基于SSR分子标记的枸杞遗传多样性研究

【目的】使用黑果枸杞的转录组数据开发适合枸杞的EST-SSR引物,用于分析评价枸杞品种和种质的遗传多样性,为黑果枸杞种质资源评价和新品种培育提供理论依据。【方法】基于NCBI公共数据库已经发表的黑果枸杞果实转录组数据,分析得到枸杞的EST-SSR分子标记,合成了符合设计标准的182对EST-SSR引物,经过扩增和多态性筛选后,将多态性好的引物用于30份枸杞材料的遗传多样性分析。【结果】在182对引物中,有176对引物可以扩增出条带,共筛选出20对多态性好、有特异性的引物,其多数引物扩增条带数为2～8条。使用20对引物在30份枸杞材料中共扩增得到121条条带,平均每对引物扩增出6.05条,有效等位基因数(N_e)的均值为1.473 1个,Nei’s多样性指数(H)的均值为0.291 7,Shannon信息指数(I)的均值为0.451 7,多态性信息含量(PIC)均值为0.667,30份材料的遗传相似系数为0.459 2～0.991 8,表明品种间具有较丰富的遗传差异。聚类分析结果表明,30份枸杞材料被分为6个组,黑果枸杞与红果枸杞明显归于不同类型,不同种源地的黑果枸杞可以明显区分,相同省区或相近地区的材料多聚在一组,由此推测,这与其种质遗传成分具有一定的相似性有关。整体聚类分析结果与供试材料来源信息基本对应。【结论】红果枸杞栽培品种之间的遗传距离较小,甘肃的黑果枸杞与青海、新疆的黑果枸杞材料之间其遗传多样性均存在较大差异,利用黑果枸杞转录组数据开发出的SSR分子标记,不仅适用于枸杞的遗传多样性研究,还可适用于黑果枸杞遗传多样性的分析与评价。     

97个山杏无性系的遗传多样性及SSR指纹图谱

【目的】山杏是北方半干旱地区重要的生态经济型树种,种质资源异常丰富,形态鉴定与分类难度大。利用SSR分子标记研究山杏优选无性系的遗传多样性并构建指纹图谱,以期为山杏种质鉴定提供科学依据。【方法】根据山杏简化基因组测序结果,合成600对SSR引物,利用4个山杏无性系进行引物筛选,选出155对扩增条带清晰的引物,对97个山杏优选无性系进行PCR扩增。应用引物组合法构建指纹图谱,采用非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析。【结果】利用155对SSR引物对97个山杏无性系进行扩增,共扩增出933个等位基因,每个位点的等位基因数为3~11个,平均为6.019个;各位点的多态性信息含量(PIC)为0.476~0.885,平均值为0.681,具有较高的多态性。50个山杏无性系在59个位点上具有特异等位基因,89个无性系在131个位点上具有特异基因型。采用5对引物(L56、X47H、L79H、P40H和X47)的组合可区分全部97个无性系,构建了指纹图谱。对97个山杏无性系进行亲缘关系分析,无性系间的遗传相似系数变化范围为0.669~0.943,平均值为0.757;基于遗传相似系数进行聚类分析,将97个无性系分为5大类,第1大类和第2大类下又分为3个亚类,分类结果与无性系的来源区域有明显的相关性。【结论】从600对SSR引物中筛选出155对,其扩增位点多态性较高、重复性较好。发现89个山杏无性系具有特异基因型,其中50个既具有特异基因型也具有特异等位基因。应用引物组合法构建了基于5对SSR引物扩增位点的山杏无性系指纹图谱。供试山杏无性系遗传差异较小,亲缘关系较近。研究结果可为山杏种质鉴别提供科学依据,也为山杏的育种工作奠定基础。     

微卫星DNA在分析核桃遗传多样性上的应用

研究不同核桃品种的遗传多样性,为今后新品种的培育和种质创新提供理论依据,以西北农林科技大学资源苗圃的18个核桃品种(包括3个实生优系)嫩叶做材料,选用SSR分子标记技术对其进行了遗传多样性研究。建立了最适PCR反应体系,从27对引物中筛选出多态性强重复性好的12对引物,共检测出174条条带,其中91条呈现多态性,多态性条带的比例平均为67.82%,平均每条引物扩增出多态性位点9.8个。新疆2号与辽宁4号的相似系数最大(0.803 6),青林和西林2号最小(0.159 4)。多态信息含量(PIC)变化范围在0.742 2~0.896 2,平均值为0.815 0,其值均大于0.500 0。基于遗传相似性系数的UPGMA聚类结果表明,在遗传相似系数阈值为0.39左右可将供试品种分成4大类。以上说明12条引物扩增的位点均表现出高度多态,同时表明供试样品遗传资源非常丰富,可作为育种来源。     

23个油橄榄品种的RAPD分析

采用RAPD技术对23个引种的油橄榄品种进行分类和鉴定研究.从80个10 bp的随机引物中筛选出11个扩增效果较好的引物进行扩增,共产生127条带,其中78条为多态性带,占61.4%,平均每个引物扩增的DNA多态性带数为7.09条.4个品种具有特异的位点,可作为种质鉴定的依据.根据扩增结果构建反映品种间亲缘关系的UPGMA聚类图,23个品种可划分为2大类.     

河南省柿种质资源的遗传多样性

【目的】对河南省柿种质资源的遗传多样性进行分析,揭示河南省柿种质资源的遗传多样性程度,分析不同资源之间的亲缘关系,并进行种质资源鉴定,判断同名异物和同物异名品种。【方法】以柿近缘种君迁子、油柿、浙江柿、美洲柿、金枣柿及柿变种野柿共计9份材料作为对照,从已发表的柿属植物 SSR 引物中,筛选出多态性较高的,对来自河南省不同地区的柿主栽品种(18份)、农家品种(55份)及野生资源(20份),共计93份资源进行遗传多样性分析。【结果】利用17对 SSR引物对102份材料进行 PCR扩增,共得到159个不同的 DNA片段(即条带),平均每对引物9.35个,范围为5～14个,扩增条带最多的引物有2对,分别来自位点 ssrDK11/DQ097479和ssrDK14/DQ097482,最少的来自位点8125/DC592401;所得到的所有条带均具有多态性;共得到508个谱带类型(即带型),平均每对引物29.88个,范围为8～53个,最多的引物对来自位点 ssrDK11/DQ097479,而最少的则来自位点5553/DC585710;特异带型总数为267个,平均每对引物15.71个,范围为2～37个,最多的依然来自位点ssrDK11/DQ097479,最少的同样是5553/DC585710;特异带型比率73.68%～25.00%;种质鉴定率1.96%～36.27%;多态性信息含量(PIC)平均为0.8397,范围是0.4667～0.9647; Shannon信息指数(I)平均为2.6586,范围为1.1121～3.5967;平均观察杂合度( Ho )为0.7774,范围是0.1471～0.9608。综合对比,ssrDK11/DQ097479、ssrDK14/DQ097482和mDp17/EF567410这3个位点遗传变异程度最高。主坐标分析与聚类分析结果基本一致：柿及其近缘种彼此之间具有明显的遗传差异;柿种下所有资源单独聚为一大类,能够与近缘种区别开;与其他近缘种相比,美洲柿与柿的亲缘关系相对较远。扩增的位点可鉴别所有供试资源,并可判断部分同名异物或同物异名品种。【结论】河南省柿种质资源遗传变异程度较大,杂合程度高,具有较高水平的遗传多样性;本研究所用方法可有效应用于柿种质资源鉴定。     

楸树优良种质资源的AFLP遗传多样性分析

为研究44份楸树种质资源的遗传多样性及亲缘关系,利用AFLP分子标记技术,对采自鲁豫地区的44份楸树优良种质进行了分析。结果表明:筛选出的8对PstI/MseI引物组合从44份楸树种质中共扩增出1087条清晰条带,其中多态性条带(NPB)1043条,多态性比率(PPB)达到95.60%。平均每对引物可扩增出135.88条带和130.38条多态性带。每个位点的平均有效等位基因数(Ne)、Nei’s平均基因多样性(H)、Shannon平均信息指数(Ⅰ)分别为1.3210、0.2003和0.3204,且8对引物组合共产生261条特异性条带,表明楸树资源间具有丰富的遗传多样性。通过计算种质间遗传相似系数和进行UPGMA聚类分析得出,各种质材料间的遗传相似性系数在0.5022~0.7919间,平均为0.6527。以遗传相似性系数0.65为界44份楸树种质可划分为5组,其中第1组包括15个山东种质和2个河南种质;第2组包括18个山东种质和3个河南种质;第3组包括3河南种质;第4组包括1个河南种质;第5组包括2个河南种质。这表明不同地理生态条件造就了各种质材料间丰富的遗传多样性,其遗传多样性以及亲缘关系与其地理分布并不完全一致。综上,AFLP标记技术能较好的揭示楸树种质资源的遗传多样性和亲缘关系,可为楸树优良种质资源的收集、鉴别及利用提供参考依据。     

杨树种质SSR指纹数据库构建

【目的】构建林木种质资源指纹数据库是林木种质材料遗传鉴定的前提,也可为林木杂交育种提供清晰的遗传学背景。【方法】选取亲缘关系较远的8份杨树无性系材料筛选SSR引物,基于TP-M13-SSR技术进行SSR-PCR扩增,采用ABI3730XL毛细管电泳系统检测PCR扩增产物,利用GeneMarkerV1.91进行基因分型,Cervus3.0.7估算多态信息含量(PIC)和各位SSR位点无效等位基因频率(pN),POPGENE3.2估算各SSR位点上的等位基因数目(Na)、Shannon信息指数(I)和观测杂合度(HO),NTSYS-pc2.1进行遗传聚类分析。【结果】共筛选出13对条带清晰、重复性好的SSR引物,共扩增出89条多态性条带,单个位点上的等位基因数目为2~12个,平均值为6.5个;Shannon’s信息指数(I)为0.13~1.91,平均值为0.97;多态信息指数(PIC)为0.19~0.81,平均值为0.56;观测杂合度为0.06~0.76,平均值为0.40。聚类分析结果表明,参试的无性系种质材料分为3类,第一类为南林系列无性系;第二类为中林108杨、中潜1号、中潜3-2、中驻2号、中驻4号、中驻6号、中驻7号、中驻8号、浙7、中皖1号、中皖2号、丹红杨、A65/27、南抗4、南抗3;第三类为湘林系列无性系。【结论】TP-M13-SSR分子标记技术能有效地鉴别杨树无性系种质,明晰无性系间亲缘关系,遗传聚类的结果与其谱系关系基本一致。研究结果为杨树无性系种质鉴定及进一步开展杨树杂交育种奠定了基础。     

金银花ISSR分子标记及遗传多样性分析

以湖南、山东、河南的22个金银花主要栽培品种为材料,利用ISSR分子标记对22个金银花品种进行了遗传多样性分析.结果表明:从100条ISSR引物中筛选出10条能够扩增出清晰、稳定条带的引物;这10条引物对22个金银花品种基因组DNA扩增,共扩增出108条带,其中多态性条带96条,多态性条带比率为88.89%;22个金银花品种间的遗传相似性系数范围在0.41~1.00,平均遗传相似性系数为0.68.利用U PGM A进行系统聚类分析,22个供试金银花品种划分为2大类,第1类为忍冬种群,第2类为灰毡毛忍冬种群,每一大类又分为北方种群与南方种群.而且主成分分析结果支持以上的聚类分析结果.可见,利用ISSR标记可有效地分析金银花种质资源的遗传多样性,为金银花品种鉴别、分类、种质资源的有效利用提供理论依据.     

白蜡SSR标记遗传多样性分析

利用SSR分子标记对北京市区内74株选定白蜡进行遗传多样性分析。结果表明,17对引物共检测到145个等位基因,其中133个等位基因具有多态性,多态性为91%,每对引物的等位基因数变幅为5~11个,平均为8.5个。每个SSR位点的多态性信息量变化范围0.365到0.853之间,平均为0.590。对74株白蜡进行聚类分析,在相似系数为0.73处将74株白蜡划分为5组。研究结果可为白蜡遗传改良、种质资源保护研究及遗传多样性研究提供依据。     

美丽马醉木种质资源遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD分子标记技术,选用16条重复性好、条带清晰、产物稳定的多态性引物对云南省64个实生选育的美丽马醉木的单株进行基因组DNA分子水平上的检测,共获得221个有效位点,其中多态性位点192个,平均每个引物可扩增13.8条带,其中多态性带平均为12.0条。多态性位点百分率(PPB)为86.88%;64个供试样本的遗传相似系数范围为0.36-0.92,平均为0.64。通过对云南省美丽马醉木的遗传多样性分析和亲缘关系的确立,为美丽马醉木优异种质的选育提供了理论依据。     

欧洲黑杨育种基因资源SSR多态性比较研究

本研究利用13对SSR引物对120份(105份国外引进、15份我国新疆)欧洲黑杨基因资源进行了遗传多态性分析,共检测出171个等位基因,每个多态性位点检测到7～19个等位基因,平均为13.2,多态信息指数为0.396～0.909,平均为0.808;遗传距离为0～0.456 4.欧洲黑杨基因种源具有丰富的遗传多样性.通过UPGMA等类分析,将120份材料划分为8类,地理分布较近的材料基本聚在一起,表明遗传距离与地理距离相关性强.     

Differences of EST-SSR and genomic-SSR markers in assessing genetic diversity in poplar

We analyzed the genetic differences of 16 poplar clones between genomic-SSR and EST-SSR markers.The statistical results show that the average number of alleles detected by genomic-SSR was 4.1,Shannon’s index 1.0646,observed heterozygosity 0.4427 and expected heterozygosity 0.5523,while for the EST-SSR,the average number of alleles was 2.8,Shannon’s index 0.6985,observed heterozygosity 0.2330 and expected heterozygosity 0.4684.Cluster analysis indicated that the EST-SSR capacity of genotypic identification was more precise than that of genomic-SSR.These results reveal that EST-SSR and genomic-SSR have statistically significant genetic differences in polymorphism detection and genotypic identification.These differences could provide a theoretical basis for the rational use of SSR markers in species diversity and other related research.     

锥栗基因组SSR开发及农家品种的遗传多样性分析

本文对锥栗SSR富集文库进行Illumina MiSeq高通量测序,利用生物信息学对得到的序列进行SSR特征分析,开发锥栗基因组SSR并对农家品种进行了遗传多样性分析。在2051475条序列中,总共搜索到2117345个SSR,以复合形式存在的SSR数量为640155个。二核苷酸为重复单元的SSR数量最多,占总数的73.22%,之后依次为三核苷酸(12.61%)、单核苷酸(12.56%)、四核苷酸(1.33%),单碱基重复、二碱基重复和三碱基重复的优势重复单元分别为:A/T、AC/GT、AAG/CTT。对SSR的长度多态性进行了评价。以8个农家品种为材料,在100对基因组SSR引物中筛选出多态性和特异性较好的引物10对。对25个锥栗农家品种进行了遗传多样性分析观测等位基因和期望杂合度分别为6.3和0.705,有效等位基因数为3.628,Shannon信息指数为1.441,表明锥栗农家品种具有较高的遗传多样性水平。     

湿地松、加勒比松种质资源遗传多样性分析

应用SSR与SRAP分子标记技术分析22份湿地松和28份加勒比松种质资源（其中包括15份洪都拉斯加勒比松样品、9份古巴加勒比松样品、4份巴哈马加勒比松样品）的遗传多样性,结果表明,在SSR分析中,14对SSR引物产生的多态性比率为89％,平均每对引物获得多态性条带4．3条;SRAP分析中,12对SSR引物产生的多态性比率为72％,平均每对引物获得多态性条带2．8条;SSR和SRAP标记综合分析表明,参试材料遗传距离变化范围为0．075-0．633,种质资源间存在丰富的遗传多样性。     

油橄榄品种表型和SSR标记的多样性及聚类分析

[目的]利用表型性状和分子标记,对我国油橄榄品种进行鉴定和遗传多样性研究,有利于种质资源保存和利用,对了解油橄榄品种的组成结构及未来的引种和育种工作都具有重要意义。[方法]以甘肃省陇南市17个油橄榄品种为研究材料,利用表型上15个数量性状、18个质量性状和8个SSR荧光标记分别进行多样性和聚类分析。[结果]各性状在品种间存在显著差异,数量性状和质量性状的表型多样性指数分别介于1.579 2.089和0.3621.091,8个SSR位点共检测到51个等位基因变异,平均每个位点等位基因数为6.375个,利用表型性状和SSR标记可以将17个品种完全区分开。[结论]17个油橄榄品种具有较丰富的表型和遗传多样性,基于表型数量性状、质量性状和SSR标记的聚类分析结果,判别品种间遗传关系的结果有一致的,也存在一定差异。对于表型性状相似的品种,需结合SSR标记进行品种鉴定。     

明清板栗古树遗传多样性的SSR分析

正板栗(Castanea mollissima Blume)属于壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea Miller)植物,广泛分布于全国23个省(区、市)[1],年产量约213.2万吨,是我国的传统木本粮食树种和优势经济林树种。北京是华北品种群的主要分布区,板栗主要分布于怀柔、密云、昌平、延庆、房山等地,其中怀柔地区板栗栽培历史非常悠久,分布着丰富的古板栗资源,据专家考     

基于桤木属转录组测序的SSR分子标记的开发

[目的]基于转录组数据开发适用于桤木属树种的SSR标记,揭示其在转录组序列中的分布类型及特征,为桤木属树种分子标记辅助育种提供有利工具。[方法]利用Micro SAtellite(MISA)软件对所有转录组序列进行SSRs搜索,并对SSR位点的数量、分布特征进行统计分析。设计100对SSR引物,采用琼脂糖凝胶电泳和毛细管电泳分离检测方法对3种不同倍性桤木属植物(12份材料)进行遗传多样性检测,确定引物多态性及通用性。[结果]85 769条Unigenes序列中发现8 678个SSR位点,分布在8 298条Unigenes中发生频率为9.67%,转录组序列中平均每14.04 kb长度就有一个SSR位点分布。其中,二核苷酸重复类型数量最多,占65.87%。根据转录组Unigenes序列,利用Primer 3软件共设计出4 531对符合要求的引物,挑选出的100对SSR引物中,获得18对多态性高、稳定性好的SSR引物。[结论]本研究可扩增出多态性位点的引物重复单元以二、三核苷酸重复为主。基于桤木属转录组序列的SSR标记开发是可行的,开发的引物为桤木属遗传多样性分析、分子育种、遗传图谱构建和功能基因的挖掘提供了丰富的候选分子标记。     

基于牡丹EST信息的滇牡丹SSR标记开发

对NCBI(美国国立生物技术信息中心)中牡丹的ESTs(expressed sequence tags)的序列进行分析,结果表明:在所分析的2 204条序列中,仅324条分布有SSRs(simple sequence repeats),占全部ESTs序列的14.70%;SSR的出现频率为15.20%,共计335个,其中,二核苷酸重复比例84.18%,三核苷酸重复比例为15.22%,四和六核苷酸重复比例为0.30%。在此基础上,利用软件(serafer 1.3)设计了51对备选SSR引物,以6个滇牡丹不同花色类群DNA为模板对引物进行筛选,其中,10对引物有扩增产物;用这些引物进一步在10个类群50个DNA模板进行多态性测试,结果显示:上述10对SSR引物均有多态性,且同一类群内不同模板DNA间也存在多态性。本研究结果证明:基于牡丹EST信息建立SSR标记是一种有效而可行的方法,有助于滇牡丹遗传多样性分析及基因组学方面的研究。     

日本落叶松EST-SSR标记挖掘及特征分析

基于日本落叶松转录组测序(RNA-seq)结果,利用SSRIT工具查找SSR位点,检测到1 788个EST-SSR位点,平均长度是17.5 bp。进一步统计分析发现在落叶松中重复类型SSR位点出现次数最多的是六、三核苷酸,其余依次是五、二、四核苷酸重复类型;同时检测到656种重复基元类型,种类丰富。用Primer Premier 5.0设计500对引物,随机合成102对,以红豆杉科、柏科、松科材料为模板进行检测,结果显示在红豆杉科和柏科里的扩增率分别为95%、50%;在松科不同属的通用性为落叶松属99.01%、黄杉属67.4%、雪松属63.8%、冷杉属67.4%、云杉属70.2%和松属75.7%。利用101对SSR引物对7种不同落叶松品种亲缘关系进行了分析,获得79个多态性位点,在遗传相似系数0.69处将其区分为4个类群。