基于SSR标记构建燕山板栗核心种质

探讨分子水平构建燕山板栗核心种质的适宜方法,以利于燕山种质的保存、保护和研究利用.基于SSR标记,采用非加权算数平均聚类(UPGMA)法对燕山地区10个市(县)的161份板栗种质进行多次聚类抽样分析,比较使用3种遗传相似系数(SM系数、Dice系数和Jaccard系数)和2种取样方法(随机取样法和位点优先取样法)相组合确定的不同样本群的有效等位基因数(Ne)、Nei′s多样性指数(H)和Shannon′s信息指数(I)的大小,确定构建燕山板栗核心种质的适宜方法;再分别对核心种质与原种质、核心种质与保留种质的遗传多样性指标进行t检验,以评价核心种质的代表性;通过绘制主坐标分布图观察核心种质和原种质的分布情况,并结合表型特征对构建的核心种质进行确认.结果表明:应用位点优先取样法取得的样本群比随机取样法具有更高的Ne、H和I,应用SM系数取得的样本群,其遗传多样性指标要优于Dice系数和Jaccard系数,综合利用位点优先取样法和SM系数筛选了46份燕山板栗核心种质,保留了原种质28.57％的样品,Ne、H和I分别为1.5317,0.3218和0.4910.t检验表明,核心种质的遗传多样性指标显著大于原种质,经主坐标分析和表型特征确认,核心种质在原种质的主坐标图中分布均匀,能够较全面地代表整个板栗种质资源的遗传多样性.采用位点优先取样法和SM相似性系数进行多次聚类,是构建燕山板栗核心种质较适宜的方法,构建的容量为46份的板栗核心种质,能充分代表原种质的遗传多样性.     

粤东地区橄榄种质资源遗传多样性的ISSR分析

该研究在于分析粤东地区橄榄种质资源的遗传多样性,从而为橄榄的保护和研究提供依据。利用ISSR分子标记对64份橄榄种质进行遗传多样性分析。共扩增得到128条谱带,其中多态性条带99条,多态性比率为77.34%。平均观察等位基因数为1.7734±0.4203、有效等位基因数1.4823±0.3888、Nei’s基因多样性0.2746±0.1975、Shannon’s信息指数0.4072±0.2721。64份种质的遗传相似性系数范围是0.5714~0.9379,平均遗传相似性系数为0.7793。聚类分析将64份种质分为5个类群,主坐标分析也将其分为5个类群。由结果可知,该地区橄榄种质总体遗传多样性水平较低,同时分子聚类分析结果与供试材料来源地无关。     

葡萄种质资源亲缘关系的SSR分析

对供试材料进行亲缘关系分析,为葡萄分类、种质鉴定和育种提供重要依据。利用SSR标记对新疆44个相对适宜制干葡萄品种（系）材料进行了遗传多样性分析。从52对SSR引物中筛选出8对用于葡萄的SSR扩增,共扩增出190条带,均为多态性条带,多态性百分率为100%。多态性信息含量指数(PIC)变幅为0.6868~0.9640,平均为0.9084。根据SSR扩增结果,Jaccard相似性系数分析表明44份葡萄材料的遗传相似系数的变异范围为0.63~0.92,平均遗传相似系数为0.775。UPGMA聚类分析表明,在遗传相似系数0.654处,可将44份供试材料分为5个类群：第1类包括‘奥迪亚无核’、‘赫什无核’等22份葡萄;第2类包括‘无核白鸡心’、‘葡萄园皇后’等7份葡萄;第3类包括‘美丽无核’、‘艾麦纳’等5份葡萄;第4类包括‘黎明无核’、‘红脸无核’等6份葡萄;第5类包括‘白香蕉’、‘波尔莱特’等4份葡萄。SSR标记能比较准确地检测基因型之间的遗传背景与遗传关系,其中亲缘关系较远的不同类群间及亚类间的种质资源可作为杂交育种的亲本。     

苦荬菜种质资源SRAP遗传多样性与亲缘关系分析

本研究利用SRAP分子标记技术研究30份苦荬菜(Ixeris polycephala)间遗传关系和遗传多样性,从209对引物组合里筛选出32对条带清晰,多态性好的引物组合。扩增总条带数430条,多样性条带381条,多态性百分率88.60%;栽培驯化新品系平均遗传相似系数0.837,苦荬菜品种平均遗传相似性系数为0.805,POPGENE分析得知基因多样性指数变幅0.128 3~0.260 3,Shannon指数变幅0.189 8~0.394 3,其中栽培驯化新品系多态性条带、基因多样性指数、Shannon指数要略高于苦荬菜品种,说明栽培驯化新品系与苦荬菜品种有一定的相似性,其遗传多样性水平要略高于苦荬菜品种;UPMGA聚类分析将30份苦荬菜划分为6个类群,6个苦荬菜品种与18个栽培驯化新品系划分在第I类群,野生种被划分在其余5个类群中,聚类分析与主成分分析结果相对一致。基于SRAP标记分析不同类型间苦荬菜遗传关系,为牧草新品种选育优良杂交组合提供重要的理论依据。     

俄罗斯马铃薯种质资源遗传多样性的SSR分析

俄罗斯马铃薯种质资源具有综合抗性强的特点。尤其适合东北三省及内蒙古东部地区种植。为了丰富中国马铃薯品种改良的基因资源,本试验选取54份俄罗斯血缘的马铃薯品种,利用SSR分子标记技术对其遗传多样性进行分析,从DNA分子水平上明确各品种间的遗传差异。本试验从50对SSR引物中筛选出14对多态性好,目的条带清晰的引物,对供试的54份品种进行PCR扩增,共扩增出229个多态性条带,多态性条带百分率到达92.7%。扩增片段在100~1 500 bp。其中引物STM0030可以将供试的54个品种全部区分开。遗传相似性系数的变幅为0.52~0.99,平均为0.68。经聚类分析,在遗传相似性系数0.756处,将供试品种分为10类,从分子水平上揭示了各供试品种间的亲缘关系。     

青藏高原老芒麦种质遗传多样性的SSR分析

利用SSR标记技术对来自青藏高原的52份老芒麦（Elymus sibiricus L）材料的遗传变异及亲缘关系进行了研究。18对SSR引物共扩增出236条清晰的条带,其中多态性条带204条,多态性位点率（PPB）为86.44%,每对引物扩增出7~20条带纹,平均为13.1条,多态性信息（PIC）含量为0.267~0.471之间,平均为0.35,SSR标记效率（MI）为3.98;材料间的遗传相似系数（GS）为0.622到0.895之间,平均GS值为0.766,52份种质的Nei’s 遗传多样性指数（He）为0.3286,Shannon指数（Ho）为0.4851,表明供试材料之间差异明显,具有较为丰富的遗传多样性。根据研究结果进行聚类分析,可将52份老芒麦材料分成5大类,具有相同地理来源或相似生境的材料趋向于聚为一类。     

马铃薯种质资源遗传多样性分析及杂交子代SRAP鉴定

探讨马铃薯种质资源的遗传多样性并准确鉴定马铃薯杂交子代身份的真实性是马铃薯分子育种工作研究的重要内容。本研究基于SRAP分子标记分析54份马铃薯种质资源遗传多样性,并对"青薯7号(♀)"×"陇薯3号(♂)"杂交组合的50个杂种F1单株进行分子鉴定。结果表明:(1)从88对引物组合中筛选出12对主带清晰、条带丰富、多态性好的引物组合,对54份马铃薯种质资源的遗传多样性进行分析;共扩增出谱带215条,其中多态性条带180条,多态性比率为83.72%,多态性较高。(2)通过UPGMA法对54份马铃薯种质材料聚类分析显示,54份供试材料品种间遗传相似系数为0.55~0.83,平均为0.61;在遗传相似性系数0.645 6处,可将54份种质资源分为6大类群,包括5个复合组和1个独立类;54份马铃薯种质材料物种水平多样性条带百分率(PPB)为83.72%、Shannon多样性信息指数(I)为0.502 8±0.185 7、Nei's基因多样度指数(H)为0.335 5±0.148 1、平均每个位点上的观察等位基因数(Na)为1.990 7±0.096 2、平均每个位点的有效等位基因数(Ne)为1.565 1±0.323 2。这些结果说明,供试马铃薯品种间的遗传多样性相对丰富,遗传差异较大。(3)应用两个亲本之间17对具有父本特征条带的SRAP引物对"青薯7号(♀)"×"陇薯3号(♂)"杂交组合的50个杂种F1代进行子代真实性分子鉴定,初步判定所有杂种F1均为真实的杂交种。本研究结果可为马铃薯亲本的筛选及杂交子代早期鉴定提供理论数据和技术参考。     

118份甘蔗种质资源遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP标记技术,对来自中国、澳大利亚、美国、菲律宾、巴西和法国的118份甘蔗种质进行遗传多样性分析。采用10对引物组合共扩增出1310条谱带,其中多态性条带为1195条,多态性条带比率为91.2%。118份种质间的相似性系数在0.583~0.929之间,平均为0.750,多态信息量为0.2332,每个位点的有效等位基因数为1.3789。结果显示在相似性系数0.69处切割时,可划分为2个类群,第I类群包括粤糖00-236、云蔗04-622和SP80-1816;第II类群有115份种质,在相似性系数0.74处切割时,可将第II类群划分为5个亚群。各国甘蔗种质亲缘关系较近,其中美国种质遗传多样性相对较丰富。     

15份葡萄种质遗传多样性的SSR分析

本研究利用SSR标记对15份葡萄种质进行了遗传多样性分析。从30对SSR引物中筛选出11对多态性引物,共扩增出107条带。每对引物可检测到等位位点数为4～22,多态率为75%～100%。根据SSR扩增结果,利用NTSYSpc2.10e软件进行Jaccard相似性系数分析,15份葡萄种质的遗传相似系数在0.20～0.98,平均遗传相似系数为0.398。UPGMA聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.29处,15份葡萄材料可分为2大类群。第一类包含7份山葡萄资源,2个山欧杂交品种,第二类包含3个欧亚种品种、2个欧美杂种品种和1个美洲杂种品种。由此可见,山葡萄与欧亚种、美洲杂种的亲缘关系较远,欧亚种与美洲种之间亲缘关系较近。此外,引物Vmc9a2.1、VMC4F3、VMC4A1、Scu14vv分别在欧亚种‘无核白’、‘山葡萄雄株’(雄1-2,雄1-3)、山葡萄‘左山二’、山葡萄‘双丰’扩增出一条特性条带,这为利用SSR标记鉴定葡萄品种或品系提供了基础数据。     

乌桕种质资源分子标记评价及核心种质初步构建

本研究应用SRAP标记技术,利用10对高效多态性标记对128份乌桕种质资源的遗传多样性进行分析,再根据逐步聚类和随机取样2种方法进行组内个体选择,构建了包含有17份种质的初级核心种质库,结果显示128份乌桕种质资源变异丰富,多态性较高,构建的核心种质保留了13%的初始种质,比较核心种质和初始种质遗传多样性保留率(多态性位点83.95%,观测等位基因数92.17%,有效等位基因数101.79%,Nei's遗传多样性指数104.52%,Shannon's信息指数102.09%)符合核心种质的要求,表明本研究所构建的核心种质很好的保留了原始种质的遗传多样性。     

甘蔗杂交品种初级核心种质取样策略

以国家甘蔗种质资源圃中1 202份甘蔗杂交品种为材料,根据23个数量和质量性状,从分组原则、组内取样比例、组内取样方法3个层次探讨构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳取样策略,共形成26种取样策略;同时设10个总体取样量梯度,确定最佳的总体取样量。分组原则以原产地、种植区域、总体聚类进行分组及不分组的大随机;组内取样比例按组内个体数量的简单比例(P)、平方根比例(S)、对数比例(L)和多样性比例(G)确定;组内取样方法采用聚类(C)和随机(R) 2种方法;10个总体取样量梯度为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。应用变异系数、遗传多样性指数、表型保留比例、表型频率方差、表型方差等5个参数来检验各取样策略的优劣。结果表明,聚类取样优于随机取样;总体聚类分组优于其他分组;在聚类取样中,平方根比例最好,在随机取样中,多样性比例最好;根据取样策略及总体取样量的分析结果最终确认按10%总体取样量,以总体聚类分组、按对数比例在组内聚类取样为构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳策略组合,其遗传多样性明显高于总资源库。在此初级核心种质的基础上,加入极值材料和取样极易丢失表型性状的材料共计136份组成最终初级核心种质,占总资源的11.31%。     

甘蔗杂交品种初级核心种质取样策略

以国家甘蔗种质资源圃中1 202份甘蔗杂交品种为材料,根据23个数量和质量性状,从分组原则、组内取样比例、组内取样方法3个层次探讨构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳取样策略,共形成26种取样策略;同时设10个总体取样量梯度,确定最佳的总体取样量。分组原则以原产地、种植区域、总体聚类进行分组及不分组的大随机;组内取样比例按组内个体数量的简单比例(P)、平方根比例(S)、对数比例(L)和多样性比例(G)确定;组内取样方法采用聚类(C)和随机(R) 2种方法;10个总体取样量梯度为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。应用变异系数、遗传多样性指数、表型保留比例、表型频率方差、表型方差等5个参数来检验各取样策略的优劣。结果表明,聚类取样优于随机取样;总体聚类分组优于其他分组;在聚类取样中,平方根比例最好,在随机取样中,多样性比例最好;根据取样策略及总体取样量的分析结果最终确认按10%总体取样量,以总体聚类分组、按对数比例在组内聚类取样为构建甘蔗杂交品种初级核心种质的最佳策略组合,其遗传多样性明显高于总资源库。在此初级核心种质的基础上,加入极值材料和取样极易丢失表型性状的材料共计136份组成最终初级核心种质,占总资源的11.31%。     

中国花生小核心种质与ICRISAT微核心种质的SSR遗传多样性比较

明确花生种质资源的遗传多样性和分布规律,对于发掘优良种质资源,选配优良亲本,拓宽育成品种的遗传基础具有重要意义。核心种质为种质资源的研究、评价和鉴定带来了方便。本研究从206对SSR引物中筛选26对引物对我国花生小核心种质和ICRISAT微核心种质共466份资源进行了遗传多样性分析,相似系数为0.49～0.99,鉴定出遗传差异最大的种质L2刚果(中国花生资源)与ICG12625(ICRISAT资源),相似系数为0.49。分析结果表明,多粒型花生的多态性信息量(0.761)和遗传多样性指数(0.97～1.11)均最大(平均相似系数最小,0.73～0.76),其次是普通型花生。中国花生种质资源与ICRISAT资源存在较大差异,尤其是ICRISAT的赤道型材料ICG12625,与中国花生资源的差异最大。相似系数和遗传多样性指数的分析结果均表明,我国花生种质资源的遗传多样性比ICRISAT资源丰富。     

黄麻核心种质的遴选

遴选黄麻核心种质可为黄麻种质创新及新品种选育奠定基础。本研究以300份黄麻种质资源为基础,基于SSR分子标记和农艺性状考察,结合地理来源构建核心种质。结果表明,11个农艺性状变异系数变幅在13.06%～84.87%,表现出丰富的遗传多样性。按农艺性状聚类分析可划分为8个类群,按分子标记聚类可划分为10个类群。结合2个聚类分析、地理位置并按比例取样,建立一个由108份品种(系)组成的预选核心种质。采用44对SSR引物对其进行遗传差异分析,在遗传相似系数为0.65时,可把108份品种(系)分成圆果种和长果种两大类。根据遗传差异分析,剔除遗传相似系数大于或等于0.85的遗传冗余,获得84份品种(系)的核心种质,其中圆果种60份和长果种24份。比较84份核心种质与300份种质的农艺性状变异系数及Shannon-Wiener指数发现,两者之间相差不大,表明遴选的84份核心种质可以最大限度代表300份黄麻种质资源的遗传多样性加以利用和保存。     

青麻叶大白菜种质资源遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术,对42份青麻叶大白菜品系间的遗传多样性与亲缘关系进行分析。5对引物组合在42份品系中共获得124条带,其中多态性条带89条,多态性比例为71.8%。计算42份品系间的相似系数范围为0.469~0.977,平均0.707。聚类结果可划分为4组,第一组大部分来源天津市津南区和塘沽地区;第二组基本上都来自津南区;第三组大多来源天津西青区;第四组来源于天津各个地区及河北省。聚类结果与材料的来源地有一定的相关性,较好地反映了42份青麻叶大白菜品系间的遗传背景及亲缘关系。     

应用SRAP标记分析黑芝麻核心种质遗传多样性

利用SRAP分子标记技术对中国芝麻资源核心收集品中的黑芝麻种质进行遗传多样性分析。结果表明,13对引物组合对100份黑芝麻核心种质共扩增出稳定清晰的条带182条,其中多态性条带126条,占69.2%,每对引物组合的条带数和多态性带数分别为14.0个和9.7个;供试材料间成对遗传相似系数介于0.469~0.986,平均为0.726,通过UPGMA法,在遗传相似系数为0.68处可将供试材料聚为5个类群,表明黑芝麻核心种质具有较丰富的遗传多样性,聚类结果与地理分布没有明显的关系;遗传多样性指数是南方黑芝麻核心种质(0.3557)＞中部种质(0.3415)＞北方种质(0.2986)。本研究结果较全面反映了中国保存的黑芝麻种质资源遗传多样性特点,为我国黑芝麻资源进一步考察收集和引进,以及优异黑芝麻基因资源挖掘和育种利用提供了理论依据。     

西南横断山区野生狗牙根遗传多样性的RAMP分析

采用RAMP标记技术,分析了西南横断山区25份野生狗牙根材料的遗传多样性。结果表明,被测材料间RAMP标记多态性较高。10个引物组合扩增出的56条带中,39条具多态性,PPB为69.64%。每个引物组合可扩增出2~6条多态性带,平均3.9条。RAMP标记遗传相似性系数(GS)变化范围为0.6667~0.9474,平均值为0.8129。RAMP标记可将所有25份狗牙根材料区分开,供试材料可以明显的划分为4大类。聚类结果与材料的地理分布有一定关系。据此认为,西南横断山区野生狗牙根种质资源在分子水平确实存在较大的遗传差异,RAMP是评价狗牙根遗传多样性的有效方法。     

Genetic diversity within spelta and macha wheats based on RAPD analysis

Genetic diversity in a crop species is basic to improvement of the species and can be estimated at the molecular level. The objective of this study was to estimate genetic diversity within and between spelta and macha wheats. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis was conducted on 69 spelta and 32 macha wheat accessions. The classification of spelta and macha accessions, based on Jaccard genetic similarity coefficients for RAPD markers, was consistent with their geographic origin. The results indicated that the germplasm of macha wheat was more diverse than that of spelta wheat. In the dendrogram of macha wheat, four spelta-like accessions grouped together, separate from the remaining macha accessions, suggesting that these accessions were misclassified. In addition, accessions with identical RAPD patterns were found, indicating that these accessions were probably duplicated. Thus RAPD analysis can be used to estimate genetic diversity and identify duplicate accessions in wheat germplasm collections. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

裸燕麦种质资源AFLP标记遗传多样性分析

用20对AFLP引物组合对281份栽培裸燕麦(Avena nuda)进行遗传多样性分析,共得到1137条带,其中260条为多态性带,引物的平均多态性百分率为22.96%,平均多样性信息指数(PIC)为0.0326.以地理来源分组,不同来源的组群Simpson指数在1.235～1.495之间,Shannon指数范围为0.1558～0.4437,组群内变异贡献率为83.45%,组群间变异占16.55%.组群大小与多态性位点数、组群内变异贡献率、Simpson指数及Shannon指数显著相关.内蒙古和山西资源多样性丰富,东北地区资源独特,西部地区资源遗传结构单一,东欧组群与中国内蒙古组群遗传关系最近.国内组群的遗传多样性水平高于国外组群.地方品种与育成品种相比,组群内变异贡献率较高.建议在遗传多样性丰富地区进一步收集裸燕麦资源,并加强对材料少、代表性较差的地区,如中国西北和西南地区的裸燕麦地方品种的收集,以丰富我国的裸燕麦基因源.