利用SSR引物分析西藏青稞种质资源的遗传多样性

为了评价西藏青稞种质资源的遗传多样性,用260对SSR引物对来自青藏高原主要农区的75份青稞育成品种、17份野生大麦、39份青稞地方品种和44份国外大麦材料的遗传多样性进行了分析.结果表明,从260对SSR引物中筛选出23对多态性高的引物,占筛选引物的8.1％.23对SSR引物在西藏野生大麦中共扩增出稳定、清晰的条带92条,多态性条带为81条,其比例为88.04％;在西藏青稞地方品种中共扩增出稳定、清晰的条带89条,多态性条带为78条,其比例为87.6％;在青稞育成品种中共扩增出稳定、清晰的条带109条,多态性条带98条,其比例为89.9％;在引进材料中共扩增出稳定、清晰的条带64条,多态性条带53条,其比例为82.8％.遗传多样性分析结果为青稞育成品种(0.9882)＞西藏野生大麦(0.8033)＞西藏青稞地方品种(0.5820)＞国外大麦材料(0.4218).聚类与主坐标分析表明,实验材料可以清楚的分为4类,西藏野生大麦分在两个类群,西藏青稞地方品种分在两个类群,引进大麦材料分在一个类群,青稞育成品种分在四个类群.同一来源地区的青稞育成品种遗传基础较为狭窄,不同地区间的青稞育成品种遗传差异较大.以上结果说明,在西藏青稞新品种选育和遗传改良中,在发掘和利用西藏野生大麦资源、西藏青稞地方品种资源的同时,更应该加强不同地区青稞育成品种资源的交换和配合使用.     

云南青稞(裸大麦)品种亲缘关系的SSR标记研究

为了有效利用云南青稞(裸大麦)种质,用21对SSR引物研究了57份云南及15份国内外青稞(裸大麦)种质的亲缘关系.结果表明,(1)SSR标记共检测到176个等位基因,平均PIC值0.8491,MI值7.1167,H为0.3786,I值0.5584.说明72个青稞(裸大麦)种质之间具有丰富的遗传多样性.(2)品种间的基因分化系数(Gst)在0.0597～0.4339之间,平均为0.1917,每代迁移数(Nm)为2.1078,多样性顺序为:滇西南地区＞滇中温暖区＞滇西北冬作区＞滇西北春作区＞滇东北地区＞滇南地区＞青藏高原地区＞CIMMYT.(3)72个参试种质之间的遗传距离为0.102～0.866,平均0.4890, 8个测验品种与64个参试种质的平均遗传距离表现为:9号＞10号＞12号＞4号＞7号＞6号＞1号＞3号.(4)UPGMA聚类分析将72个参试的种质划分为13个遗传类群6个亚群.第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅻ类群约46.88%的云南种质没有与选定的测验品种聚在一起,67、68、69和71号与8个测验品种之间的遗传距离在0.51以上,这些种质对于开发新的青稞(裸大麦)杂交育种模式具有重要作用.(5)株高、穗粒数、千粒重、冬春性、品种来源等与聚类结果无明显关系.穗棱型被明显分开,二棱青稞(裸大麦)不与六棱聚在一起;约27.50%的四棱与二棱品种聚在一起,62.50%的四棱与六棱品种聚在一起.     

利用内含子切接点引物分析西藏青稞种质资源的遗传多样性

采用26条内含子切接点引物(ISJ),对50份来自藏区的青稞育成品种、50份西藏近缘野生大麦、44份西藏青稞地方品种,共144份供试材料的遗传多样性进行了分析。结果分析表明,筛选利用22对多态较好的引物或引物组合对实验材料进行扩增,不同引物或引物组合扩增条带数变幅为3~12。144份材料间GS值变化变幅为0.06~0.96之间;群体内的平均GS大小顺序依次为,西藏青稞地方品种西藏近缘野生大麦藏区青稞育成品种;遗传多样性分析顺序依次为西藏近缘野生大麦(1.5964)藏区青稞育成品种(1.5841)西藏青稞地方品种(1.1657)。对统计条带并建立[1,0]矩阵,聚类与主坐标分析表明,以144份材料的GS值0.40(L)为阈值,可将其划分为七类。研究结果表明,同一来源地区的青稞育成品种遗传基础较为狭窄,而不同地区间的藏区青稞育成品种遗传差异较大;在进行青稞超高产新品种选育时,应充分发掘西藏近缘野生大麦和利用不同地域来源的育成品种,加强不同地区间资源的交换,以利于增加群体材料的遗传多样性和新品种的培育。     

SSR标记马铃薯育成品种的遗传多样性分析

分析65份马铃薯(Solanum tuberosum L.)育成品种的遗传关系,为主食化马铃薯新品种选育中亲本的选配提供理论依据。采用轮筛法从100对马铃薯SSR引物中筛选出条带清晰、重复性好、多态性较高的引物。利用筛选出的25对SSR引物对65份马铃薯品种的遗传多样性进行扩增分析,用NTSYS-pc 2.1软件分析供试材料的遗传关系。25对SSR引物共扩增出145个位点,其中多态性位点145个,占总扩增位点的100%。供试材料间的遗传相似系数为0.60～0.93,表明供试材料间遗传差异相对较大。UPGMA聚类结果表明,在遗传相似系数为0.60时,供试材料被分为两大类,‘华恩1号’单独聚为第一类,其余64份材料聚为第二类;在遗传相似系数为0.61时,第二类又分为两个亚类,‘农天1号’、‘甘谷紫’、‘天薯9号’、‘五龙洋芋’、‘天薯10号’聚为第一亚类;其余59份材料聚为第二亚类;在相似系数为0.64时,第二亚类又分为2个亚亚类:第1亚亚类为‘天薯11号’、‘青薯10号’、‘青薯6号’、‘甘谷红’和‘秦州红’,其余54份材料聚为第2亚亚类。结果表明,供试材料中部分品种间亲缘关系较远,但同一育种单位育成的品种遗传差异较小,育种中可以充分利用遗传关系较远的马铃薯品种作为亲本材料。     

大麦亲本材料农艺性状鉴定及遗传多样性分析

为了解大麦亲本材料间的遗传差异及农艺性状特征,利用46对SSR引物对61份大麦材料进行遗传多样性分析,并鉴定了其田间农艺性状.结果表明,株高最高和最矮的材料分别为苏盐0014和Z122V032W;穗长最长和最短者分别为阿恩特13和富士二条;BYT-CRA3的穗粒数最多.不同农艺性状的相关性分析表明,株高和第二节间长,第一节间长和第二节间长,穗长和穗粒数均具有极显著的相关性.SSR分析结果表明,46对SSR引物在61份材料中共检测到117个等位变异,单个引物可检测到1～5个等位变异,平均每个引物可检测到2.5个.聚类分析结果表明,参试材料遗传相似系数(GS)为0.572 6～0.954 4,平均值为0.753 0.在GS为0.726 0处,61份材料可聚为5大类.大多数国内材料被聚为一类,国外材料与国内材料遗传差异较大.     

小偃6号及其衍生品种(系)遗传多样性的SSR分析

为深入了解小偃6号及其衍生品种(系)的遗传特性,为育种工作中合理利用小麦育种骨干亲本提供理论依据,利用22对SSR引物分析了小偃6号及其衍生品种(系)共54份材料的遗传多样性。在54份材料中共检测到133个等位变异,等位变异数目在3~15个之间,每个位点上平均有6.05个等位变异。22对引物多态性信息含量(PIC)变化幅度为0.2606~0.8579,平均为0.6529。54份材料间的遗传相似性系数(GS)在0.549~0.962之间,平均为0.747,表明品种间遗传差异较小。用非加权配对算术平均法UPGMA将54份材料分为四类,聚类结果较好地反映了品种(系)间的亲缘关系。     

青稞主要性状的差异性与遗传分析

为合理评价110份青稞品种(系)的农艺性状及遗传特性,对参试种质材料的株高、穗长、穗粒数、分蘖数和千粒重进行了调查统计,同时用分布于大麦全基因组的48对SSR标记进行了遗传多样性分析。结果表明,参试材料各农艺性状变异较大,变异系数为2.92%~42.33%,其中株高、穗长、分蘖数、穗粒数和千粒重变化范围分别为53~122cm、2.5~7cm、2~19个、20~90粒和25.46~60.34g。SSR标记共检测到168个等位变异,变化范围为2~6个。110份青稞种质材料分成三大类群。SSR标记的1 128个位点成对组合中,不论是共线性成对组合还是非共线性成对组合,都存在一定的连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)。D′统计概率(P0.01)支持的LD成对位点438个,占全部位点的38.8%,D′的平均值为0.36,整体LD水平较高。较高水平的LD位点(D′0.5)主要分布在2H、4H、6H和7H连锁群上。     

大麦种质资源的SSR遗传多样性分析

为研究不同来源大麦品种资源的亲缘关系,利用107对多态性好的SSR引物对不同来源的96份大麦品种资源的遗传多样性进行了分析。结果表明,107对SSR引物共检测出470个位点,每个引物可检测出2~10个位点,平均每个引物4.4个位点,剔除部分等位性位点,共有319个多态性位点,占总检测位点的67.8%。引物的多态性信息含量PIC最高为0.75,最低为0.04,平均为0.42。聚类结果表明,参试品种的遗传相似系数（GS）分布在0.5480~0.9195之间。在GS值为0.674水平时,可将参试品种聚为4大类,其中42份来自我国不同地区及日本引进的冬大麦品种（系）和另外2份美国引进品种（系）被聚为同一亚类;45份美国引进品种（系）和2份国内品种（系）被聚为同一亚类,即本研究材料的SSR遗传差异主要与材料的来源有关,但也出现了少量材料的交叉分类,说明国内外大麦育种均存在遗传基础较狭窄的问题,需加强外来种质的引进与利用。     

青稞种质资源的SSR标记遗传多样性分析

为了明确青藏高原青稞种质资源的遗传多样性,并为青稞育种提供依据,利用分布于青稞14条染色体长、短臂上的14对SSR引物对来自青藏高原区域内西藏、青海、四川和云南的55份青稞材料的遗传多样性进行了分析。结果表明,每个位点检测出的等位基因数为2～10个,共检测出总位点数48个,平均3.7个,各多态位点检测出基因型为1～21种,Nei’s基因多样性指数为0～0.4998,平均为0.2921,Shannon信息指数为0～0.6930,平均为0.4461,表明青藏高原青稞种质资源具有丰富的遗传多样性。不同生态区青稞材料在遗传上存在较大的差异,云南参试材料的Nei’s基因多样性指数最高,Shannon信息指数最低,是四个区域中遗传多样性最丰富的地区。聚类分析将材料分为五组,部分材料的来源与所研究的SSR引物位点相关性状存在独立性,但总体上基于SSR多态性的聚类与材料来源地区存在一定的相关性。     

柱花草种质遗传多样性的SSR和SRAP分析

应用SSR和SRAP标记,对20份柱花草种质的遗传多样性进行研究。从113对SSR引物中筛选出41对多态性较好的引物,共扩增出229个位点,多态性比率达76.86%,平均每个引物扩增多态性位点4.29个。从224对SRAP引物中筛选出25对多态性较好的引物,共扩增出359个位点,平均每个引物扩增多态性10.72个,多态性比率达74.65%。综合SSR和SRAP两种标记对20份材料计算出的遗传相似系数(GS)为0.65~0.90,表明柱花草种质遗传多样性比较丰富;通过UPGMA聚类分析,把这20份材料聚为3个类群,其中类群Ⅰ又分为4个亚类。     

西藏青稞育成品种醇溶蛋白的遗传多样性分析

利用A-PAGE(Acid-polyacrylamide gel electrophoresis)法对18份西藏青稞育成品种醇溶蛋白的遗传多样性进行了研究。结果表明:18份供试材料共分离出22种相对迁移率不同的醇溶蛋白谱带,16种不同的电泳图谱,说明西藏青稞育成品种具有较丰富的醇溶蛋白遗传多态性。平均等位变异数为10个,平均遗传多样性值为2.602。聚类分析结果表明,四川农业大学育成的青稞品种2000-9与所有的西藏材料分别聚为A、B两大类。在遗传距离为0.42水平上,所有的西藏材料又可归为B1、B2两亚类。遗传距离分析表明,西藏材料间的遗传距离平均值较低(0.282)。在西藏超级青稞育种中,应加强青稞资源的收集、发掘和评价,扩大青稞资源的遗传基础。     

19个亚洲国家大麦种质材料的遗传多样性分析

为了解大麦种质材料的遗传多样性,并为合理选择育种亲本及保护与利用大麦种质资源材料提供依据,采用21对SSR荧光标记引物对来自19个亚洲国家的175份大麦种质材料进行遗传多样性分析,筛选出的19对SSR引物共检测到134个等位变异,平均每对引物检测到7.05个等位变异,其中SSR17位点对亚洲大麦基因组DNA变异检测最有效,其多态性信息含量指数(PIC)和标记指数MI均最高,分别为0.9和10.77;基于SSR数据,对19个亚洲国家175份大麦材料进行UPGMA聚类分析,结果聚为三组:组群Ⅰ共包含19个国家的161个品种;组群Ⅱ共包含4个国家的12个品种;组群Ⅲ只包括来自土库曼斯坦的2个品种。根据按国家划分的19个群体的遗传一致度数据,聚类分析可以分为3组群(其中组群1可分为4个亚组),主坐标分析可分为3个组群和7个亚组。本研究表明,聚类法和主坐标分析法结果基本吻合,均表明亚洲大麦种质资源存在丰富的变异,但主坐标分析法更精细。     

青藏高原16个青稞品种区域试验甘孜试点结果初报

为选育适应青藏高原地区种植的青稞新品种,2010—2012年在四川甘孜对16个青稞参试品种(系)进行了区域试验。结果表明,在16个参试品种(系)中,康青8号、康青7号、甘青5号、藏青25、藏青690、昆仑13这6个青稞品种比对照品种813增产显著,且综合农艺性状好,可在甘孜州青稞适宜种植区种植。其余品种(系)与对照品种813相比,产量相当或减产,可作为种质资源利用或保存。     

外引大麦SSR标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析

为了掌握引进种质资源遗传状况,以55份国外大麦品种为材料,利用SSR分子标记分析了其遗传多样性及性状与标记的关联关系。结果表明,54对SSR标记从55份材料中共检测出154个等位基因、167种基因型。基因多样性变化范围为0.103~0.708,平均值为0.448。PIC变化范围为0.098~0.651,平均值为0.382。不同材料间的遗传相似系数(GS)变化范围为0.533~0.940,平均值为0.722。在GS值约为0.682处可将55份材料分为3类,分别包含49、2、4份材料。群体遗传结构分析将供试材料分成3大亚群,各包含9、24、22份材料。基于GLM模型的关联分析,在P0.01水平下共检测到16对与株高、穗长、穗下茎长、千粒重和全生育期等5个农艺性状相关联的标记,对性状的解释率的变化范围为6.3%~33.1%。其中,5对标记同时与多个农艺性状相关联。     

西藏青稞染色体多样性分析

为了解西藏青稞的染色体多样性,从西藏六个地区共采集124个青稞品种,每个品种取3个单株,基于南京农业大学开发的寡核苷酸探针ONPM#8(Oligonecleotide probe multiplex#8),利用荧光原位杂交(fluoresence in situ hybridization, FISH)技术对所有品种进行染色体鉴定,并建立可以区分全部染色体的青稞参考核型。结果表明,采集到的青稞植株有26种染色体多态类型,其中5种多态类型(1H-1、2H-2、4H-1、5H-1和7H-4)的频率大于50%。染色体多态性信息含量(PIC)分析发现,3H染色体最多(PIC=0.75),5H染色体最少(PIC=0.00)。372个单株存在明显的核型变异,涉及染色体多态性、杂合性和异质性,其中261个单株为纯合类型,其余111个单株为杂合类型,平均每株包含1.15对杂合染色体,说明新采集的青稞涉及染色体多样性,可通过后续个体选择和后代鉴定选育出纯系品种。     

24份西番莲种质SSR分子标记分析

采用SSR标记对24份西番莲材料的遗传多样性进行研究,从45对引物组合中筛选出16对扩增带清晰、重复性好的引物组合。结果表明：16对SSR引物共产生68条扩增带,其中58条为多态性条带,多态性条带比率平均为85.3 %,24份材料的遗传相似系数(GS)的范围为0.09-1.0;UPGMA法聚类分析结果表明,24份西番莲种质以0.45为阈值可分为7大类,SSR标记丰富的多态性可在西番莲分子生物学领域中广泛应用。     

青稞转录组SSR位点及其基因功能分析

为了探讨青稞转录中SSR位点信息及其所在基因的生物学功能,使用MISA软件分析青稞转录组中SSR的分布频率和重复基元的基本类型,通过BLASTX对含有SSR的Unigene与nr、COG、Swiss-Prot和KEGG等公共数据库进行比对和功能注释。结果表明,在青稞转录组拼接得到的58 065个Unigene中发现9 576条序列中含有11 930个SSR位点,SSR发生频率为16.49%,平均每6.63kb出现1个SSR位点,共有119种重复基元(motif)。青稞转录组SSR出现频率最高的是三核苷酸重复基元(64.19%),其次是二核苷酸重复基元(24.05%)。AG/CT和AGG/CCT、CCG/CGG、AGC/CTG分别是二核苷酸重复和三核苷酸重复中的优势重复基元。在转录组中SSR重复次数以5~12次为主,基序长度主要集中在12~25bp,平均长度为21.15bp。9 576个含SSR的Unigene与nr、COG、Swiss-Prot和KEGG等公共数据库进行BLASTX比对,分别得到7 987、5 559、5 588和2 077个注释。通过基因功能注释发现青稞转录组中含SSR的序列主要与生物的基础代谢相关。