国家大豆区域试验品种(系) SSR位点纯合度分析

利用30对SSR引物,检测2005—2009年参加国家区域试验的1 068份大豆品种(系)的位点纯合度。每年区试品种(系)的平均纯合度为94.9%~97.6%,纯合度高于85%和90%的品种(系)所占比例分别为95%和91.4%,纯合度低于85%的品种(系)有42份(占3.93%),主要为北方春大豆和黄淮夏大豆。位点纯合度低于85%的参试品种(系)的产量比较表明,只有11份品种(系)比对照增产5%以上,20份比对照减产0.04%~13.08%;与纯合度为100%的材料比较发现,位点纯合度较低的材料在区试中产量也较低。建议国家区试品种(系)纯合度标准不低于90%,以保证审定品种的特征特性,为大豆新品种的持续推广利用提供科技支撑。     

以DNA位点纯合率评价小麦品种的一致性和稳定性

为了解小麦杂交组合高世代株系和我国小麦品种的DNA位点纯合率,及其评价小麦品种一致性和稳定性的可行性,采用172对SSR、99对EST-SSR和76对AFLP-SCAR引物,检测了10个F₄代株系、10个F₅代株系和511个品种的DNA位点纯合率。结果表明,F₄代和F₅代株系的DNA位点纯合率分别为82.1%~94.5%和95.7%~99.4%。根据F₅代500个单株的DNA纯合位点比率,推测出F₆代株系的DNA位点纯合率为98%~100%。在511个品种中,有10%的品种其DNA位点纯合率低于95%。通过比较证明,DNA位点纯合率越高品种的一致性和稳定性越好。对2006—2009连续3个年度国家冬小麦区域试验品种的检测证明,DNA位点纯合率高于95%的大多数品种和DNA位点纯合率为90%~95%的少数品种具备一致性和稳定性;DNA位点纯合率低于90%的品种不具备一致性和稳定性。说明可以将DNA位点纯合率作为评价小麦品种一致性和稳定性的辅助标准。并提出了以20个个体为样本、检测50个DNA位点的小麦品种DNA位点纯合率检测方法以及检测方法中需注意的细节。     

利用SSR快速鉴定棉花品种真实性和纯度

利用SSR分子标记技术对棉花品种真实性和纯度进行分析研究,旨在为棉花品种提供分子鉴定依据。以具有代表性的棉花品种为材料,经过引物初筛和复筛,确定26对均匀分布于棉花染色体上的SSR核心标记。结果表明,26对核心标记在120份材料中筛选得到138个等位位点,其中129个为多态性位点,多态性比率达93.48%。以标准样品为对照,利用26对核心标记对10份棉花常规种进行真实性鉴定,发现仅有源棉6号与标准品种的DNA图谱高度一致,其他9份常规种与标准品种均存在8~18个差异位点,分子鉴定结果与田间鉴定相符。另外分别筛选5对特征引物作为纯度检测标记,采用单位点平均法统计4份常规棉品种检测结果表明,源棉6号纯度最高,为98.0%,源棉1号最低,为90.5%,检测结果与田间纯度鉴定呈现正相关性。研究表明利用SSR标记技术鉴定棉花品种真实性和纯度的方法完全可行。     

基于SSR分子标记技术的欧榛品种遗传多样性分析

遗传多样性研究是种质资源保护和利用的基础。为探索欧榛品种间的遗传关系,利用SSR分子标记技术,对‘Corabel’、‘Kentish’和‘Carrifran’3个品种共55份供试材料进行遗传多样性分析。结果表明:3对SSR引物在55份供试材料中共检测到44个等位基因,位点可检测到等位基因数(Na)为11～17个,平均每个位点可检测到14.67个等位基因;平均观测杂合度(Ho)、平均期望杂合度(He)分别为0.62和0.87;多态信息量(PIC)变化范围为0.81～0.90,平均为0.86;利用算术加权平均数法(UPGMA)将55份材料分为4大类群。研究表明,欧榛品种间遗传多样性水平较高,这为新品种选育提供了科学依据。     

利用SSR标记进行玉米品种一致性检测研究

为了评估SSR标记在玉米品种一致性鉴定中的应用价值及确定基于SSR标记的玉米一致性鉴定标准,利用13个SSR标记对213份来自2004年国家区域试验的玉米单交种(包括16份重复材料)进行了一致性分析,每个品种取20个个体,除在染色体6和8上各选取了2个和3个标记外,其他染色体上均各选取1个SSR标记.结果显示:一致性检测中异型带的类型有7种,每种出现的概率不同;不同品种在不同引物位点的一致性分布情况差别较大.比较位于同一染色体的引物一致性检测结果,发现在相同染色体上位置较近的不同引物一致性检测结果具有较高的相关性,因此提出在选用一致性检测的引物时应遵循均匀分布的原则,减少引物间的相关性.通过剔除自交个体对品种一致性比率进行校正(仅有7个品种),校正值可反映品种真实的遗传一致性和稳定性.综合考虑品种在单个引物位点的一致性和在所有位点的平均一致性,提出了划分玉米品种一致性级别的标准.     

小麦区试品系DUS测试的分子标记

为了确定测试小麦(Triticum aestivum L.)区试品系特异性、一致性、稳定性(DUS)的分子标记,采用156个来自我国不同麦区的品种对SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR标记的1334对引物进行筛选,根据在染色体上分布均匀、多态性信息指数较高、带型清晰、不同等位变异的带型易于区分及PCR产物稳定的原则,筛选出105对小麦品种DUS测试的分子标记引物,包括63对SSR引物、21对EST-SSR引物和21对AFLP-SCAR引物,可以检测122个位点的754个等位变异,平均每条染色体上被检测位点5.8个,平均每个位点包含7.2个等位变异。根据DUS测试的需求、引物的染色体分布、PIC值大小和带型特点,将105对引物分为21对核心引物、29对一级备用引物和55对二级备用引物。核心引物分辨力较高,可以完成约80%品系的特异性检测,约95%品系的种子纯度检测和约60%品系的一致性、稳定性检测;备用引物用于确定品系DNA位点纯合率和相似品种(品系)之间的遗传相似系数,以判断DNA指纹相同或相似的品种(品系)之间的相似性和特异性,评价核心标记中具有非纯位点的品系的DNA位点纯合度,同时完成核心引物未能完成的少数品系的种子纯度检测。通过在2006-2007、2007-2008、2008-2009年度对464个冬小麦区试品系DUS测试中的应用,证明105对引物具有很好的代表性和实用性,可以完成90%以上参试品系的DUS检测。     

棉花品种遗传纯度的SSR分子标记鉴定技术研究

为建立适合于SSR标记的棉花品种纯度鉴定方法,利用78个SSR标记对12个棉花常规品种进行标记基因型分析.通过比较不同品种不同单株标记基因型,发现棉花品种的非纯SSR位点存在3种主要类型.通过综合分析非纯SSR位点率和异型单株率对品种遗传纯度的影响,建立了利用SSR标记在分子水平上鉴定棉花品种纯度的方法.利用该方法鉴定的12个棉花品种中有3个品种(C5、C9和Cll)的遗传纯度在98％以上,非纯SSR位点和异型株均较高的2个品种(C3和C6)遗传纯度分别为67.31％和31.79％,该方法弥补了以往分子纯度计算方法中只考虑单株混杂、不考虑SSR位点混杂的缺陷,可比较客观地反映品种的遗传纯度状况.     

182份东北地区受保护大豆品种DNA指纹库的构建及分析

为评估东北地区受保护大豆品种遗传多样性,利用40对SSR引物结合荧光毛细管电泳技术,构建了182份东北地区已授予植物新品种权的大豆品种DNA指纹库。182份大豆品种共扩增出266种基因型,每对引物的等位变异数为4～20种不等,平均每对引物产生11.05种基因型。聚类分析结果表明,182份大豆品种之间的遗传相似系数的变化范围是0.4887～1.0000,平均相似系数为0.7785,遗传基础较窄。聚类结果显示,182份大豆品种可聚合成13大类,黑农系列品种间、垦豆系列品种间聚合紧密,遗传基础相对较窄,合农系列品种间、吉育系列品种间、绥农系列品种间距离较远,遗传基础相对较宽。考察3个DNA指纹相同的品种合农75、合丰50号、龙垦335的田间表型,发现合农75与合丰50号表型差异较小,合农75与龙垦335表型差异较大,因此DNA指纹图谱库可以为特异性(可区别性)判定时辅助筛选近似品种提供参考,但品种特异性(可区别性)的最终判定还需要依靠田间种植对比试验。     

26份大豆品种(系)遗传多样性分析及指纹图谱构建

利用53对SSR引物对来自黑龙江、内蒙古和新疆的26份大豆材料进行遗传多样性进行分析。结果表明:53对引物在供试材料间具有稳定的多态性,供试材料共测出137个等位基因,每个位点平均2.58个等位基因。多态信息含量指数在0.074 0~0.701 2之间。根据以上结果采用非加权类平均法进行聚类分析:26份大豆品种(系)间遗传相似系数变异范围为0.64~0.92,在相似系数0.68处可将26份大豆品种(系)分为4大类群,从53对引物中挑选8对多态性好、扩增带型清晰的SSR引物构建了26份大豆品种(系)的指纹图谱。构建的指纹图谱能够将26大豆品种(系)逐一区分。研究结果不仅为供试大豆品种鉴定、开展知识产权保护提供了依据,还为这些品种今后在育种中的应用提供理论指导。     

7个棉花品种SSR位点纯合度研究与分析

 采用52对核心引物对7个棉花常规种进行了SSR分析。结果显示：每个品种的24个受检单粒棉种中,杂粒数最多为9个,最少1个,平均为3.9个;DNA位点纯合率最高为100%,最低92.3%,平均为97.0%。研究表明,品种纯度与DNA位点纯合率呈高度正相关。采用SSR标记进行分子检测,能准确区分因遗传因素与生产加工对品种纯度造成的影响。     

小麦F4代株系的DNA位点纯合率和农艺性状变异幅度

近年来,我国部分育种者为了加快小麦育种速度而缩短系统选择年限,用F4代株系进行品种比较试验,并将其作为品种参加区域试验.本研究以10个小麦杂交组合F4代株系及其亲本为试验材料,对不同株系及其亲本的DNA位点纯合率和重要农艺性状的稳定性进行研究.结果表明,10个F4代株系的DNA位点纯合率在83.0%～94.8%之间,其亲本的DNA位点纯合率均高于95%.以DNA位点纯合率≥95%的品种为对照,10个F4代株系中仅BF-2003-82-17的农艺性状变异幅度在对照品种的变异范围之内,其DNA位点纯合率为94.2%,接近95%.其余9个F4代株系均有变异幅度大于对照品种或仍在分离的农艺性状,初步证明大多数F4代株系的一致性和稳定性尚不符合要求,只有极少数株系具备了一致性和稳定性.     

中国黄淮和南方夏大豆（Glycine max L.）SSR标记的遗传多样性及分化研究

以黄淮和南方两种类型共288份夏大豆为实验材料,用60个SSR位点进行多个遗传多样性指标的分析,旨在明确黄淮夏大豆（HHS）和南方夏大豆（SS）品种资源的遗传分化,为夏大豆品种资源的利用提供依据。结果表明,在夏大豆中共检测到808个等位变异,每个SSR位点等位变异变化于2～38个,平均13.47个,其中HHS的等位变异数（725个     

国外种质对中国大豆育成品种遗传贡献的分子证据

用SSR标记对32份中国大豆品种与40份国外引进大豆育成品种祖先亲本的遗传多样性进行分析,以明确引进国外大豆种质对中国大豆育种的遗传贡献。结果表明,在22个SSR位点共检测到170个等位变异,中国大豆和引进国外大豆平均等位变异数分别为6.0和6.9个,遗传多样性指数都为0.71,国外品种中检测到48个特有等位变异,而中国大豆中仅检测到22个,且共有等位变异在中外大豆中的分布频率差异较大。聚类分析也发现中国育成品种与国外引进大豆存在较大差异。遗传组成分析发现,Amsoy和十胜长叶2个国外种质的引入使5个中国大豆育成品种增加了23个国外种质特有等位变异;其在育成品种中的保留比例为29.13%,但不同遗传背景中保留的等位变异不同,说明国外种质在中国大豆育种中起着重要作用,而且仍有很多特有等位变异没有被利用,可以继续作为亲本在中国大豆改良中发挥作用。     

玉米自交系性状保持和纯化的分子依据

研究玉米自交系繁殖过程中保种圃建立的理论和株系性状的选择依据对自交系性状的保持、保纯以及杂交种特性保持具有重要意义。利用3个不同纯度水平玉米自交系连续自交3代,在SSR水平上和SNP水平上检测玉米纯合度,并在S₂和S₃调查田间性状。利用不同初始纯合度的自交系建立保种圃应自交的代数。不同株系在SSR分子检测具有一致性的前提下,在SNP水平上仍然存在较高的杂合度,随初始纯合度升高自交纯合的效率减低,选择初始纯度高的材料有利于后代遗传位点的快速纯合。在田间选择自交系时,根据性状稳定性并结合自交代数依次进行。首先依据较易稳定纯合的群体目测性状;其次,数量性状中,果穗长、果穗直径、雄穗一级侧枝数、穗行数等可作为第二类依据的性状;最后,在自交高代选择穗位高/株高、行粒数、叶长、叶宽等较难稳定的性状。     

中国棉花主栽品种DNA指纹数据库初步构建研究

 基于多重PCR（Polymerase chain reaction）与毛细管五色荧光检测系统,利用36对核心引物构建了138份棉花主栽品种DNA指纹数据库,采用棉花DNA指纹数据库软件管理系统进行数据统计与分析。36对引物在138份材料中共扩增出143个多态性等位位点,每对引物的等位位点数为2～8个,平均每对引物扩增出3.97个多态性等位位点。抽查的101个主栽品种仅45.6%的位点完全纯合,中棉所系列品种61.6%的位点完全纯合。存在5种非纯合位点表现形式,以2种基因型混杂所占比例最大,其中以5∶1的混杂类型最多。4种类型的同名品种指纹比对分析表明,品种内的遗传变异度均在0～2个差异位点。初步建立了高通量的棉花DNA指纹检测与数据分析平台,提出了不同品种间的差异判别标准。     

"十五"大豆创新种质和1963-1995年间育成品种的SSR遗传结构及遗传多样性分析

对22份"十五"攻关培育的创新种质和22份大豆育成品种进行了24个SSR标记的分析比较,目的是在分子水平上阐明创新种质的遗传结构特点,为拓宽我国大豆育成品种遗传基础及亲本选择提供理论依据。本研究在24个SSR位点共检测出231个等位变异,其中15.8%(36个等位变异)为创新种质所特有,特别是在与大豆胞囊线虫紧密连锁的Satt309位点上验证了一个我国独有的等位变异。结合UPGMA和Model-based聚类结果,将创新种质和育成品种分为4组,第Ⅰ组由13份来自东北和山西的创新种质组成;第Ⅱ组由8份来自东北的育成品种组成;第Ⅲ组由8份来自黄淮海和南方的大豆种质组成,其中创新种质和育成品种各为4份;第Ⅳ组由4份育成品种组成,分别来自吉林、黑龙江、河南和山西。遗传多样性分析结果表明,利用国外种质和野生大豆创造的创新种质丰富了东北地区育成品种的遗传多样性。因此,应加强利用国外种质、我国栽培大豆地方品种和野生大豆等优异资源,在创造优异大豆新种质的同时,拓宽我国大豆的遗传基础。     

32个甜菜品种指纹图谱构建与遗传多样性分析

为了对国外引进的甜菜品种进行鉴别以及分析不同甜菜品种之间的亲缘关系,利用SSR标记构建了32份引进甜菜品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。从101对SSR引物中筛选出了21对谱带清晰、易于识别的引物,这21对引物共检测出127个等位位点,其中多态性位点为107个,多态性比率为83.6%,每对SSR引物扩增出的等位位点数为2~11个,平均每对引物扩增出6.1个基因型,扩增的条带大小在90~500 bp之间。利用3对引物SB04,S6和S7的引物组合构建的指纹图谱就能够区分32个品种。聚类分析结果表明,在遗传距离0.17处,所有的供试品种被分为3类,从分子水平上说明甜菜品种之间的遗传基础比较狭窄。聚类分析结果与甜菜品种的来源具有很好的一致性,基本上是同一公司或者同一国别的品种被聚在了一起。     

“十五”大豆创新种质和1968—1995年间育成品种的SSR遗传结构及遗传多样性分析

对22份“十五”攻关培育的创新种质和22份大豆育成品种进行了24个SSR标记的分析比较,目的是在分子水平上阐明创新种质的遗传结构特点,为拓宽我国大豆育成品种遗传基础及亲本选择提供理论依据。本研究在24个SSR位点共发现231个等位变异,其中15.8%（36个等位变异）为创新种质所特有,特别是在与大豆胞囊线虫紧密连锁的Satt309位点上验证了一个我国独有的等位变异。结合UPGMA和Model-based聚类结果,将创新种质和育成品种分为4组,第Ⅰ组由13份来自东北和山西的创新种质组成;第Ⅱ组由8份来自东北的育成品种组成;第Ⅲ组由8份来自黄淮海和南方的大豆种质组成,其中创新种质和育成品种各为4份;第Ⅳ组由4份育成品种组成,分别来自吉林、黑龙江、河南和山西。遗传多样性分析结果表明,利用国外种质和野生大豆创造的创新种质丰富了东北地区育成品种的遗传多样性。因此,应加强利用国外种质、我国栽培大豆地方品种和野生大豆等优异资源,在创造优异大豆新种质的同时,拓宽我国大豆的遗传基础。     

亚麻木酚素含量的SSR关联分析

为了进一步揭示亚麻木酚素含量的遗传机制,对220份亚麻核心种质进行2 a 2点重复检测木酚素含量,通过关联分析挖掘木酚素含量相关的SSR标记,为高木酚素含量的亚麻新品种选育提供基础。结果表明,220份亚麻种质木酚素含量变幅为3.24～11.76 mg/g,变异系数为20.34%,广义遗传率61.03%,2 a 2个环境条件下重复检测筛选出7份高木酚素含量亚麻品种。30个SSR引物扩增出203个多态性位点,平均扩增率为56.28%,有效等位基因数平均为1.41,引物多态性含量平均值0.43。群体结构K=4时,220份亚麻种质分为4个群体。203个SSR多态性位点和220份亚麻木酚素含量的关联分析,在GLM模型分析共检测到18个SSR位点,表型解释率为2.07%～13.18%。MLM模型分析共检测到16个位点,表型解释率为3.06%～15.03%,其中LU_83b位点在GLM(13.18%)和MLM(15.03%)下表型解释率均较高,LU_203、LU_661和LU_330位点2个环境条件下均检测到。     

山西省马铃薯主栽品种遗传多样性的SSR分析

利用SSR标记技术对山西省12份马铃薯主栽品种进行了遗传多样性分析。从60对SSR引物中筛选出11对多态性高、谱带清晰的引物,共检测到79个等位位点,其中,77个多态性位点,多态性比率达97.5%;S189、S151和STM001这3个引物扩增的DNA指纹图谱差异明显,可作为12份马铃薯品种间鉴别的分子依据;12份材料的遗传距离介于0.209 2～0.626 9之间,平均值为0.421 7。在遗传相似系数为0.632处,将12份材料划分为4类,第Ⅰ类有3个品种(费乌瑞它、大西洋和冀张薯8号),同薯24和紫花白分别归为第Ⅲ类和第Ⅳ类,其余7个品种归为第Ⅱ类(其中全部为山西省选育的马铃薯品种,亲缘关系比较近)。结果说明,山西省现有马铃薯主栽品种遗传基础比较狭窄,种间差异不大。