四川部分晾晒烟种质遗传关系的SRAP分析

对25份四川地方性晾晒烟材料、1份黄花烟和1份普通烤烟材料进行了SRAP分析。共检测到3 368条扩增带, 其中特异性条带为998条, 平均多态检出率为29.6%。27个应试材料间遗传相似系数在0.26~0.97间, 平均为0.62, 表现出明显的遗传差异;其中黄花烟、烤烟和晾晒烟3个栽培类型间遗传相似系数为0.38~0.78;在25份晾晒烟品种间遗传相似性较高为0.75~0.97, 显示出种内的遗传基础相对比较狭窄, 但苍龙毛烟与其他供试材料有较大的遗传差异。经聚类分析, 可将黄花烟、烤烟和晾晒烟品种划分为3个栽培类别, 反映出栽培类型间的遗传差异;进一步将25份晾晒烟材料分为3个亚类和2个单一品种的个类;但按传统方法命名的多个毛烟品种和柳烟品种未被明显地分别聚为两类。SRAP标记技术能高效揭示亲缘关系很近的晾晒烟种质资源的遗传背景和亲缘关系。     

应用IMP标记分析30份烟草品种的遗传关系

MITE (miniature inverted repeat transposable element)是植物中存在的高重复的一类转座元件。基于邻近MITE扩增多态设计的分子标记称为IMP标记(inter MITE polymorphisms)。从133个IMP引物中筛选出32个稳定多态的引物, 并以30个烟草品种为材料, 获得185个多态条带, 平均每对引物检测多态条带5.78个。聚类分析显示, 参试品种间遗传距离的变化范围为0.02~0.81、平均为0.33。30份烟草品种可分为3类, 晒烟、香料烟、北方烤烟品种等属I类; 第II类主要是美国NC系列品种、Coker系列品种和云烟系列烤烟品种; 第III类为两个白肋烟品种。结果表明, IMP标记能够在烟草中扩增并获得品种间多态信息, 可用于品种间的遗传关系分析, 这为烟草的遗传研究及分子辅助育种奠定基础。同时, 聚类结果显示, 30个栽培烟草品种之间亲缘关系较近, 丰富烟草种质资源应是今后育种的方向之一。     

抗黑胫病地方烟草品种遗传多样性分析与评价

为了拓宽黑胫病抗性育种亲本材料的遗传背景以及充分发掘和利用地方品种的抗病基因资源,本研究利用筛选获得的25对SSR引物对35份抗黑胫病地方烟草品种进行了亲缘关系聚类分析和遗传多样性分析。结果表明:(1) 25对SSR引物共检测到85个多态性位点,聚类分析结果表明35份地方烟草品种的遗传相似性系数分布范围为0.57~0.87;(2)在遗传相似性系数为0.57时,可以将35份抗黑胫病地方烟草品种分成两个类群,A类包括20份烤烟品种,B类包括15份晒烟品种。在遗传相似系数0.62烤烟分为2个类群,晒烟分为3分类群;(3)在抗黑胫病地方烟草品种中观测等位基因数的平均值为3.32个;有效等位基因数的平均值为2.651;观测杂合度的平均值为0.395;期望杂合度的平均值为0.596。平均Nei’s基因多样性指数(H)为0.558,平均Shannon’s指数(I)为1.020。不同地方的抗黑胫病烟草品种间具有一定的遗传差异,品种之间具有较高的遗传多样性,且品种间的亲缘关系和品种的地理来源之间具有一定的相关性。     

烟草种质库种子清理与重新入库

对1978年以来采收入库的各类烟草种子全面清理和活力检测的结果表明,不同类型的烟草其种质数量、种子贮藏量和种子活力差异较大。目前共保存烟草种质1905个,烟草种子3005份。其中,烤烟、晒晾烟、白肋烟、香料烟、黄花烟、雪茄烟和野生烟等类种质分别为1126份、426份、95份、188份、28份、5份和37份。71.9%烤烟种质的种子贮藏量多于10g,而87.1%白肋烟种子贮藏量少于10g。发芽率高于80%的种子所占的比例高低顺序是香料烟、烤烟、晒烟、白肋烟和野生烟,分别占91.5%、80.6%、71.5%、69.1%和52.9%。所有种子已分类整理、编目,并按要求分别存入长期库和短期库进行长期贮藏和提供持久的利用。     

烟草种子含钾量和千粒重的基因型差异

在相同的种植条件下研究了８个不同烟草类型共４７份烟草基因的种子含钾量、千粒重及种子含钾量和千粒重之间的关系。结果表明,各烟草类型之间种子含钾量差异达显著水平,千粒重差异达极显著水平。８个类型中黄花烟、原始种都具有较高的种子含钾量和千粒重,烤烟种子含钾量和千粒重均居中等水平。种子含钾量排序为：黄花烟〉原始种〉白肋烟〉心叶烟〉烤烟〉香料烟〉马里兰烟〉晾晒烟。对烤烟３４份基因型分６组比较其种子含钾量,各组之间存在极显著差异,ＲＧ１７、中烟９０种子含钾量最高;种子千粒重排序为：黄花烟〉原始种〉香料烟〉烤烟〉晒晾烟〉马里兰烟〉白肋烟〉心叶烟。对烤烟分７组比较种子千粒重,各组之间也存在极显著差异,广烟１２具有最大千粒重。对所有４７个烟草基因型的种子含钾量和千粒重进行相关分析,结果表明两者具有负相关关系。     

抗黑胫病烟草种质的遗传多样性分析

为了从分子水平上了解种质库抗黑胫病种质的遗传多样性,为拓宽黑胫病种质的遗传多样性、提高黑胫病抗性种质的利用率提供理论和技术支持,利用筛选出来的34对烟草多态性引物,对取自国家烟草种质资源库的73份抗黑胫病烟草种质进行遗传多样性分析,根据材料类型将其中的68份普通烟草种质分为烤烟和晾晒烟2个群体。结果表明：这34对引物共扩增出88多态性条带,每对引物平均扩增出2.6个变异位点,其中有效变异占94.12%。遗传多样性指数(Nei’s)为0.4200,Shanno’s指数为0.6803,种质间遗传相似系数变异范围在0.5140~0.9818的占63.57%,表明烟草抗黑胫病种质遗传多样性较差,其遗传多样性与栽培类型没有必然联系。加大对抗性野生烟的利用,对拓宽烟草抗黑胫病种质资源的遗传多样性有重要意义。     

33份烤烟品种亲缘关系的SSR分析

本研究利用分布于烟草全基因组24条连锁群上的48对SSR引物,并对33份烤烟品种的亲缘关系进行分析。结果显示:在48个SSR基因座位上共检测获得302个等位基因,每个SSR标记可检测的等位基因数为2~13个,平均6.29个;引物的多态信息含量(PIC)为0.401~0.738,平均0.549,鉴别能力较好;33份烤烟品种间遗传相似性系数(GS)变化范围为0.84~0.96,平均为0.90,表明33份烤烟品种间的遗传差异较小,亲缘关系相对较近。SSR聚类分析表明:在GS分别为0.894和0.910时可清晰地将美国引进及合作选育的27份品种与国内主栽品种区分开,其中,NC-YATAS-7与红花大金元之间及NCT8、NC-YATAS-8与云烟85、云烟87之间的遗传差异性较小,其他24份品种与国内主栽品种间存在一定的遗传差异性。10份合作选育品种和14份引进品种对丰富国内烤烟新选育品种和种质资源的遗传多样性具有重要意义。     

木豆种质资源AFLP标记遗传多样性分析

利用AFLP分子标记技术,以木豆野生种(Cajanus scarabaeiodes)为对照,对来自印度、中国、非洲和美洲的139份栽培木豆(Cajanus cajan)种质遗传多样性进行研究。17对引物共扩增出502条清晰可辨的带,其中多态性带494条。遗传相似性系数UPGMA聚类图,揭示木豆种内存在足够的遗传多样性,可用于种质资源的准确鉴别与分类。借助遗传距离的ME进化树又将参试种质分成8个组群。分析结果表明,印度地方资源遗传多样性广泛,育成品种遗传基础广阔;非洲、美洲资源遗传多样性较丰富,且与印度资源的亲缘关系较密切。中国地方资源遗传多样性独特,且与印度、非洲、美洲栽培木豆资源亲缘关系不明显。研究结果基本支持印度木豆起源和多样性中心、非洲次生多样性中心的观点,并提出中国次生起源中心和遗传多样性中心假说。研究还发现,木豆核质互作雄性不育系(A)和保持系(B)间存在独特的AFLP谱带差异,可能有助于分子标记辅助的木豆杂种优势利用和杂交种培育。     

部分烟草种质遗传多样性与亲缘关系的ISSR标记分析

烟草遗传资源多样性与亲缘关系研究，是烟草遗传育种与起源演化研究的重要基础，本文首次应用ISSR标记，对烟草属（Nicotiana）4个种30份材料的遗传多样性进行分析。从70个ISSR引物中共筛选出16个多态性明显、条带清晰、反应稳定的引物，对30个样品DNA共扩增出309条谱带，平均每个引物扩增出19.31条带，多态性条带比率（PPB）达93.20%。种间遗传相似系数在0.26~0.96之间，表现出丰富的遗传多态性。系统聚类结果显示，N. glutinosa、N. suaveolens、N. gossei 3个野生种间存在较大的遗传差异，遗传相似系数在0.29~0.52之间；27份栽培品种种内遗传相似性相对较高，在0.54~0.96之间，显示出栽培种内的遗传基础相对比较狭窄，但其中白肋21、台烟7号与其他供试材料有较大的遗传差异。ISSR聚类分析表明，当L1取值为D = 0.475时，可将3个野生种与27份烟草栽培品种明显区分开，反映出种间的遗传差异；当L2取值为D = 0.776时，可将30份材料分为2个大类、3个小类和6个独立的个类，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。本研究还表明ISSR标记比RAPD标记具有更高的稳定性，在植物遗传多样性的分子标记或克隆研究中，可优先使用ISSR标记。     

基于ISSR技术的白木香奇楠种质遗传多样性分析

本研究采用ISSR分子标记技术分析白木香奇楠种质的遗传多样性和亲缘关系。以4种常见的奇楠种质的16个居群为试验材料,普通白木香为对照,利用筛选出的10条ISSR引物进行PCR扩增,利用PopGene 32软件对不同居群的ISSR标记结果进行多态性分析,通过NTsys 2.1软件的UPGMA方法聚类并构建亲缘关系树。研究结果显示:(1) 10条ISSR引物共扩增出93条DNA条带,其中多态性条带77条,多态性程度达82.8%;(2)奇楠种质居群内的多态性位点百分率(PPB)、有效等位基因数(Ne)和Shannon's指数(I)等均显著低于普通白木香;奇楠居群间遗传分化系数(Gst)为0.815 4,居群间每代个体的基因流系数(Nm)为0.113 2;(3)除种质T41外,其他奇楠种质不同居群间的遗传一致性高、遗传距离小,在聚类图上各自聚为一支。白木香奇楠种质在物种水平上具有较高的遗传多样性,而在居群水平上的遗传多样性水平偏低,遗传变异较少。居群间(种质间)存在较大的遗传变异,且居群间基因流动性水平低。从特异性、一致性和稳定性来看,A11、R21和B31更符合林木新品种审定的要求。本研究的开展为白木香奇楠品种的引种栽培及良种选育提供了一定的分子生物学依据。     

Genetic diversity in cultivated sesame (Sesamum indicum L.) and related wild species in East Africa

Genetic diversity of traditional sesame landraces and related wild species in East Africa remains largely unexplored. Knowing what fraction of the available genetic diversity is actually used by the farmers is of central importance for understanding how cultivation shapes the genetic structure of a crop and for the management of biodiversity preservation. Genetic diversity in cultivated sesame and related wild species in East Africa was determined using inter-simple sequence repeats (ISSR). Six reliable ISSR primers generated 51 amplification fragments of which 36 (70.6%) were polymorphic. The number of amplified fragments ranged from 7 to 12 with a mean of 8.5 fragments per primer. The overall gene diversity and Shannon’s index were 0.28 and 0.34, Jaccard’s similarity coefficient ranged from 0.26 to 0.96, with an average of 0.67. Forty-six accessions of sesame were divided into six clusters, although the clustering did not indicate any clear division among sesame accessions based on their geographical locations. Each wild species was more distant from cultivated sesame than from other wild species, indicating that no cross-pollination with these wild species occurred during sesame domestication. These results showed a relatively high genetic diversity in sesame and related wild species. Indian-1 and Indian-2 accessions showed a good amount of genetic divergence. The genetic diversity data uncovered in this study can be exploited to improve traditional landraces of sesame in East Africa.     

人工栽培铁皮石斛与其相似种的SRAP分子标记分析

利用SRAP分子标记对搜集的35份资源(24份人工栽培铁皮石斛、9份石斛属植物、石斛伪品石豆兰和石仙桃各1份)的遗传多样性及亲缘关系进行分析。从30对SRAP引物中筛选出10对多态性引物,共获得90条多态性条带,多态性比率98.9%。SRAP标记检测结果显示,来源不同的人工栽培铁皮石斛的遗传多样性非常丰富。UPGMA聚类分析可将上述样品分为8类,其中24份铁皮石斛资源聚为一簇,而与其他石斛和石斛伪品明显分开,1份未知石斛经验证为铁皮石斛和滇桂石斛的杂交种。     

国内外烤烟品种农艺性状的遗传多样性及与SRAP标记的关联分析

选取258份国内外烤烟品种,在2个试验点调查13个农艺性状,利用16对引物组合获得的597个SRAP标记进行分子遗传多样性和群体结构分析,选取适宜的模型进行农艺性状与SRAP标记间关联分析。结果表明,参试品种表型和基因型变异丰富,国内品种的遗传多样性低于国外品种。总材料可分为7个亚群,分类结果与材料的地理来源和遗传背景显著相关,国外材料遗传结构相对复杂。通过比较发现MIM_Q+K和MIM_PCA+K为该群体最优的关联分析模型,共检测到18个SRAP标记与6个农艺性状显著关联(–Log P>2, P<0.01),其中me1/em9-16,me1/em9-36,me4/em9-1与株高、me1/em2-14,me7/em5-34与叶片数、me6/em2-6与脚叶宽、me2/em6-15与腰叶长在不同环境下均显著关联。     

Genetic relationships of sesame germplasm collection as revealed by inter-simple sequence repeats

Inter‐simple sequence repeats (ISSR) polymorphism was used to determine genetic relationships among 75 Sesamum indicum L. accessions of Korean and exotic sesame. Fourteen reliable ISSR primers were selected for the assessment of genetic diversity, yielding 79 amplification products. Of these polymerase chain reaction products, 33% revealed polymorphism among the 75 accessions. Genetic distances ranged from 0 to 0.255, with a mean genetic distance of 0.0687. The 75 accessions were divided into seven groups on the basis of unweighted pair‐group method with arithmetic averages (UPGMA) cluster analysis. The largest group consisted of 25 Korean cultivars, eight Korean breeding lines and 17 world‐wide accessions. The other groups included 25 accessions, several of which contained useful traits. The dendrogram did not indicate any clear division among sesame accessions based on their geographical origin. However, all Korean sesame cultivars except ‘Namsankkae’ were clustered in the same group, indicating a narrow gene pool. Some of the Korean breeding lines were spread along the dendrogram, showing enlargement of genetic diversity. The genetic diversity data uncovered in this study can be used in future breeding programmes.     

应用SSR和ISSR标记分析栽培香稻品种的遗传多样性

本研究利用24对SSR引物和36个ISSR引物,分析33份来源于亚洲10个国家的香稻品种的遗传多样性。分别获得93条和181条多态性片段,每个SSR座位可检测3～8个等位基因,平均为4．23个;每个ISSR引物可检测3～8个多态性位点,平均为5．03个。根据SSR和ISSR标记计算的品种间遗传相似系数分别在0．294～0．884之间和0．595～0．867之间。聚类分析表明,利用两种标记所得的聚类结果基本上一致,与品种所处的3种气候类型变化基本相符。进一步证实SSR和ISSR标记是研究水稻种质资源分类有效的工具。     

Cytoplasmic male sterility in Nicotiana tabacum L. obtained through interspecific hybridization

Three new sources of cytoplasmic male sterility in tobacco with interspecific origin are reported. The wild species Nicotiana excelcior Black (n = 19), N. amplexicaulis Burbidge (n = 18) and N. rustica L. (n = 24) are used as donor of cytoplasm. Nuclear donor is N. tabacum L. (n = 24). The genetic effects of cytoplasmic-nuclear interactions of the studied species are discussed. Our experiments prove that N. excelcior, N. amplexicaulis and N. rustica are carriers of cytoplasmic genes for male sterility that express in combination with nuclear genes of N. tabacum. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Genetic relationships among 23 Ficus accessions using inter-simple sequence repeat markers

Ficus genus is widely distributed in all the climatic stages and great diversity. The exploration of genetic diversity is a pre-requisite for genome organization in the wild species and the related domesticated ones. Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) markers were used to assess the identification of 23 important Ficus accessions and determination of the genetic relationships among these accessions. Out of 21 ISSR primers tested, five primers produced 116 detectable fragments, of which 106 (91.3%) were polymorphic across the accessions. Each of the five primers produced a fingerprint profile unique to each of the accessions studied, and thus could be solely used for their identification. Thirteen unique bands specific to nine species were detected. These may be converted into species-specific probes for identification purposes. Genetic relationships among these accessions were evaluated by generating a similarity matrix based on the Dice coefficient and the Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Average (UPGMA) dendogram. The results showed a clear cut separation of the 23 Ficus accessions and were in broad agreement with the morphology. Both molecular and morphological markers will be useful for preservation of the Ficus germplasm.     

黄瓜种质资源形态学标记和SRAP标记的遗传多样性分析

旨在探索黄瓜种质资源的遗传多样性,为今后黄瓜选育优良品种提供可靠依据。以48份黄瓜种质资源为材料,用DPS软件对各品种的13个表型性状进行聚类分析,同时利用SRAP分子标记对其进行遗传多样性研究。结果表明:根据果实性状等形态学标记聚类分析得出,在阈值75.0处,可以将48份黄瓜种质资源分成5大类群。利用UPGMA法对SRAP分子标记结果聚类分析发现,黄瓜种质间的遗传相似系数在0.52~0.93之间,在遗传相似系数为0.64处,可以将其分成5大类群,形态学标记和SRAP分子标记的聚类结果存在较大差异。由此可见,SRAP分子标记较形态学标记能更好地分析品种间亲缘关系的远近,对黄瓜遗传多样性研究更具指导意义。