普通野生稻东乡群体等位酶水平的遗传多样性研究

利用普通野生稻东乡群体苗期幼叶,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对采自异位种质圃内9个小群体的材料进行研究。选取12种酶系统进行等位酶分析,共获得21个等位酶位点。对这21个位点等位基因的统计分析表明：普通野生稻东乡群体多态位点的百分数为P = 23.3%,等位基因平均数为A = 1.166,观察杂合度为Ho = 0.148,预期杂合度     

甜瓜果实性状EST-SSR位点及优异等位变异分析

为发掘甜瓜果实上重要性状的QTL、优异等位变异及其携带优异等位基因的载体材料。利用一般线性模型对192份甜瓜种质的果实表型和41个SSR标记基因型进行关联分析,通过无效等位基因统计相关位点等位变异的表型效应。结果获得显著关联位点12个,其等位变异中,HNM15-158、HNM26-260、HNM45-210和HNM24-143分别是果实单重、可溶性固形物、果实纵径和果实肉厚的增效效应最大的等位基因,对应典型载体材料分别为PI-143215(1)、PI-136192、PI-313970和PI-145594。发掘甜瓜果实性状关联位点优异等位变异不仅可以为甜瓜分子标记辅助育种提供标记信息,还可以促进后续功能基因研究的发展。     

水稻纹枯病抗性关联分析及抗性等位变异发掘

采用苗期微室接种鉴定法,用144个分布于水稻全基因组的多态性标记,利用TASSEL软件GLM (Q)、MLM (Q+K)和MLM (PCA+K) 3种模型对456份水稻材料组成的自然群体进行纹枯病抗性关联分析。结果发现,有13个标记位点至少在两种模型中均被检测到与纹枯病抗性显著关联,单个位点可解释表型变异的1.84%~8.42%;其中10个标记位点位于以往报道的连锁定位的抗纹枯病QTL附近,3个标记位点(RM1036、RM5371和RM7585)是未曾报道的新的抗病相关位点。抗性等位变异RM7585-150对纹枯病发病病级减效效应最大;有259份材料携带抗性等位变异RM5371-129,占供试材料总数的56.8%,只有26份材料携带抗性等位变异RM1036-82,占供试材料总数的5.7%。水稻纹枯病发病病级与其含有的抗性等位变异数量呈极显著的负相关。本研究结果将为水稻抗纹枯病分子标记辅助育种提供理论依据。     

144份甜玉米群体的遗传多样性分析

利用SSR技术对来源于144份甜玉米群体的40个位点进行了分析,共检测出343个等位变异,每对引物检测出4~17个等位变异,平均8.58个。40个位点的多态性信息量PIC值变化范围在0.46~0.90,平均0.76/位点。标记索引指数MI变化范围在2.30~15.19,平均6.80/位点。在33个位点共检测到稀有等位变异70个,在15个位点共检测到特有等位变异16个。在144份材料中,117份材料有稀有等位变异,其中1份材料有8个稀有等位变异;14份材料有特有等位变异,2份材料有2个特有等位变异。聚类分析可初步将144份甜玉米群体划为7个类群,其中最大的Ⅰ群包括89份,第Ⅱ群包括35份。从研究结果得出群体材料的利用价值,对新的群体的合成及杂优模式的建立进行了探讨,为育种者提供新的思路和方法。     

123份水稻重要品种的SSR核心标记指纹分析

利用前期构建的SSR核心引物的指纹图谱为基础,从中选出123份具有代表性的水稻品种进行品种的特异性及稳定性分析,并据此判定新增核心标记的应用价值。聚类分析结果表明,24对引物共检测到138个等位基因,其中等位位点上只存在一个品种有12个,能特定区分粳稻和籼稻类群水稻品种的等位位点的有21个;按遗传相似系数为0.96的划分标准,所有的品种都具备特异性;以等位位点的纯合性为指标,117份品种具有稳定的遗传基础;在杂交种与其父母本的遗传位点匹配试验中,16份随机配组的杂交组合中含有1~3个不匹配的遗传位点,而且这些位点和6份品种的杂合位点一起,多集中于RM289、RM7492、RM6487和RM583等4个标记中,它们是品种遗传不稳定的分子基础。表明24对核心引物能较好的鉴别123份水稻品种,123份品种中含有可重复发生的不稳定遗传位点。     

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。     

贵州野生匍匐剪股颖POD等位酶位点遗传变异分析

试验旨在揭示材料间的亲缘关系,从而为促进中国野生草坪草种质资源的收集、保存、以及核心种质资源的构建等具有重要意义,同时也为品种选育过程中亲本选配、后代遗传变异程度及杂种优势水平的预测提供预见性的指导。试验以国外匍匐剪股颖品种KROMI为对照,对贵州三大地区的18份野生匍匐剪股颖材料POD等位酶住点遗传变异进行分析,共检测到两个POD等住酶位点Pod-1、Pod-2。其中Pod-1有八条酶带,迁移率（RF）分别为0．031、0．046、0．065、0．088、0．111、0．131、0．163、0．183;Pod-2有四条酶带,迁移率（RF）分别为0．644、0．667、0．699、0．752;根据POD等位酶基因型分析结果,Pod-1位点等位酶四级结构为二聚体,Pod-2酶位点为单聚体。Pod-1位点合Pod-1a、Pod-1b、Pod-1c、Pod-1d四个等位基因,其中Pod-1a、Pod-1b、Pod-1c在材料中出现频率最高,为主导基因;Pod-2位点合Pod-2a、Pod-2b、Pod-2c、Pod-2d四个等位基因,其中Pod-2c出现频率最高,为Pod-2住点主导基因。根据试验结果,可将供试材料分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四大类。     

糯玉米自交系SSR标记遗传多样性及群体遗传结构分析

为了解糯玉米种质的遗传基础,利用29对SSR标记对87份糯玉米自交系进行遗传多样性分析,共检测出180个等位变异,平均每个位点6个等位变异,多态性信息含量变幅为0.308～0.915,平均为0.572。材料间遗传相似系数为0.49～0.93,平均为0.66。通过聚类分析UPGMA (unweighted pair-group method with arithmetic means)方法在遗传相似系数0.64处将87份糯玉米自交系划分为4个类群,分别包含9、66、10和2份材料。此外,利用Structure群体遗传结构分析也将87份糯玉米自交系分为4个类群,分别包含24、25、19和19份材料;进一步分析表明,供试群体中大部分糯玉米自交系的遗传变异较单一。本研究为糯玉米新品种选育和遗传进化分析提供了种质基础和理论依据。     

小麦果聚糖合成酶基因6-SFT-D多态性及其与6-SFT-A2的累加效应

小麦6-SFT是果聚糖合成的关键酶基因。以23份六倍体普通小麦(AABBDD)、5份D基因组材料(DD)为多样性代表群体材料,通过测序分析小麦6-SFT-D基因的序列多态性,根据多态性开发6-SFT-D基因的功能标记,分析由154份六倍体普通小麦构成的自然群体的6-SFT-D基因单倍型(haplotype)与表型性状的关联特性和基因累加效应。在28份多样性代表群体中,共检测到6-SFT-D基因的4个多态性位点,均为单核苷酸多态性(SNP)位点,构成3种6-SFT-D基因单倍型;而在自然群体中只检测到6-SFT-D的两种单倍型。根据6-SFT-D基因2850 bp位点的T/C变异开发等位变异特异PCR标记。关联分析表明,6-SFT-D单倍型分别与灌溉条件下的千粒重和穗长显著关联,单倍型Hap I是提高千粒重的优异等位变异;在雨养和灌溉条件下,同时具有6-SFT-D与6-SFT-A2优异等位变异小麦材料的千粒重显著高于其他基因型材料,说明6-SFT-D和6-SFT-A2优异等位变异对于提高千粒重表现累加效应。     

基于SSR标记的重庆市水稻区试新组合的遗传多样性研究

利用SSR标记对22份水稻组合（其中包括21份参加重庆区域试验的新组合和一份对照材料）进行了遗传多样性研究。结果表明,19对SSR引物共检测出44个等位变异,平均每个位点有2.3个等位变异;供试材料间最大遗传距离为0.47,最小为0.09;聚类分析显示,在遗传距离为0.34处,供试材料可分为3个组,其中第I组有18个组合,第Ⅱ组有3个组合,第Ⅲ组只有1个组合。遗传多样性分析表明,虽然大多数新组合与对照品种有较大差异,水稻遗传改良也取得了一定进展,但总体上遗传背景相似性较高、多样性不够丰富,有待加强新的基因资源鉴定利用及育种材料创制。     

以关联分析发掘小麦整穗发芽抗性基因分子标记

利用分布于小麦全基因组的181对分子标记,分析264份自然群体的基因型,采用TASSLE软件的GLM和MLM模型检测与整穗发芽抗性紧密关联的标记位点,发掘相关位点内的优异等位变异。在2012年和2013年室内整穗发芽率、2013年田间自然降雨整穗发芽率3个环境中,共关联到20个显著位点(P<0.05),分布于小麦染色体1AS、2DS、3AS、3BL、4AL、5AS、5BL、6BS、6DS、7AL和7BL上。分别位于2DS和7BL上的分子标记gwm102和barc340同时在3个环境下关联到,属于稳定的抗性位点; 另有6个标记位点同时在2个环境下关联到; 其余12个标记位点仅在1个环境下关联到。位于7BL上的barc340标记位点为一新报道位点。从重复关联的8个标记位点内共检测出10种优异等位变异。barc28-229bp和barc28-217bp对提高整穗发芽抗性效应最显著,主要分布在地方品种中(如遂宁坨坨麦等),而gwm102-142bp和barc186-199bp效应虽然相对较小,但多分布在推广品种中(如扬麦158等),有利于穗发芽抗性分子育种的直接应用。     

用SSR标记分析1949—2005年华南地区常规籼稻主栽品种遗传多样性及变化趋势

利用均匀分布于水稻基因组的300个SSR标记对95个华南地区不同年代常规籼稻主栽品种进行分析,研究该地区常规稻品种的遗传多样性及其变化趋势。检测到236个SSR标记有多态性,共获得776个等位基因,每个位点等位基因2~12个,平均3.29个,共有206个位点的等位基因数介于2~4个,占全部多态性位点的87.3%。多态性标记位点的PIC值平均为0.42,变化范围为0.041~0.790。不同染色体的位点多态性差异显著,其中第10染色体的位点平均等位基因数最多,PIC值最高,而第5染色体的位点平均等位基因数最少,PIC值最低;6个年代中,50~70年代育成品种包含等位基因数呈显著的上升趋势,70年代达最高值2.83,随后逐渐下降。分子方差分析(AMOVA)结果显示不同年代间遗传变异仅占总体变异的3.77%,但仍达极显著水平(P0.001)。不同年代育成品种的遗传距离(GD)呈下降趋势。聚类分析结果显示,在遗传相似系数(GS)为0.685处可将品种区分为5大类,表明华南地区各时期的常规稻品种遗传改良都是围绕少数骨干亲本进行的。试验结果显示,华南地区籼稻品种的遗传多样性狭窄且随年代而变化,70年代以后呈下降趋势,在今后的育种中应扩大亲本选材范围、拓宽育种亲本的遗传基础以提高育成品种的遗传多样性。     

春化、光周期和矮秆基因在不同国家小麦品种中的分布及其效应

为促进国外种质资源在我国的有效利用,将14个国家的100份代表性小麦品种在国内的8个代表性地点种植,调查抽穗期、成熟期和株高,并以4个春化基因(Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B3)、1个光周期基因(Ppd-D1a)及2个矮秆基因(Rht-B1b和Rht-D1b)的分子标记检测所有品种的基因型。春化基因Vrn-A1a、Vrn-B1、Vrn-D1和vrn-A1+vrn-B1+ vrn-D1的分布频率分别为8.0%、21.0%、21.0%和64.0%;显性等位变异Vrn-A1a、Vrn-B1和Vrn-D1主要存在于来自中国春麦区及意大利、印度、加拿大、墨西哥和澳大利亚的品种中,这些品种一般为春性类型;春化位点均为隐性等位变异或vrn-A1+vrn-D1+Vrn-B1的品种主要分布在中国冬麦区、美国冬麦区、俄罗斯冬麦区,以及英国、法国、德国、罗马尼亚、土耳其和匈牙利,这些地区的小麦均为冬性类型。秋播时,供试品种均能正常抽穗,且携带春化显性变异的材料较隐性类型抽穗早,显性等位变异表现加性效应,4个春化位点均为隐性变异的一些欧美材料因抽穗太晚在杨凌和成都不能正常成熟;而春播时,显性等位变异基因型抽穗的频率高,隐性等位变异基因型基本不能抽穗。光周期不敏感基因Ppd-D1a的分布频率为68.0%,主要分布在中国、法国、罗马尼亚、俄罗斯、墨西哥、澳大利亚和印度,而光周期敏感等位变异Ppd-D1b主要分布在英国、德国、匈牙利和加拿大等中高纬度地区;携带Ppd-D1a的品种较携带Ppd-D1b的品种抽穗早,大多数Ppd-D1a品种在长日照和短日照条件下均能成熟,大部分Ppd-D1b品种在短日照条件下不能成熟。Rht-B1b和Rht-D1b基因的分布频率分别为43.0%和35.0%,其中Rht-B1b主要分布于美国、罗马尼亚、土耳其、意大利、墨西哥和澳大利亚,Rht-D1b主要分布于中国、德国、英国、意大利和印度。一般来说,一个国家的品种携带Rht-B1b或Rht-D1b之一,而这2个基因在高纬度地区分布频率较低。Rht-B1b、Rht-D1b和Ppd-D1a的降秆作用均达显著水平,Rht-B1b和Rht-D1b的加性效应突出。     

东北地区水稻种质资源遗传多样性分析

以能够代表东北地区水稻当前育种动态的区域试验品种(系)为试材,利用SSR标记分析了东北稻区水稻种质资源地区问和品种间的遗传多样性差异以及亲缘关系.结果表明,东北稻区整体的遗传多样性狭窄,明显低于国内其他稻区水平.在103个多态性位点上共检测到303个等位基因,平均每个位点只有2.94个,并且等位基因分布也极不均匀.不同染色体问的遗传多样性分析结果表明,Chr.6、Chr.9、Chr.11三条染色体的多态性位点分布较均匀且多态性信息含量也较多,整体遗传多样性丰富程度高于其他染色体.结果还发现,三个省份中黑龙江地区的品种整体纯合程度最高的,吉林次之,辽宁最低.东北三省水稻遗传多样丰富程度排序是:黑龙江>吉林>辽宁.通过遗传聚类分析显示,吉林与黑龙江的整体亲缘关系较近,相对地与辽宁较远.     

六种新疆特色梨果的转录组分析

梨是新疆地区栽培面积和产量较大、品种资源丰富的一类特色果树,具有重要的产业地位。为促进新疆特色梨从传统育种向现代育种方式发展,迫切需要开展功能基因的挖掘。本研究以轮台句句梨、南果梨、香梨、鸭梨、圆黄、红茄等6种新疆特色梨果为材料,进行了无参转录组学分析,获得1021868070条高质量Clean read数据,总碱基数为152530521446 bp。Clean read经De novo组装后获得78827条Unigene。采用六大公共数据库作同源比对,注释到50542个Unigene。对Unigene作GO和KEGG功能分类,获得49个功能群和130个通路,确定了绿原酸合成途径的部分候选基因,并检测到17416个SSR位点。本研究为新疆特色梨果功能成分绿原酸合成分子机理研究和遗传多样性分析提供了科学依据。     

我国黄淮和南方主要大豆育成品种家族产量和品质优异等位变异在系谱中遗传的研究

以往研究育成品种间的遗传关系只能通过系谱追踪进行一般性分析, 分子标记的发掘则提供了在位点及其等位变异基础上分析育成品种间遗传关系的手段。本研究在黄淮和南方190份大豆育成品种的85个SSR标记与农艺性状关联分析基础上, 将其中163份品种按系谱祖先归为58-161、徐豆1号、齐黄1号、南农493-1、南农1138-2五个家族, 对产量和品质性状进行优异等位变异在系谱中传承情况的分析。所涉及的最佳位点, 产量9个、百粒重3个、蛋白质含量2个、脂肪含量4个, 总解释率分别为91%、36%、13%和31%。每位点考查2个最优等位变异, 家族系谱祖先具有各自的优异等位变异, 随着育种轮次的增加在后育成品种中有丢失; 在系谱祖先基础上新品种衍生过程中吸纳其他亲本, 5个家族趋向共有大部分优异等位变异, 但频率分布不同。5个家族的品种所含有产量最多优异等位变异数未达饱和, 9个位点中最高含7个优异等位变异, 平均每个品种2.23个, 产量有进一步改良潜力。供试条件下高产品种平均产量是低产的2.36倍, 平均优异等位变异数是低产的4.17倍, 高、低产品种优异等位变异构成差异明显, 但高产品种间优异等位变异构成并不相同。也有的品种高产而优异等位变异数并不多, 有的品种优异等位变异较多但产量并不高。大豆育种不断从不同亲本中累积目标性状优异等位变异, 同时有些也在丢失, 应重视保存过时品种的优异等位变异, 以备后用。     

SSR荧光标记和银染技术的比较分析

应用多重PCR简单重复序列（SSR）荧光标记分析技术和常规的SSR银染技术，对北方冬麦区451份材料（中国小麦初选核心种质的一部分）进行分析，用相同材料和引物，对这两种方法的检测效果进行评价。用24对引物扩增，银染法共检测出235个等位变异，每个位点检测到的等位变异为3～20，平均为9.8个，多态性信息指数PIC为0.22～0.93     

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。     

Genetic variation within and between two cultivars of red clover (Trifolium pratense L.): Comparisons of morphological,isozyme, and RAPD markers

Summary Morphological, isozyme and random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to estimate genetic variation within and between cultivars of red clover (Trifolium pratense L.), an important temperate forage legume. Two cultivars of red clover, Essi from Europe and Ottawa from Canada, were evaluated. Six monogenic morphological characters were observed for 80 plants from each of these two cultivars. All six morphological loci were polymorphic in the cultivar Essi whereas only four loci were polymorphic in the cultivar Ottawa. Forty plants from each cultivar were assayed for isozyme markers. A total of 21 enzyme-coding loci with 43 alleles was detected using twelve enzyme systems. Thirteen and nine of these loci were polymorphic in Essi and Ottawa, respectively. The mean number of alleles per locus was 1.81 in Essi and 1.67 in Ottawa. Seventeen random 10-mer primers were screened for RAPD markers. Nine primers which gave clear and consistent amplified products were used to assay 20 individuals from each cultivar. Each primer gave from 7 to 20 amplified bands with an average of 14.8 bands per primer. One hundred and eight of 116 putative loci were polymorphic in Essi and 90 of 98 loci were polymorphic in Ottawa. High within-cultivar variation was observed in both cultivars using both isozyme and RAPD markers. This high polymorphism makes these markers useful for germplasm characterization and genetic studies in red clover.     

甘蔗(Saccharum species hybrid)种质资源褐锈病和黄锈病抗性位点分子检测

开展种质资源抗锈病分子检测,对甘蔗筛选抗性资源和抗锈病育种具有重要意义。本研究利用已报道的褐锈病抗性位点Bru1和黄锈病抗性位点G1对中国甘蔗育种中的亲本资源和创新材料进行分析。在164份材料中共检测到‘粤糖07-913’、‘桂糖02-281’、‘赣南05-352’等23份带有Bru1抗性标记的材料,占参试材料的14%。在180份材料中共检测到‘粤糖96-86’、‘桂糖03-8’、‘赣南81-1035’等10份带有黄锈病抗性位点G1的材料,占参试材料的5.56%。‘粤糖96-86’、‘ROC16’、‘ROC22’等6份材料同时带有Bru1和G1位点,可能兼具褐锈病和黄锈病两种抗性。本研究结果可为选择优异抗锈病基因资源,开展杂交育种提供科学依据。