基于SSR标记的马铃薯种质遗传多样性及群体结构分析

明确鉴定种质材料间的群体遗传结构及遗传多样性对构建核心种质库、准确筛选杂交亲本具有重要作用。本研究利用分子标记和农艺性状相结合的方法初步分析了收集保存的62份马铃薯资源的遗传多样性和群体结构。结果表明,参试种质的8个农艺性状的变异系数介于9.50%～52.90%。农艺性状聚类分析表明,在欧氏距离19.0处62份供试材料被分为3个类群,其中类群Ⅰ中包含的材料最多,约占供试材料的96.8%,该结果从特定农艺性状方面较好地揭示了马铃薯种质资源间的表型差异。应用均匀分布在12条染色体上的13对SSR引物从分子水平进一步探究了参试材料的群体遗传结构。Structure软件分析表明,供试材料被划分为3个群体,不同群体间的界限较为明显,PopⅠ亚群和PopⅡ亚群中各材料的遗传背景较单一,PopⅢ亚群具有混合来源,遗传背景较复杂。NTSYS软件计算结果表明,62份马铃薯种质间的遗传相似性系数介于0.50～1.00,SSR标记聚类分析将62份马铃薯种质总体分为3个大群,类群Ⅰ所包括的马铃薯材料占总数的11.3%,类群Ⅱ占17.7%,类群Ⅲ占供试材料的71%。总体来看,农艺性状聚类与SSR分子标记聚类结果相似。本研究对马铃薯进行了综合分析农艺性状与SSR分子标记,有助于准确评价马铃薯种质遗传背景。     

19个广西审定丝苗型品种主要农艺性状与遗传多样性聚类分析

为了明确广西审定丝苗型品种的趋同程度与遗传差异,选用19个广西审定丝苗品种,通过18个主要农艺性状表型鉴定与聚类分析,并采用48对SSR标记进行遗传多样性分析。结果表明：基于农艺性状表型的品种间欧氏距离聚类,可分为4类,包含12个品种的类群农艺性状表型表现趋同;3个两系品种,2个常规稻,14个三系品种均被聚类在不同的大类中,说明育种方式不影响表型聚类,农艺性状表型差异多样。基于SSR标记的遗传距离聚类,所有品种可以被划分为4个类群,而不同类群之间的遗传差异也显而易见,遗传多样性丰富;具有相同母本,或采用相同父本的品种,基本归于同类。两种聚类结果的对比表明,育种中品种间会出现遗传关系较远,农艺性状接近的情况;也会出现遗传关系较近,农艺性状相差较远的情况。研究农艺性状表型鉴定与聚类和解析遗传多样性的结果可为广西丝苗型品种的选育和推广保护提供理论和技术支持。     

贵州马铃薯引进品种SSR分子标记及遗传多样性分析

为了鉴定马铃薯品种间的亲缘关系,采用5对SSR分子标记引物,对18个贵州马铃薯生产品种进行SSR分子标记及遗传多样性分析.结果表明:5对SSR引物共扩增出77个多态性条带,每个组合的多态性条带数为10～24不等,平均每个引物组合产生15.4个多态性条带.18个马铃薯材料之间的遗传距离范围在0.376 6～0.909 0之间,平均为0.701 1.经聚类分析,18个马铃薯材料在遗传距离0.57水平上全部聚为一类,以遗传距离0.60为基准,可明显聚为4个类群.第Ⅰ类包括5个材料;第Ⅱ类仅1个材料;第Ⅲ类包括4个材料;第Ⅳ类包括8个材料.     

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。     

SSR标记对甜菜抗褐斑病品种的聚类分析

为了选育、鉴定抗褐斑病较好的国内甜菜品种,分析抗褐斑病品种的亲缘关系,本试验利用筛选出的多态性较好的14对SSR引物组合对17份甜菜品种进行亲缘关系分析,采用MEGA 3.1软件和EXCEL2007获得遗传距离并绘制聚类图,结合分子标记和田间调查结果进行抗褐斑病性调查和聚类分析。[结果]共产生99条扩增带,多态性条带81条,平均多态性百分比为81.8%。平均遗传距离为0.4601,平均遗传相似系数为0.6312。聚类分析结果显示,在遗传距离0.20处,可将17份供试材料分为五个类群,其中第一类群又分为两个亚类。[结论] 分子标记结果显示,17份供试材料遗传多样性较丰富。田间调查结果表明,有五个品种抗褐斑病性较好。聚类结果表明SSR分子标记用于划分甜菜抗褐斑病性的品种有一定辅助作用。     

甘肃部分玉米自交系SSR遗传多样性分析

分析甘肃省部分骨干玉米自交系的遗传多样性并划分群体结构。利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和66 对核心SSR引物研究了148 份玉米(Zea mays L.)自交系的遗传多样性,并分别使用模型结构聚类和遗传距离聚类法进行群体结构分析。在148 份自交系中,66 对SSR标记共检出279 个等位变异,每对引物检测到等位基因2~8 个,平均4.2273 个。多态性信息量(PIC)和标记指数(MI)的平均值分别为0.4879 和2.1808。模型结构聚类将148 份自交系分为SS 群和NSS群;遗传距离聚类分为5 个类群,根据常规测验种自交系可将5 个类群归并为SS 群和NSS群。2 种聚类方法所得结果与材料的系谱信息基本一致。甘肃省部分玉米自交系在育种实践中正在向2 个相对独立的优势类群转化,2 个类群之间的遗传多样性水平存在一定的差异。     

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.     

中国谷子名米品种遗传多样性与亲缘关系研究

中国是谷子的起源地,历史上的四大传统名米分别为沁州黄、桃花米、龙山小米和金谷米,由于其具有良好的商品与食用品质特征,曾被选为皇家贡米。为探究谷子四大名米的遗传多样性以及与同名品种间的亲缘关系,本研究利用46对SSR标记和22对SRAP标记分别对四大名米及其同名品种共l79份材料的遗传差异进行分析。SSR结果表明,材料间遗传距离为0.0435～0.6304,平均0.3267, PIC为0.2406,等位基因频率为0.7845,遗传多样性为0.2968;基于UPGMA将179份资源聚为10个群组,聚类与其来源有一定相关性;基于Structure和主成分分析均可将材料分为3个类群。SRAP结果表明材料间遗传距离为0.1818～0.9545,平均为0.6001, PIC为0.5257,等位基因频率为0.5718,遗传多样性为0.5688;基于UPGMA将179份材料分为14个类群;基于Structure和主成分分析均可将材料分为3个类群,类群间界限清楚,类群划分与其来源一致。     

基于SSR的四川花生遗传多样性分析

[目的]研究旨在了解四川花生资源的遗传多样性及表型性状与分子标记的关联分析,为花生分子育种及资源库构建提供理论依据。[方法]鉴定分析57份不同来源花生资源材料的4个农艺性状及4个品质性状,并利用SSR标记研究57份花生材料的遗传多样性,对SSR标记与表型性状进行聚类及关联分析。[结果]表型性状鉴定结果显示花生资源的8个性状中,6个变异较大、多样性较好。67对SSR引物中,有效引物39对,获得多态性条带53条,平均每个引物扩增1.36条,平均Nei"s 基因多样性0.2288、平均Shannon"s 指数0.3695,最远遗传距离为0.51。SSR分子标记聚类分析将57份资源聚为2大类群,GLM分析发现多个与蛋白质含量、株高、含糖量的关联标记。[结论]研究结果表明,四川不同区域间花生遗传多样性较丰富,品种类型单一,聚类及关联分析结果可为四川花生突破性新品种选育的亲本选择提供提供重要参考。     

利用SSR标记分析黑龙江水稻区域试验品系的遗传多样性

利用20个表型性状和51个SSR标记分析25份黑龙江省一积温带区域试验品系、20份21世纪推广品种和14份21世纪以前推广品种的的遗传多样性,共检测到92个表型变异和166个SSR等位基因,其中21世纪区试品系表型变异数和SSR等位基因数分别为64,142个(平均2.78个),21世纪推广品种表型变异数和等位基因数分别为78,126个(平均2.47个),21世纪以前推广品种表型变异数和等位基因数分别为82,127个(平均2.49个)。遗传变异主要存在于品种间(94%),群体之间(6%)差异较小。聚类分析将供试材料分为4类,21世纪区试品系形成了独立的类群,其SSR遗传多样性极显著高于21世纪以前和21世纪推广品种,但是黑龙江水稻遗传多样性相对于其他地区仍处于较低水平,应进一步拓宽遗传基础。     

利用荧光SSR分析中国糜子遗传多样性

分析糜子种质资源的遗传多样性,有助于了解糜子起源与进化,可为糜子优异种质发掘及资源高效利用提供理论基础。本研究利用15个糜子特异性荧光SSR标记检测来源于中国11个省(区)的132份糜子种质资源,检测到107个等位变异,每个位点等位变异数为2~14个,平均7个;基因多样性指数为0.0936~0.8676,平均0.5298;多态性信息含量为0.0893~0.8538,平均0.4864。采用遗传距离的聚类将试验材料分为4类,类群I来自东北春糜子区,类群II来自黄土高原春、夏糜子区,类群III来自于北方春糜子区,类群IV来自北方春糜子区和黄土高原春、夏糜子区。分析模型的遗传结构表明,中国糜子资源来自4个(东北地区、黄土高原、北方地区和西北地区)基因库,与基于遗传距离的聚类结果基本一致,均与材料的地理起源相关。糜子遗传变异丰富,主要存在于糜子材料间。该结果从分子水平上准确揭示了中国糜子的遗传多样性。     

国外栽培豌豆遗传多样性分析及核心种质构建

从111对备选SSR引物中筛选出能扩增出清晰稳定单一带的多态性引物21对及其最佳退火温度, 并优化了豌豆SSR标记实验体系。利用上述引物, 对来自于67个国家的731份豌豆栽培种质(Pisum sativum L.)进行遗传多样性分析与核心种质构建。共扩增出109条多态性带, 每对引物平均扩增出5.19个等位变异。SSR等位变异在各大洲间分布不均匀, 有效等位变异数、Shannon’s信息指数(I)洲际间差异明显。各大洲资源群间遗传多样性差异显著, 其中亚洲最高(I = 1.1753), 欧洲其次(I = 1.1387), 俄罗斯联邦(I = 1.0285)、美洲(I = 1.0196)、非洲(I = 0.9254)、大洋洲(I = 0.8608)依次降低。利用Popgene 1.32软件, 依豌豆栽培资源洲际间Nei78遗传距离可聚类成2个组群和4个亚组群; 基于Structure 2.2软件分析, 国外栽培豌豆资源实际由3大类群组成, 并与Popgene 1.32聚类结果呼应得较好。上述两种分析方法均表明, 国外栽培豌豆类群的遗传多样性与其地理分布相关。设计并实践了一套基于Structure分析的科学可靠、逻辑性强的核心种质构建标准化方案, 并依此构建了一套以6.57%的资源(48份)涵盖总体84.4%等位变异的国外栽培豌豆核心种质。     

Inferred origin of several Native American potatoes from the Pacific Northwest and Southeast Alaska using SSR markers

Certain Native Americans from the Pacific Northwest and Alaska of the USA have grown potatoes in their gardens for many generations. In this study, the origin of several potatoes collected from Native gardens was investigated. Fourteen SSR markers covering the 12 potato homologs yielding a total of 199 alleles were amplified and scored in Solanum tuberosum Group Andigena (52 accessions), S. tuberosum Group. Tuberosum (39 accessions) and wild species (6 accessions). “Ozette” from the Makah Nation on the Olympic Peninsula in Washington State was closely related to “Maria’s” and “Kasaan” potatoes collected from Native Alaskan gardens in Southeast Alaska. These three potatoes were more closely related to either two Mexican and one Peruvian andigena accessions or three Chilean Group Tuberosum accessions, while being relatively less related to the old European or modern varieties and most distantly related to Group Andigenum. “To-Le-Ak” was closely related to two Chilean tuberosum accessions and one old European variety. All Native potatoes harbored T-type chloroplast genome indicating that their maternal lineage is shared with Chilean Group Tuberosum. Using genetic relationship as a guide to origin it appears plausible that the Native American/Alaskan cultivars are either directly or indirectly from Mexico and Chile. These Native potato cultivars present a possible second route of diffusion distinct from the South America to Europe transfer which has been assumed to the sole means by which potato was spread out of South America.     

以SRAP和EST-SSR标记分析芝麻种质资源的遗传多样性

利用SRAP和EST-SSR分子标记对192份国内外芝麻种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,2种标记都能很好地揭示品种间遗传关系;在31对SRAP引物组合扩增的270个等位基因中多态性占62.08%,平均每对引物可以检测5.45个;25对SSR引物扩增的136个等位基因中56.28%呈多态性,平均每对检测引物产生3.04个。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.70时,192份材料可被分为3个类群;阈值为0.75时类群Ⅰ又可分为6组,表明芝麻品种遗传多样性比较丰富。我国南部地区芝麻品种遗传多样性(多样性指数H_i=2.572)较中部(H_i=2.117)和北部地区 (H_i=2.114)丰富。分析结果将有助于更好地保护和利用芝麻种质资源,并为育种工作提供依据。     

东北地区部分马铃薯品种遗传多样性的SSR分析

为对东北地区马铃薯品种鉴定提供分子水平上的依据,选用部分主栽品种（系）18 份,利用筛选出的18对多态性较好的马铃薯SSR引物进行扩增,对供试材料进行遗传多样性分析并构建指纹图谱。结果表明,供试材料共扩增出156个等位位点,其中146个为多态性位点,多态性比率达92.4%,扩增产物片段在100~800bp。利用STM1021、STI051、S170、S7、STI030、STPATP1和STM2023这7对引物构建了供试品种（系）的SSR指纹图谱。其中引物S7可以将18份品种（系）完全区分开。经聚类分析,在遗传相似系数0.61处,所有供试材可明显分为2个类群,其中14个品种（系）聚在一类,表明,聚类分析结果与供试材料来源有较好的一致性。从分子水平上表明供试材料的遗传基础较狭窄。     

Estimation of between and within accession variation in selected Spanish melon germplasm using RAPD and SSR markers to assess strategies for large collection evaluation

The population structure of 15 Spanish melon (C. melo L.)accessions, mostly of Group Inodorus, was assessed by the analysis of 16individuals of each accession using 100 random amplified polymorphic DNA (RAPD) bands produced by 36 primers, and allelic variation at 12microsatellite (SSR) loci (23 alleles). A relatively high level of polymorphism (25.6%) was detected using RAPD markers, and eight SSR loci (66.7%) were useful in discriminating accessions. Cluster analysis using RAPD- and SSR-based genetic distance estimates resulted in similar and consistent groupings of most of the accessions studied. The mean genetic distance and standard error among accessions estimated by RAPD variation was 0.421 ± 0.099, and mean SSR-based genetic distance estimate was 0.285 ± 0.141. Albeit many dominant markers examined were fitted to a 3:1 test ratio, deviation from this ratio and from Hardy-Weinberg expectations for many SSR loci suggests that some populations were in genotypic disequilibrium. Moreover, a higher level of genetic variation was observed between Cassaba market classes than within accessions, suggesting that, depending upon the accession, allelic fixation has occurred in these populations. The relatively high level of heterogeneity observed (different band morphotypes and cluster grouping within a particular market class), however, indicates that the Spanish melons examined possess a relatively broad genetic background. An appraisal of accession population structure such as the one reported herein indicates that bulk sampling techniques coupled with molecular analysis techniques that employ a unique array of discriminating markers can provide information leading to effective strategies for diversity analyses of large collections. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

抗PVY马铃薯品种遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD技术分析了国内外37种抗PVY马铃薯资源。提取马铃薯(Solanumtuberosum)新鲜叶片的总DNA,用17种RAPD引物进行随机多态性扩增,利用遗传多样性信息,进行亲源关系的分子鉴定。试验表明:平均每10个碱基引物扩增出6￣21条谱带,共获得164条特异性谱带,平均每个引物扩增获得9.8条多态性谱带,多态性比率平均为76.3%。RAPD分析表明37种抗PVY马铃薯资源之间的遗传距离介于0.06￣0.68之间,平均值为0.35,平均遗传距离介于0.27￣0.50之间,聚类分析将37种抗PVY材料划分为三个类,聚类结果同材料的血缘关系密切,并且表现出一定的地域特性。根据扩增的特异性谱带可进行抗PVY马铃薯资源的分子鉴定,为抗PVY育种亲本选配提供了依据。     

采用AFLP和SSR标记对扁蓿豆遗传多样性进行比较分析

为了筛选出优异的扁蓿豆育种新材料,本研究采用AFLP和SSR分子标记技术对来自于中国7个省市自治区的15份扁蓿豆种质资源进行遗传多样性的比较分析,结果表明:18对SSR引物扩增出109个多态位点,8个AFLP引物组合扩增出640条带,其中472条多态带.AFLP标记的平均Nei′s遗传多样性指数、Shannon多样性指数和遗传分化系数均高于SSR标记.15份扁蓿豆种质的遗传距离和遗传相似系数与地理类群很接近.AFLP和SSR数据的聚类分析显示:15份扁蓿豆种质分为4大类,但是聚类结果与地理类群不完全相符,主成分结果与聚类结果相似,Mantel 检测表明:AFLP和SSR数据有较高的显著相关性,AFLP和SSR标记能够有效地对扁蓿豆进行遗传多样性分析,其结果为扁蓿豆育种和资源保护具有指导意义.