利用ISSR分子标记检测老化扁蓿豆种质遗传完整性的变化

采用ISSR分子标记,对经老化处理的不同发芽率水平扁蓿豆种质进行遗传完整性分析。结果表明:用10个有效引物对4个不同发芽率居群进行PCR扩增,共检测到48个等位基因,每个位点的等位基因数为3～8个,平均为4.8个;老化处理群体的多态性位点百分率(PPB)、等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、基因多样性指数(H)、Shannon指数(I)等遗传参数,与对照群体的遗传参数相比都有所下降,表明老化处理后群体内的遗传多样性低于对照群体的遗传多样性;与对照群体相比,发芽率为20%时,各遗传参数呈极显著性差异,说明扁蓿豆种质更新发芽率临界值在20%～40%;ISSR分子标记可以作为老化扁蓿豆种子遗传完整性变化的检测方法,同时认为对于异质种质资源材料,低发芽率更新标准不利于种质资源遗传完整性的保持。     

种子老化对扁蓿豆种质遗传完整性变化的影响

采用SSR分子标记对经老化处理的不同发芽率水平扁蓿豆种质进行遗传完整性分析,结果表明:(1)用10个有效引物对4个不同发芽率种质进行PCR扩增,共检测到25个等位基因,每个位点的等位基因数在1～4之间,平均为2.5个;(2)老化处理群体的多态性位点百分率、等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数、Shannon指数等遗传参数与对照相比都有所下降,表明老化处理后群体内的遗传多样性低于对照;发芽率为20%时,等位基因数呈显著性差异,说明扁蓿豆种质更新发芽率临界值在20%～40%之间;(3)SSR分子标记可以作为老化扁蓿豆种子遗传完整性变化的检测方法,对于异质种质资源材料,低的发芽率更新标准不利于种质资源遗传完整性的保持。     

49份野生扁蓿豆种质资源的AFLP遗传多样性分析

应用AFLP标记对采自中国7个省市自治区的49份野生扁蓿豆种质材料进行遗传多样性及遗传结构的分析。研究结果显示:(1)利用4对条带清楚且稳定的AFLP引物组合共扩增出298个条带,其中多态性条带有219个,多态性条带比率为73.5%,每个引物扩增多态性条带数平均为54.8条。(2)49份野生扁蓿豆种质间多态性比率平均为32.70%,Nei’s基因多样性指数平均为0.115,Shannon多样性指数平均为0.172,表明供试种质材料间遗传多样性较丰富,遗传多样性水平较高。(3)河北省的扁蓿豆种质遗传变异最丰富,辽宁省的扁蓿豆种质变异幅度最小,不同地理类群间的扁蓿豆种质遗传多样性指数有显著差异。(4)种质材料间基因分化系数为0.6436,说明64.36%的遗传变异来源于不同种质材料间;地区间基因分化系数为0.2895,说明28.95%的遗传变异来源于不同地区间。表明地区间差异小于种质材料间的遗传变异。(5)UPGMA方法的聚类分析和主成分分析结果表明,49份种质材料间的遗传相似系数(GS)为0.5849~0.9904,遗传距离(GD)为0.0096~0.5363,49份扁蓿豆种质分为6大类,表现出明显的地域性。     

外源NO对NaCl胁迫下扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响

为探寻调控扁蓿豆种子萌发期耐盐能力的途径,采用NO供体硝普钠(SNP)处理扁蓿豆种子,研究了盐胁迫下外源NO对扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,150mmol/L的NaCl溶液显著抑制了扁蓿豆种子的萌发,显著降低了发芽率、发芽指数和幼苗长度。外源NO在一定程度上缓解了盐胁迫对扁蓿豆幼苗的发芽率、发芽指数、芽长和根长的影响,但也存在浓度效应,以0.05%处理为最佳。0.05%SNP+150mmol/L NaCl处理下的扁蓿豆种子发芽率为86%,显著高于单盐处理的(0%SNP+150mmol/L NaCl)(P0.05)。0.05%SNP+150mmol/L NaCl处理下的发芽率、芽长和根长与0mmol/L NaCl溶液处理差异不显著(P0.05),发芽指数显著高于后者(P0.05)。     

基于trnL-trnF序列的扁蓿豆和青藏扁蓿豆遗传多样性及其群体遗传结构分析

利用青藏高原及其毗邻地区的7个青藏扁蓿豆(Medicago archiducis-nicolai),以及来自上述地区和内蒙古的3个扁蓿豆(M.ruthenica)野生群体,根据叶绿体trnL-trnF基因间隔区序列,对其遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。对161个个体的trnL-trnF序列的分析,共检测到11个核苷酸变异位点,定义了14种单倍型。对单倍型在不同群体中的分布分析显示,青藏扁蓿豆在青藏高原东南边缘地区可能存在避难所,同时在青藏高原边缘地区可能发生了青藏扁蓿豆向扁蓿豆群体的基因入侵。空间分子变异分析和基于K-2P遗传距离的群体聚类均支持将上述群体分为扁蓿豆和青藏扁蓿豆两组,组间的遗传分化程度很大。分子变异分析表明,群体内的遗传变异明显大于群体间的变异,但部分群体间存在较高水平的遗传分化;错配分布和中性检验表明,在采样范围内两种扁蓿豆都没有经历明显的近期种群扩张。研究认为,青藏高原复杂的地形结构、冰期时的气候波动以及扁蓿豆本身的进化历史可能是造成其现今遗传结构形成的主要原因。     

扁蓿豆种子发芽试验方法的研究

以采集于甘肃镇原、天水和景泰的3份扁蓿豆种子为材料,研究了浓硫酸浸种、温度以及光照、预冷处理条件下扁蓿豆种子的发芽特性,确定扁蓿豆种子适宜发芽条件及发芽试验的初次和末次记数时间.结果表明,98％浓硫酸浸种10～40min均显著提高了扁蓿豆种子的发芽率和发芽指数,其中30～35min处理下的发芽率和发芽指数最高.3份扁蓿豆种子在15～30℃温度范围内均能发芽,适宜发芽温度为25℃恒温,其次为30℃恒温.8h、750～12501x光照有利于扁蓿豆幼苗的子叶脱离种皮,也有利于鉴别种苗健康程度.5℃预冷7d处理对扁蓿豆种子发芽促进作用不明显.在25℃恒温光照条件下扁蓿豆种子发芽试验的初次和末次计数时间分别为第6d和第14d.     

基于转录组测序的青藏扁蓿豆EST-SSR标记开发与验证

青藏扁蓿豆(Medicago archiducis-nicolai)广泛分布于青藏高原及其毗邻地区,对高海拔极端环境具有极强的适应性。本研究利用高通量转录组测序数据,对青藏扁蓿豆的EST-SSR标记进行了开发。结果发现,随机选取的477对引物中,350对可在青藏扁蓿豆中有效扩增,其中346对引物在扁蓿豆(M.ruthenica)中可实现跨物种扩增。利用其中64对独立遗传且符合哈迪–温伯格平衡的标记引物对青藏扁蓿豆和扁蓿豆野生群体的遗传多样性和群体遗传结构分析发现,两个物种存在明显的种间和种内的遗传分化,且提示种内群体间的遗传分化与地理隔离或环境选择有关。本研究所开发的EST-SSR标记为今后进一步评价青藏扁蓿豆和扁蓿豆的遗传多样性以及解释其适应极端环境的遗传机制提供了重要的研究工具。     

水杨酸和脱落酸浸种对低温下扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响

为筛选出提高低温下扁蓿豆（Medicago ruthenica）种子发芽能力的处理措施,本研究选取水杨酸（salicylic acid,SA）和脱落酸（abscisic acid,ABA）分别对扁蓿豆进行了7种不同浓度的浸种处理,测定了2种外源物质对低温下扁蓿豆种子发芽势﹑发芽率﹑发芽指数﹑活力指数、根长和芽长的影响。结果表明,2种外源物质浸种处理下扁蓿豆种子的发芽势﹑发芽率﹑发芽指数﹑活力指数,根长和芽长均呈先升高后降低的趋势,初次发芽天数无变化。供试处理中,低浓度的SA（0.1～10 μmol·L^-1）和ABA（0.001～0.5 μmol·L^-1）对扁蓿豆种子萌发﹑根长和芽长均有促进作用,且对根长和芽长的促进效果较种子萌发好,高浓度的SA（>20 μmol·L^-1）和ABA（>1 μmol·L^-1）显著抑制了种子萌发及根和芽的伸长（P<0.05）。通过模糊数学隶属函数的综合评价,0.05 μmol·L^-1的ABA浸种处理是低温下促进扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的最佳浓度。     

不同扁蓿豆种质在甘肃天祝高寒地区的农艺性状表现

为筛选适宜在高寒区种植的扁蓿豆(Medicago ruthenica)的种质,在甘肃省天祝高寒区种植了23份扁蓿豆种质,对其农艺性状进行了综合分析。结果表明,供试扁蓿豆种质中自然高度最高的为景泰(27.7cm),最低的为会宁(6.0cm),绝对高度最高和最低的分别为蒙99-102(47.4cm)、B-509(26.7cm)与渭源(26.7cm);单株产量以中畜545种质的最高,为2.57g,渭源的最小,为0.62g;单株地下生物量较高的是中畜545种质(1.32g)、镇原(1.31g)、蒙99-10(1.32g),最低的是渭源(0.52g);粗蛋白含量较高的是会宁(15.81%)和永昌-2(15.76%),Q8508扁蓿豆种质含量最低,为10.02%;酸性洗涤纤维含量最高的是土默特35.16%,最低的是会宁(21.24%);榆中的中性洗涤纤维含量最高,为43.07%,会宁最低,为26.83%。根据灰色关联度分析,蒙99-10和中畜545扁蓿豆种质综合表现最佳,宁县扁蓿豆种质次之;景泰扁蓿豆的直立性在所有参试种质中表现最好,会宁在参试的23份种质中排名第8,但在营养指标方面表现良好;渭源和Q8508种质相对其他种质来说表现最差。     

扁蓿豆遗传多样性的SSR分析

应用SSR分子标记对内蒙古野生扁蓿豆4个地理种群进行了遗传多样性研究.结果表明,扁蓿豆具有较高的遗传多样性,12对引物共扩增出66个位点;物种水平上Nei's基因多样性指数为0.2222,Shannon多样性指数为0.3639,种内总基因多样性为0.2223;种群内基因多样性为0.2153,96.88%的遗传变异存在于种群内,3.12%的遗传变异存在于种群间;种群间的遗传分化系数为0.0312,基因流为15.5256;4个种群间有一定遗传分化,但遗传漂变不会引起遗传分化.UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集.     

自然老化与人工老化对燕麦种子的遗传完整性分析比较

本研究利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Acid polyacrylamide gel electrophoresis,A-PAGE）方法,测定1~5年自然老化及高温高湿人工老化的皮燕麦（Avena sativa L.）和莜麦（Avena nuda L.）种子的遗传完整性,旨在比较2种燕麦种质在不同老化方式下的遗传完整性变化及差异。结果表明：随着贮藏时间的增加,皮燕麦和莜麦种子醇溶蛋白含量和种子发芽率下降,A-PAGE检测到的电泳条带逐渐模糊,数量减少。A-PAGE可检测老化燕麦种子遗传完整性变化,遗传分析共检测到41个等位基因位点,多态性位点占90.244%;皮燕麦和莜麦种质的遗传相似性系数在0.342~0.996之间。与自然老化相比,人工老化处理群体的各遗传参数下降程度高,老化后燕麦种子遗传多样性降低,遗传完整性被破坏。不同种质之间,莜麦‘白燕2号’在自然老化和人工老化下的劣变速度和程度均高于皮燕麦‘陇燕3号’。燕麦种子的适宜贮藏年限不宜超过5年。     

自然老化和人工老化对燕麦种子萌发特性及遗传完整性的影响

为研究自然老化(2~8年)和人工老化(温度45℃，相对湿度95%，24~96 h)对燕麦种子活力和遗传完整性的影响，比较两种老化方法的差异，本试验以皮燕麦(Avena sativa L.)'陇燕3号’和裸燕麦(Avena nuda L.)'白燕2号’为供试材料，研究种子活力、细胞膜透性和遗传完整性的变化情况。结果表明：随着老化程度的加深，燕麦种子发芽率、活力指数和遗传相似系数均有所下降，电导率升高；ISSR-PCR共检测出108个位点，多态性位点百分率达78.70%，遗传相似系数在0.504 5~0.973 0之间；与自然老化相比，人工老化群体的遗传参数明显降低，人工老化96 h的燕麦与未老化燕麦的遗传相似系数仅为0.681 2，遗传完整性被破坏，应试燕麦种质的临界发芽率在79.50%~84.00%之间。人工老化对2种燕麦种质遗传物质的损伤比自然老化更大，'陇燕3号’比'白燕2号’更耐贮藏，且2个燕麦品种的贮藏时间均不宜超过6年。     

ISSR标记的早熟禾遗传多样性分析

利用ISSR分子标记技术对早熟禾属(Poa L.)6种共31份种质材料进行遗传多样性分析,以期了解不同早熟禾种质材料之间的遗传差异,为早熟禾资源的保护、品种选育和分子鉴定提供理论依据。结果表明:早熟禾属种质间存在丰富的遗传多样性,6个ISSR引物共扩增出111条清晰谱带,平均多态性比率(PPB)为97.79%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.4239,Shannon信息指数(I)为0.6137;31份材料间的遗传相似系数(GS)为0.4146～0.9512;通过UPGMA分子系统聚类法,将31份种质材料分为6个大类群,其中高山早熟禾(Poa alpigena L.)与其他材料间的遗传分化最大,单独聚为一类,7个美国的草地早熟禾(Poa pratensis L.)品种聚为一类,聚类结果呈现出一定的地域性分布规律。本研究探讨了早熟禾属种质间亲缘关系及遗传多样性,为其进一步研究与利用提供了分子水平的依据。     

扁蓿豆不同品系ISSR标记遗传差异和遗传多样性

采用ISSR分子标记技术对扁蓿豆4个品系的遗传多样性、遗传差异和遗传结构进行了研究。用7个有效引物对4个品系进行PCR扩增,共获得73个等位基因位点,每条引物平均检测出10.4个位点,其中多态性位点69个,多态位点百分率为94.5%。各品系的Nei’s遗传多样性为0.2569,Shannon’s信息指数为0.4046。Nei’s指数估算和分子方差分析均表明,扁蓿豆4个品系的遗传多样性主要存在于品系内,4个品系间亦出现了较大的遗传分化(Gst=0.1324)。品系00-61、90-36、00-81和93-21的多态位点百分率分别为73.97%、79.45%、82.19%和83.56%;Nei’s遗传多样性(H)分别为0.2050、0.2153、0.2264和0.2474;Shannon’s信息指数(I)分别为0.3222、0.3396、0.3538和0.3821。各品系的遗传参数大小排序均为品系93-21品系00-81品系90-36品系00-61。采用系统聚类和主坐标分析(PCA)两种方法所获得的聚类结果一致,即品系00-61和00-81遗传差异相对较小,其次是品系90-36,品系93-21与各品系的遗传差异较大。     

利用SSR标记分析高粱属种质资源的遗传多样性

本研究利用15对SSR 引物对161 份高粱属种质资源进行了遗传多样性分析。结果显示,15对引物共扩增出118条谱带,其中88条具有多态性,多态性比率(P)为75.21%;多态性信息含量(PIC值)变幅为0.612~0.806,平均为0.699。161份高粱属材料遗传相似性系数为0.636~0.977,平均基因多样性指数(H)为0.696,Shannon信息指数(I)为1.393。UPGMA聚类分析显示, 161 份高粱属材料在遗传相似系数(GS)为0.682处可分为3组;129份高粱和苏丹草材料在相似系数为0.671处可分为2组。表明SSR标记可以作为高粱属种间以及种内遗传分化分析的有力工具,被分析的高粱属种质材料具有较高的遗传多样性。     

老芒麦种质资源的研究进展

我国有着极其丰富的老芒麦(Elymus sibiricus)种质资源,这对于今后研究老芒麦种质资源具有非常重要的作用。目前国内外对老芒麦种质资源的研究主要集中在其系统分类和遗传多样性方面,而老芒麦种质资源的育种和遗传完整性方面的研究还不够深入,尤其是遗传完整性方面还未见报道。本研究主要综述了老芒麦种质资源的植物学和生物学特征、遗传多样性、育种等国内外的研究进展,并提出了老芒麦种质资源研究中存在的主要问题,为老芒麦种质资源的进一步研究提供参考依据。     

植物多样性水平对豆禾混播群落根系形态及叶面积指数的影响

以羊草、无芒雀麦、紫花苜蓿和扁蓿豆为材料,按照1、2、4物种梯度,构建3个多样性水平的人工草地,分析多样性水平对豆禾混播群落根系形态及叶面积指数的影响.结果 表明,直径0～1mm的根系主要分布于地下0～28cm土层,根长随着物种多样性的增加而增加;直径1～2mm的根系主要分布于28～56cm土层.禾本科牧草的根长随着物...     

陕西省本氏针茅自然种群遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记,对采自陕西省不同地区的5个本氏针茅(Stipa bungeana)自然种群进行遗传变异及群体遗传结构分析,旨在探讨本氏针茅遗传变异产生的分子生态机理,为其资源保护提供理论依据。在100个供试单株中,采用15条ISSR引物共扩增出223条可统计条带,其中多态性带182条,多态性位点比率为81.61%,Nei’s基因多样性(H)为0.1887,Shannon 信息指数(I)为0.2975,各种群之间存在较高的多态性。种群间的遗传变异为63.01%,种群内的遗传变异为36.99%,遗传分化系数φ_st 为0.6300,种群间的基因流(N_m)为0.1468,表明本氏针茅遗传分化程度较高,遗传变异主要分布在种群间,而种群内变异相对较小,且各种群间的基因交流非常有限。     

Genetic diversity analysis and fingerprint construction of Elymus germplasm based on SCoT markers北大核心CSCD

In this study，SCoT molecular markers were used to analyze the genetic diversity and construct DNA fingerprints of three species of Elymus on the Qinghai-Tibet Plateau to provide a theoretical basis for identification of the different species in collection material. Among 80 SCoT primers， 22 primers were selected for PCR amplification，and a total of 290 bands were amplified，of which 254 were polymorphic with the percentage of polymorphic bands（PPB）of 87.59%. The average values of the Shannon diversity information index（I），Nei’s gene diversity index （H），the observed number of alleles （Na），and an effective number of alleles （Ne） were 0.5411，0.3643，1.9856，and 1.6270，respectively. Cluster analysis results showed that the genetic similarity coefficient ranged from 0.50 to 0.80. At a genetic similarity coefficient of 0.53，46 collections could be divided into 2 groups，and the results of the principal coordinate analysis were consistent with those of cluster analysis. At the same time，the DNA fingerprints of 46 materials were constructed by using 4 SCoT primers. The SCoT molecular marker was suitable for genetic diversity analysis and DNA fingerprint construction of Elymus germplasm resources. This study provides fundamental information for germplasm identification，high-quality character mining，and breeding practice for wild Elymus. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.