基于ISSR标记的福建茶树品种(系)遗传多样性分析

本研究通过对所收集的55份福建茶树品种(系)进行遗传多样性和亲缘关系分析,采用ISSR分子标记技术进行扩增,并通过NTSYS-pc2.10e软件进行数据分析。以7份福建茶树品种为材料,对50条通用引物进行筛选,得到多态性好、扩增条带清晰的引物15条。15条引物共扩增出213条条带,208条为多态性条带,多态性所占比率为97.65%。55份茶树资源遗传相似系数介于0.54~0.91之间,表明这55份茶树遗传背景差异较大。并根据ISSR扩增图谱构建了遗传聚类图,明确了各茶树品系与品种间的亲缘关系,为茶树培育新品种奠定科学基础、提供理论依据。     

11个茶树品种遗传多样性的ISSR和TRAP比较分析

【研究目的】分析茶树种质资源的遗传多样性,比较ISSR和TRAP在茶树中的标记效率;【方法】用12个ISSR引物和18个TRAP引物组合分别对11个茶树品种的基因组DNA进行扩增;【结果】ISSR引物共产生61条带,多态性带占83．6％,遗传距离变化范围在0．231～0．707。TRAP引物共产生69条带,多态性带占79．7％,遗传距离变化范围为0．200～0．755。基于两种标记的聚类结果存在一定的差异,TRAP聚类结果能较好地体现供试品种的亲缘关系、地域特性和树型特点,与传统的基于形态特征建立的分类结果比较一致。在11个茶树品种间以及在亲缘关系比较近的黄旦、铁观音、毛蟹、白样观音4个品种间,ISSR的标记指数MI值都高于TRAP的MI值;【结论】ISSR具有更大的标记效率。也具有较高的多样性检测能力;TRAP比ISSR更适合于茶树特异种质资源和重要农艺性状的筛选。     

柳州汪洞乡古茶树种质资源遗传多样性的ISSR分析

本研究利用ISSR分子标记技术对柳州融水县汪洞乡古茶树种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行分析,选取10个ISSR引物对87株柳州汪洞乡古茶树单株及4个对照茶树品种的基因组DNA进行扩增。10条引物共扩增出67条谱带,其中多态性条带共64条,多态性比率达95.5%,每条引物扩增条带为5~9条,平均多态性条带6.4条。每条引物扩增条带的多态性为80%~100%,扩增条带大小在100~2 000 bp。供试样品的Jaccard相似系数在0.35~0.85之间,平均值为0.60。在相似系数0.6处可将全部91份样品划分为10大类群。本研究从分子水平上揭示了该古茶树群体资源单株间的亲缘关系,可为该资源的进一步开发利用提供研究基础。     

8份剑麻种质亲缘关系的ISSR和RAPD分析

为了揭示剑麻栽培品种的遗传多样性,利用ISSR和RAPD分子标记技术对8份剑麻种质的亲缘关系进行分析。结果表明,筛选后选用的8条ISSR引物和8条RAPD引物,分别产生了53条和66条扩增条带,其中多态性条带分别为44条和61条,多态性条带百分率分别为83.02%和92.42%。根据2种标记的扩增结果,用UPGMA法对8份剑麻种质进行聚类分析,供试材料之间具有较高的遗传多样性,其品种间遗传相似系数分别为0.59~0.80和0.52~0.76。2个标记的聚类结果基本一致,但有点差异,可将供试的8份剑麻种质划分为2类群,而且2个标记聚类结果呈显著相关性,相关系数为0.70。可见,剑麻种质资源的遗传多样性丰富。     

古茶树种质资源遗传多样性ISSR分析

为了解贵州三都水族自治县古茶树的遗传多样性,本实验采用ISSR分子标记对145份古茶树的遗传多样性和亲缘关系进行分析。从100条ISSR通用引物中共筛选得到15条多态性好、可重复、扩增清晰的引物,利用筛选到的引物对供试的古茶树基因组DNA进行扩增。结果表明,15条引物共扩增出116条带,其中多态性条带有110条,平均多态性条带比率为94.37%。利用Popgene 32软件计算145份古茶树材料的平均观察等位基因数(Na)为1.945 7,平均有效等位基因数(Ne)为1.529 3,平均Nei’s遗传多样性指数(He)为0.312 6,平均Shannon信息多样性指数(I)为0.471 2,遗传一致度为0.448 3～0.965 5。采用NTSYS-pc 2.1软件构建UPGMA聚类图,在相似系数为0.72时,将145份供试古茶树材料分为四大类,聚类结果与形态学聚类结果相符。该研究为古茶树种质资源的保护、利用及良种培育提供理论依据。     

25个猕猴桃材料遗传多样性分析及DNA指纹图谱的建立

利用ISSR分子标记对25个猕猴桃品种和种质资源材料进行遗传多样性分析,并构建其ISSR指纹图谱,旨在阐明其亲缘关系,为遗传、育种和利用提供理论依据。结果显示,从100条引物中筛选出10条引物,在25个供试材料中共扩增出172条带,每条引物平均扩增条带数为17.2条,多态性条带169条,每条引物平均扩增多态性条带数为16.9条,多态性比例为98.26%;遗传相似系数值在0.51~0.87之间;在相似系数水平为0.604时,可将所有供试材料聚为三类。本研究构建的指纹图谱可用于猕猴桃种质的分类与鉴定,为种质资源的鉴定、分类、利用和杂交育种亲本的选配等方面提供理论依据。     

菠萝17份种质的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对17份菠萝种质进行了基因组DNA多态性分析。从62个ISSR引物中筛选出6个多态性引物用于PCR扩增，共扩增出70条DNA条带，其中多态性条带44条，所占比例为62.86%，平均每个引物扩增的DNA条带的数目为11.67条。6个品种具有特异性的扩增带，可作为种质鉴定的依据。根据ISSR扩增结果建立的UPGMA聚类图，在距离系数约0.1处可把供试的17份菠萝种质分为3大类。同时对供试品种的遗传关系进行了探讨     

ISSR和EST-SSR标记在检测中国、日本和肯尼亚茶树品种遗传多样性上的比较分析

本研究利用ISSR和EST-SSR标记对中国13个、日本4个与肯尼亚5个茶树品种的遗传多样性进行分析,重点比较了ISSR和EST-SSR在多态性位点数、引物解析能力、多态性信息含量和标记系数等方面的差异。结果表明在位点检测能力上ISSR明显高于EST-SSR,每条ISSR引物可检测的平均条带数（12.5）比每对EST-SSR引物（3.1）高三倍。ISSR标记的Rp值是EST-SSR标记的6.3倍,其多态性信息含量（PIC）和标记系数（MI）也明显高于EST-SSR,这表明ISSR具较高的多态性位点检测能力和较高的标记效率。EST-SSR揭示的Nei基因多样性（H=0.28）高于ISSR（0.21）,这种差异进而会影响到遗传距离和聚类分析的结果。在检测中国、日本和肯尼亚茶树品种的遗传差异上,两种标记表现出较一致的趋势,中国茶树品种在多态性位点数量、Nei基因多样性、遗传距离上均大于日本和肯尼亚的茶树品种。研究还表明,由于EST-SSR可检测到等位位点的变异,它比ISSR可以更准确地反映和揭示供试品种的遗传多样性水平。同时由于单个EST-SSR标记检测到的位点数量较ISSR标记少,且特异性较强,谱带较易分辨,因此比ISSR标记更适用于对大量样本的分析。     

湖南省饭豆地方种质资源遗传多样性的RAPD和ISSR分析

为揭示湖南省饭豆地方品种的遗传多样性,促进种质资源的有效保护和利用。本研究利用RAPD和ISSR标记分析了源于湖南省各地36份古老饭豆地方品种的遗传多样性,并采用UPGMA方法进行了遗传聚类分析。结果表明：12个RAPD引物和4个ISSR引物在供试材料中共扩增产生81条带型清晰的条带,平均每个引物扩增产生5.06个条带;其中59个为多态性条带,占总扩增条带的72.84%,具有多态性引物的PIC值在0.397~0.968之间;通过UPGMA法进行聚类分析表明供试材料的遗传相似系数在0.605~0.877之间,供试材料被分为4大类,且聚类结果表现明显的地域特征。本研究结果可为本省饭豆种质资源保护和育种研究提供理论依据。     

黑龙江省马铃薯早疫病菌遗传多样性分析

为了解黑龙江省侵染马铃薯的早疫病菌菌株的遗传特性,利用RAPD和ISSR分子标记对来自黑龙江省马铃薯主产区不同地点的67株早疫病菌的遗传多样性进行分析,结果表明,用5条RAPD引物共扩增出53个条带,多态性位点占75.4%;用10条ISSR引物共扩增出93个条带,多态性位点占88.2%。聚类分析结果显示,RAPD和ISSR分子标记均可将供试早疫病菌株划分为不同的组,说明早疫病菌具有明显的遗传分化现象,但菌株聚类组群的划分与地理来源关系不大。研究结果可为黑龙江省马铃薯抗病育种和早疫病防治提供理论依据。     

Genetic diversity among tea cultivars from China, Japan and Kenya revealed by ISSR markers and its implication for parental selection in tea breeding programmes

Tea plant [Camellia sinensis (L.) O. Kuntze] is an important beverage crop in the world. In recent years many clonal tea cultivars have been released, and they play major roles in improving the production and quality of tea. It is important to understand the genetic diversity and relatedness of these cultivars to avoid inbreeding and narrow genetic basis in future tea breeding. In the present study, genetic diversity and relationship of 48 tea cultivars from China, Japan and Kenya were evaluated by inter‐simple sequence repeat (ISSR) markers. A total of 382 ISSR bands were scored, of which 381 (99.7%) were polymorphic. The ISSR primers showed high ability to distinguish between tea cultivars according to their high Resolving Power (R_P) with an average of 7.4. The mean of Nei’s gene diversity (H) and Shannon’s information index (I) were 0.22 and 0.35, respectively. More abundant diversity was revealed among cultivars in China than those in Japan and Kenya. Within Chinese populations, the level of diversity in east China was higher than that in other regions. The coefficient of genetic differentiation (G_ST) was 0.202, which indicates a high degree of genetic variation within populations. This result was further confirmed by analysis of molecular variance, which revealed the variance component within the populations (92.07%) was obviously larger than that among populations (7.93%). The level of gene flow (N_m) was estimated to be 2.0. This could be explained by frequent natural cross‐pollination and seed dispersal among tea populations. The pairwise similarity coefficient between the cultivars varied from 0.162 to 0.538. A dendrogram of 48 tea cultivars was constructed where all the tested cultivars were divided into two groups. Our data show that the genetic relationship among tea cultivars can be determined by the ISSR markers. This will provide valuable information to assist parental selection in current and future tea breeding programmes.     

云南茶树资源遗传多样性与亲缘关系的ISSR分析

以8个种群134份云南茶树资源为材料,应用ISSR标记方法,进行了遗传多样性与亲缘关系分析。结果表明,18个多态性ISSR引物对全部试验材料进行PCR扩增,共获得475条稳定的谱带,其中多态性谱带470条(占98.9%),遗传多样性丰富;应用Nei-Li相似系数法估算了134个材料间的相似系数为0.445~0.819,平均为0.512,说明茶树资源间的遗传基础较宽;对134份茶树资源的分子系统聚类分析(UPGMA)将资源分为3大组,聚类结果与地理距离没有明显的相关性;主成分分析(PCA)表明主成分分析的结果与系统聚类基本一致,但是主成分分析更加直观清晰地显示各个材料间的亲缘关系;大厂茶等8个种群间的遗传相似系数于0.850~0.987间,平均为0.92,表明不同种群间的遗传差异较小。     

用RAPD、ISSR和AFLP标记分析系谱关系明确的甘薯品种的亲缘关系

用RAPD、ISSR和AFLP标记对系谱关系明确的7个甘薯品种进行了亲缘关系分析。24个RAPD引物、14个ISSR引物和9对AFLP引物分别扩增出173、174和168条多态性带。3种分子标记在检测甘薯品种间遗传差异上相关程度高，其中RAPD与ISSR之间的相关系数最大为0.9328。用ISSR标记估计的品种间遗传距离为0.1286~1.0932，平均0.4883，大于其余2个标记的估计值。3种分子标记皆可揭示甘薯品种的亲缘关系，其中ISSR标记产生的聚类图与系谱图最吻合，认为ISSR标记更适于分析甘薯品种的亲缘关系。     

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。     

利用RAPD、ISSR标记分析国兰种质资源遗传多样性的研究

旨在分析不同地区国兰间的亲缘关系,为国兰资源的开发及新品种的选育提供分子水平的参考依据。利用RAPD和ISSR分子标记技术,对7种国兰的21个品种资源进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明：39个RAPD和ISSR引物在供试材料中共扩增出96条带型清晰的谱带,其遗传中31条为多态性条带;通过UPGMA聚类分析表明,21个国兰品种资源间遗传距离在1.91~6.60之间,其中春兰资源的遗传距离在1.91~4.38之间,建兰资源的遗传距离在2.60~6.20之间,寒兰资源的遗传距离在2.20~5.80之间,墨兰资源的遗传距离在3.52~6.60之间,表现出了较高的遗传多样性。聚类分析结果与传统的形态学分类结果基本一致,也说明分子标记可以在分子水平反映遗传资源的遗传多样性,具有灵敏度高、结果真实可靠等优点。本研究结果显示国兰品种间的亲缘关系与地理位置分布相关,为兰属植物的分类及遗传多样性研究提供了一定的理论支撑。     

Genetic relationships of sesame germplasm collection as revealed by inter-simple sequence repeats

Inter‐simple sequence repeats (ISSR) polymorphism was used to determine genetic relationships among 75 Sesamum indicum L. accessions of Korean and exotic sesame. Fourteen reliable ISSR primers were selected for the assessment of genetic diversity, yielding 79 amplification products. Of these polymerase chain reaction products, 33% revealed polymorphism among the 75 accessions. Genetic distances ranged from 0 to 0.255, with a mean genetic distance of 0.0687. The 75 accessions were divided into seven groups on the basis of unweighted pair‐group method with arithmetic averages (UPGMA) cluster analysis. The largest group consisted of 25 Korean cultivars, eight Korean breeding lines and 17 world‐wide accessions. The other groups included 25 accessions, several of which contained useful traits. The dendrogram did not indicate any clear division among sesame accessions based on their geographical origin. However, all Korean sesame cultivars except ‘Namsankkae’ were clustered in the same group, indicating a narrow gene pool. Some of the Korean breeding lines were spread along the dendrogram, showing enlargement of genetic diversity. The genetic diversity data uncovered in this study can be used in future breeding programmes.     

应用RAPD标记进行茶树优异种质遗传多态性、亲缘关系分析与分子鉴别

采用RAPD分子标记技术,对茶树优异种质资源的遗传多态性、亲缘关系和分子鉴别进行了研究。结果表明,20个引物在15份优异资源中得到1050个RAPD位点,平均52．5个位点／引物,70个位点／资源。在所获得的137条可重现谱带中,8条是单态的,129条是多态的,多态性程度达94．2％;引物的多态性相对频度为0．24～0．83,总平均为0．47;遗传距离在0．16～0．62之间,平均为0．37,这可能与我国是茶树的原产地和起源中心有密切关系。RAPD数据的类平均法聚类结果显示,15份资源可划分为3个类群,从相似性系数讨论了资源间的亲缘关系。应用12个引物产生的20个特异标记的存在和11个特异的缺失,可以鉴别所有15份优异茶树种质资源。RAPD可以作为茶树优异种质资源遗传多态性、系统演化和分子鉴别研究的有效手段之一。     

Appraisal of RAPD and ISSR markers for genetic diversity analysis among cowpea (Vigna unguiculata L.) genotypes

The genetic variability and relationships among 11 cowpea genotypes representing two cultivars and nine elite genotypes were analyzed using 22 random amplified polymorphic DNA (RAPD) and nine inter-simple sequence repeat (ISSR) markers. ISSR markers were more efficient than RAPD assay with regards to polymorphism detection. But the average numbers of polymorphic loci per primer and resolution power were found to be higher for RAPD than for ISSR. Also, the total number of genotype specific marker loci, Nei’s genetic diversity, Shannon’s information index, total heterozygosity, and average heterozygosity were prominent in RAPD as compared to ISSR markers. The regression test between the two Nei’s genetic diversity indices showed low regression (0.3733) between ISSR and RAPD + ISSR-based similarities but maximum (0.9823) for RAPD and RAPD + ISSR-based similarities. The RAPD- and ISSR-generated cultivar- or genotype-specific unique DNA fingerprints able to identify the most diverse genotypes. A dendrogram constructed based on RAPD and ISSR combined data indicated a very clear pattern of clustering according to the groups (cultivars and elite genotypes). The results of principal coordinate analysis were comparable to the cluster analysis. Cluster analysis showed that most diverse genotypes (GP-125 — small size with good seed quality; GP-129, GP-90L — big size with poor seed quality) were separated from moderately diverse cultivars and genotypes. The genetic closeness among GP-129 and GP-90L, JCPL-42, and JCPL-107 could be explained by the high degree of commonness in these genotypes.     

东南亚茄子种质资源ISSR遗传多样性分析

为探讨东南亚和中国华南地区茄子育种资源的遗传差异,研究采用ISSR分子标记对来自泰国和马来西亚的10份茄子材料及中国和南美的8份材料进行遗传多样性分析。结果表明,17条ISSR引物共扩增出433条谱带,其中多态性条带390条,平均多态率为92%。17条引物在18份材料中的平均观测等位基因数、平均有效等位基因数、平均Nei’s基因多样度和平均香农信息指数分别为1.8971、1.4778、0.2850、0.4336,18份材料间的遗传相似系数GS在0.55~0.81之间。运用NTSYSpc2.10软件的UPGMA方法进行聚类分析,结果表明在遗传相似系数0.67时18份材料可分为2个类群,其中来自于东南亚的10份材料在第1类群,来自于南美的3份材料在第2类群。研究结果表明,东南亚茄子材料与中国和南美茄子材料间遗传多样性丰富,可为茄子种质资源的进一步研究和利用提供理论依据。