"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。     

黑龙江省主栽大豆品种遗传多样性和群体结构分析

利用187对SSR标记对近25年（1992-2017）在黑龙江省栽培的202个大豆品种进行遗传多样性和群体结构分析。结果表明,从试验材料的基因组DNA中扩增出多态性位点808个,平均每对引物扩增出多态性位点4.42个;多态性位点最多的引物是satt703和satt311,均为10个;等位变异频率最高的引物是satt417和satt575,等位变异频率均为99.5%。供试品种间的遗传相似系数为0.283~0.930,平均值为0.519。同一个育种单位育成的部分品种具有较高的遗传相似性。群体结构、主坐标分析和NJ聚类将202个品种划分的结果是一致的,均为3个类群。类群中的部分材料血缘不是独立的,而是相互渗透的。     

亚洲不同生态区水稻群体遗传多样性与特异性分析

研究不同生态区水稻群体的遗传多样性及其遗传结构分化、群体特异性及其相互关系,为水稻起源及亲本遴选提供遗传基础。本研究利用119对SSR标记对太湖、黑龙江省和越南的440种水稻品种进行分析。结果在三个不同生态区中的太湖流域水稻中检测到783个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.49;在黑龙江水稻中检测到296个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.21;在越南水稻中共检测到374个等位基因,平均多态信息含量（PIC）为0.28,这表明越南水稻和黑龙江水稻的多样性低于太湖水稻。特缺等位变异数最多的是黑龙江亚群（132）,最少的是太湖亚群（4）;特有等位变异数最多的是太湖亚群（284）,最少的是黑龙江亚群（25）。从亚群间补充等位变异数来看：其补充等位变异数最多的是太湖亚群对黑龙江亚群的补充（447）,最少的是黑龙江亚群对太湖亚群的补充（29）。利用Structure2.2软件将三个地区的440个品种分为7类血缘,发现每个血缘都不是独立的而是相互渗透的。     

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。     

“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。     

大豆品种吉林20、30对育成品种的遗传贡献分析

通过对吉林省农业科学院育成的大豆品种吉林20和吉林30的遗传贡献率分析表明,具有吉林20血缘的育成品种83个,核遗传贡献占50%的有32个,核遗传贡献占25%～31.25%的34个;具有吉林30血缘的育成品种17个,核遗传贡献占50%以上的有15个品种.具有吉林20和吉林30细胞质来源的品种分别占其育成品种15.7%和76.5%.系谱分析表明,吉林20、吉林30不仅融入黑龙江和辽宁优异血缘,而且融入了日本和美国的优异血缘.     

中国大豆主产区不同年代大面积种植品种的遗传多样性分析

利用与大豆产量、品质、抗逆性、适应性等重要性状相关的125对SSR标记对中国大豆主产区东北和黄淮海地区自20世纪40年代以来大面积种植的89个大豆品种进行遗传多样性分析。结果表明,自北向南大面积种植品种SSR标记的多态性呈逐渐升高的趋势,黑龙江北部、黑龙江中南部、吉林辽宁地区和黄淮海地区大面积种植品种标记的多态性信息含量(PIC)依次为0.414、0.469、0.522和0.562。除黑龙江北部以外,其余3个地区20世纪80年代以来大面积种植品种的多态性信息含量均比80年代以前种植的品种高。根据Nei和Li提出的遗传相似系数对供试品种进行聚类分析,发现除黄淮海北部地区的冀豆12外,东北和黄淮海地区大面积种植品种各自聚成一类,而在东北地区品种中,吉林辽宁和黑龙江地区的品种归属不同亚类,表明同一区域内大面积种植品种的同质化现象相当明显。     

黑龙江省大豆遗传结构及遗传多样性分析

利用22个表型性状和60个微卫星(simple sequence repeat, SSR)位点对黑龙江省140份代表性种质(78份地方品种和62份育成品种)进行分析, 根据UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic mean)和Model-base对SSR数据进行遗传结构划分。结果表明, 参试品种可分为2大类群, 第II类群的各项多样性指标均高于第I类群, 2个类群遗传距离为0.2427;PCO结果显示这2个类群分布在不同区域, 这与地理来源和育成年代密切有关。依据品种类型分为育成品种和地方品种两组, 后者的各项多样性指标均高于前者, 两组间的遗传距离为0.1131。依据表型数据的PCO分析表明, 分布区域与品种类型有关, 与SSR结构分类的结果吻合度低, 两组品种主要在3个主成分的6个表型性状上有所不同。它们不是2个相对独立的遗传群体, 根据分子标记和表型分类各有特点;建议在种质遗传多样性研究中将分子数据和表型数据结合起来。     

黑龙江省大豆种质遗传结构及遗传多样性分析

利用22个表型性状和60个微卫星(simple sequence repeat,SSR)位点对黑龙江省140份代表性种质(78份地方品种和62份育成品种)进行分析,根据UPGMA(unweighted pair group method with arithmetic mean)和Model-base对SSR数据进行遗传结构划分.结果表明,参试品种可分为2大类群,第Ⅱ类群的各项多样性指标均高于第1类群,2个类群遗传距离为0.2427;PCO结果显示这2个类群在不同区域,这与地理来源和育成年代密切相关.依据品种类型分为育成品种和地方品种两组,后者的各项多样性指标均高于前者,两组间的遗传距离为0.1131.依据表型数据的PCO分析表明,分布区域与品种类型有关,与SSR结构分类的结果吻合度低,两组品种主要在3个主成分的6个表型性状上有所不同.它们不是2个相对独立的遗传群体,根据分子标记和表型分类各有特点:建议在种质遗传多样性研究中将分子数据和表型数据结合起来.     

分析中国栽培大豆遗传多样性所需SSR引物的数目

我国拥有极其丰富的大豆资源。传统的方法是根据农艺性状来分析其遗传变异，但农艺性状受自然环境和人为因素影响明显。随着大豆育成品种的增加，有限的表型变异已难以详细阐明我国2万余份大豆品种的遗传变异情况，需要从DNA分子水平深入研究我国大豆资源遗传变异分布规律。本研究以190份为大豆为初选核心种质的一个无偏样本。用60对SSR引物扩增，获得606个等位变异，平均每个位点有10个等位变异。位点多态信息量范围从0．55到0．99，平均为0．83。对190份大豆相似系数矩阵的标准误分析表明。SSR引物数增加到50左右时。再增加引物，标准误变化很小。共表型矩阵之间的相关性测验显示，当等位变异数达到570以上，相互之间相关性极显著。从实验材料中选取东北春大豆类型作为一个小样本进行共表型矩阵相关性分析也有类似结果。用SSR方法分析中国栽培大豆(G．max)遗传变异关系时，只有等位变异数达到一定的范围时，才能真实地反映出品种之间的遗传变异关系。当群体的遗传变异范围变得相对较小时。分析个体之间的遗传变异关系所需的等位变异数目也相应降低。结合SSR位点在大豆基因组中的分布和基因多样性水平。能够找到分析栽培大豆遗传多样性的核心SSR引物。只有获得等位变异数在570以上。才能客观地反映出中国栽培大豆遗传变异关系。     

中国大豆育成品种10个重要家族的遗传相似性和特异性

以我国10个大豆育成品种重要家族的179个品种为材料,选用161个均匀分布于大豆基因组的SSR分子标记,采用PowerMarker Ver. 3.25软件分析参试材料的遗传多样性、相似性与特异性。结果表明,161个位点上共检测到1697个等位变异,单位点变幅为5~24个,平均10.5个;多态信息含量在0.549~0.947间,平均0.832;群体具有丰富的遗传变异。聚类分析表明,179个品种可归为6大类11小类,同一家族的品种有聚为一类的趋势。品种间亲本系数和遗传相似系数显著相关(r = 0.67);山东寿张县无名地方品种(A295)、即墨油豆(A133)、滑县大绿豆(A122)和铜山天鹅蛋(A231) 4个家族亲本系数和相似系数均较小,遗传基础较宽广;矮脚早(A291)、上海六月白(A201)、奉贤穗稻黄(A084)和51-83 (A002) 4个家族亲本系数和相似系数较大,遗传基础较狭窄,这与选择育种品种较多有关;东北白眉(A019)家族与其他家族间的亲本系数和遗传相似系数均最小。家族间特异性分析表明,东北白眉(A019)家族和其他9个家族地理距离较远,存在较多互补、特有、特缺等位变异;而III区和II区地理位置较近,种质交流较多,两区家族间特有、特缺等位点数较少,其中A002、A231和A122三个家族无特有等位变异,A084、A201、A034和A231四个家族无特缺等位变异。本研究结果对拓宽大豆育成品种遗传基础具有指导意义。     

Genetic diversity of Chinese Spring Soybean Germplasm Revealed by SSR Markers

To use, maintain and increase crop germplasm collections efficiently, it is important to assess the diversity of these collections. In this study, 1383 accessions of Chinese spring sowing soybean ( Glycine max ) were used for SSR analysis. In total, 1111 alleles were detected among these collections with an average number of alleles (NA) of 18.52 per locus. The genetic diversity index (PIC value) varied from 0.456 to 0.928 with an average of 0.815. Intensive breeding of cultivars have led to a decrease of genetic diversity. Random-repeated sampling within landraces of different geographical regions suggested that the ranking of both average NA and PIC values among different geographical regions were North spring soybean (Nsp) > South spring soybean (Ssp) > Northeast spring soybean (NEsp), but because of the uneven distribution of SSR variation patterns, the differences between them did not reach a significant level. There was a relationship between genetic distances and geographical distances among soybean populations from different regions, indicating a certain degree of geographical differentiation among Chinese soybean germplasm collections.     

利用SSR荧光标记技术分析烟草种质的遗传多样性

针对中国烟草栽培品种遗传基础狭窄的情况,分析烟草种资资源的遗传多样性将可为烟草新品种选育、引种和资源保护提供重要信息。据此,利用20个SSR引物组合,采用荧光SSR标记法对来自不同国家和地区的50个烟草种质材料的遗传多样性进行分析。研究结果显示,20对SSR引物在50份烟草种质中检测到81个等位变异,平均每个SSR为4.1,平均多态性位点比率为68.4%;其中引物PT20457的鉴别能力最高,它的扩增多态位点数为6个,多态位点比率为100%,PIC值为0.944。研究的UPGMA聚类分析结果在遗传相似系数约为0.65处将50份烟草种质明显分成了3个组群,组群Ⅰ中只有1个广东晒烟,组群Ⅱ包括2个白肋烟,组群Ⅲ包括来自4个国家的47个品种。主坐标分析将所有种质分成了4个组群8个亚类。2种分析方法均较好地揭示了烟草属种间或栽培种品种类型间的遗传多样性与亲缘关系,可为烟草遗传育种和遗传连锁图谱构建的杂交亲本选择提供科学依据。     

Genetic diversity and population structure of Indian soybean [<Emphasis Type="Italic">Glycine max</Emphasis> (L.) Merr.] revealed by simple sequence repeat markers

Genetic diversity in 90 Indian soybean cultivars was assessed using 45 SSR markers distributed on 20 soybean chromosomes. Forty-five SSR markers generated 232 alleles with an average of five alleles/locus. The observed frequencies of the 232 alleles ranged from 0.01 to 0.94 with an average of 0.19. The polymorphic information content (PIC) value of the SSR markers varied from 0.10 to 0.83 with an average of 0.61 and about 71% markers have a PIC value of >0.5. In this study, 54 rare alleles including 19 genotype specific alleles were also identified. The observed hetrozygosity for SSR markers ranged from 0 to 0.11 with a mean of 0.10. Cluster analysis grouped the 90 soybean cultivars into three major clusters and principal coordinates analysis (PCoA) results were similar to those of the cluster analysis. A combination of eight SSR markers successfully differentiated all 90 soybean cultivars. The population structure analysis distributed the 90 soybean genotypes into two populations with mean alpha (α) value of 0.1873. In AMOVA analysis, proportion of variation within population was high (88%), whereas only 12% occurred among populations. In cluster and structure analyses, most of the genotypes with similar pedigree were grouped together. Soybean cultivars DS228, MACS-13, LSb-1, Hardee, Improved Pelican, and Pusa-24 were the six most genetically distinct cultivars identified. The study reported a moderate genetic diversity in Indian soybean cultivars and findings would be useful to the soybean breeders in selecting genetically distinct parents for a soybean improvement program.     

陆地棉SSR标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析

分析陆地棉栽培种遗传多样性,通过关联分析寻找与棉花农艺性状相关联的分子标记,为分子标记辅助选择育种和提高棉花育种效率奠定基础。本文采用74个Simple sequence repeat(SSR)标记对172份陆地棉栽培种的基因组变异进行扫描,使用NTSYS-pc 2.20进行聚类,分析该群体遗传多样性;利用Structure 2.3.4软件分析群体结构,在此基础上结合田间表型数据,采用Tassel 2.1的一般线性模型(General linear model,GLM)进行关联分析,定位与农艺性状相关的QTLs。74个标记共检测到148个多态性位点,涉及246个等位变异,变异范围2~7个,平均等位变异数为3.32;引物的多态性信息含量(PIC)为0.0281~0.3733,平均值为0.2370;遗传相似系数变异在0.2816~1,平均值为0.5369,平均遗传相似系数为0.5369,表明我国陆地棉遗传基础狭窄,尽管国外及西北内陆棉区部分材料具有较丰富的遗传变异。聚类分析将该群体划分为12个亚群,不同棉区的材料交叉分布,且聚类结果基本与系谱吻合。群体结构分析却将172份供试材料划分为3个亚群;通过关联分析,发现30个位点与铃重、衣分、黄萎病抗性显著相关(P0.05),各位点对表型变异贡献率为2.24%~5.27%。     

利用SSR标记评价普通菜豆种质遗传多样性

利用36对SSR引物对332份国内普通菜豆、16份国外普通菜豆和29份野生菜豆的遗传多样性进行了分析,等位变异数和多样性指数的计算结果显示,3种生态型普通菜豆遗传多样性由大到小的顺序为国内普通菜豆、野生菜豆和国外普通菜豆;我国贵州、云南、黑龙江等省普通菜豆的遗传多样性较为丰富。基于SSR数据,对377份普通菜豆种质资