CDDP结合SRAP标记分析杧果品种的遗传多样性

摘 要：分析全球各地主要栽培的杧果品种，明确各个品种之间的亲缘关系，为杧果的培育、保护与鉴别提供科学依据。应用CDDP和SRAP分子标记技术对35个杧果品种进行遗传多样性分析，统计遗传多样性信息数据，并进行聚类分析和主成分分析。12条CDDP引物和12对SRAP引物组合分别扩增得到263条和243条条带，其中多态性条带数分别为72条和110条，多态性比率(PPB)分别为95.4545%和94.6094，有效等位基因数( Ne)分别为1.5913和1.6217，Nei''s 基因多样性(H)分别为0.3247和0.2408，Shannon信息指数(I)分别为0.55和0.46，多态性信息含量( PIC)分别为0.60和0.59，遗传相似系数变化范围分别为0.64~0.96和0.64~0.92，CDDP结合SRAP标记遗传相似系数变化范围为0.62~0.94，平均遗传相似系数分别为0.80和0.78，CDDP结合SRAP标记平均遗传相似系数为0.78，CDDP标记、SRAP标记以及CDDP结合SRAP标记分别在遗传相似系数为0.7095、0.6947以及0.6850处可以将35个杧果品种分别分为3类、3类和5类，结果表明两种标记结合分析能够更加细腻地解释杧果品种间的亲缘关系。主成分分析结果和聚类分析结果有相似之处，但也有很大不同，划分结果与杧果原产地无紧密关系。     

60Coγ辐照柱花草M1代表型及分子水平诱变效果分析

采用不同剂量60 Coγ射线辐照处理(0,325,487,974Gy)热研13号柱花草(Stylosanthes guianensis SW.‘Reyan No.13’)种子,统计M1代植株的发芽率、株高、叶片长度和茎粗,进行SRAP分子标记分析,以期明确柱花草M1代表型与分子水平的诱变效果。结果表明:辐射处理的各项生物性状指标均低于对照,随着辐照剂量的增加,柱花草生长所受抑制作用也增强,974Gy处理下除叶长外其他生长指标均最低,显著低于另2个处理和对照(P<0.05);经SRAP分析显示,24对SRAP引物组合中共筛选出8对多态性好、条带清晰的引物组合,8对引物组合共扩增出88个条带,其中多态性条带57条,多态性比率达64.77%。柱花草的各辐照处理均与对照存在不同程度的多态性差异,相异系数随着辐照剂量的增加而增大。325Gy,487Gy和974Gy处理的相异系数分别为22.0%,38.1%和41.5%;这些材料间的遗传相似系数(GS)变化范围为0.585～0.780,平均GS为0.678。974Gy处理与对照的遗传相似系数为0.585,说明974Gy处理与对照的遗传距离较远,变异程度最大,而487Gy处理次之,325Gy处理最小。通过UPGMA分子系统聚类法,可把4个辐照梯度处理分为2大类群:对照、325Gy和487Gy处理聚在第Ⅰ大类中,而974Gy处理单独聚为第Ⅱ大类。SRAP分析结果与生物性状指标结果呈现一定程度的一致性,说明SRAP分析可以准确检测柱花草辐照材料的变异。     

21份引进BMR饲草高粱不育系的农艺性状和SRAP遗传多样性

对21份引进褐色中脉高粱(Sorghum bicolor)不育系材料的农艺性状与SRAP遗传多样性进行了研究。结果表明,BMP17的茎粗、叶宽最大,分别为29.97 mm和9.88cm;BMP20的茎叶比显著高于其他供试材料(P0.05)。SRAP标记方法共扩增出74条带,其中64条有多态性,多态性比率为86.5%,多态性信息含量平均值为0.49。遗传相似系数的变化范围为0.086~0.977。聚类分析显示,遗传距离为0.488时,供试材料分为3类。研究结果表明,所引进的BMR饲草高粱不育系材料遗传基础较窄。     

多花黑麦草品种间杂交F2代分子标记遗传分析

运用序列相关扩增多态性(SRAP)和微卫星标记(SSR)技术对6个多花黑麦草亲本品种及其9个杂交F₂代组合80份材料进行遗传分析。筛选出具有多态性的15对SRAP引物、16对SSR引物,SRAP标记平均每对引物扩增出16.7条带,多态性位点百分率为68.88％。SSR标记平均每对引物扩增出14.75条带,多态性位点百分率为58.05％。通过聚类树状图分析得出结论,杂交F₂代内同一组合基本聚为一类,长江2号×剑宝和长江2号×阿伯德组合除外;父本和母本与其杂交F₂代遗传距离与聚类结果基本一致。同时还发现SRAP标记对杂交F₂代及亲代聚类分析可靠性高于SSR标记。     

柱花草SRAP-PCR体系优化及其遗传多样性分析

以热研2号、热研13号柱花草为试验材料,对影响SRAP标记PCR反应的模板、Mg²⁺、dNTPs、酶及引物浓度进行了优化,建立了适合于柱花草SRAP标记的扩增体系。反应体系具体为:模板DNA 40 ng, Mg²⁺ 2.5 mmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L,Taq酶1.0 U,引物0.3 μmol/L,反应总体积为25 μL。采用优化的扩增体系,对9份柱花草种质材料进行了遗传多样性分析。从48对SRAP引物中筛选出14对扩增清晰且多态性高的引物,共扩增出154条谱带, 其中有150条多态性谱带。多态性比率(PPB)达97.36%。应用NTSYSpc 2.1数据分析软件计算各品种间的遗传相似系数(GS),结果表明这些材料间的遗传相似系数的变化范围为0.386~0.882,平均遗传相似系数为0.631,平均遗传距离(GD)为0.369。通过UPGMA分子系统聚类法,将9份柱花草种质分为3个类群,有钩柱花草是第Ⅰ类,西卡柱花草是第Ⅱ类,热研5号、热研10号、热研13号、白花库克、热研2号、格拉姆、Tardio为第Ⅲ类。从遗传聚类图可以很明确地看出9份种源间的遗传距离及亲缘关系。对聚类结果分析显示,大部分具有亲缘关系的品种及形态学、生物学特征相近的品种聚在一类,说明聚类分析结果与系谱及生物学特征具有一定的相符性。     

空间诱变柱花草的ISSR分析

采用改良CTAB法从空间诱变柱花草(Stylosanthes spp.)嫩叶中提取得到高质量的DNA,并对柱花草ISSR反应体系中的影响因子进行优化,建立柱花草ISSR反应的最佳体系。在此基础上,用12条引物对86份柱花草进行遗传多样性分析,结果表明:共获得133条谱带,其中多态性条带数为109条,占总条带数的81.95%,品种中间的遗传相似系数在0.75~0.98,表明其遗传关系比较近。当相似系数在0.81水平时,可将供试86份材料分为5大类,其中只有品系85号与原对照品种(热研2号)聚在一起,说明大部分空间诱变柱花草株系在DNA水平上与原对照品种存在差异。     

柱花草种质遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR标记,对48份柱花草种质的遗传多样性进行研究。从68个ISSR引物中筛选出14个多态性明显、反应稳定的引物,共扩增出156条谱带,平均每个引物能扩增出11.1条带,多态性条带比率达99.36%。材料间遗传相似系数为0.445~0.975,POPGENE结果分析表明,平均Shannon信息指数(I)为0.3553,平均Nei’s基因多样性(H)为0.2279,每位点平均有效等位基因数(NE)为1.3887。利用聚类分析和主成分分析表明,48份供试材料可聚为5类:有钩柱花草类、头状柱花草类、圭亚那柱花草类、西卡柱花草类和灌木柱花草类,其中,圭亚那柱花草类种内材料遗传变异较大。     

高丹草卫星搭载材料优异种质筛选及SSR分析

为开展优异高丹草(Sorghum bicolor × Sorghum sudanense)种质资源创制,加速高丹草新品种的选育,对卫星搭载"标兵"高丹草材料进行连续4年的形态和农艺性状评价筛选,并进行SSR分子标记的遗传分析。结果表明:从SP₁到SP₄代大部分性状表现出增长趋势,高于对照,在SP₄代筛选的优良性状基本能保持稳定,最终筛选出了9个优良的高丹草株系,具有进一步培育新品种的潜力;试验从30对高粱SSR引物中筛选出10对引物对SP₁~SP₄代中不同变异类型材料进行SSR遗传分析,共扩增出203条带,其中185条为多态性条带,多态性比率为91.1%,表明卫星搭载诱变材料后代具有丰富的遗传多样性,且高粱SSR标记在高丹草中具有很好的通用性;另外聚类分析结果表明同一世代的相同变异类型能聚在一起,不同世代相同变异材料不能完全聚在一起,这可能与其数量性状具有较为复杂的遗传机制以及与其来自相同或相近株系的后代有关。本研究结果将为高丹草优异种质创制和育种提供理论参考。     

SRAP标记对8份假俭草材料的鉴定分析

应用SRAP分子标记技术对6个假俭草(Eremochloa ophiuroides)优良品系和2个引进品种进行扩增扫描,从分子的角度对8份材料进行鉴定。结果表明:31对SRAP引物在8份材料中扩增出576条清晰的谱条,其中多态性条带359个,多态性比率为62.33%,8份材料间的遗传相似系数变异范围为0.6962~0.8177,平均遗传相似系数为0.7388。31对SRAP引物中有1对引物Mel8Em17可以将所有材料区分开来,应用该引物的扩增谱带构建了参试材料的DNA指纹图谱,可将不同材料从DNA水平上加以区分。     

三叶草遗传多样性的SRAP分析

利用SRAP(sequence related amplified polymorphism)标记技术对红三叶(Trifolium pretense)、白三叶 (T.repens)、杂三叶(T.hybridum)及白三叶中的叶型变异植株共11份材料的遗传多样性以及亲缘关系进行研究。结果表明,40对引物共产生了426个多态性条带,平均每对引物产生10.7个多态性条带,多态性位点百分率为53.8%。7份白三叶的遗传相似系数变化范围为0.455～0.927,平均相似系数为0.854,白三叶叶型变异植株有特异性条带出现;3份红三叶的遗传相似系数变化范围为0.757～0.837,平均相似系数为0.791,说明白三叶和红三叶种内均存在一定的遗传多样性。种间聚类表明,杂三叶与红三叶的亲缘关系较为接近。表明SRAP技术可有效地用于三叶草的种间种内亲缘关系、种质资源鉴定和遗传多样性分析。     

紫花苜蓿EMS突变体库的构建和形态学性状鉴定

通过不同浓度的EMS(甲基磺酸乙酯)溶液诱变处理紫花苜蓿种子,系统分析了EMS对M₁代种子萌发和生长的影响,对M₁代突变植株的形态学性状进行了初步鉴定。结果表明,EMS处理抑制了M₁代种子的最终发芽率、发芽指数和胚根胚芽长度。初步鉴定了M₁代1039个单株的形态学性状,共获得378份叶(不含叶形和叶数)、株高、分枝数、株型以及其他性状发生变异的突变株,其中叶色、分枝数、株型和其他性状突变体依次为215,40,95和28株,突变率依次为20.69%,3.85%,9.14%,2.69%。本研究初步构建的紫花苜蓿EMS突变群体为苜蓿功能基因组研究、遗传改良及育种奠定了基础。     

20份马蹄金种质资源遗传多样性RAPD和SRAP分析

以1份美国进口马蹄金(Dichondra repens)品种为对照,用RAPD和SRAP两种分子标记方法研究20份野生马蹄金种质资源的遗传多样性。结果发现,20条RAPD引物扩增出多态性条带130条,多态性比率为68.78％;22对SRAP引物扩增出175条多态性条带,多态性比率为72.31％,表明20份野生马蹄金之间具有较丰富的遗传多样性。聚类结果表明,RAPD标记将供试材料聚为两大类群,SRAP标记也将材料划分为两大类。两种标记下,供试材料呈现出较好的地域性分布规律,地理来源相近的材料能大致聚为一类,部分同聚为一类的材料在形态上也具有相似性。两种标记方法相关系数r0.01=0.910,二者存在极显著正相关,表明应用这两种技术对马蹄金遗传多样性与亲缘关系的分析具有较高的一致性和可信度。     

杨梅种质资源遗传多样性分析

摘要：利用SRAP标记技术对66 份杨梅种质资源进行遗传多样性分析。从64对SRAP引物组合中筛选出57对多态性较好,扩增清晰的引物组合,共扩增出431条带,其中213条具有多态性,多态性占49.4%。采用NTSYS-pc 2.0分析软件对数据进行UPGMA聚类分析,结果表明66份杨梅种质间的遗传相似系数在0.59～0.85。在相似系数0.618处可划分为3大类：分别代表福建杨梅、浙江杨梅和江苏杨梅,地理来源相近的品种相对聚合,少数浙江品种与江苏品种间出现交叉聚类。SRAP分子标记的聚类分析揭示了杨梅品种间亲缘关系与地理分布以及来源相关。     

利用AFLP标记对鄂西多花木蓝材料遗传变异的分析

利用AFLP标记研究了鄂西多花木蓝在贵州种植近10年的栽培材料、辐射诱变材料及野生材料共36份材料间的遗传变异情况,结果表明:8对AFLP引物共扩增出926条带,平均扩增115.8条带,多态性条带共609条,平均多态性条带76.1条,多态性条带占65.8%,表明各参试材料间出现了较大的遗传变异;材料样本间平均相似系数为0.774,栽培材料的平均GS为0.778,野生材料的平均GS为0.742,C10辐射诱变材料的平均GS为0.824,C2辐射诱变材料的平均GS为0.791,说明野生材料的遗传变异最大,辐射诱变材料变异最小;聚类分析表明,材料可分为6大类,栽培材料聚类比较集中,辐射带来的变异具有很大的不确定性,其聚类较为分散;贵州高原复杂的地理环境对野生多花木蓝遗传分化影响较大,野生材料聚类受区域性小环境的影响较大。     

20个黑麦草品系的SRAP遗传多样性分析

利用SRAP分子标记技术对20个黑麦草品系的遗传多样性进行了分析。结果发现,53个引物组合共扩增出765条带,其中多态性带共597条,多态性比率为78.95%。平均每对引物扩增出的带数和多态性条带数分别为14.4和11.2条。各黑麦草品系间的遗传相似系数在0.485～0.727,平均为0.627。从UPGMA聚类分析的结果来看,以阈值0.63可将这20个品系分为4类。2个多花黑麦草品系并不聚在一类,而是分散在18个多年生黑麦草品系中。另外,UPGMA聚类结果与这些品系的来源基本一致,这说明SRAP标记适用于黑麦草品系间的遗传多样性研究。     

24个白桑(Morus alba L.)地方品种的遗传多样性分析

采用ISSR分子标记技术对山东、河北地区的24个白桑(Morus alba L.)地方品种资源进行了遗传多态性分析。筛选的13条ISSR引物共扩增86条扩增带,其中多态性条带63条,多态性比率为73.25%,ISSR标记遗传相似系数范围在0.6706~0.9529。通过类平均聚类(UPGMA)法分析,24份材料聚分为2大类。     

16个桑树种质资源的ISSR分析

本研究利用ISSR分子标记分析了16个桑种质资源的遗传多样性。10条引物共扩增出80个条带,其中76条为多态性条带,多态性比率为95.0%,平均每条引物扩增出8个条带。供试材料的遗传相似系数在0.525 0～0.875 0之间,遗传距离在0.133 5～0.644 4之间。聚类分析结果显示,除江油3号与川桑聚在一个分支外,其余的15份江油桑资源与白桑聚在一个分支,说明这16份桑资源的遗传多样性不高。     

基于ISSR分子标记分析云南蚕区44份家蚕品种资源的亲缘关系

应用ISSR分子标记技术分析云南蚕区保存的44份家蚕品种资源的亲缘关系,为家蚕种质资源的合理保存、利用及育种亲本选择提供依据。以筛选的13条ISSR引物从44个家蚕品种的蛹基因组DNA中扩增得到116个条带,其中多态性条带98条,多态性比率为84.5%,表明44个家蚕品种间具有丰富的遗传多样性。44个家蚕品种间的遗传相似系数为0.517 2~0.905 2,平均遗传相似系数为0.711 2。基于品种间ISSR分子标记的遗传相似系数,采用UPGMA法进行聚类分析,供试品种首先按中系和日系形成2大类群,在遗传相似系数0.69处,2大类群又各自再分成2个组群。4个组群中,均是育种材料亲缘关系较近的品种聚在同一组群内。ISSR分子标记结果较好地揭示了云南蚕区44份家蚕品种资源之间的遗传差异和亲缘关系。     

3种生态型野生扁蓿豆种质资源ISSR与SSR遗传多样性分析

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。运用SSR和ISSR技术分析扁蓿豆种质资源的遗传多样性。从供试材料中筛选到具有多态性的SSR引物18对,ISSR引物18条。SSR引物共扩增到109条清晰的多态性条带,多态性比率为80.09%,相似系数变化范围为0.669～0.885。ISSR引物共扩增到125条清晰的多态性条带,多态性比率为87.08%,相似系数变化范围为0.448～0.811。对2种标记结果进行UPGMA聚类分析,结果表明,扁蓿豆材料部分聚为1类,黄花扁蓿豆材料大部分聚为1类。Mantel检测显示,2种标记的遗传相似性呈显著相关(r=0.019 6,t=0.121 2),扁蓿豆比黄花扁蓿豆的遗传多样性水平稍高,细叶扁蓿豆之间的遗传差异较大。     

柱花草花粉不育基因连锁的SCAR标记研究

本研究以圭亚那柱花草‘1979’（Stylosanthes guianensis ‘1979’,母本,花粉不育）和‘热研2号’柱花草（轮回父本）的BC₁F₁代群体为材料,利用简单序列重复区间扩增多态性（Inter-simple Sequence Repeat,ISSR）技术,结合集群分组分析法（Bulked Segregate Analysis,BSA）构建花粉育性基因池。结果表明：利用100条ISSR引物筛选出在不育基因池中有特异条带的引物共11条;经BC₁F₁群体单株验证,有8个标记仅在花粉不育个体中出现,表明其与花粉不育基因连锁;将这8个特异性片段回收、克隆、测序,并分别设计8对特异序列特异扩增区域（Sequenced Charaeterized Amplified Region,SCAR）引物,对BC₁F₁单株进行验证,发现这8条片段仅在不育个体中扩增出目标条带,表明8 ISSR特异片段成功转化为8个SCAR标记。本研究结果为建立柱花草稳定的雄性不育系提供新的理论基础,为柱花草杂交育种奠定基础。