基于表型数据的菊芋核心种质初步构建

为更好地保存、研究和利用现有菊芋种质资源,本研究以250份种质材料的19个表型性状数据为基础,采用逐步系统聚类并优化聚类和取样方法,初步构建遗传冗余少、代表性强的菊芋核心种质。结果表明,在25%取样比例下多种系统聚类方法抽取的核心种质中,以最短距离法(C4)和优先取样法(S3)组合的C4S3方法所抽取的核心种质评价参数优于其他方法,对原种质的代表性最强。在C4S3法下优化取样比例,结果显示最合适的取样比例为20%,所抽取的核心种质C4S3-20用较少的材料获得了较高的遗传代表性。在C4S3-20方法下继续进行分组取样,评价参数表明分组取样效果不如整体取样,因而不予采纳。主成分分析显示C4S3-20保留了原种质的主成分,去掉了原种质的遗传冗余。最终获得了菊芋核心种质C4S3-20,包括50份材料,其与原种质的性状均值差异百分率为0%,方差差异百分率63.63%,极差符合率为100%,变异系数变化率为131.38%,表型保留比例为96.15%;Shannon多样性指数为1.595。本研究发现该核心种质很好地代表了原种质的遗传多样性,在一定程度上为菊芋资源的有效利用奠定了基础。     

利用表型性状构建杜仲雄性资源核心种质

以306份杜仲雄性种质为试验材料,通过测量杜仲雄花和叶片等相关的22个表型性状,从遗传距离、取样方法、取样比例、聚类方法 4个层次探讨了构建杜仲雄性资源核心种质的最佳取样策略。应用均值差异百分率(MD)、方差差异百分率(VD)、极差符合率(CR)和变异系数变化率(VR)4个参数来检验各取样策略的优劣。通过比较核心种质和原始种质的表型多样性指数、符合率和主成分,对构建的核心种质进行代表性检验。结果表明:"多次聚类优先取样法+10%的取样比例+马氏距离+最短距离法"取样策略最佳,其均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为0%、86.36%、100%和157.62%。核心种质的最终取样比例为10.8%。核心种质与原始种质22个表型性状上的多样性指数t检验结果不显著。核心种质与原始种质在22个指标上的均值符合率在92%~100%之间,最大值、最小值符合率为100%,多样性指数符合率在89%~100%之间。原始种质和核心种质的前10个主成分相同,累积贡献率分别为84.834%和90.422%。获得的33份杜仲雄性种质能够代表306份原始种质的表型变异特征。     

利用表型数据构建杜仲雌株核心种质

以395份杜仲雌株种质为试验材料,通过测量杜仲雌株果实、种仁和叶片等相关的27个表型性状,从遗传距离、取样方法、取样比例、聚类方法 4个层次探讨了构建杜仲雌株核心种质的最佳取样策略。应用均值差异百分率(MD)、方差差异百分率(VD)、极差符合率(CR)和变异系数变化率(VR)4个参数来检验各取样策略的优劣。通过比较核心种质和原始种质的表型多样性指数、符合率和主成分,对构建的核心种质进行代表性检验。结果表明:"多次聚类优先取样法+欧氏距离+10%的取样比例+中间距离法"取样策略最佳,其均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为0、92.59%、100%和147.28%。核心种质的最终取样比例为11.6%。核心种质与原始种质27个表型性状上的多样性指数t检验结果不显著。核心种质与原始种质在27个指标上的均值符合率在96.05%~100%之间,最大值、最小值符合率为100%,多样性指数符合率在85.78%~99.52%之间。原始种质和核心种质的前10个主成分相同,累积贡献率分别为81.431%和87.681%。构建的46份杜仲雌株核心种质能代表395份原始种质的表型变异特征。     

苎麻核心种质构建方法

选用国家长沙苎麻圃的790份种质资源,在已有的25个性状数据的基础上,采用不同取样方法、不同系统聚类方法、不同遗传距离方法构建苎麻核心种质,用质量性状的多样性指数均值、表型保留比率均值和数量性状均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率等6个指标评价不同方法组合(取样方法、聚类方法、遗传距离)构建核心种质的优劣。选出合适的构建方法,构建苎麻核心种质。结果表明,不同的取样方法对质量性状和数量性状的遗传多样性影响不同,就质量性状的最大遗传多样性而言,选择优先取样+多次聚类随机取样方法比较适宜,而对数量性状的最大遗传多样性而言,选择优先取样+多次聚类变异度取样方法则较适宜。用优先取样+多次聚类随机取样方法取样时,采用最短距离法和重心法构建的核心种质最好,用优先取样+多次聚类变异度取样时,采用离差平方和法则是构建苎麻核心种质的最佳聚类方法。苎麻核心种质构建与质量性状的不同遗传距离无关,但数量性状以欧氏距离最佳。     

甘蔗杂交品种初级核心种质取样策略

以国家甘蔗种质资源圃中1 202份甘蔗杂交品种为材料,根据23个数量和质量性状,从分组原则、组内取样比例、组内取样方法3个层次探讨构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳取样策略,共形成26种取样策略;同时设10个总体取样量梯度,确定最佳的总体取样量。分组原则以原产地、种植区域、总体聚类进行分组及不分组的大随机;组内取样比例按组内个体数量的简单比例(P)、平方根比例(S)、对数比例(L)和多样性比例(G)确定;组内取样方法采用聚类(C)和随机(R) 2种方法;10个总体取样量梯度为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。应用变异系数、遗传多样性指数、表型保留比例、表型频率方差、表型方差等5个参数来检验各取样策略的优劣。结果表明,聚类取样优于随机取样;总体聚类分组优于其他分组;在聚类取样中,平方根比例最好,在随机取样中,多样性比例最好;根据取样策略及总体取样量的分析结果最终确认按10%总体取样量,以总体聚类分组、按对数比例在组内聚类取样为构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳策略组合,其遗传多样性明显高于总资源库。在此初级核心种质的基础上,加入极值材料和取样极易丢失表型性状的材料共计136份组成最终初级核心种质,占总资源的11.31%。     

甘蔗杂交品种初级核心种质取样策略

以国家甘蔗种质资源圃中1 202份甘蔗杂交品种为材料,根据23个数量和质量性状,从分组原则、组内取样比例、组内取样方法3个层次探讨构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳取样策略,共形成26种取样策略;同时设10个总体取样量梯度,确定最佳的总体取样量。分组原则以原产地、种植区域、总体聚类进行分组及不分组的大随机;组内取样比例按组内个体数量的简单比例(P)、平方根比例(S)、对数比例(L)和多样性比例(G)确定;组内取样方法采用聚类(C)和随机(R) 2种方法;10个总体取样量梯度为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。应用变异系数、遗传多样性指数、表型保留比例、表型频率方差、表型方差等5个参数来检验各取样策略的优劣。结果表明,聚类取样优于随机取样;总体聚类分组优于其他分组;在聚类取样中,平方根比例最好,在随机取样中,多样性比例最好;根据取样策略及总体取样量的分析结果最终确认按10%总体取样量,以总体聚类分组、按对数比例在组内聚类取样为构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳策略组合,其遗传多样性明显高于总资源库。在此初级核心种质的基础上,加入极值材料和取样极易丢失表型性状的材料共计136份组成最终初级核心种质,占总资源的11.31%。     

中原牡丹品种初级核心种质构建与代表性检验

以400个中原牡丹品种的形态学和农艺学性状为基本数据,采用花型分组,组内按平方根比例策略确定取样量,并使用类平均聚类法取样,获得了中原牡丹品种初级核心种质,其取样比例占总体样本的30%.经检测,初级核心种质与总体种质的31个性状中仅花期1个性状的多样性指数达到了显著差异水平,初级核心种质多样性指数对总体种质的代表性达99.20%,表型保留比例达到了100%.表明,这个包含120个样本的初级核心种质能在表型性状上很好地代表总体种质的遗传多样性.     

基于SSR标记构建燕山板栗核心种质

探讨分子水平构建燕山板栗核心种质的适宜方法,以利于燕山种质的保存、保护和研究利用.基于SSR标记,采用非加权算数平均聚类(UPGMA)法对燕山地区10个市(县)的161份板栗种质进行多次聚类抽样分析,比较使用3种遗传相似系数(SM系数、Dice系数和Jaccard系数)和2种取样方法(随机取样法和位点优先取样法)相组合确定的不同样本群的有效等位基因数(Ne)、Nei′s多样性指数(H)和Shannon′s信息指数(I)的大小,确定构建燕山板栗核心种质的适宜方法;再分别对核心种质与原种质、核心种质与保留种质的遗传多样性指标进行t检验,以评价核心种质的代表性;通过绘制主坐标分布图观察核心种质和原种质的分布情况,并结合表型特征对构建的核心种质进行确认.结果表明:应用位点优先取样法取得的样本群比随机取样法具有更高的Ne、H和I,应用SM系数取得的样本群,其遗传多样性指标要优于Dice系数和Jaccard系数,综合利用位点优先取样法和SM系数筛选了46份燕山板栗核心种质,保留了原种质28.57％的样品,Ne、H和I分别为1.5317,0.3218和0.4910.t检验表明,核心种质的遗传多样性指标显著大于原种质,经主坐标分析和表型特征确认,核心种质在原种质的主坐标图中分布均匀,能够较全面地代表整个板栗种质资源的遗传多样性.采用位点优先取样法和SM相似性系数进行多次聚类,是构建燕山板栗核心种质较适宜的方法,构建的容量为46份的板栗核心种质,能充分代表原种质的遗传多样性.     

广东高州野生稻应用核心种质取样策略

广东省高州野生稻(简称“高野”,下同)具有丰富的遗传多样性,是水稻遗传改良的重要基因库。以217份高野保存材料为对象,结合按居群分类和系统聚类选择的方法,通过多重比较认为20%为最佳取样比例,从中筛选出了43份材料作为应用核心种质。对表型保留比例、表型方差、多样性指数、变异系数、极差符合率、均值符合率、标准差符合率等重要检验指标的分析表明,该应用核心种质很好地代表了总样品的遗传多样性和变异幅度。利用34对SSR引物对应用核心种质进行分析表明,其平均等位基因数为6.879,平均遗传多样性指数达0.656,基因杂合度达0.558,76.7%的材料在遗传背景上不同,且各居群材料相对较为独立。高野应用核心种质的筛选为该资源的高效研究利用奠定了良好的材料基础。     

广东高州野生稻应用核心种质取样策略

广东省高州野生稻(简称“高野”,下同)具有丰富的遗传多样性,是水稻遗传改良的重要基因库。以217份高野保存材料为对象,结合按居群分类和系统聚类选择的方法,通过多重比较认为20%为最佳取样比例,从中筛选出了43份材料作为应用核心种质。对表型保留比例、表型方差、多样性指数、变异系数、极差符合率、均值符合率、标准差符合率等重要检验指标的分析表明,该应用核心种质很好地代表了总样品的遗传多样性和变异幅度。利用34对SSR引物对应用核心种质进行分析表明,其平均等位基因数为6.879,平均遗传多样性指数达0.656,基因杂合度达0.558,76.7%的材料在遗传背景上不同,且各居群材料相对较为独立。高野应用核心种质的筛选为该资源的高效研究利用奠定了良好的材料基础。     

新疆自育陆地棉品种SSR遗传多样性分析

利用SSR标记对94份新疆自育陆地棉品种的基因组进行分析,研究新疆陆地棉品种的遗传多样性。结果: 从分布于棉花全基因组的206对SSR标记中筛选出54对具有稳定多态性的引物, 共检测出153个多态性位点, 每对引物的等位变异为2~6个,平均为2.93个;基因型多样性(H′)变幅为0.0439–0.7149,平均为0.4491;引物多态信息含量(PIC)为0.0430–0.6640,平均为0.3831。表明SSR标记在品种间可以反映较丰富的遗传多样性信息。94份品种间成对遗传相似系数变幅为0.3846~0.9835, 71.9%的品种相似系数在0.601~0.800内,反映出新疆陆地棉品种间的遗传相似性相对较高。根据UPGMA 聚类分析,在阈值为0.63时,将94份品种划分为2个类群,说明新疆陆地棉品种间遗传关系相对简单,品种的遗传基础相对狭窄,品种遗传组分差异较小,总体上遗传多样性不够丰富;分子聚类结果与品种本身遗传系谱背景和演变趋势吻合度较高,符合品种的真实特性。研究证明,自育品种在分子水平上差异不大,需要努力拓宽品种选育的遗传基础。     

分子标记技术在红掌研究中的应用与展望

红掌是一种源于中南美洲的天南星科花烛属植物,作为室内盆栽植物和切花花卉而广受欢迎。目前中国已开始红掌本土化的育种研究,但由于周期较长、遗传背景复杂、遗传资源不足、性状遗传不明等原因,影响育种工作的成效。DNA分子标记技术作为新的遗传标记,在生命科学研究中应用广泛,对作物育种具有巨大的推动作用。本文综述了分子标记技术在红掌品种鉴别、种质资源遗传多样性评价、遗传变异检测、杂种真实性鉴定、遗传图谱构建等领域上的研究进展,并就新型分子标记开发及应用等问题予以探讨,以期为育种和相关基础研究提供信息参考。     

多聚半乳糖醛酸酶反义基因转化加工番茄

利用农杆菌EHA105介导转化,将PG基因转入加工番茄B04植株。通过对影响外植体转化的因素（预培养时间、侵染时间、农杆菌浓度、共培养时间）进行了深入探讨,建立了加工番茄品种B04子叶外植体的高频遗传转化体系,并通过农杆菌介导法将PG反义基因导入加工番茄品种B04,获得PG抗性植株。其最佳预培养时间为2天;当农杆菌的菌液浓度为OD₆₀₀＝0.6、侵染时间为10 min时转化率最高;其最佳的共培养时间为2天。对获得的41株抗卡那霉素转基因植株进行PCR检测,其中9株为阳性植株,其转化率为22%。初步证实了部分加工番茄B04植株中已导入PG反义基因。     

7个柱花草品种的AFLP和SSR遗传多样性分析

旨在阐明不同柱花草品种的遗传差异。利用AFLP、SSR两种分子标记技术对7个柱花草品种进行遗传多样性分析。12对AFLP引物组合共扩出966个条带,其中多态性条带有850条,平均每对引物的多态性条带为70.8条,多态性比率为87.99%。10对SSR引物共扩出26个条带,其中多态性条带有23个,多态性比率为88.46%;10对引物的观察杂合度(Ho)的范围是0~0.7143,平均为0.1857,Shannon’s遗传多样性指数(I)平均值为0.6545,平均多态性含量(PIC)为0.727。根据非加权成对平均数法(UPGMA)进行聚类分析,获得品种聚类树形图,AFLP与SSR分析的聚类图相似性显著,7个品种明显分成两类。‘矮柱花草’与‘西卡柱花草’的遗传关系最为疏远,‘奥克雷柱花草’与‘爱德华柱花草’、‘格拉姆柱花草’与‘热研5号柱花草’关系最为密切。     

重庆市直辖后普通玉米杂交种籽粒产量及相关性状的育种进展

摘 要：【研究目的】为分析重庆市直辖以来自育玉米杂交种籽粒产量和相关性状的主要进展,了解该市玉米育种的主要发展趋势。【方法】以该市1997~2009年玉米区试汇总资料,采用“区试对照法”分析了自育普通玉米杂交种籽粒产量及相关性状的遗传增益。【结果】重庆市普通玉米杂交育种自直辖以来,在不断提高对照品种产量门槛的情况下,参试品种籽粒产量仍在显著增加,同直辖初期对照品种比较,平丘组平均每年提高2.83%,山区组平均每年提高2.01%。与籽粒产量相关的性状的遗传改良效果平丘组品种以穗行数和百粒重最好,生育期无甚变化,其余性状波动性较大;山区组品种以穗长、穗行数和行粒数较好,其余性状波动性也大。【结论】在当前和今后一段时期内,重庆市普通玉米杂交育种策略应在稳定生育期和株高、适度增加穗长和穗行数的前提下,主攻行粒数和百粒重。关键词：玉米;对照品种;参试种;籽粒产量;遗传改良     

抗黑胫病烟草种质的遗传多样性分析

为了从分子水平上了解种质库抗黑胫病种质的遗传多样性,为拓宽黑胫病种质的遗传多样性、提高黑胫病抗性种质的利用率提供理论和技术支持,利用筛选出来的34对烟草多态性引物,对取自国家烟草种质资源库的73份抗黑胫病烟草种质进行遗传多样性分析,根据材料类型将其中的68份普通烟草种质分为烤烟和晾晒烟2个群体。结果表明：这34对引物共扩增出88多态性条带,每对引物平均扩增出2.6个变异位点,其中有效变异占94.12%。遗传多样性指数(Nei’s)为0.4200,Shanno’s指数为0.6803,种质间遗传相似系数变异范围在0.5140~0.9818的占63.57%,表明烟草抗黑胫病种质遗传多样性较差,其遗传多样性与栽培类型没有必然联系。加大对抗性野生烟的利用,对拓宽烟草抗黑胫病种质资源的遗传多样性有重要意义。     

东北地区部分马铃薯品种遗传多样性的SSR分析

为对东北地区马铃薯品种鉴定提供分子水平上的依据,选用部分主栽品种（系）18 份,利用筛选出的18对多态性较好的马铃薯SSR引物进行扩增,对供试材料进行遗传多样性分析并构建指纹图谱。结果表明,供试材料共扩增出156个等位位点,其中146个为多态性位点,多态性比率达92.4%,扩增产物片段在100~800bp。利用STM1021、STI051、S170、S7、STI030、STPATP1和STM2023这7对引物构建了供试品种（系）的SSR指纹图谱。其中引物S7可以将18份品种（系）完全区分开。经聚类分析,在遗传相似系数0.61处,所有供试材可明显分为2个类群,其中14个品种（系）聚在一类,表明,聚类分析结果与供试材料来源有较好的一致性。从分子水平上表明供试材料的遗传基础较狭窄。     

木薯淀粉分支酶SBEⅠ反义基因遗传转化木薯的研究

旨在获得转淀粉分支酶反义SBEI基因的‘华南木薯8号’转基因植株,为利用转基因技术改良木薯淀粉品质打下基础。在建立了木薯从胚状体子叶到完整植株的再生体系的基础上,用块根特异表达启动子Sporamin驱动的木薯淀粉分支酶SBEI反义基因,通过农杆菌介导法对‘华南木薯8号’进行遗传转化。共接种‘华南木薯8号’子叶517块,获得7株生长良好的转化再生植株,转化再生频率达到1.35%。经PCR检测,其中5株转化再生植株扩增出目的条带,初步证实木薯淀粉分支酶SBEI反义基因已整合进了‘华南木薯8号’基因组中。通过农杆菌介导法可以将淀粉分支酶SBEI反义基因导入到‘华南木薯8号’基因组中,获得了5株转基因植株。     

新疆大蒜主栽品种的核型研究

采用压片法对源自新疆不同地理分布区的大蒜的核型进行分析与比较研究,为新疆大蒜品种改良、新品种培育以及遗传多样性特征研究提供依据。结果表明,供试材料均为二倍体2n=2x=16,随体出现在短臂上,核型均为2A。新疆大蒜无M染色体,内地中牟大蒜有1条M染色体。源自新疆昭苏、皮山和焉耆的紫皮大蒜核型公式相同K (2n) = 2x = 13m+3sm,而源自吉木萨尔的白皮大蒜与它们三者的区别在于含有1条st染色体,源自阿合奇的白皮大蒜则少1条sm染色体,多1条m染色体。核型不对称系数为55.85-58.05 %。不同地理分布区的大蒜存在染色体类型、臂比、随体的位置和数目以及相对长度组成的差异。紫皮品种染色体结构比白皮品种相对稳定。随体与大蒜的栽培季节以及生态环境存在一定的关系,染色体结构变异是造成不同地理环境间引种引起品种退化的原因之一。     

基于AFLP和SSR分子标记的苹果属植物亲缘关系研究

研究比较AFLP与SSR 2种分子标记技术在苹果亲缘关系上的准确性。应用AFLP、SSR、AFLP与SSR结合这3种方法,对41份苹果属内种质资源类型进行亲缘关系分析。从64对AFLP引物中筛选出7对多态性较好的引物,7对引物平均多态率为86.72%。从40对SSR引物中筛选出7对多态性较好的引物,多态率均为100.00%。UPGMA聚类结果显示,3种方法分别将41份供试材料分为6大类群,大部分种质的分类结果与传统的分类方法一致。通过聚类分析也明确了部分新发现类型的分类地位归属,合理解释了新类型的起源,也通过分析比较了3种方法的准确性,认为AFLP的聚类结果更符合传统分类及田间形态,为苹果属植物种质资源的分类方法提供了分子生物学依据。