鲜食番茄品种遗传多样性分析及指纹图谱构建

选取市场上广泛使用和拟进入市场的75份番茄材料,利用栽培种间多态性丰富的48对InDel标记进行遗传多样性分析,并选取其中24对标记进行指纹图谱构建。结果表明,48对InDel标记中,45对呈现较好的多态性;75份番茄材料的遗传距离为0.16～0.91,平均遗传距离为0.52;聚类分析将75份材料分为5个类群,其中第Ⅰ、Ⅳ和Ⅴ类群以国内品种为主,第Ⅱ和Ⅲ类群主要集中了国外公司的一些品种;选取24对覆盖全基因组的InDel标记进行指纹图谱构建,基本可以将75份番茄材料进行识别。     

中国加工番茄资源遗传多样性分析

基于构建的加工番茄核心种质,从3 026份自交系中选择了代表50年育种历程的615份,分别利用16个表型性状和81个(13对SSR、24对In Del、44个SNP)不同类型的多态性分子标记,对其遗传多样性进行了分析。结果表明,无论是基于表型还是基因型数据,供试自交系聚类结果基本一致,均分为两大群。其中表型聚类包括7个亚群,基因型聚类包括6个亚群。综合分析表型和基因型聚类结果,发现大多数早期(2010年以前)育成的自交系聚为一类,近年(2010年以后)育成的自交系不同程度地分布在两类中,说明近年育成的自交系遗传多样性更为丰富。在不同类型标记中,SNP在亚群中呈现更好的多态性,等位基因数、基因多样性、多态性信息量均明显高于SSR和In Del。     

加工番茄骨干自交系的遗传变异

采用137个In Del标记和1个SSR标记,对近年来选育的60个加工番茄骨干自交系的遗传变异进行分析。结果表明：60个加工番茄骨干自交系的平均遗传距离在0.097～0.183之间,成对比较的最小遗传距离为0.022,最大遗传距离为0.272。群体结构分析将60个骨干自交系分为2个或4个亚群,亚群分类与自交系的生物学性状之间没有明显的关联性。与2012年以前育成的25个加工番茄自交系比较发现,这60个骨干自交系的遗传变异范围相对较窄。     

SSR标记遗传距离与结球甘蓝杂种优势的关系分析

利用SSR标记对23份春甘蓝自交系和29份秋甘蓝自交系进行遗传多样性分析,结果表明:春甘蓝自交系在遗传相似系数0.61处可以划分为极早熟和早熟2个类群。秋甘蓝自交系在遗传相似系数0.58处可以分为中晚熟群、中早熟群和中熟群3个类群。从上述材料中挑选15份代表性材料作为亲本,采用完全双列杂交法组配105个杂交组合,对其进行杂种优势分析,同时探究SSR分子标记遗传距离与杂种优势之间的关系。结果发现,不同类群间杂交或同一类群不同亚群间杂交产生的后代杂种优势较强,遗传距离与全株质量中亲优势的相关性达显著正相关,表明基于SSR分子标记划分的类群对于杂种优势的预测具有一定的价值。此外还发现,在105个杂交组合中,全株质量中亲优势最强的10个组合的组配方式均为春甘蓝×秋甘蓝,表明春甘蓝×秋甘蓝可能是一种潜在的杂种优势利用模式。     

华南地区樱桃番茄表型性状遗传多样性分析及综合评价

采用聚类分析、主成分分析和表型性状综合评价方法,对华南地区110份樱桃番茄的26个表型性状进行了遗传多样性分析及评价。研究结果表明:110份樱桃番茄种质的变异程度高,类型多样,且遗传多样性丰富。26个表型性状的遗传多样性指数范围为0.33～2.04,其中葡萄糖/可溶性总糖这一性状的遗传多样性指数最大(2.04)。19个数量性状的变异系数均值为31.41%,其中番茄红素含量这一性状的变异系数最大(80.41%)。聚类分析结果表明:供试的110份种质资源可划分为5个类群,第Ⅰ类遗传改良潜力大,第Ⅲ类可主要作为口感型樱桃番茄的育种材料,第Ⅴ类可主要作为功能型樱桃番茄的育种材料。主成分分析和综合评价的研究结果表明,前9个主要成分累计贡献率为75.512%,第一、三主成分主要反映植株的果实品质,第二、四主成分主要反映果实的外观品质,第五、六主成分主要反映植株的生长特征。各种质的综合得分范围为–1.548～1.460,5份得分高的种质ct092、ct028、ct018、ct090和ct017可作为核心育种资源加以利用。     

SRAP对东北区骨干甜菜单胚品系的遗传多样性分析

为了探明东北区甜菜单胚不育系的遗传基础和类群划分,使用SRAP分子标记技术对48份东北区甜菜单胚品系骨干材料的遗传多样性进行分析。筛选出21对多态性较高的引物组合对供试材料进行PCR扩增,共扩增出366条带,其中196条是多态性带,平均多态性条带比率是53.6%。平均遗传距离是0.3945,平均遗传相似系数是0.6740。利用MEGA3.1软件,在遗传距离0.20处,供试材料被分为5个类群。结果表明,东北区48份甜菜单胚品系骨干材料的遗传多样性较为丰富,利用各类不育系做亲本,将可获得杂交优势好的杂交组合。     

五十五份小白菜自交系的SSR遗传多样性分析

以55份小白菜自交系为试材,采用SSR分子标记技术对其遗传多样性进行分析,以期为育种中杂交组合的选配及种质创新提供参考依据。结果表明:从分布在10条染色体上的110对引物中筛选出44对稳定的多态性引物,得到105个多态性位点,平均每对引物扩增的条带数为2.4,每条染色体上平均多态性位点为10.5个,遗传距离在0.016 9~0.754 4,平均为0.373 0,参试材料间差异较大;聚类分析将55份材料分为四大类群,其中第Ⅰ大类31份材料,第Ⅱ大类8份材料,第Ⅲ大类5份材料,第Ⅳ大类11份材料。在这些材料中,大多数来源相同的聚为一类,少部分个体分布在不同类群中,可能是由于这些材料在人为与自然选择以及栽培环境的影响下发生了变异。     

番茄抗黄化曲叶病基因y-5分子标记及遗传分析

以番茄抗黄化曲叶病毒ty-5基因的抗病材料‘13072’（亚洲蔬菜研究与发展中心提供）和感病材料‘13493’（早粉2号）为亲本配置杂交组合,获得F1、F2、BC1P1和BC1P2 4个世代,对番茄黄化曲叶病抗性基因ty-5进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明,抗性基因ty-5为隐性基因控制。利用657株F2分离单株,应用群体分离分析（BSA）法筛选得到与ty-5基因连锁的5个多态性SSR标记,构建了ty-5基因的分子标记连锁图谱,将ty-5基因定位到番茄4号染色体上,物理距离为737 kb的区段内,两侧翼标记为TES2461和TGS4151,与ty-5遗传距离分别为2.4 cM和3.1 cM。生物信息学分析表明,该区段存在52个预测候选基因。     

利用重组自交系群体构建番茄AFLP 遗传连锁图谱

 以普通栽培番茄（Solanum lycopersicum）99165-30为母本,野生多毛番茄（Solanum habrochaites）LA1777为父本进行杂交,通过单粒传得到了含有80个F_5︰6家系的重组自交系分离群体,利用荧光AFLP分子标记技术构建番茄分子遗传连锁图谱。AFLP标记采用MseⅠ和EcoRⅠ两种内切酶及荧光标记（IRD-700或IRD-800）的E + 3和非荧光标记的M + 3引物组合进行选择性扩增,扩增结果经95 ℃预变性后在6%变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳2.5 h,运用LICOR 公司的NEN Global Edition IR² DNA Analyzer（Model 5200 LI-COR Biosciences,Lincoln,NE）荧光扫描检测DNA多态性。对RILs群体中产生分离的274个AFLP标记运用JoinMap 3.0软件分析,得到一张番茄分子遗传连锁图谱,图谱总长度为662 cM,共包括18个主要连锁群,125个多态性分子标记。每条连锁群上的标记数在3 ~ 22个之间,连锁群的长度在14.0 ~ 58.0 cM的范围内,平均图距在 2.27 ~ 13.3 cM。总平均距离5.3 cM,本研究中构建的番茄永久遗传图谱,为番茄分子辅助育种及重要农艺性状的定位奠定了基础。     

基于全基因组SNP分析辣椒亲本间遗传距离与产量性状杂种优势的关系

为探索基于SNP标记的分子遗传距离预测辣椒产量杂种优势的可能,实现辣椒杂种优势早期预测并筛选强优势组合,以12份辣椒自交系为亲本,采用个别分析和分组分析两种方法,开展了全基因组SNP标记为基础的分子遗传距离与产量杂种优势关系的比较。在个别分析中,从12份自交系中随机选取8份自交系,发现遗传距离与产量杂种优势之间存在不规则变化,有62.5%符合遗传距离越远杂种优势越强的规律;在分组分析中,发现随着遗传距离增大,杂种优势值总体呈现上升趋势。说明辣椒亲本间遗传距离越大,获得高产强优势组合的可能性越大,基于SNP标记的遗传距离可用来预测其后代杂种优势。     

辣椒自交系间亲缘关系的SRAP标记分析

利用SRAP标记技术对34份辣椒材料进行了基因组多态性分析,采用30对引物组合进行扩增,其中有28个引物组合可以获得多态性扩增,28个引物组合共扩增出356条带,其中多态性条带298条,多态性条带比例83.7%。通过聚类结果分析发现,在遗传相异系数为0.39处,可将辣椒的2个变种分开,即长角椒(C.f.var.longum Sent)和灯笼椒(C.f.var.grossum Sent),这与自交系间系谱关系相似;遗传相异系数在0.33处将34份辣椒自交系材料分成4个类群,运用SRAP分子标记是可以基本区分本套辣椒自交系材料的基本类型的。     

番茄粉红色果实相关基因的dCAPS和InDel标记开发与应用

采用SuperBSA方法分别构建100份粉红色番茄材料和100份红色番茄材料的DNA混合池,对测序结果的SNP位点进行分析。结果表明:在1号染色体上的127个SNP位点中,有6个与番茄果实颜色高度相关,其中1个位点与粉红色果实高度相关。利用该SNP位点开发了1个共显性d CAPS标记,在红色、粉红色和杂合F_13种基因型之间的多态性较好。同时,利用番茄重测序数据分析番茄起源时发现,在粉红色番茄中SIMYB12基因的上游存在1个603bp的缺失,利用该缺失突变位点开发了1个共显性In Del标记,在红色、粉红色和杂合F_13种基因型之间也表现出较好的多态性。利用新开发的2个标记对F_2群体进行遗传分析,鉴定结果与田间表型观察结果符合度均达到95%以上,表明这2个标记可以用于番茄苗期分子标记辅助选择。     

番茄种质资源的多样性和聚类分析

为研究番茄种质资源的遗传多样性和亲缘关系,以32份番茄种质资源为试材,对其下胚轴颜色、株高、叶片类型、始花期、单花序花数、果形、成熟果色和裂果性等22项主要形态性状进行观测,并以此为依据进行聚类分析。结果表明,不同性状在不同种质之间表现出不同程度的多样性。其中,果形、茎叶茸毛、单花序花数、单花序果数和果实横切面形状的变异系数较高,均超过了40%,也有一些性状的变异系数较低,如花序类型、叶片类型和叶片形状等,下胚轴颜色无变异。聚类分析结果表明,32份番茄种质分为6个类群,类群Ⅰ包括24份材料,其商品果为大果或中果;类群Ⅱ包括2份材料,其商品果为小果,成熟果色为橙黄;类群Ⅲ包括1份材料,其商品果为小果,果形为长梨形;类群Ⅳ包括3份材料,其花序为双歧花序,商品果为小果;类群Ⅴ包括1份材料,其商品果为大果,果形及果实横切面形状均为不规则形状;类群Ⅵ包括1份材料,其植株较高,叶片类型为普通叶型,叶片形状为羽状复叶,商品果为小果。由此可见,32份番茄种质资源存在较大的遗传差异和丰富的多样性,为番茄新品种选育提供了丰富的种质资源基础。     

利用AFLP标记辅助甘蓝显性雄性不育高代回交系选择

 以甘蓝显性雄性不育系DGMS79-399-3与优良品系02-12回交自交系为材料, 利用远红外荧光标记AFLP技术及Li-cor基因测序仪对回交自交系不同基因型(MsMs、Msms和msms) 材料进行AFLP连锁标记快速筛选, 从512对引物组合中筛选出17个差异标记。利用这些差异标记在02-12回交8代群体中进行检测, 其中11个为与显性核不育基因相连锁的AFLP标记, 覆盖21 cM; 另外6个标记为与显性核不育基因不连锁的遗传滞留连锁群, 跨越9 cM。通过分析选择了其中3个单株为理想的雄性不育株, 可用于进一步回交。     

甜瓜抗蔓枯病种质资源的筛选及RAPD分析

 采用甜瓜蔓枯病病菌孢子悬浮液对208份甜瓜种质资源进行苗期人工接种鉴定，发现86份材料表现抗病，122份材料表现感病。用RAPD标记对抗性表现最优的29份材料进行分析，14个引物共扩增出116条多态性条带，平均每个引物为8.29条。Shannon多样性指数和Nei^,s基因多样性指数分别为0.4331和0.2855，表明这些抗源材料遗传差异较大。UPGMA聚类分析将这29份抗性种质明显划为普通型和野生型两大类，种质间还表现出一定的地域特性。     

厚皮甜瓜抗蚜基因的RAPD标记分析

以厚皮甜瓜抗蚜自交系LZK-0402、感蚜自交系LZK-0201及其F2代分离群体为试验材料,采用混合分组分离法(Bulked sergeants analysis,BSA),运用RAPD技术筛选了330条随机引物,找到1个与甜瓜抗蚜基因连锁的RAPD标记OPA1100,其遗传距离为13.7 cM。     

番茄抗叶霉病基因Cf12 的分子标记筛选及种质资源鉴定

 以番茄抗叶霉病的品种05HN36为母本,以感病品种051355为父本配置杂交组合,以亲本及其F₂分离群体为研究材料,采用AFLP技术筛选与抗叶霉病基因Cf12连锁的分子标记。通过对545对引物进行筛选,获得了6个连锁的AFLP标记：E86M51-C、E46M50、E95M59-D、E35M81、E78M36-C和E47M50-C,连锁遗传距离分别为5.1、8.9、9.1、9.2、10.2和10.8 cM。将E86M51-C转化为SCAR标记并应用于种质资源筛选,获得了16份含有该标记的番茄材料,为抗叶霉病育种提供材料基础。     

利用SSR标记分析西瓜自交系的遗传关系

为了明确西瓜自交系间的遗传关系,采用SSR和EST-SSR标记分析34份高代自交系的基因型,计算各材料间的相似系数,并进行聚类分析。结果表明,9个基因组SSR和8个EST-SSR标记共检测到83个等位基因,平均4.88个,PIC值变幅为0.112~0.686,平均0.425,基因组SSR的多态性明显高于EST-SSR。所有材料聚为A、B、C3类,B、C 2类包含多态性较高的4份自交系(X36、X48、X84和X89),均为来自西北地区的小果型材料,可以用来丰富栽培西瓜的多样性;A类包含剩余的30份自交系,主要是国内外的单果质量大于或等于1.5 kg的材料(除X38、X80外),其遗传多样性较低,遗传背景需要进一步拓展。A类可分为3个亚类,每个亚类材料的植物学性状和来源地大不相同。研究结果将为西瓜杂交亲本选配和种质资源创新提供理论依据。     

番茄ps-2基因的SSR及CAPS标记开发

含有ps-2雄性不育基因的番茄材料可通过自交获得100%的雄性不育后代,从而方便地应用于番茄杂交制种。以优良的加工番茄品系92155为父本,以来自保加利亚含有ps-2基因的不育材料CMC1ps2为母本,构建了123个F2代分离群体,育性表型分离比例完全符合孟德尔遗传规律,为隐性单基因。根据番茄形态和分子标记整合遗传连锁图谱,选取相应的SSR、RFLP及COS标记,分别筛选了5对SSR引物、13对由RFLP探针序列转化来的CAPS引物及1对COSⅡ引物。经连锁遗传分析,获得了与ps-2基因紧密连锁的1个SSR标记(SSR450)和1个CAPS标记(命名为TG123),它们与ps-2基因的连锁遗传距离分别是4.9cM和11.6cM,位于该基因两侧,均为共显性标记。这两个标记的获得可直接用于标记辅助育种和杂种纯度鉴定,加速番茄雄性不育的转育与利用。     

基于SRAP标记的伊犁河谷野生杏群体遗传多样性研究

利用SRAP分子标记方法对伊犁河谷14个野生杏种群,212份种质资源的遗传多样性进行了研究。结果表明,12对SRAP引物共扩增出条带143条,其中122条具有多态性,多态性比率为85.31%。伊犁河谷野生杏仍然维持较高的遗传多样性水平(h=0.2411,I=0.3708,PPB=85.31%),吐尔根乡种群遗传多样性指数最高。伊犁河谷野生杏存在较高水平的种群内遗传变异(76.42%)和较低水平的种群间遗传变异,种群间存在温和稳健的基因流(Nm=1.3680)。UPGMA系统聚类和遗传结构分析均显示,伊犁河谷野生杏可划分为以霍城样本为主的类群Ⅰ,以巩留和伊宁样本为主的类群Ⅱ和以新源样本为主的类群Ⅲ,种群间遗传距离和地理距离存在具有统计学意义的相关性(r=0.2634,P0.05)。