山西芝麻种质资源SSR遗传多样性及群体结构分析

为探明山西芝麻种质资源的遗传特性,本研究利用30对简单重复序列标记(SSR)对71份山西芝麻种质资源进行遗传多样性分析及群体结构分析。结果表明,30对SSR标记共检测到144个等位基因位点,平均每个SSR标记4.800个等位基因;有效等位基因数在1.058~5.149之间,平均2.805个;Shannon指数变幅为0.128~1.813,平均为1.096;Nei's遗传多样性指数变幅为0.055~0.806,平均为0.558;多态性信息含量变幅为0.053~0.783,平均为0.515。基于SSR标记对参试材料进行聚类分析,遗传相似系数为0.21~0.67,在遗传相似系数0.27处将参试材料分为6个类群;基于SSR标记对参试材料进行群体结构分析,将参试材料划分为5个组群。综上所述,山西芝麻种质资源间遗传差异相对较高,具有丰富的遗传多样性,在今后芝麻种质资源创制利用中,加大山西芝麻种质资源的开发与利用,可为芝麻品种遗传改良和优异基因发掘奠定良好的基础。     

89份大麦遗传多样性分析及其网斑病抗性位点相关SSR标记筛选

大麦网斑病是大麦(Hordeum vulgare)主要病害之一,由网斑病菌(Pyrenophora teres)引起.近年来网斑病在我国大麦产区发生并流行,网斑病之所以在我国各大麦产区发生并流行,主要是由于生产中缺乏抗网斑病品种.为分析大麦种质材料遗传多样性,筛选与大麦抗网斑病性状相关联的SSR标记,本研究利用70对品种间表现多态性的SSR标记对89个大麦品种(系)进行分析.结果显示,70个SSR标记共检测出302个等位变异,平均4.31个,变幅为2～8个;等位基因频率为0.141 2～0.916 7;基因多样性和遗传相似系数的变化范围分别是0.103 9～0.894 4和0.520～0.873;多态性信息含量(polymorphic informationcontent,PIC)为0.098 5～0.884 6,平均为0.537.群体遗传结构分析表明,供试大麦亲本材料可分为2个亚群,群体遗传相似系数变幅为0.635～0.895.品种美41/I和美43/I的遗传相似系数最高,为0.895.根据一般线性模型(general linear model,GLM)分析,发现5个与大麦抗网斑病相关的标记,解释率在7.2％～22.4％之间,标记Bmac29和Bmag0613关联达到极显著水平(P＜0.01),对表型变异的解释率为分别为10.7％和22.4％.本研究为大麦网斑病抗病育种提供了一定理论依据.     

大麦SSR标记遗传多样性及连锁不平衡分析

为确定不同青稞亲本材料间的遗传差异及连锁不平衡水平,以56个SSR分子标记对88份大麦进行多态性扫描。结果表明,88份材料中共检测出160个等位变异,平均每个标记2.857个,变幅为2~7。供试材料间的遗传相似系数为0.497~0.970,平均为0.761。基于多态性较好、基因多样性值较高的53个SSR标记分析结果,88份材料被分成2个类别。主坐标分析将青稞材料分成2类,分别包含39和47份材料,2份西藏品种ZDM5200和ZDM5457所属类别不明确。群体遗传结构分析将88份材料也分成2个亚群,分别包含40份和48份材料,与聚类分析和主坐标分析的结果较一致。1 378个SSR位点成对组合中,不论共线性组合还是非共线性组合,都存在一定程度的连锁不平衡(LD)。D'统计概率(P0.01)支持的LD成对位点179个,占全部位点组合的12.99%,D'平均值为0.56,较高水平的LD成对位点(D0.5)主要集中于除1H外的其余6个连锁群上。本研究结果为今后青稞杂交组合配置、有利基因发掘和标记辅助育种提供了理论依据。     

大豆自然群体SSR标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析

分析大豆亲本材料的遗传多样性,发掘农艺性状关联位点的优异等位变异,为大豆杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。本试验利用59个SSR标记对90份大豆种质资源进行多态性扫描和遗传多样性分析。筛选出46个标记,应用STRUCTURE2.3.2软件进行群体结构遗传分析,利用Tassel2.1软件MLM模型对18个农艺性状进行关联分析,发掘优异等位变异。结果表明:(1)59个标记中50个标记具有多态性,共检测出154个等位变异;多态性信息值PIC分布范围为0.042~0.765,平均PIC=0.421;SSR标记位点的Shannon指数(H’)的分布范围为0.1066~1.6804,平均值为0.8241;遗传距离的变异范围为0.0307~1.4529,平均值0.7015。(2)供试材料分为4个亚群。发现7个与分枝数、百粒重、叶形、主茎节数、生育期和蛋白含量相关联的标记,表型变异的解释率为0.003~0.339。研究在各关联位点找到了Satt263-A279、Satt156-A203、Satt567-A112等表型效应明显的优异等位变异。为大豆育种优异基因的克隆提供科学依据。     

大麦遗传多样性及SSR标记与大麦条纹病抗性关联分析

为了解大麦(Horeumvulgare)亲本材料遗传多样性,筛选与大麦条纹病性状相关联的SSR标记,利用100对多态性SSR引物对86个大麦品种进行分析,共检测出269个等位变异,平均每对引物为2.69个,变幅为2～5;等位基因频率为0.012～0.988; Shannon指数为0.064～1.385;遗传相似系数为0.547～0.955;多态性信息含量(polymorphic information content,PIC)为0.023～0.737,平均为0.357.群体遗传结构分析表明,供试大麦亲本材料可分为5个亚群.根据一般线性模型(general linear model,GLM)分析,共5个标记与大麦条纹病抗性性状关联,解释率在6.20％～11.15％之间,其中TACMD和MGB317达到极显著水平(P＜0.01),解释率分别为9.24％和9.45％;根据混合线性模型(mixed linear model,MLM)分析,发现3个与大麦条纹病抗性相关的标记,解释率在4.57％～17.63％之间,标记HVM54达到极显著水平(P＜0.01),解释率为17.63％.本研究为大麦条纹病抗病育种提供了一定理论依据.     

金针菇种质资源5个农艺性状与SSR标记的关联分析

金针菇(Flammulina velutipes)是一种重要的商业化栽培食用菌,为挖掘控制金针菇重要农艺性状的基因组区段,本研究以90份金针菇种质资源为实验材料,测定其原基期、菌柄直径、菌柄长度、菌盖直径和单瓶产量5个农艺性状,利用全基因组序列开发的95份多态简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)标记对供试材料进行基因组扫描,在分析实验材料的群体结构和连锁不平衡基础上,采用一般线性模型方法对5个农艺性状进行关联分析。结果表明,各供试材料的5个农艺性状均有极显著差异。95份多态SSR标记共检测到582个等位变异,平均每个位点的等位变异数为6.13个。标记多态信息含量(polymorphism information content,PIC)变化范围为0.204~0.818,平均为0.542。群体遗传结构分析将供试材料分为8个亚群体,群体内SSR位点间存在较高的连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD),不平衡程度D’值大于0.5的组合数占总组合数的33.01%。关联分析检测出28个标记与5个性状显著相关,其中原基期的关联标记有2个,菌柄直径的关联标记有12个,菌柄长度的关联标记有3个,菌盖直径的关联标记有9个,单瓶产量的关联标记有5个。关联SSR标记对表型变异解释率的变幅为5.11%~23.55%。研究表明,所选金针菇种质资源群体的遗传多样性以及连锁不平衡程度较高,适用于关联分析研究。本研究结果对金针菇核心种质资源库构建以及分子标记辅助育种具有参考价值。     

抗麦长管蚜小麦的遗传多样性及SSR标记与麦长管蚜抗性的关联分析

麦长管蚜(Sitobion avenae)是影响中国小麦(Triticum aestivum)生产的主要害虫之一。本研究选用99个简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)标记对54份苗期和成株期麦长管蚜抗性一致的小麦品种进行聚类分析和麦长管蚜抗性关联分析。结果表明,99个SSR标记共鉴定出1 038个等位变异,平均每个位点的等位变异数为10.48个,变异数目在2~30个之间;SSR标记位点的多态性信息含量(PIC)的变异范围为0.178 6~0.973 8,平均为0.717 8。聚类分析表明,54份小麦品种聚成2大类群,大部分地理来源相近或麦长管蚜抗性相似的材料聚于同一亚类群。通过一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM)两种关联分析模型,分别获得16个和4个麦长管蚜抗性相关联的标记,这些标记分别位于11条染色体的14个染色体臂上,GLM分析中各标记对表型变异解释率为0.221 9~0.556 7,MLM分析中各标记对表型变异解释率为0.029 5~0.063 3。研究结果为小麦抗麦长管蚜杂交育种及分子标记辅助育种提供理论依据。     

浙江省和其他省份大豆种质资源的遗传多样性分析

利用47个SSR位点对90份来自浙江省和其他省份的大豆种质资源进行遗传多样性分析,结果表明：在90份材料中共检测到420个等位变异,等位变异数变化范围为3-21个,平均每个位点等位变异数为8.94个;遗传多样性指数Simpson指数分布范围为0.564-0.939,平均值为0.812,Shannon-weaver指数分布范围为0.943-2.899,平均值为1.877;成对品种间相似系数变化范围从0.5310-0.8619,总体平均值为0.6854,可见所选材料具有丰富的遗传变异。在聚类分析分析中,以相似系数为0.659为划分标准,将90材料分为两大类,Ⅰ类包括45份材料,以浙江省外的材料为主;Ⅱ类包括45份材料,以浙江省内的材料为主;SSR聚类结果与材料的地理来源和种皮色有一定的相关性。     

利用SSR标记分析藜麦品种的遗传多样性

为了解藜麦种质资源的多样性,本研究利用SSR引物对所搜集的41个藜麦种质的多态性及其亲缘关系进行了分析。结果表明,从54对SSR引物中筛选出了16对能明显扩增出稳定的多态性条带的引物,共检测出139个等位基因条带,每一对引物的等位基因个数为3~13,平均为8.7;16对引物的多态信息含量(PIC)变幅为0.208~0.432,平均为0.366。UPGMA聚类分析显示,41份材料的遗传相似系数(GS)在0.374~0.906之间,平均相似系数为0.626。在阀值(GS)约为0.665时,41份材料可分为4大类。其中614929与B.B.Quinoa浙Ⅰ间的遗传相似系数最小,为0.374,表明来源于不同地区的遗传距离较远,遗传基础较广泛。藜麦品种资源间的亲缘关系的揭示为藜麦资源保存和新品种选育提供了理论依据。     

大蒜种质遗传多样性的SSR分析

为了探索中国大蒜种质个体的SSR位点的分布情况,为品种鉴定、保存及遗传改良提供分子生物学依据,利用6对SSR引物对40个大蒜(Allium sativumL.)品种进行聚类分析、主成分分析及遗传多样性评价。共检测到21个多态性位点,平均每对引物可扩增出约3.5条多态性片段,多态性百分率为56.76%;SSR引物组合平均有效等位基因数、Nei基因多样度和Shannon信息指数分别为1.5551、0.3414和0.5188。聚类分析显示,6对SSR引物可把40份大蒜种质资源从0.59相似系数水平上3个类群。第一类群包含28份种质,在相似系数为0.73的水平上进一步又被分成了3个亚类;第二亚类仅包含2份种质;第三亚类包含10份种质,在0.68的相似系数水平上分成了2个亚类。主成分分析和UPGMA的结果基本一致。不同地理来源的大蒜种质的Shannon-Weaver多样性指数的变幅为0.0576~0.4179,说明大蒜种质遗传多样性丰富。本研究利用SSR分子标记技术较准确地解析大蒜不同材料间的亲缘关系及遗传多样性,为中国大蒜SSR分子标记提供基础资料。     

基于SNP标记的504份番茄种质资源遗传多样性分析

为深入了解番茄种质资源的遗传多样性,运用竞争性等位基因特异性PCR(KASP)技术,利用前期筛选出的60对多态性较高的单核苷酸多态性标记(SNP),对收集的504份番茄种质资源进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析及群体结构分析。结果表明,60个SNP分子标记共检测到181个等位基因,基因多样性平均值为0.450,期望杂合率(He)平均值为0.069,多态性信息值(PIC)变化范围为0.171~0.583,平均值为0.381。在遗传距离为0.36时,504份番茄材料被划分为7个类群,各材料间的平均遗传距离为0.62;根据主成分分析结果将群体分为3个类群;基于SNP标记对参试材料进行群体结构分析,在K=3时,504份番茄种质资源被划分为3类。本研究筛选出的60对SNP标记的多态性为中度偏高,番茄种质资源遗传多样性较丰富,可为后续宁夏地区番茄的核心种质构建及种质资源的有效利用提供理论依据。     

利用SSR标记分析小麦骨干亲本阿夫及衍生品种(系)的遗传多样性和变化趋势

阿夫(Funo)是1956年从国外引进的小麦品种,具有穗大粒多、高抗条锈病、适应性强等特点,是我国麦区进行小麦品种改良的骨干亲本。为探讨小麦(Triticum aestivum L.)骨干亲本阿夫衍生品种(系)间的遗传多样性及变化趋势,从304对引物中筛选出稳定、清晰,有阿夫特异条带的分布于小麦各染色体上的29对SSR引物,对阿夫及衍生品种(系)共200份材料进行了分析。共检测出197个等位变异,每个SSR引物的等位变异范围为3~15个,平均7.41个,其中分布频率低于5%的等位变异数占14.21%,等位位点数在阿夫及衍生品种(系)中有逐代下降的趋势;多态性信息指数(PIC)为0.5499~0.9082,平均为0.7763,PIC在阿夫及衍生品种(系)中有较高含量。3个基因组的SSR位点平均等位变异丰富度分别为7.14、7.73和7.00(B>A>D),平均遗传多样性指数则为0.7687、0.7763和0.7517(B>A>D),B基因组的遗传多样性最丰富。7个部分同源群的平均等位变异丰富度从高到低依次为:第6群>第2群=第4群>第1群=第3群>第7群>第5群;平均遗传多样性指数从高到低依次为:第2群>第7群>第6群>第4群>第1群>第3群>第5群。结合上述2个指标分析,第5部分同源群多样性最低。SSR标记Xgwm268、Xgwm400、Xwmc398、Xwmc125、Xwmc817、Xgwm272和Xgwm383的阿夫特异带型在其衍生品种(系)出现的频率较高,但在不同基因组和染色体间的遗传贡献率存在差异。200份材料间的遗传相似性系数(Gs)在0.4162~0.9442之间,平均为0.6619。从子一代到子四代各衍生世代的Gs变幅逐渐缩小,品种间的遗传相似性呈逐渐上升趋势。非加权平均法(UPGMA)聚类结果表明,在Gs0.624处,供试材料被聚为5个主要类群,其中180(90.0%)份材料被聚在同一类群类,说明阿夫衍生品种(系)之间的遗传差异较小,遗传基础较狭窄。研究结果从分子水平揭示了小麦骨干亲本阿夫衍生品种(系)的遗传多样性和演变规律,鉴定出7个在衍生后代遗传率较高的染色体位点,为进一步解析骨干亲本阿夫的遗传基础提供了参考依据。     

利用SSR标记对中国柚类资源及近缘种遗传多样性研究

利用SSR标记研究了122份我国柚(CitrusgrandisOsbesk)类资源及近缘种遗传多样性。31对SSR引物从供试材料中检测出335个等位基因变异,平均每个位点可检测到9.85个等位基因。位点多态信息量(PIC)变幅为0.1939!0.9073,平均为0.7085。用UPGMA方法将122份材料分成7个组群,110个柚类品种在相似系数0.712,可细分成18个亚组,主要由沙田柚品种群、文旦柚品种群及庞大的杂种柚品种群组成。     

SSR和SRAP标记研究油菜杂交种骨干亲本的遗传多样性

用SSR和SRAP两种分子标记方法研究51份甘蓝型油菜杂交种亲本系的遗传多样性,并对两种分子标记研究结果进行比较。结果发现,在51份材料中,45对SSR引物共扩增出194条多态性条带,平均每对引物为4.3条,25对SRAP引物共扩增出197条多态性条带,平均每对引物为7.9条。UPGMA聚类分析表明,SSR和SRAP标记都可将51份亲本材料划分为五大类群,本所选育的玻里马细胞质雄性不育系（Polima CMS）的主要保持系和恢复系都聚在同一类群的不同亚群中。根据系谱资料分析发现,SRAP标记划分的类群与系谱资料更为接近,SRAP标记更适用于遗传关系较近材料的遗传多样性分析。SRAP标记揭示的亲本间遗传距离要大于SSR标记揭示的遗传距离。两种不同标记方法揭示出油菜亲本遗传多样性的差异主要是由不同的标记方法揭示的标记位点等位基因变异数不同造成的。     

利用简单重复序列(SSR)标记分析太湖稻区现代粳稻品种的遗传多样性

太湖地区有丰富的粳稻(Oryza satiua ssp.japonica)种植资源,随着品种大面积推广应用,育种材料的遗传基础趋窄,相似性增高,使粳稻育种突破困难。本研究利用分布于水稻(Oryza satiua L.)12条染色体上的24对简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)引物对太湖地区的42份粳稻品种进行遗传多样性分析。结果表明,有23对SSR引物在42份粳稻材料间表现出多态性;23对引物共检测到105个等位基因,每对SSR引物检测到等位基因为2~8个,平均为4.57个,有效等位基因共有56.43个,平均每个位点为2.45个。每个多态位点的多态信息含量(polymorphism information content,PIC)变幅为0.083 0~0.8079,平均为0.496 6;每个粳稻材料多态性位点数的变幅为6~19,等位基因总数的变幅为27~55;42份粳稻品种间的遗传相似系数变幅为0.391~0.990,平均为0.610,遗传相似系数在0.50~0.80之间的材料占全部的74.45%,供试材料相似度高;非加权配对算术平均法(unweighed pair group method with arithmetic mean;UPGMA)聚类结果显示,遗传相似系数为0.50,42份粳稻材料可以分为两个类群,一个类群包含19份常规粳稻,另一个类群包括其他23份杂交粳稻。结果显示,太湖地区的粳稻品种总体上遗传背景相似度高,遗传多样性不够丰富,育种工作有待进一步加强新的基因资源引进和利用,创新水稻育种材料。本研究结果为新品种选育提供技术支持和理论根据。     

利用SSR分析小豆种质遗传多样性

摘要：小豆是一类重要的食用豆,本研究利用45对SSR引物对小豆基因组DNA进行了SSR标记的筛选鉴定,共筛选出多态性良好、扩增效果稳定的SSR引物18对。利用筛选出的18个SSR标记,分析了来自我国栽培小豆优异种质53份和日本引进种质27份,旨在阐明其遗传多样性特点,为育种利用提供理论依据。结果表明,在所有参试的80份小豆种质中共鉴定出等位变异92个,平均每个位点为5.1个;其中53份国内小豆和27份日本小豆的等位变异数分别为89个和74个,平均每个位点分别为4.9个和4.1个。所有供试小豆平均每个位点的多态信息含量（PIC）为0.64,变化范围为0.23～0.83,其中国内小豆的平均PIC值为0.63,变化范围为0.23~0.86;日本小豆平均PIC值为0.61,变化范围为0.20~0.81。国内栽培小豆和日本小豆在等位变异数、多态信息含量（PIC）、遗传相似性系数均存在差异,UPGMA聚类分析将参试的80份小豆明显分为五大类,聚类结果与小豆种质地理起源呈现出一定的相关性。试验表明,在小豆遗传育种中,可以通过种质资源相互利用来拓宽育成品种的遗传基础,同时这些SSR标记对于小豆资源DNA指纹图谱构建、遗传作图、基因型鉴定及分子标记辅助育种具有重要意义。     

基于SSR标记的梨资源遗传多样性分析

本研究利用SSR标记技术对56份梨资源进行了遗传多样性分析。利用筛选出的6对SSR引物共扩增40条谱带,其中多态性位点38个,多态性位点比例为95%,每对引物产生有效等位基因6.3个。各位点期望杂合度H值在0.0354～0.491,平均为0.1964;有效等位基因Ne值在1.0367～1.9648,平均值为1.2958;香农指数I值平均值为0.3256,说明了供试梨材料的遗传多样性较低。利用SSR标记可将44个栽培品种区分开,但无法区分芽变和原种。根据SSR标记揭示的多态性,采用NTSYS-pc软件,以UPGMA法进行聚类分析,结果显示所检测的56份梨材料在相似系数0.71处可分为4组,其中中国的白梨、秋子梨和砂梨相互交错在一起,没有独自各自成组。     

东乡野生稻原位圃遗传多样性的微卫星标记分析

遗传多样性的分析是收集与利用种质资源的重要前提。利用微卫星标记对113份东乡野生稻(Oryza rufipogon Griff.)(简称"东野")进行多样性分析,24对SSR引物共得到114个等位基因,平均每对引物得到4.75个,表明东野具有丰富的遗传多样性。聚类分析表明,东野群体内来自同一居群的部分材料遗传距离较近,3个居群中有2个居群最小遗传距离为0,1个居群最小遗传距离为0.018,但也有些材料间的遗传距离很大,最大达0.851。东野3个居群居群内的平均遗传距离为0.171~0.435,居群间的平均遗传距离为0.432~0.652,表明东野群体内的遗传变异以居群间为主,因此必须对东野原生地的现有居群实行有力的保护。     

东南亚62个籼型水稻亲本SSR遗传多样性分析

为探讨东南亚水稻亲本间的遗传多样性,以东南亚62份籼型水稻亲本为材料,选择29对水稻功能基因标记以及平均分布于12条染色体、多态性较高和条带清晰的72对SSR引物进行遗传多样性和聚类分析。结果表明,32对多态性引物在62份水稻材料中检测到201个等位基因,每个位点等位基因数(Na)变异范围为2~12,平均为6.281;有效等位基因数(Ne)变异范围为1.067~5.399,平均为2.867;多态信息含量(PIC)变异范围为0.061~0.789,平均为0.515;平均Shannon信息指数(I)为1.176,变幅为0.143~1.908;观察杂合度(Ho)为0.977,范围为0.936~1.000;期望杂合度(He)为0.439,范围为0.179~0.937;固定指数(Fis)的范围为0.882~1.000;基因流(Nm)的范围为0~0.0157。聚类分析表明,在遗传相似系数为0.805处,东南亚水稻亲本被分为6大类,同一国家大多数品种聚为一类。相对于普通分子标记,功能基因标记的平均等位基因数不高,其遗传多样性参数也低于普通分子标记,东南亚各国水稻品种间的亲缘关系较近,遗传多样性程度较低。研究结果为水稻育种亲本选配、新种质资源的创制以及杂种优势利用等提供了科学依据。     

EST-SSRs检测油菜（Brassica napus）亲本遗传多样性

油菜EST-SSRs是从油菜ESTs序列（表达序列标签）中开发的一种新型SSR 标记。这种新型分子标记来源于表达基因, 将其用于油菜遗传研究可直接反映相关基因在不同油菜品种间的表达差异。本研究采用21对油菜EST-SSRs标记检测了42个油菜品种（系）的遗传多样性。这些油菜EST-SSRs引物均可获得清晰的产物, 共检测到85个等位位点, 其中有49个等位变异, 占了总检测位点的57.65%。应用NTSYS 软件的聚类方法分析, 结果表明：42份材料遗传距离范围为0.0087-0.1885, 在遗传距离0.1508下, 可把份材料分为 5 组, 基本反映了品种（系）的地源差异。