用微卫星标记分析中国山羊品种的遗传多样性和群体遗传结构

本研究采用联合国粮农组织(FAO)和国际动物遗传学会(ISAG)推荐的9对微卫星标记,结合荧光标记PCR技术,检测了我国39个地方山羊(Capra hircus)品种和1个引进山羊品种的遗传多样性,为中国山羊系统分类和遗传资源保护利用提供科学依据.各山羊群体期望杂合度在0.4346～06951之间,遗传分化处于中等水平,FsT为0.115,GsT为0.112.群体间和群体内的遗传变异率分别为13.3%和86.7%;UPGMA聚类结果、主成分分析结果和贝叶斯分组方法基本一致,40个山羊品种可分为5大支系,波尔山羊单独为一个支系,中国山羊分为4个支系:西南支系、华南支系、华中支系和北方支系.中国山羊遗传多样性丰富,遗传变异主要来源于群体内,育种潜力大.     

湖北乌羊与3个地缘邻近山羊品种间的遗传趋异性研究

本研究以波尔山羊(Capra hircus)为外缘,研究湖北乌羊与地缘邻近的酉州乌羊、麻城黑山羊、南江黄羊3个山羊品种间的遗传分化程度及基因流动情况。利用14对单核苷酸多态(single nucleotide polymorphism,SNP)位点对5个品种的基因杂合度(allele heterozygosity,h)、香农指数(Shannon-Weiner index,S)和有效等位基因数(the efficient allelic number,Ne)等反映群体遗传多样性的数据进行分析;通过分析湖北乌羊与其他3个地方山羊品种的基因流动(Nm)、遗传分化(genetic differentiation)情况,研究遗传分化和地理距离(D)之间的关系,并利用遗传距离(Ds)构建5个山羊群体的聚类图。结果表明,在5个山羊品种中,湖北乌羊具有最高的遗传多样性,与其他4个品种间的Nm大小在1.571 6~3.178 7之间,表明基因流动较大;群体间分化系数(Fst)在0.072 9~0.137 2之间,呈中度分化。非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)构建的聚类图表明,湖北乌羊与其地缘临近的3个品种间存在较大的遗传分化而自成一支。研究还发现,湖北乌羊与其他3个地方品种间的标准遗传距离与地理距离间存在相关(r=0.934),遗传分化程度与地理距离存在直线相关性。研究结果提示,湖北乌羊与其地地缘临近的3个品种间仍存在较大的遗传分化,且遗传变异丰富,但该种群的快速扩散使其与其他品种间有着较大的基因流动,因此有必要采取保种措施以防止该种质遗传资源被杂交、稀释而丢失。本研究结果为湖北乌羊的保护和选育工作提供了参考依据。     

微卫星标记OarHH35和BMS2508在4个山羊品种中的研究

选择与绵羊(Ovisaries)高繁殖力紧密关联的两个微卫星标记OarHH35和BMS2508,分析其在湘东黑山羊、南江黄羊、贵州黑山羊和波尔山羊中的多态性分布情况。结果表明,微卫星标记OarHH35在4个山羊(Caprahircus)品种中的等位基因数分别为11、8、7和10,BMS2508在4个山羊品种中的等位基因数分别为9、5、6和7,OarHH35/BMS2508在湘东黑山羊、南江黄羊、贵州黑山羊和波尔山羊中的多态信息含量值分别为0.8294/0.8047,0.8399/0.6894,0.7985/0.6910和0.8582/0.7688。2个微卫星基因座对湘东黑山羊产羔数的效应分析表明,微卫星标记BMS2508和OarHH35对山羊的产羔数有显著影响(P<0.05)。在OarHH35基因座,135/135bp基因型的最小二乘均值最高(3.67只/胎),123/135bp和125/125bp基因型的最小二乘均值也达到了3.00只/胎,表明等位基因135和125bp对湘东黑山羊产羔数具有显著的正效应。在BMS2508基因座,基因型132/145bp和93/132bp对产羔数效应的最小二乘均值分别为4.00和3.23只/胎,而基因型122/122bp对产羔数效应的最小二乘平均值只有1.00只/胎,因此等位基因145和93bp对湘东黑山羊产羔数有显著正效应,等位基因122bp对湘东黑山羊产羔数无显著效应。     

微卫星标记OarHH35和BMS2508 在4个山羊品种中的研究

选择与绵羊(Ovis aries)高繁殖力紧密关联的两个微卫星标记OarHH35和BMS2508，分析其在湘东黑山羊、南江黄羊、贵州黑山羊和波尔山羊中的多态性分布情况。结果表明, 微卫星标记OarHH35在4个山羊(Capra hircus)品种中的等位基因数分别为11、8、7和10, BMS2508在4个山羊品种中的等位基因数分别为9、5、6和7, OarHH35 /BMS2508在湘东黑山羊、南江黄羊、贵州黑山羊和波尔山羊中的多态信息含量值分别为0.8294/0.8047,0.8399/0.6894, 0.7985/0.6910 和 0.8582/0.7688。2个微卫星基因座对湘东黑山羊产羔数的效应分析表明，微卫星标记BMS2508和OarHH35对山羊的产羔数有显著影响(P < 0.05)。在OarHH35基因座，135/135 bp基因型的最小二乘均值最高(3.67只/胎)，123 /135 bp和125 /125 bp基因型的最小二乘均值也达到了3.00只/胎，表明等位基因135和125 bp对湘东黑山羊产羔数具有显著的正效应。在BMS2508基因座，基因型132 /145 bp和93 /132 bp对产羔数效应的最小二乘均值分别为4.00和3.23只/胎，而基因型122 /122 bp对产羔数效应的最小二乘平均值只有1.00只/胎，因此等位基因145和93 bp对湘东黑山羊产羔数有显著正效应，等位基因122 bp对湘东黑山羊产羔数无显著效应。     

6个野鸭群体的遗传多样性及其与绍兴麻鸭的亲缘关系分析

为了探讨野鸭的遗传多样性和与家鸭的亲缘关系,本研究利用短串联重复序列(short tandem repeat,STR)分型技术对绿头野鸭(Anas platyrhynchos)、西湖野鸭(A.platyrhynchos)、奉化野鸭(A.platyrhynchos)、斑嘴野鸭(A.poecilorhyncha)、针尾野鸭(A.acuta)和赤嘴潜鸭(Netta rufina)6个野鸭群体(共计269只),以及家鸭品种绍兴麻鸭(A.platyrhynchos domestic)60个个体在11个位点上的遗传多样性进行了检测.结果表明,在7个群体中共检测到了141个有效等位基因(effective number of alIeles,Ne),平均有效等位基因为12.821,期望杂合度(expected heterozygosity,He)为0.856,多态信息含量(polymorplism information content,PIC)为0.845.11个位点均为中高度多态位点,适用于鸭的遗传多样性分析.7个群体的遗传多样性丰富,PIC在0.310～0.960之间.F-统计量分析显示,所有位点的Fst在0.047～0.469之间,平均为0.171,表明群体间的遗传变异较大.Nei氏遗传距离分析及系统发育树显示,绿头野鸭、西湖野鸭、奉化野鸭和绍兴麻鸭遗传距离较近,与赤嘴潜鸭、斑嘴野鸭和针尾野鸭的遗传距离较远,同时这3个群体间的遗传距离也较远,并且赤嘴潜鸭单独聚为一类.此外,绍兴麻鸭与绿头野鸭遗传距离远小于其与斑嘴野鸭的遗传距离,提示绍兴麻鸭起源于绿头野鸭的可能性更大.本研究通过对6个野鸭品种的遗传多样性及与绍兴麻鸭的亲缘关系分析,进一步完善了野鸭与家鸭的遗传结构.     

中华鳖5个群体遗传多样性的微卫星分析

利用微卫星分子标记技术对洞庭（DT）、黄河（HH）、黄沙（HS）、日本（RB）以及洞庭（DT）与黄河（HH）的杂交子代（DT♀×HH♂）绿卡（LK）5个中华鳖群体的150个个体进行遗传多样性分析。11对微卫星引物扩增出的等位基因数为3～6个,平均等位基因数为4.1818。5个种群相比,绿卡（LK）的平均有效等位基因数、平均期望杂合度、平均观测杂合度和平均多态信息含量最高,分别是2.3969、0.5274、0.5545和0.4660。对种群间的遗传分化分析表明,黄河（HH）和洞庭（DT）之间的遗传分化最小,为0.0233,而洞庭（DT）和日本（RB）之间的遗传分化最大,为0.0969。基于Nei＇s遗传距离构建的UPGMA系统进化树显示黄河（HH）和洞庭（DT）及其子代绿卡（LK）亲缘关系较近,而与黄沙（HS）和日本（RB）的亲缘关系较远,最远的为日本（RB）群体。     

细基江蓠繁枝变种（Gracilaria tenuistipitata var.Liui）群体遗传多样性的ISSR分析

运用ISSR标记对来自深圳、北海和防城港的三个细基江蓠繁枝变种群体进行遗传多样性检测,筛选出的16条ISSR引物共扩增出111条带,引物平均多态位点比例为54.95%。三个群体的多态位点比例深圳群体最高为23.42%,北海群体最低为4.50%;群体平均多态位点比例为11.12%,平均基因多样性（Hs）为0.051 3,表明细基江蓠繁枝变种群体遗传多样性较低。群体遗传分化指数为0.756 5,说明遗传变异主要存在于群体间且群体间的遗传分化水平较高。Mantel检验发现遗传距离与地理距离无关。适应生态环境选择无性繁殖模式可能是细基江蓠繁枝变种群体遗传多样性较低、群体间遗传分化大的重要因素。     

秦巴山区黄牛群体的微卫星DNA遗传多样性

为分析秦巴山区西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛4个黄牛(Bos taurus)品种的遗传多样性,本研究以蜀宣花牛和郏县红牛作对照,利用12对微卫星引物对6个黄牛品种的289头黄牛个体进行了遗传多样性检测,统计了各品种的等位基因及频率、有效等位基因数、遗传杂合度、多态信息含量及各群体间遗传距离,并对其进行聚类分析.结果表明,6个黄牛品种在12个微卫星位点共发现110个等位基因,等位基因频率为0.001 6～0.517 3,总群体各位点平均有效等位基因数为2.787 7～7.132 6;各位点多态信息含量为0.5192～0.895 3;平均杂合度为0.667 2～0.724 1.群体间发现特有等位基因11个,基因频率为0.008 1～0.381 6;优势等位基因(P＞0.4) 19个,基因频率为0.403 2～0.820 0;共有等位基因41个,占全部等位基因的37.27％,仅有13个共有等位基因为优势等位基因(P＞0.4),占37.71％.群体间Nei's遗传一致度为0.596 5～0.840 8,标准遗传距离(Ds)为0.173 5～0.524 7.聚类分析结果显示,6个黄牛品种聚为3类,陨巴牛与宣汉牛首先聚在一起,然后同西镇牛聚在一类;赤崖牛与郏县红牛聚为一类;蜀宣花牛自成一类.研究结果表明,12对微卫星标记可用于秦巴山区黄牛遗传多样性的分析,秦巴山区各黄牛品种遗传多样性丰富,选育程度不同,4个黄牛品种虽然地理分布格局相近,自然环境相似,但亲缘关系并非相近,应为来源不同的品种.因此,西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛不宜合并为1个品种.本研究所揭示的秦巴山区黄牛品种的遗传分化特点及亲缘关系,为研究品种的遗传共适应特点,预测杂交优势,制定育种战略等提供了科学依据.     

利用ISSR分析栗疫病菌群体遗传多样性

本研究利用ISSR分子标记技术,对中国、日本、意大利及美国等四个栗疫病菌群体的遗传多样性和遗传分化进行了分析。自53个ISSR引物中筛选出11个引物,对以上四个群体的栗疫病菌11个子群体的220个菌株进行扩增,共检测到177个位点,其中多态位点为174个,多态位点百分率（P）为98.31%。11个栗疫病菌子群体的P平均值为20.43%;群体水平的Shannon信息指数（I）和Nei指数（h）分别为0.1769和0.7386;各个子群体I的平均值为0.0943,h的平均值为0.0614。比较表明,中、日、意、美栗疫病菌群体间具有较高的遗传多样性。栗疫病菌群体间的基因分化系数（Gst）为0.7386,其基因流（Nm）为0.1769,11个子群体间的遗传距离平均为0.2289。利用算术平均数的非加权成组配对法（UPGMA）对栗疫病菌11个子群体进行聚类,结果可分为3大类群。     

中国主要棉花栽培群体的遗传多样性分析

利用ISSR分子标记对我国棉花栽培品种中的38个陆地棉(Gossypium hirsutum)和6个海岛棉(Gossypium bar-badense)共44个品种(按来源划分为6个品种群,6个海岛棉品种均属于新疆品种群体)进行遗传多样性分析表明,筛选出的11个引物在所有品种中共扩增出90条带,其中70条为多态性条带,多态性条带百分率(PPB)达77.78%,Popgene32软件分析结果表明,新疆品种群的遗传多样性水平最高[PPB=91.43%,H(基因多样性指数)=0.3769,I(信息指数)=0.5464],其次是中棉所品种群,河南品种群排位第三,而河北、山东和山西3个品种群体的遗传多样性水平相差较小,其中山西品种群遗传多样性水平最低(PPB=58.57%,H=0.2484,J=0.3587).6个地方棉花栽培群体在总的遗传变异中有82.42%存在于群体内,群体间的遗传变异仅占总变异的17.58%,群体间分化系数Gst=0.1759,群体间总的基因流的估算值.Nn=2.34.聚类分析结果表明,山西、山东和河北品种群体的亲缘关系最近,先聚合在一起,然后依次与河南和中棉所品种群体聚类,最后与亲缘关系最远的新疆品种群体聚合.     

我国主要棉花栽培群体的遗传多样性分析

摘 要：利用ISSR分子标记对我国44个棉花栽培品种（拟似为6个群体）进行遗传多样性分析。筛选出的11个引物在所有品种中共扩增出90条带,其中70条为多态性条带,多态性条带百分率(PPB)达76.1%,Popgene32软件分析结果表明,新疆种群的遗传多样性水平最高(PPL=91.43%,H=0.3769,I=0.5464),其次是中棉种群、河南种群,而河北、山东、山西3个种群的遗传多样性水平相差较小,6个棉花种群在其总的遗传变异中有82.42%的存在于群体内,群体间的遗传变异仅占总变异的17.58%,群体分化系数Gst=0.1759,群体间总的基因流的估算值Nm=2.34。由聚类分析可知,山西、山东、河北种群的亲缘关系最近,先聚合在一起,然后依次与河南、中棉所种群聚类,最后与亲缘关系最远的新疆种群聚合。     

华东地区家鸭资源群体的遗传结构分析

本实验通过微卫星标记技术对我国华东地区9个家鸭资源群体（微山麻鸭、巢湖麻鸭、绍兴鸭、高邮鸭、大余鸭、金定鸭、连城白鸭、莆田黑鸭、山麻鸭）的遗传结构进行了评估。结果表明：9个品种的平均杂合度都较高，最低的为金定鸭，最高的为山麻鸭，杂合度范围为0.5137～0.6055，群体平均杂合度为0.5523，反映了各鸭种的杂合度都较高，遗传多样性丰富；华东区各鸭种间存在较大的遗传分化，25.65%的遗传变异来源于品种间的差异，更进一步反映了各品种具有本品种特征特性的多样性；通过计算DA遗传距离发现各群体的遗传距离较远，分化时间较长；NJ聚类结果将华东区家鸭资源聚为4类，NJ的聚类结果分析与几个鸭品种的地域分布和经济用途有一定关系。研究结果充分反映了华东区家鸭资源的遗传结构，对促进资源优势向经济优势的转化具有重要科学意义。     

鸭微卫星标记的筛选及其遗传多样性分析

采用磁珠富集法从AFLP片段中筛选微卫星标记,并对5个福建地方鸭品种的遗传多样性进行检测。基因组DNA用EcoRⅠ/MseⅠ内切酶酶切的同时与接头连接,酶切连接产物与用生物素标记的探针杂交,应用磁珠捕获100~2000bp含有微卫星序列的DNA片段并通过pGEM-T载体转化到大肠杆菌DH5a感受态细胞中,构建富集微卫星序列的基因组文库。随机挑选46个阳性克隆,测序获得14条含有微卫星的DNA序列并递交到GenBank（登录号：FJ599499~FJ599512）。设计合成14对微卫星引物,通过PCR优化从中选择5对引物用于5个福建地方鸭品种的遗传多样性分析。结果显示,5对微卫星引物共检测到31个等位基因,各微卫星基因座的有效等位基因数为1.969 7~2.834 4,多态信息含量和杂合度的平均值分别为0.5133和0.7480,遗传多样性丰富,说明磁珠富集法适合用于鸭微卫星标记的分离与筛选,筛选得到的5个微卫星位点可作为有效的遗传标记用于福建省地方鸭品种遗传多样性的研究。     

Genetic Survey of Chinese and Swedish Oilseed Rape (Brassica napus L.) by Simple Sequence Repeats (SSRs)

Eleven Chinese and twelve Swedish rapeseed (Brassica napus) genotypes were analysed by PCR with 41 microsatellite primers, generating a total of 50 loci. For these 50 loci, the number of alleles ranged from 1 to 14, and the average number of alleles per loci was 2.7. As an example of simple sequence repeat (SSR) scoring in Metaphor agarose gel, a single marker could distinguish 14 different DNA profiles. Based on cluster analysis (UPGMA), the dendrogram clearly distinguished three clusters, a cluster with exclusively Swedish genotypes, and two clusters with Chinese genotypes. The genetic diversity within the Chinese genotypes was broad compared to the genetic diversity within the Swedish material. The genetic similarity within the Swedish breeding lines ranged from 69.5 to 95.6%, while that of Chinese genotypes ranged from 57.1 to 81.6%. The results in this report will permit to establish a set of microsatellite primers that can be used for selecting appropriate parents for Brassica napus hybrids and for monitoring hybridity level.     

Genetic diversity of <Emphasis Type="Italic">Nelumbo</Emphasis> accessions revealed by RAPD

Total 65 lotus accessions in genus Nelumbo mainly collected from China, were subjected to random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers to estimate the genetic diversity and to test the genetic basis of the relationships between morphotypes and molecular markers. Seventeen primers generated a total of 195 highly reproducible and discernible loci, among which 173 were polymorphic. Percent polymorphism varied from 66.7 to 100 with an average of 88.72, and five primers out of them, OPC05, OPG10, OPN20, OPP09 and OPS17, showed 100% polymorphism. A relatively high genetic diversity was detected among all the samples with the similarity coefficient values ranging from 0.45 to 0.85, and Nei’s gene diversity (h) 0.30, and Shannon index (I) 0.46. The UPGMA dendrogram clustered 65 accessions in four clusters and the clustering pattern showed two groups, N. nucifera ssp. nucifera and those accessions related to the American lotus, and some special cultivars, landraces, hybrids and the American lotus. Principal Coordinate Analysis (PCA) further indicated that the genetic diversity of Nelumbo accessions was not evenly distributed, instead, was presented by a clustered distribution pattern. Similar to the results revealed by the dendrogram, two main groups representing the two subspecies of N. nucifera, as well as some special landraces, cultivars of Chinese lotus, the Japanese lotus and hybrids out of the two groups were obtained. Neither the UPGMA dendrogram nor the PCA analysis exhibited strict relationship with geographic distribution and morphotypes among the accessions.     

Assessment of genetic variation in a working collection of Vigna vexillata (L.) A. Rich. by isozyme and RAPD analyses

Genetic variation based on isozyme and RAPD analyses was investigated in 47 and 34 accessions respectively of Vigna vexillata from different geographical origins and belonging to three botanical varieties. A total of 9 enzyme systems were studied, accounting for 14 putative loci, 8 of which were polymorphic. The analysis of genetic diversity revealed a low level of within accession variation (H_S=0.013), while between accession diversity (D_ST) was 0.120. Coefficient of gene differentiation (G_ST) was 0.905, indicating that most variation was among accessions. Nei's genetic distances were calculated on the basis of allelic frequencies and a UPGMA dendrogram was constructed. Twenty arbitrary 10-mer oligonucleotides were used in RAPD analysis. Amplification profiles disclosed a higher level of polymorphism than isozymes. Based on amplification patterns, the similarity index of Jaccard was calculated and a dendrogram constructed on the basis of the similarity matrix. The final clustering based on RAPD data was similar to the one obtained using isozyme allelic frequencies. The classification in botanical varieties did not reflect the allelic constitution of the different samples. On the other hand, referring to geographical origin, most accessions from Africa and from Latin America were distributed respectively in two distinct clusters in the dendrogram. This grouping might also reflect the differences observed in the germination behaviour of V. vexillata from the two continents.     

贵州本地山羊STAT5A基因多态性及其与生长性状关联分析

本研究通过探讨STAT5A基因SNP与山羊生长性状关联性,旨在为山羊选种选育提供更好的科学依据。实验以贵州白山羊和贵州黑山羊为研究对象,采用DNA池法及PCR-SSCP技术检测STAT5A基因单核苷酸多态性。结果发现,在贵州白山羊和贵州黑山羊STAT5A基因内含子10均检测到1个SNP位点G127A,表现为3种基因型,分别命名为GG、GA和AA。基因型与生长性状关联分析显示,贵州黑山羊基因型GA个体的胸围和体重指标显著高于基因型GG个体（p〈0.05）,而其余3个指标均差异不显著（p〉0.05）;贵州白山羊基因型GA个体的体斜长、胸围和管围指标显著高于基因型GG个体（p〈0.05）,而其余指标均差异不显著（p〉0.05）。研究结果提示：STAT5A基因可能是影响山羊体重、体斜长、管围和胸围的主效基因或与主效基因连锁,G127A位点可望作为提高山羊个体生长性状的分子遗传标记。     

12个地方鸡种遗传多态性的AFLP指纹分析

利用6对AFLP引物组合对中国12个地方鸡种进行了遗传检测，构建了各个品种的AFLP DNA指纹图谱，根据AFLP分析结果, 统计了每个引物组合在各个品种中检测到的多态性条带和特异性条带，计算了12个地方鸡种的遗传相似系数和遗传距离，并据此构建了UPGMA聚类关系图，分析了所研究鸡种的遗传关系。结果表明：6对AFLP引物组合在12个地方鸡种中共检测到279条多态性条带，平均每个引物组合产生46.5条多态性标记，同时在每个品种群体中还检测到了数量不等的特异性条带，其中寿光鸡和东乡黑鸡最多，为9条，旧院黑鸡和兴义矮脚鸡最少，为1条。12 个鸡种聚为3类，鸡种间的遗传相似系数及聚类结果与所保存的地方鸡种的地理分布、现实状况是相吻合的。从而表明AFLP指纹用于我国地方鸡种遗传多态性分析、品种的鉴定及品种间的亲缘关系分析是可行的。