基于EST-SSR标记的欧洲红皮柳遗传变异分析

利用25个柳树EST-SSR标记对欧洲红皮柳18个个体进行基因分型,并通过标记多态性来检验个体间的遗传变异情况。结果表明:25个标记共检测到100条等位片段,每个位点等位基因数从1—12个不等,平均4个。其中23个标记表现为多态性,其观测杂合度(Ho)变化范围为0.055 5到1.0,平均为0.627 2;期望杂合度(He)变化范围为0.055 5到0.852 3,平均为0.567 8;多态信息量(PIC)变化范围为0.812 5到0.052 5,平均值为0.494 1。聚类分析显示,在遗传相似度为0.52处,欧洲红皮柳18个个体分为2组。该研究为欧洲红皮柳核心种质的收集与利用提供了理论依据。     

薄壳山核桃品种亲缘关系分析与指纹图谱构建

[目的 ]基于荧光SSR标记结合高通量毛细管电泳技术,建立一种快速、高效、稳定、准确的薄壳山核桃基因分型体系,用以分析各品种间亲缘关系并构建指纹图谱,旨在为薄壳山核桃品种鉴定与新品种保护提供理论依据,也为薄壳山核桃种质资源评价、品种选育与推广提供有益参考。[方法 ]选取薄壳山核桃及其近缘种54对SSR引物进行初筛,最终确定10对标记合成荧光引物用于后续分析。基于毛细管电泳技术对25个薄壳山核桃品种进行基因分型,利用软件统计位点数据并计算各个位点的等位基因数(A)和多态信息含量(PIC)。利用SSR标记间的相互组合构建薄壳山核桃不同品种的指纹图谱。通过等位片段的转化对薄壳山核桃品种进行聚类,并分析其亲缘关系。[结果 ]10对荧光SSR标记共扩增出68条等位片段,平均为6.8个;位点Cc19最多,有12个等位基因,位点BFU-Jr19最少,有3个等位基因。多态信息含量(PIC)变化范围为0.291 0～0.843 5(平均为0.588 3)。优选的4对核心引物Cc19、PM-GA31、PM-CIN4和PM-GA41组合能完全区分25个薄壳山核桃品种。25个品种遗传相似系数在0.62～0.99之间,并聚类成2个大的类群,部分亲缘关系较近的品种聚类在一起,部分品种聚类不能与遗传背景完全对应。[结论 ]与传统的显性标记及聚丙烯酰胺凝胶电泳分型技术相比,荧光SSR标记结合毛细管电泳技术构建薄壳山核桃品种指纹图谱切实可行,通量大且速度快,结果稳定可靠,通过标记组合可有效的对不同品种进行区分。在品种亲缘关系分析中,建议增加杂交亲本数量,并在全基因组范围内选取一定数量效率更高的标记,以便最大程度地揭示薄壳山核桃品种间亲缘关系的真实水平。     

基于SSR标记构建江西杉木核心种质及其分子身份证

[目的]分析江西杉木种质资源的遗传多样性，构建其核心种质；在此基础上，构建核心种质分子身份证，为江西杉木种质的进一步研究与利用提供理论依据和核心材料。[方法]以江西地区的杉木种质为材料，利用SSR标记开展遗传多样性分析，并基于等位基因数最大化原则(M策略)构建核心种质，通过遗传多样性参数及其保留比例进行核心种质评价，结合遗传多样性参数的t检验和主坐标分析(PCoA)验证和确认核心种质的代表性。基于最少标记鉴定最多种质的原则，选择高效SSR标记，构建江西杉木核心种质的SSR分子指纹图谱和分子身份证。[结果]20个SSR标记在495份种质中共检测到122个等位基因数(N_a)，平均Shannon’s信息指数(I)、平均Nei’s遗传多样性指数(H)、平均观测杂合度(H_o)和平均期望杂合度(H_e)分别为0.762、0.400、0.394和0.400，表明江西杉木种质的遗传多样性较丰富。采用M策略构建了含有52份材料的江西杉木核心种质，10.5%的核心种质保留了原种质100.0%的N_a、107.4%的有效等位...     

白皮松天然群体遗传多样性的EST-SSR分析

为探讨白皮松群体间遗传变异规律,使用7对EST-SSR引物对分布区内21个白皮松天然群体的遗传多样性及遗传分化水平进行了研究。结果表明:7对引物在21个白皮松天然群体的663个单株中共检测到14个多态性位点。各群体间有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Nei’s期望杂合度(Nei’s)分别为1.156 5 1.601 9、0.133 5 0.492 5、0.138 4 0.397 3、0.0860 0.342 8、0.084 6 0.337 4。白皮松群体间遗传分化系数(Fst)平均为0.215 2,基因流(Nm)值平均为0.911 9,群体间基因交流总体较少,遗传分化较大。白皮松多样性水平在分布区内呈规律性变化,多样性分布的中心区域主要在西部、南部,具有从西向东,从南向北依次减少的趋势。     

迪庆州核桃种质资源的遗传多样性与遗传结构

利用SSR分子标记技术对云南省迪庆藏族自治州3个群体共161份深纹核桃种质资源进行遗传多样性分析,揭示资源的遗传多样性水平及遗传结构特征,为其保护和利用提供依据。结果表明:18对SSR引物对161份DNA样本进行扩增,共检测到171个等位基因,平均每对引物9.5个。3个群体的观察杂合度(H_o)和期望杂合度(H_e)的变化范围分别为0.390~0.580和0.580~0.619,平均值分别为0.467和0.598;Shannon信息指数(I)介于1.153~1.313之间,平均为1.231,数据表明迪庆州核桃种质资源的遗传多样性属于中等水平。群体间的遗传分化系数(F_ST)介于0.0052~0.2253之间,平均为0.0652,表明遗传变异主要来源于群体内的个体,仅有6.52%来源于群体间,各位点的基因流(N_m)平均为4.2663(N_m>1),群体间的基因交流阻止了群体间的分化。STRUCTURE分析将161份核桃资源分成3个类群,而基于Nei’s遗传距离的UPGMA聚类将3个群体划分成2组,维西和香格里拉聚为一组,德钦单独为一组。     

基于芭蕉属EST序列的地涌金莲SSR引物开发

对31 308条来自NCBI的芭蕉属(Musa)EST序列进行拼接得到全长为13.51 Mb的21 129条无冗余EST序列(含3 818条contigs及17 311条singletons),其中,4 944条(23.40%)EST序列含有5 416条SSRs,SSR的出现频率为25.63%,平均分布距离2.49 Kb,有234条(1.11%)含有1个以上的SSR。在所检测的SSR中,二、三、四核苷酸重复是主导重复类型,分别占EST-SSR总数的21.80%(1 181条)、52.55%(2 846条)和14.55% (788条)。AG/CT、AAG/CTT与AGG/CCT和AAAG/CTTT与AAAT/ATTT分别是二、三、四核苷酸的优势重复基元。随机设计了238对EST-SSR引物在24个地涌金莲个体中进行筛选,116对有扩增产物,其中,78对EST-SSR引物扩增出清晰稳定的目的片段,49对引物表现出多态性。本研究检测的15对引物扩增等位基因数范围是2~7个,平均3.067个;表观杂合度(Ho)范围是0.042 0.750,平均0.250;期望杂合度(He)范围是0.232~0.823,平均0.522。     

美洲黑杨×青杨木材性状QTLs定位研究

利用来自 87个F2 代单株的 81 0个标记 (784个AFLP标记和 2 6个SSR标记 )构建了美洲黑杨×青杨杂种分子连锁遗传图谱。该图谱包括 1 9个主要连锁群 ,共有 36 8个标记 (35 6个AFLP标记和 1 2个SSR标记 )。框架图总图距为 3382 4cM ,平均标记间距为 9 6 9cM。利用区间作图法在LOD≥ 2 ,检测区间为 2cM条件下检测到 8个与木材性状有关的QTLs。其中与木材基本密度关联的 3个QTLs贡献率分别为 2 7 1 %、2 7 1 %、2 5 5 % ,与微纤丝角关联的QTLs贡献率为 1 8 6 % ,与纤维长度关联的QTLs贡献率为 4 8 9% ,与纤维宽关联的 3个QTLs贡献率分别为 1 7 4 %、2 7 4 %和 4 8 3%。这 8个QTLs遗传作用方式均为超显性 ,其中只有 2个与基本密度关联的QTLs来自于美洲黑杨 ,其余 6个均来自于青杨。     

丽江油橄榄品种表型及SSR标记的多样性及聚类分析

基于表型性状及分子标记对丽江不同油橄榄品种进行遗传多样性分析,对品种鉴定及育种工作均有重要意义。以云南丽江主要栽培的19个油橄榄品种为试验材料,利用14个表型性状(5个叶片性状和9个果实性状)及20个SSR引物荧光标记进行多样性及聚类分析。结果表明,各品种油橄榄表型性状存在显著差异,20个SSR位点共检测到124个等位基因变异,平均每个位点等位基因数为6. 2个,利用表型性状及SSR荧光分子标记可完全把19个品种油橄榄完全区分开。由此可知,云南油橄榄选育品种及引种品种均具有高水平遗传多样性,对于表型性状相似的油橄榄品种需结合SSR标记进行品种鉴定。     

分子标记法和形态学特征对杏仁栽培种及野生种基因型的遗传关系构建的辨别

应用23个形态学特征,19个扩增片段长度多态性(AFLP)引物组合,80个随机扩增多态DNA(RAPD)引物和32个简单序列重复(SSR)引物对,比较三种分子标记法在29个杏仁栽培种和3个野生种遗传关系构建中的信息景和效率.根据预期杂合度的评价,与AFLPs和RAPDs相比,SSRs具有较高水平的多态性和较大的信息量.AFLPs预期朵合度值最低,但其辨别效率值最高,因为AFLPs能揭示每个反应中的大量条带,导致各种类型的多样性指数均较高.三种分子标记法对杏仁基因型的辨别效率均较高,只是SSRs无法辨别‘Monagha'和‘Sefied'杏仁基因型.三种分子标记法基因型相似性相关系数统计上显著,但SSR数据要低于RAPDs和AFLPs的值.尽管三种分子标记法树形图拓扑结构存在一些差异,但相似性水平均较高.SSRs、RAPDs和AFLPs的系统树图及其综合数据都能依据地理散布反映大多数栽培种的关系.AMOVA检测到每个地理组中栽培种和野生种的变异.辅助程序分析表明,实验所应用的标记物数量足以保证基因相似性估计的可靠性和标记法间的比较是有意义的.     

杨树抗逆转录因子基因内SSR标记的开发

利用直接测序法开发小叶杨抗逆转录因子基因内一套新的核基因组SSR标记。通过对3个抗逆转录因子共21个成员在36个小叶杨基因型个体中的序列比较分析后共检测到31个SSR多态性位点,SSR出现的频率为1/1916bp。在小叶杨自然群体中,SSR多态性位点的碱基重复呈现出2～5碱基形式,基元重复次数变异范围为3～20次,其中以二碱基重复的位点较多,占总数的51.6%。在此基础上,依据SSR位点两侧的保守序列,设计31对SSR位点PCR扩增引物对。利用设计的引物检测所开发的SSR位点在杨属内22个基因型个体中PCR扩增的有效性及SSR位点的保守性。PCR扩增结果显示,93.5%的SSR位点能够在杨属内至少4个派内有效扩增,每对引物组合可检测到SSR多样性位点数3～12个,平均6个。基于抗逆转录因子基因内开发的SSR标记位点为分子标记辅助小叶杨抗逆性状育种提供工具。     

基于SSR和SRAP标记的簸箕柳×绵毛柳遗传框架图

以簸箕柳×绵毛柳的F1代为作图群体,构建1份柳树遗传连锁框架图,该图谱包含117个标记(56个SSR,54个SRAP,5个SCAR和2个性别标记),图谱总图距为1 631.4 cM,标记间平均图距为14.1 cM.估算柳树基因组的大小为2 261.39 cM,总的图谱覆盖率为72.14%.2个性别标记Sex-F和Sex-M被定位于该图谱第1和第17连锁群上,在第1连锁群上存在与雌性性别共分离的标记位点SCAR_AE08-780-5.通过基因组图谱初步比较研究发现,柳树框架图与毛果杨全基因组之间共有46个同源标记、15个同源连锁群,80.95%的同源标记具有共线性,这说明杨柳科基因组在进化过程中具有较高的保守性.     

基于SSR标记月季品种鉴定及遗传关系分析

以36个月季品种为材料,应用荧光SSR标记进行月季品种分子鉴定和品种间遗传关系研究。结果显示8个SSR位点检测出85个等位基因变异,等位基因变异范围为6～15个,平均每个位点产生10.6个等位基因变异。结合8个SSR位点,每个品种均具有独特的等位基因表现型,其中位点Ra043a品种鉴定的分辨率最高,产生32个等位基因表现型,区分所有品种最少需要2个SSR位点。品种间成对遗传相似度变幅介于0.105～0.791之间,聚类结果显示36个品种聚为6类;中国月季聚为一类,与其他月季品种存在遗传差异,起源相近月季品种分别聚为一类。研究认为SSR标记在月季品种鉴定中具备可行性,还可用于品种的遗传关系分析。现代月季遗传背景的深入研究可为未来月季新品种培育、种质资源保存等提供参考依据。     

木荷优树无性系种质SSR标记的遗传多样性分析

【目的】利用SSR标记深入研究木荷优树无性系种质的遗传多样性,揭示其遗传多样性地理分布特点及种质间遗传关系,为木荷种质资源的保护和育种亲本的选择提供理论依据。【方法】利用10对SSR引物,分析我国5个省份24个地区的734份木荷优树无性系种质的遗传多样性和遗传结构。利用CERVUS、Gen AIEx 6.5、NTSYS、Arlequin和STRUCTURE 2.3软件进行无效等位基因检测、遗传参数估算、主坐标分析、聚类图构建、遗传变异分析及遗传结构分析。【结果】10对引物共检测到105个等位基因(Na),平均每个引物为10.5个,ss16引物检测到的等位基因数最多,为16个。Shannon’s信息指数(I)变化范围为1.121~1.908,平均值为1.473;多态信息指数(PIC)范围为0.557~0.807,平均值为0.668;平均期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为0.713和0.735。木荷优树无性系种质的主坐标(PCo A)和遗传结构分析基本可以保持一致,供试734份木荷优树无性系种质可被分为3个PCo A类群,而在遗传结构上可划分为5个群组。24个种质群体间遗传距离范围为0.030~0.804,平均为0.230,表明群体间的亲缘关系较近,但仍有部分种质群体间存在较远的亲缘关系,如HNSZ和GDSX,JXFY和FJSX等;不同种质群体Shannon’s信息指数(I)变化范围为0.980~1.431,遗传多样性与地理分布不完全相关。STRUCTURE分析表明,71.1%的木荷优树无性系种质遗传组分相对比较单一,28.9%的种质遗传背景比较复杂。分子方差分析(AMOVA)表明,供试的木荷优树无性系种质有5.91%的遗传变异存在于群体间,而94.09%的遗传变异来自于群体内。【结论】木荷优树无性系种质存在丰富的遗传多样性,各群体间遗传多样性水平相差较大。在木荷杂交育种亲本选配时不仅要考虑地理远缘,还应考虑亲本群体(个体)间的亲缘关系。     

湿地松、加勒比松种质资源遗传多样性分析

应用SSR与SRAP分子标记技术分析22份湿地松和28份加勒比松种质资源（其中包括15份洪都拉斯加勒比松样品、9份古巴加勒比松样品、4份巴哈马加勒比松样品）的遗传多样性,结果表明,在SSR分析中,14对SSR引物产生的多态性比率为89％,平均每对引物获得多态性条带4．3条;SRAP分析中,12对SSR引物产生的多态性比率为72％,平均每对引物获得多态性条带2．8条;SSR和SRAP标记综合分析表明,参试材料遗传距离变化范围为0．075-0．633,种质资源间存在丰富的遗传多样性。     

利用AFLP和SSR标记构建美洲黑杨×青杨遗传图谱

以美洲黑杨×青杨F2代为作图群体,利用AFLP和SSR标记技术构建分子连锁图谱。连锁图共有19个较大的连锁群,16个二联体(Doublets),7个三联体(Triplets)和5个较小的连锁群。19个较大的连锁群上包括356个AFLP标记和12个SSR标记,总图距为3382 4cM,标记间的平均间距为9 69cM。估计基因组长度为2607～3319cM,平均为3042cM,同时采用Lander和Bishop的方法计算期望基因组覆盖度,平均值分别为96 7%和98 4%。     

白皮松种质资源鉴定与评价

采集白皮松3个新变异类型(盆仙白皮松、瑞王白皮松、9号树)、北京良种基地母树、北京市挂牌古树等共48个样品,应用SSR技术,对上述样品分别进行鉴定和多样性评价。结果表明:同一个变异类型的无性系与其原变异枝之间在所有位点上均不存在差异,说明其无性系及其原变异枝属于相同的基因型,"瑞王白皮松"和其母株(古树152)非变异枝间在SSR—Y5位点上存在差异,"瑞王白皮松"与"盆仙白皮松"在SSR—Y2位点上存在差异。"9号树"在Y2、Y5 2个位点上与"盆仙白皮松"、"瑞王白皮松"不同,而与其母树群体莽山良种基地的母树相同。可以通过上述位点的检测来鉴定3个不同的变异类型。"盆仙白皮松"、"瑞王白皮松"和"9号树"、古树群组、莽山群组间的遗传距离分别为0.021 1、0.011 4、0.081 3、0.063 8。"瑞王白皮松"与"盆仙白皮松"间、"瑞王白皮松"与古树间存在遗传上的差异。参试样品的有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Nei’s多样性指数(Nei’s)的平均值分别为1.230、0.302、0.221、0.189、0.197。多样性水平略高于白皮松人工群体而与白皮松天然群体接近,说明参试样品具有较高的遗传多样性水平,具有选择利用的遗传基础较好。     

木荷1代育种群体遗传多样性分析

木荷为我国亚热带地区主要的珍贵优质阔叶用材树种和生态防护树种.利用筛选的14对多态性强的SSR引物,对木荷1代育种群体中来自15个产地133个亲本进行遗传多样性分析,为其优异种质资源保存、杂交亲本选配及新种质创制提供科学依据.结果表明:14对引物共扩增86个位点,每对引物检测到的等位基因数(Na)变异范围为2～11个,平均等位基因数(Na)为6.14个,平均有效等位基因数(Ne)为3.23个,平均观察杂合度(Ho)为0.572 0,平均Shannon信息指数(I)和平均Nei's基因多样性指数(Nei)分别为1.224 7和0.599 0,说明木荷1代育种群体具有丰富的遗传多样性,其中,福建建瓯产地遗传多样性最高,浙江遂昌产地遗传多样性最低.木荷1代育种群体中成对亲本间遗传距离为0.023 3～1.633 8,平均为0.6067.不同产地遗传多样性与纬度呈显著的负相关关系(r=-0.5162,p=0.048 9).通过UPGMA聚类,可将133个育种亲本分成3个类群,其中,类群3又分为4个亚类群.木荷亲本选配时,应充分考虑优树的产地来源.     

鹅掌楸苗期生长杂种优势的SSR分析

以12个鹅掌楸种间杂交组合子代及其亲本自由授粉子代为材料,在分析各子代苗期生长性状及杂种优势表现的基础上,利用SSR分子标记检测鹅掌楸交配亲本的遗传距离以及杂交组合子代的杂合度,进而分析鹅掌楸苗期生长性状杂种优势与亲本遗传距离及子代杂合度之间的相关性。结果表明:鹅掌楸亲本遗传距离及子代杂合度与苗期生长杂种优势之间的相关性均未达显著水平,表明二者可能并非鹅掌楸杂种优势形成的主要原因。     

基于沙棘转录组序列开发EST-SSR分子标记

[目的]本研究通过对蒙古沙棘"向阳"品种的转录组序列进行SSR引物开发,为沙棘亲本分析、遗传多样性和遗传育种等研究提供支持。[方法]利用已测得的转录组序列进行分析和筛选,整理具有SSR位点的序列,进行引物设计,随机挑选179条引物进行验证。[结果]得到具有SSR位点的EST序列17 383条,其中,单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复基元分别占62.77%、21.82%和13.77%;二核苷酸重复基元类型以AT和AG为主,三核苷酸重复基元类型以AAG、ATC和ATA为主。9 291条序列设计出扩增EST-SSR位点的引物,随机合成的179对引物中,142对扩增成功,选取其中92个位点的扩增产物上机检测,40个SSR位点(43.48%)呈现多态。对扩增稳定且峰图清晰的17个多态位点的进一步分析,得到蒙古沙棘天然群体在各位点的观测杂合度(HO)为0.083 0.875,期望杂合度(HE)为0.180 0.750。[结论]本研究开发出的EST-SSR标记,为后期进行沙棘属植物遗传多样性分析、遗传图谱构建及分子育种等研究提供了重要支持。     

柳树SjMIPS基因的克隆及其表达分析

肌醇磷酸合成酶(MIPS)以葡萄糖-6-磷酸为合成前体,是肌醇合成过程中关键酶。MIPS生成的肌醇在耐盐植物的耐盐机制中起到渗透压调节物的作用。该研究从柳树(Salix Jiangsuensis 2345)叶片中成功克隆出MIPS基因,命名为SjMIPS。对扩增的基因进行生物信息学分析显示柳树SjMIPS基因包含1 533 bp的开放阅读框,编码1个511个氨基酸的蛋白质。蛋白质结构域分析显示SjMIPS基因含有4个保守的结构域,结构域1(GWGGNNG),结构域2(LWTANTERY),结构域3(NGSPQNTFVPG)和结构域4(SYNHLGNNDG),属于典型的MIPS基因。系统进化树分析表明柳树SjMIPS基因与杨树Pt MIPS基因亲缘关系较近。实时荧光定量PCR结果显示柳树SjMIPS基因在171 m M Na Cl盐胁迫处理24—48 h后上调,表明柳树MIPS基因是盐胁迫诱导型基因。该研究表明柳树SjMIPS基因为盐胁迫应答基因,在参与肌醇的生物合成、调节渗透压方面起着重要作用。