小麦单位面积穗数和粒长主效QTL紧密连锁KASP标记的开发及其效应评价

【目的】小麦单位面积穗数和籽粒粒长是小麦产量相关的重要农艺性状,对其进行遗传改良有利于提高小麦的产量。通过对前期QTL定位鉴定到的提高单位面积穗数的主效QTL位点QSn.sau-2D.2和提高籽粒粒长的主效QTL位点QKl.sau-3D.2开发相应的KASP分子标记,并在川农18和T1208构建的RILs群体中进行验证及评价,为更好地利用这两个QTL以及分子标记辅助育种奠定基础。【方法】利用前期在川农18和T1208构建的高代自交群体中鉴定到的控制小麦单位面积穗数主效QTL位点QSn.sau-2D.2和控制籽粒粒长主效QTL位点QKl.sau-3D.2,结合在这两个QTL区间内的55K SNP分子标记序列,开发设计KASP分子标记,并在亲本间筛选具有多态性的KASP分子标记。将筛选到的KASP分子标记在川农18×T1208的RILs群体中分别进行基因分型和鉴定相应表型性状的高低,并分析这两个主效QTL对于其他农艺性状的影响。【结果】KASP-AX-111151907和KASP-AX-109962767在亲本中具有多态性,KASP-AX-111151907和KASP-AX-109962767在群体中的验证表明这两个分子标记分别与QSn.sau-2D.2和QKl.sau-3D.2连锁。KASP-AX-111151907和KASP-AX-10996276能将群体材料的基因型分为2类,按照表型划分,在3年试验中,KASP-AX-111151907对多穗材料的平均选择率均达到72.58%,对少穗材料的平均选择率达到71.68%;KASP-AX-10996276对长粒材料的平均选择率达到69.86%,对短粒基因型的平均选择率可达61.52%,表明这两个标记的可靠性。基于KASP分子标记的基因分型结果表明,这两个QTL对于株高、千粒重、粒长、粒宽、粒径比、单位面积穗数、穗粒重均具有显著性影响。在川农17×川农11的RILs群体中进行验证也表明这两个分子标记对相应性状的选择具有一定的作用。【结论】针对单位面积穗数主效QTL位点QSn.sau-2D.2和籽粒粒长主效QTL位点QKl.sau-3D.2分别开发了1对与之连锁的KASP分子标记,可用于相应性状的选择,与KASP标记连锁的QTL分别能显著提高单位面积穗数和籽粒粒长。QSn.sau-2D.2对株高、千粒重、粒长、粒宽、粒径比、穗粒重是负向影响,QKl.sau-3D.2对株高、千粒重、粒宽、粒径比和穗粒重是正向影响,但对单位面积穗数是负向影响,这两个QTL及开发的KASP标记可应用于小麦高产育种中。     

122份栽培桃品种（系）黄白肉性状的分子标记辅助鉴定

【目的】 类胡萝卜素裂解双脱氧酶基因（Carotenoid Cleavage Dioxygenases 4,CCD4）控制桃果肉颜色（白/黄）,CCD4存在3种等位基因。本研究利用Indel、SSR荧光标记毛细管电泳及SNP鉴定等基因分型技术分析我国主要桃黄白肉品种（系）中CCD4等位基因的差异,为主要黄/白肉品种（系）的基因型鉴定、亲本选配和选择相应的分子标记对不同来源子代的果肉颜色进行鉴定奠定基础。【方法】利用已经报道的桃不同果肉颜色中CCD4等位基因3种突变类型,合成不同引物进行PCR扩增,LTR反转录转座子插入突变经1%的琼脂糖凝胶电泳检测,CT单元重复的PCR产物在ABI3730XL测序仪上进行SSR荧光标记毛细管电泳检测,SNP标记经Sanger测序后利用ContigExpress软件分析CCD4等位基因的碱基替换（A→T）。综合以上结果,统计每份材料中CCD4等位基因的突变类型与果肉颜色的一致性。【结果】通过对不同来源的122份桃品种（系）材料进行基因型分析,发现CCD4发生LTR反转录转座子插入突变材料的基因型共有31份,占总材料的25.4%,其中纯合插入突变材料的片段扩增长度为729 bp,共有8份,占总突变的25.8%;CCD4发生微卫星重复序列突变材料存在2 bp的插入,扩增片段长度为179 bp,该类型共有68份,占总材料的55.7%,其中纯合插入材料25份,占总突变的36.8%;CCD4发生A→T碱基替换突变的材料较少,仅有1份,占总材料的0.82%,实际应用中可以不考虑该种类型。CT和LTR插入的两种突变类型的黄肉品种（系）有7份,占总材料的5.7%。研究结果表明,LTR反转录转座子插入突变和微卫星序列重复突变是黄肉桃中CCD4等位基因的主要突变类型。其中CCD4发生一种纯合突变或两种杂合突变桃品种（系）为黄肉类型,分子标记鉴定结果与调查的122份桃品种（系）黄白肉表型性状完全一致,准确率为100%。【结论】采用分子标记明确了122个桃品种（系）黄/白肉性状的基因型,为不同亲本组合子代表型鉴定的标记类型选择提供了技术支撑,为建立桃种质材料黄/白性状的分子辅助育种体系和黄肉桃的选育奠定了基础。     

水稻抗稻瘟病基因Pi2的KASP标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2对稻瘟病生理小种具有广谱抗性,开发Pi2的KASP分子标记并对其评价,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用593份自然群体中筛选出的不同抗性和亲缘关系的2份材料H-74和H-78,针对Pi2基因核心区域的SNP位点开发成KASP标记Pi2-C3。【结果】利用标记Pi2-C3对自然群体中的84份材料进行KASP基因分型,结果表明,该标记可以准确地将不同水稻材料的Pi2位点分为抗病基因型、杂合基因型和感病基因型,是一种高效鉴定抗稻瘟病基因Pi2的方法。利用标记Pi2-C3对阳江市病圃材料进行检测,结合表型调查结果发现,检测到含有Pi2基因的46份材料均表现出不同程度的稻瘟病抗性,表明该标记可以用于检测材料在病圃的发病情况。【结论】本研究采用KASP技术,开发了能准确检测Pi2基因的特异性分子标记Pi2-C3,并建立一套水稻Pi2基因的KASP基因分型体系,对提高抗性育种效率,改良抗稻瘟病水稻品种具有重要应用价值。     

观赏羽衣甘蓝红叶性状的转录组分析

观赏羽衣甘蓝是一种常用的观叶园林植物,但其叶片呈色机理还不清楚。本研究通过对羽衣甘蓝红叶和白叶材料不同部位的叶片(内叶和外叶)进行转录组分析,共获得89.58 Gb的有效测序数据,87%以上的序列能够比对到甘蓝参考基因组上。通过对红叶和白叶材料基因的差异表达分析,在内叶和外叶中分别鉴定到3 726和2 851个差异表达基因,其中1 665个为共同差异表达基因。此外,我们在羽衣甘蓝中鉴定到175个花青素苷合成途径相关的基因,其中有25个为差异表达基因,而基因Bo3g024670(C4H)、Bo6g100940(MYB75)、Bo9g008920(5MAT)、Bo2g116380(DFR)、Bo6g112670(MYBL2)、Bo6g010860(ACC1)和novel.283(CHI-L1)为共同差异表达基因,说明它们可能在羽衣甘蓝红叶性状形成中起到关键作用,为进一步解析羽衣甘蓝叶色形成机理奠定了基础。     

广西特色香稻地方品种香味及其香味基因型的鉴定

[目的]鉴定广西地方香稻品种的香味及其香味基因型,为开发和利用广西香稻地方种质资源及选育优质特色香稻品种提供理论依据.[方法]将传统香味鉴定方法(KoH浸泡法和籽粒咀嚼法)与分子标记技术结合,对179份广西地方香稻种质资源的香味及其香味基因型进行鉴定.[结果]179份供试材料中,KOH浸泡法检测到具有香味的材料167份,籽粒咀嚼法检测到具有香味的材料124份.籽粒咀嚼法鉴定为香稻的品种中97.58%能用KOH浸泡法鉴定出香味,但KOH浸泡法鉴定为香稻的品种中仅72.46%能用籽粒咀嚼法鉴定出香味.利用分子标记法能检测到等位基因的有71份,占供试材料总数的39.66%,主要以InDel7和InDel4-5等位基因为主,其中仅1份检测到InDel2等位基因,40份检测到InDe17等位基因,37份检测到InDel4-5等位基因,未检测到InDel13等位基因,但有7份同时检测到In-Del7等位基因和InDel4-5等位基因.71份能检测到等位基因的材料中有69份被籽粒咀嚼法和/或KOH浸泡法鉴定为香稻品种,正确率达97.18%.在籽粒咀嚼法和KOH浸泡法均鉴定为香稻的121个品种中,香味表型明确,但仅有55个品种能检测到等位基因,检出率为45.45%.来自百色市的供试材料中能检测到等位基因的品种占该市香稻品种总数的53.19%,含有InDe12、InDel7和InDel4-5等位基因型,但以Indel7等位基因型为主;来自河池市的供试材料中能检测到等位基因品种占该市香稻品种总数的比例最高,达64.10%,但只检测到2种基因型,以Indel4-5等位基因型为主;柳州市及其他市能检测到等位基因的比例远低于百色市和河池市.[结论]广西香稻地方品种具有较强的地域特色,不同地区的香稻香味等位基因存在明显差异,且可能存在已报道的等位基因之外的香味基因或香味等位基因,仅用4个已报道的等位基因不足以检测出全部的香稻品种,应将分子标记法与传统鉴定方法相结合,才可更准确鉴定出香稻品种.     

229份水稻品种及重要育种材料抗稻瘟病Pik位点基因型鉴定

Pik位点包含Pi-k、Pi-km、Pi-kp、Pi1、Pi-kh等抗稻瘟病等位基因,在我国水稻抗病育种中具有重要应用价值。本研究对229份水稻品种及重要育种材料的Pik位点进行基因型鉴定。利用K/N-单元型分子标记对水稻材料Pik位点进行多态性分析,鉴定了80份材料为K1K2功能性基因型。进一步通过Pi-k、Pi-kp和Pi1功能分子标记检测,结合功能多态位点序列分析,从80份K1K2型材料中,鉴定了黑稻、京虎B为Pi-k基因型;软米谷为Pi-kp基因型;恩恢99-64为Pi1基因型。研究还发现,高配合力强优恢复系闽恢3301的Pik位点为功能性K1K2基因型,其K1K2片段的序列与已克隆Pi-k、Pi-km、Pi-kp、Pi1、Pi-kh等位基因的序列存在差异,表明闽恢3301的Pik位点可能存在一个新等位基因。本研究明确了229份水稻材料Pik位点的K/N-基因型,结果可为水稻抗稻瘟病育种和品种合理布局提供参考。     

甘蓝SNP标记开发及主要品种的DNA指纹图谱构建

【目的】搜集生产上的主要甘蓝品种,构建基于SNP标记的品种指纹图谱,为鉴定甘蓝品种的特异性、真实性提供依据。【方法】首先,利用50个甘蓝高代自交系的重测序数据,与甘蓝参考基因组（02-12）进行比对筛选SNP位点。挑选多态性较好、在染色体上均匀分布的SNP位点,并将其转化为KASP标记,利用KASP平台对供试材料进行检测,得到59个甘蓝品种的基因分型数据。根据基因分型数据,筛选出多态性信息含量（PIC）高、无基因型数据缺失且在染色体上均匀分布的标记作为构建指纹图谱的核心标记。将核心标记的分型结果转化为二元编码数据,获得甘蓝品种SNP-DNA指纹图谱。在59个甘蓝品种中随机挑选15个品种,另外增加5个未推广的新组合用于构建人工虚拟混合群体,并利用此群体对甘蓝品种指纹鉴定技术进行验证,检测核心标记构建的SNP-DNA指纹图谱的准确性与可靠性。【结果】利用重测序数据与参考基因组（02-12）进行比对开发SNP标记,最终获得2.54×106个SNP标记。从中筛选出500个SNP位点用于KASP标记开发,平均每条染色体上55.6个。500个SNP位点中有442个成功转化为KASP标记,转化成功率为88.4%。KASP平台检测结果显示,在442个SNP标记中,有25个位点的未分型材料数＞5,在后续分析中去除。剩余417个SNP位点的PIC值的变化范围为0.12—0.38,平均值为0.36,表现为中度多态性。在59个供试甘蓝品种中,全部417个SNP位点的杂合度大于30%的有57个,占所有品种的96.6%。其中,品种‘豫生早熟牛心’的杂合度最高,为67.8%。最终筛选出50个SNP位点作为核心标记,并利用这些标记构建甘蓝主要品种的指纹图谱。50个核心位点的PIC值的变化范围为0.35—0.38,平均值为0.36,其中位点Bol2-56的PIC值最高。基于核心SNP标记的聚类分析结果表明,59个品种的遗传相似系数为0.43—0.98。利用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证,结果表明,利用核心标记可对甘蓝品种的特异性和真实性进行有效鉴定。【结论】基于甘蓝自交系重测序数据进行比对,共获得SNP位点2.54×106个;从中筛选获得50个核心SNP标记用于构建59个甘蓝品种的指纹图谱,并采用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证。     

桃若干重要性状的KASP分子标记开发与应用

【目的】 开发一系列高通量、低成本的桃重要性状竞争性等位基因特异PCR（Kompetitive Allele Specific PCR,KASP）标记,包括果皮有毛/无毛、果形扁平/圆形、果肉硬质/非硬质、DBF（Dominant Blood Flesh）红肉/非红肉、抗/感蚜等5对性状,加速桃优良品种培育,缩短桃育种年限。【方法】 本研究在控制这些性状的候选基因及位点附近300 kb内,利用已有桃种质资源的基因组序列比对,开发KASP标记,对已知表型的桃种质材料进行基因分型验证,最终获得与目标性状紧密连锁的KASP标记。【结果】 利用开发的5个性状的KASP分子标记对桃杂交分离群体和自然群体进行基因型检测,结果表明,标记鉴定结果与已知表型完全一致,准确率为100%。其中,杂交群体中果皮有毛/无毛性状分离比例为30﹕30,果形扁平/圆形分离比例为31﹕29,果实硬质/非硬质分离比例为27﹕26,抗蚜/感蚜分离比例为49﹕46,均符合孟德尔遗传1﹕1的分离定律。【结论】 开发的KASP标记可高效检测桃果实外观、抗性、肉质等重要性状相关基因的等位变异,在基因型鉴定、亲本选配和杂种后代的分子标记辅助选择中有很好的应用前景。     

甘蓝胞质雄性不育系的选育及其利用

从日本引进青花菜杂种19份,通过秋季田间经济性状和翌年春季开花习性鉴定,筛选出7份青花菜不育材料.用甘蓝类蔬菜自交系分别与其杂交,后代鉴定结果表明该7份青花菜不育材料为优良的胞质雄性不育材料.2000年以青花菜胞质不育材料为不育源,用甘蓝高代自交系为轮回亲本进行转育,连续回交5代,育成6个综合性状优良、配合力强、雄性不育株率和不育度均达100％的甘蓝胞质雄性不育系及相应的保持系.不育系植株生长健壮,苗期低温无叶片黄化现象,花瓣完全开放,雌蕊发育较正常,蜜腺较发达,雄蕊完全退化,杂交结实正常.利用该不育系配制一代杂种,经田间试验鉴定,筛选出5个优良杂交组合,通过进一步试验、示范,育成甘蓝新品种夏华2号在生产上推广应用.     

花椰菜、青花菜贮藏保鲜技术

花椰菜和青花菜均属十字花科甘蓝类蔬菜,原产地中海沿岸。花椰菜又名菜花或花菜,采收期延迟或采后不适当的贮藏环境如高温、低温等,都可能引起花椰菜在贮藏中松球、花球变褐而使品质降低。青花菜又称西兰花、绿花菜或嫩茎花椰菜,     

152份黄淮海麦区小麦农家品种抗条锈性评价及重要条锈病抗性基因的分子检测

【目的】黄淮海麦区是中国最重要的小麦生产基地和条锈病流行区,从该麦区小麦农家品种中鉴定一批对当前小麦生产上流行的条锈病生理小种具有稳定抗性的优良种质,并了解其携带当前抗病育种利用的重要条锈病抗性基因分布,为进一步在条锈病抗性育种中有效利用和发掘其抗性基因提供材料基础。【方法】应用当前中国小麦生产上毒性强、流行频率高的条锈菌生理小种条中32（CYR32）和条中34（CYR34）对152份来源于黄淮海麦区小麦农家品种进行苗期抗性鉴定,并于2016年和2018年分别在四川崇州和绵阳利用由条锈菌CYR32、CYR33、CYR34、水源11-4、水源11-5组成的混合小种进行人工接种和成株期抗性鉴定;同时利用Yr9、Yr10、Yr18、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr80和Yr81共13个小麦育种和生产上应用的重要已知条锈病抗性基因的标记进行分子检测,推测其可能携带的抗性基因。【结果】9份农家品种对CYR32具有苗期抗性,9份对CYR34具有苗期抗性;其中,2份种质在苗期对CYR32和CYR34均表现抗性。35份农家品种表现为稳定的成株期抗性,占23.03%。结合苗期和成株期抗性表型分析,7份种质表现出全生育期抗性,占4.61%。利用已知条锈病抗性基因单基因系为阳性对照进行分子检测发现,131份种质携带Yr18,2份携带Yr41,13份携带Yr48,57份携带Yr81;共有66份种质同时携带2个抗性基因组合类型（Yr18+Yr41、Yr18+Yr48、Yr18+Yr81和Yr48+Yr81）;所有供试材料均未检测到Yr9、Yr10、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr65、Yr67和Yr80;5份抗性种质未检测到上述Yr基因,可能携带未检测的其他已知条锈病抗性基因或未鉴定的新基因。【结论】黄淮海麦区小麦农家品种对当前流行的条锈病生理小种多表现为成株期抗性,该麦区主要携带来源于中国农家品种抗性基因Yr18和Yr81;获得的苗期或成株期稳定抗性农家品种可能携带对当前小麦生产中流行小种具有抗性的其他已知或未知基因及其组合,是在小麦条锈病持久抗性育种中可进一步利用的重要抗源。     

花椰菜与青花菜DNA标记研究进展

近年来花椰菜与青花菜在中国的种植面积越来越大,其分子生物学和遗传育种研究也越来越受到关注和重视。国内外利用各种分子标记技术对其基因组进行了深入的研究,取得了长足的进展。文章从构建遗传图谱、基因定位、种质资源遗传多样性评价、DNA指纹图谱以及标记辅助选择等方面综述了DNA标记在花椰菜和青花菜中的研究进展,并对其前景进行了展望。     

458份小麦品种(系)抗病性状功能基因的KASP标记检测

[目的]研究不同小麦品种(系)抗病性状功能基因的分布状态,分析小麦品种(系)的抗病功能基因,为小麦抗病育种提供理论依据.[方法]利用KASP技术通过1个抗白粉病分子标记(Pm21)、1个抗条锈病分子标记(Yr15)和2个抗叶锈病分子标记(Lr14、Lr68),检测458份小麦品种(系).[结果]筛选出携带Pm21标记材...     

小麦周8425B×小偃81重组自交系群体千粒重相关性状的QTL定位及单倍型分析

【目的】周8425B是中国小麦重要骨干亲本之一,小偃81是李振声院士选育的高产、优质、多穗型品种。千粒重是影响小麦产量的重要因素,发掘周8425B和小偃81的千粒重及相关性状的QTL,并分析不同生态区小麦品种所含QTL的单倍型与千粒重的关系,发掘优异单倍型,为不同生态区提高小麦产量及分子辅助育种提供基因型参考。【方法】以周8425B×小偃81衍生的重组自交系群体（F₈）为研究对象,分别于2015和2016年在陕西杨凌（早晚播）进行田间种植,收获后对籽粒相关性状进行测量。利用90K芯片标记构建的高密度遗传图谱对3个环境下的千粒重、籽粒长、籽粒宽和籽粒厚进行QTL定位。同时,针对稳定的主效QTL开发相应的KASP分子标记,并以479份国内外小麦种质组成的自然群体为材料进行分子检测,结合自然群体的千粒重等性状进行关联分析;此外,从479份小麦中挑选出106份含有660K芯片基因型数据的当前黄淮麦区推广的小麦品种,以主效QTL置信区间的差异SNP为基础,进行目标QTL定位区间的单倍型分析,从而判断黄淮麦区中陕西、河南和山东种质材料中的优势类群。【结果】QTL定位结果显示,3个环境下共在8条染色体上检测到22个QTL,表型变异解释率（PVE）范围为4.77%—19.95%,12个位点为主效QTL（PVE>10%）,其中Qkgw.nwafu-6B可能为新QTL。4A、6A、6B、7D染色体上的QTL在多个环境中被检测到,其中,4A和7D染色体处QTL与已报道的相关位点位置相同或接近。6A染色体上的QTL区间包含已知千粒重基因TaGW2-6A,根据TaGW2-6A的分子功能标记检测结果,周8425B和小偃81同时含有TaGW2-6A,此外,基于单倍型分析结果,二者存在于不同的类群中,因此,该位点不同于TaGW2-6A,也可能为新的QTL。单倍型分析结果显示,Qkgw.nwafu-6A总共分为5种单倍型,在不同产区占比超过20%的为6A_h1,其在3个地点千粒重数据均高于其他单倍型;Qkgw.nwafu-6B总共分为8种单倍型,在不同产区占比超过20%的为6B_h6,在河南两点千粒重数据较高,推测含有这两类单倍型的材料为优势类群。此外,针对Qkgw.nwafu-6B开发出共分离的KASP标记,并在479份材料组成的自然群体显著性检测中证明该位点与千粒重表型显著相关。【结论】Qkgw.nwafu-6A和Qkgw.nwafu-6B可能为新的与千粒重相关的主效QTL位点,6A_h1和6B_h6为优势单倍型,开发了一个与Qkgw.nwafu-6B共分离的分子标记KASP_IWA349,可用于分子标记辅助育种。     

中国大豆资源异黄酮含量及其组分的遗传变异和演化特征

【目的】中国拥有丰富的栽培大豆和野生大豆资源,研究不同生态区大豆种质异黄酮含量的遗传变异和演化特征为专用型品种的选育奠定基础。【方法】以来自中国各生态区的580份地方品种、106份育成品种、209份野生大豆组成的895份大豆种质为材料,88份国外品种为参照,采用快速高效液相色谱法测定12种大豆籽粒异黄酮,分析其遗传变异和演化特征。【结果】全国野生大豆、地方品种与育成品种大豆异黄酮总含量(TISF)及其组分均存在很大变异。TISF变幅分别为927.29—7932.94、259.38—7725.45和489.67—5968.90μg·g-1,平均分别为2994.51、3241.33和2704.83μg·g-1。从野生种到地方品种再到育成品种,长期人工育种使染料木苷类总含量(尤其是丙二酰基染料木苷)与黄豆苷类总含量(尤其是乙酰基黄豆苷和丙二酰基黄豆苷)增加,大豆苷类总含量(尤其是乙酰基大豆苷)却明显降低,从而导致育成品种平均TISF低于野生种。各生态区的野生和栽培种质的TISF及其组分均有大量变异。野生种TISF与种质来源地经、纬度无显著性相关,栽培种则由于各地人工进化的差异形成了与地理经、纬度均有极显著负相关(r=-0.264和-0.380)的特点。从983份材料中优选出ZYD3621(TISF7932.94μg·g-1)、N3188(TISF7725.45μg·g-1)、N20793(TGL5122.21μg·g-1)等一批高TISF与高组分特异种质可供异黄酮育种利用。【结论】中国从野生种到地方品种再到育成品种,异黄酮含量及其组分的演化特点为栽培大豆平均异黄酮总含量、染料木苷类与黄豆苷类总含量均高于野生种,大豆苷类总含量低于野生种。中国各生态区域内大豆异黄酮及其组分均有丰富变异,从中筛选出一批高含量、高组分种质可供异黄酮育种利用。     

Establishment and application of an SNP molecular identification system for grape cultivars

We aimed to develop a set of single nucleotide polymorphism (SNP) markers that can be used to distinguish the main cultivated grape (Vitis L.) cultivars in China and provide technical support for domestic grape cultivar protection, cultivar registration, and market rights protection. A total of 517 high-quality loci were screened from 4 241 729 SNPs obtained by sequencing 304 grape accessions using specific locus amplified fragment sequencing, of which 442 were successfully designed as Kompetitive Allele Specific PCR (KASP) markers. A set of 27 markers that completely distinguishes 304 sequenced grape accessions was determined by using the program, and 26 effective markers were screened based on 23 representative grape cultivars. Finally, a total of 46 out of 48 KASP markers, including 22 markers selected by the research group in the early stage, were re-screened based on 348 grape accessions. Population structure, principal component, and cluster analyses all showed that the 348 grape accessions were best divided into two populations. In addition, cluster analysis subdivided them into six subpopulations. According to genetic distance, V. labrusca, V. davidii, V. heyneana, and V. amurensis were far from V. vinifera, while V. vinifera×V. labrusca and V. amurensis×V. vinifera were somewhere in between these two groups. Furthermore, a core set of 25 KASP markers could distinguish 95.69% of the 348 grape accessions, and the other 21 markers were used as extended markers. Therefore, SNP molecular markers based on KASP typing technology provide a new way for mapping DNA fingerprints in grape cultivars. With high efficiency and accuracy and low cost, this technology is more competitive than other current identification methods. It also has excellent application prospects in the grape distinctness, uniformity, and stability (DUS) test, as well as in promoting market rights protection in the near future.     

不同类型小豆种质SSR标记遗传多样性及性状关联分析

 【目的】研究野生、半野生、栽培型小豆的遗传多样性,进一步阐明小豆的起源进化与传播,提高小豆种质的利用效率。【方法】从69对小豆和黑吉豆SSR引物中,筛选出11对多态性好的SSR标记,并结合植株形态性状特征鉴定,对558份来自中国、日本、韩国、不丹、缅甸的野生、半野生和栽培小豆种质资源进行遗传多样性分析和性状关联分析。【结果】共检测到86个等位变异,平均每个位点等位变异数为7.82个,变幅6—10个。野生、半野生、栽培型小豆都有其特征带,栽培小豆的特征带绝大多数来源于中国;野生小豆的特征带仅出现在中国西南、不丹和日本南部地区的种质中。遗传离散度是野生型＞半野生型＞栽培型,半野生型小豆更接近野生型小豆。聚类分析把558个小豆种质分为5大类,归类有较明显的地理相关性和遗传类型的趋同性。日本栽培小豆与韩国和日本野生及半野生小豆亲缘关系近,中国西南野生小豆与东南亚野生材料遗传关系近,与江苏地方品种遗传关系较近。关联分析表明,位于小豆第7连锁群的黑吉豆BG111标记分别解释野生和半野生小豆的主茎节数、茎粗、顶蔓、主茎分枝数性状的49%、44%、31%和18%;栽培小豆中,第1连锁群的黑吉豆BG48、第5连锁群的BG20和第9连锁群的小豆AZ24标记分别解释生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数性状的9%、7%、5%和6%。【结论】野生小豆遗传多样性丰富、变异背景广泛;中国栽培小豆起源于中国,具有丰富的遗传变异。黑吉豆BG111标记与野生和半野生小豆的茎粗、顶蔓、主茎分枝数、主茎节数性状相关联;黑吉豆BG48和BG20、小豆AZ24标记分别与栽培小豆的生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数相关联。     

西藏玉米地方品种表型多样性分析及类群划分

为了解西藏玉米地方品种多样性及类群特点,进一步挖掘优异基因资源,采用多年重复实验,对179份西藏玉米地方品种的36个农艺性状进行多样性鉴定,利用离差平方和方法分年进行聚类分析,分析了西藏玉米地方品种的表型特征,结果表明:西藏玉米地方品种存在较高水平的多样性,36个农艺性状中有20个性状的多样性指数达2.0以上,其中粒色的多样性指数2.27,体现西藏玉米地方品种粒色丰富的突出特点。基于36个性状的聚类分析结果将西藏玉米地方品种分为3大类群,即晚熟高秆型、高寒早熟型和干热河谷硬粒型。其中干热河谷硬粒类群是西藏玉米传统主栽地方品种类型,综合性状与国内其他族群不同,属西藏特色中熟硬粒玉米。全面分析表明,西藏玉米地方品种表现较高的表型多样性水平,具有重要的演化地位,为西藏是我国玉米的重要传入路径提供理论依据。基于综合性状所划分的3大玉米类群具有不同的表型特征与育种利用价值,作为该区玉米地方品种的保护和开发利用理论基础。