验证,仅在恢复系中扩增出目的条带,表明已成功地将此SRAP标记转化为简单、稳定的SCAR标记。我们推测本研究获得的SCAR标记可能与胞质雄性不育恢复性状连锁。     

36个马铃薯品种的SSR分析

为明确36个马铃薯品种在DNA分子水平上的遗传差异,利用SSR分子标记技术对其多态性进行了分析。试验从90对SSR引物中筛选出适宜于36个马铃薯品种基因组DNA扩增的引物10对,PCR扩增获得301个SSR条带,多态性条带百分率为71.1%。引物STACCA3和SSR111扩增的SSR指纹图谱差异明显,可作为36个马铃薯品种间鉴别的分子依据。36个马铃薯品种间的遗传距离(GD)变幅为0.33～0.85,平均为0.54,其中,大于GD平均值的品种有20个,占供试品种的55.56%。以GD值0.57为基准,将36个马铃薯品种划分成7类,从DNA分子水平揭示出各供试品种间的亲缘关系。     

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。     

应用RSAP、SRAP和SSR分析苎麻种质亲缘关系

分别采用RSAP、SRAP和SSR 3种分子标记和田间性状对16份苎麻种质进行亲缘关系聚类,结果表明, 每对引物扩增出的多态性位点,SRAP标记最多,RSAP次之,SSR较少;根据SRAP标记和RSAP标记分类的结果都与RSAP+SRAP+SSR联合分类的结果基本一致,相关达到了极显著水平,而与SSR标记分类结果差异较大;分子标记聚类结果与田间性状的聚类结果接近程度, 依次为SRAP+RSAP+SSR>SRAP>RSAP>>SSR。在检测苎麻种质亲缘关系中,SRAP标记效果最优,RSAP标记稍逊,SSR标记最差。RSAP标记能较好地显示苎麻种属间的多态性和亲缘关系。以RSAP、SRAP、SSR标记联合分析,能更好地揭示种质之间的亲缘关系。     

辣椒细胞质雄性不育系和保持系线粒体DNA差异的SRAP分析

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其保持系21B的线粒体DNA为材料进行SRAP分析,结果表明,从128对引物扩增获得了1 440条100～1 000 bp的条带,多态性位点仅有9个,占0.63%,其中7条多态性条带位于21A中;对多态性条带回收、克隆和测序分析后发现,9个克隆在GenBank中找到了相似的功能,绝大部分与能量代谢有关;利用21A中的多态性序列特点设计SCAR引物,对21A和21B的基因组DNA进行扩增验证,3对引物在21A中扩增出目的条带,表明已成功地将SRAP标记转化为SCAR标记,是新发现的与辣椒细胞质雄性不育基因相关的片段。     

利用SRAP标记分析玉米遗传多样性

相关序列扩增多态性(SRAP)是一种基于PCR的新型分子标记技术.本研究的目的在于探讨利用该标记进行玉米种质资源遗传多样性分析和杂种优势群划分的价值及可行性.利用22对SRAP引物对16个玉米自交系进行了遗传多样性分析,共扩增出197条具多态性的条带,平均多态性信息量为0.8847,平均多态性比率为59.8%.通过聚类分析将16个自交系分为5个群,其划分结果与系谱分析基本一致.该结果表明SRAP标记是一种适合于玉米种质遗传多样性研究的分子标记.