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.     

基于果实品质与EST-SSR标记的刺梨居群遗传多样性分析及核心种质构建

通过分析评价野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)资源居群遗传多样性和遗传结构,同时构建核心种质,为刺梨资源的保护和发掘利用提供科学依据。本研究利用10对EST-SSR引物和9个果实品质性状指标对收集的12个刺梨自然居群(共102份种质)的遗传多样性及遗传结构进行分析,同时结合原贵州省32份初级核心种质,采用位点优先取样策略进一步构建西南地区核心种质。结果表明,黔西(QX)居群拥有最高的Shannon信息指数I=0.6965,基因多样性指数h=0.3935,多态位点百分率p=84.62%;而古丈(GZ)居群则无论在分子数据还是表型数据都表现为遗传多样性最低;AMOVA分析表明刺梨居群内遗传变异在87%以上,居群间基因流Nem在3.5以上、平均Nei’s遗传距离(GD)0.223。构建的19份核心种质等位基因保留率和稀有等位基因保留率均为100%,能够代表原种质的遗传多样性。西南地区野生刺梨的遗传变异主要发生在居群内,居群间具有基因交流频繁、Nei’s遗传距离小等特点,构建的19份核心种质从等位基因保留率、稀有等位基因保留率及地理分布均能够较好地代表原种质的遗传多样性。自然居群以黔西(QX)居群遗传多样性最高。因此,野生刺梨的保护策略可采用就地保护黔西(QX)居群与迁地保护19份核心种质相结合的方法进行。     

基于SSR分子标记的野生山胡椒(Lindera glauca)核心种质的构建

为深入发掘和筛选中国野生山胡椒种质资源,本研究利用18对SSR引物(5叶绿体SSR和13核SSR),以基本涵盖中国大陆自然分布区的22个自然群体共303份野生山胡椒种质为材料,进行SSR基因分型分析,并绘制出原始种质的亲缘关系图。结果表明,18对引物共检测到Na=88,Ne为1.18～3.76,He为0.14～0.74,Ho为0～0.58,I为0.30～1.52,以及PIC为0.13～0.70。STRUCTURE分析和UPGMA聚类的结果都显示出22个自然群体适合被划分为三个亚类群。利用等位基因最大化(M策略)和遗传距离最大化(SAGD)法分别至少要在25%(71份种质)、15%取样比例下(45份种质)构建的核心种质才能够在所有遗传多样性指标上代表原始种质的遗传多样性(t检验不显著),并符合核心种质构建的标准。结合核心种质构建工作的同类研究,确定SAGD法(15%取样比例)是较适宜于构建山胡椒核心种质的方法。基于nSSR标记,SAGD法15%比例下构建的核心种质在Na、Ne和I指标参数上的保留率分别达到了原始种质的93.24%、104.67%和100.85%;基于cpSSR标记,与之对应的保留率分别为85.14%、107.45%和108.82%。通过此法筛选出的45份核心种质材料能够一定程度地代表中国整个野生山胡椒种质资源的遗传多样性。研究结果可为其他对非作物型木本植物的核心种质构建,尤其是兼有无性与有性繁殖的物种提供参考。     

都匀茶树种质资源遗传多样性SSR分析及指纹图谱构建

为了解都匀毛尖茶原产地茶树种质资源遗传背景及差异,本试验利用SSR分子标记技术对都匀茶农村11份茶树资源进行了DNA遗传多样性分析。结果表明,15对SSR引物共检测到138个观测等位基因和89.773 2个有效等位基因,平均每对引物扩增9.2个观测等位基因和5.984 9个有效等位基因,Shannon信息指数及多态性信息含量平均值分别为1.975 8和0.810 4,11份茶树资源间遗传距离为0.667 7～3.736 5,说明所有资源的遗传多样性丰富、遗传变异较大。当相似系数为0.30时,11份茶树资源可聚为3个复合聚类。利用5个核心标记获得每份茶树资源的10位数分子指纹编码,构建的分子指纹图谱可快速辨别这些茶树种质资源。     

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。     

基于SSR标记的芍药种质资源遗传多样性研究

基于SSR分子标记技术对来自河南、湖北、安徽3省100种芍药种质资源间的遗传关系进行分析。结果表明:8对多态性SSR分子标记共扩增获得54条条带,平均每对引物可扩增6条条带,平均每对引物的有效等位基因数为6.75,Shannon信息指数范围为0.443 3~2.132 6;使用UPGMA法构建所有试材的系统聚类树,供试材料共分为3个组及3个亚组,聚类结果与试材地域来源关系密切。进一步说明SSR是研究芍药种质资源遗传多样性及亲缘关系的有效手段,为芍药亲本组合选配、种质创制和遗传育种奠定基础。     

苎麻核心种质构建方法

选用国家长沙苎麻圃的790份种质资源,在已有的25个性状数据的基础上,采用不同取样方法、不同系统聚类方法、不同遗传距离方法构建苎麻核心种质,用质量性状的多样性指数均值、表型保留比率均值和数量性状均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率等6个指标评价不同方法组合(取样方法、聚类方法、遗传距离)构建核心种质的优劣。选出合适的构建方法,构建苎麻核心种质。结果表明,不同的取样方法对质量性状和数量性状的遗传多样性影响不同,就质量性状的最大遗传多样性而言,选择优先取样+多次聚类随机取样方法比较适宜,而对数量性状的最大遗传多样性而言,选择优先取样+多次聚类变异度取样方法则较适宜。用优先取样+多次聚类随机取样方法取样时,采用最短距离法和重心法构建的核心种质最好,用优先取样+多次聚类变异度取样时,采用离差平方和法则是构建苎麻核心种质的最佳聚类方法。苎麻核心种质构建与质量性状的不同遗传距离无关,但数量性状以欧氏距离最佳。     

基于表型数据的菊芋核心种质初步构建

为更好地保存、研究和利用现有菊芋种质资源,本研究以250份种质材料的19个表型性状数据为基础,采用逐步系统聚类并优化聚类和取样方法,初步构建遗传冗余少、代表性强的菊芋核心种质。结果表明,在25%取样比例下多种系统聚类方法抽取的核心种质中,以最短距离法(C4)和优先取样法(S3)组合的C4S3方法所抽取的核心种质评价参数优于其他方法,对原种质的代表性最强。在C4S3法下优化取样比例,结果显示最合适的取样比例为20%,所抽取的核心种质C4S3-20用较少的材料获得了较高的遗传代表性。在C4S3-20方法下继续进行分组取样,评价参数表明分组取样效果不如整体取样,因而不予采纳。主成分分析显示C4S3-20保留了原种质的主成分,去掉了原种质的遗传冗余。最终获得了菊芋核心种质C4S3-20,包括50份材料,其与原种质的性状均值差异百分率为0%,方差差异百分率63.63%,极差符合率为100%,变异系数变化率为131.38%,表型保留比例为96.15%;Shannon多样性指数为1.595。本研究发现该核心种质很好地代表了原种质的遗传多样性,在一定程度上为菊芋资源的有效利用奠定了基础。     

基于SSR标记的80份烟草种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用均匀分布于烟草24个连锁群上的48个SSR标记对80份烟草材料进行分析。结果显示,48个SSR标记共扩增出211个等位基因,平均每个标记4.396个,Shannon′s信息指数I为1.034,多态信息含量值为0.229~0.905,观测杂合度（H_o）、期望杂合度（H_e）和Nei′s多样性指数（H）平均值分别为0.320、0.572、0.431。聚类结果表明,在遗传距离为0.68时可以将80份烟草种质分为2个类群。5个烟草居群间的遗传一致度在0.643~0.765范围内,遗传距离分布在0.268~0.442。筛选4对核心引物构建了不同烟草种质资源的数字指纹图谱, 可将这80份烟草种质资源全部区分开。本研究在分子水平上为筛选优质烟草种质资源、挖掘重要基因以及拓宽烟草育种遗传基础等工作提供科学依据。     

利用SSR标记研究铁皮石斛的遗传多样性

本研究利用SSR分子标记技术,对36份来自云南、浙江、广东、广西等地的铁皮石斛进行遗传多样性分析。结果表明:共获得249个SSR标记位点,其中有242个标记位点具有多态性,多态位点百分率为97.19%。遗传多样性分析表明中国铁皮石斛品种具有较高的遗传多样性,其有效等位基因数为1.604,平均期望杂合度为(He)0.344,平均Shannon多样性指数为0.508,其中光明石斛2号与瑞丽石斛1号之间的遗传相似系数最大,也只有0.835 3,在遗传相似系数为0.662时,36份铁皮石斛分别被分成了三个类群。本研究利用大量居群来研究铁皮石斛的遗传多样性,进一步探求其亲缘关系,可为种质资源的保护与新品种的选育提供基础。     

基于SSR分子标记的刺槐遗传多样性分析及核心种质的构建

刺槐(Robinia pseudoacacia)是一种极具发展利用潜能的林业生物质能源树种。为了解决刺槐林业生物质能源面临的原料短缺问题,本研究选取了中国北方7个地区的96个刺槐种质资源,运用筛选出的14对SSR引物进行标记,分析了其遗传多样性并构建核心种质。结果表明:刺槐种质资源的平均等位基因数(Na)为3.2143;平均有效等位基因数(Ne)为2.1840;平均Shannon’s信息指数(I)为0.8831;平均观测杂合度(Ho)为0.4055;平均预期杂合度(He)为0.5149,收集的刺槐种质存在丰富的遗传多样性。采用逐步聚类法进行核心种质构建,最终确定的核心种质共包含23份种质。通过t检测,核心种质遗传多样性与原始种质无显著差异,可以充分地代表原始种质资源。核心种质纤维素含量提高了2.17%,平均达到33.42%,适宜作为纤维素生物质能源原料。研究结果为刺槐种质资源的保护,管理和纤维素生物质能源化利用提供了丰富的理论依据和优良的种质材料。     

基于SSR标记的雪茄烟种质资源指纹图谱库的构建及遗传多样性分析

为从分子水平研究我国雪茄烟种质资源的遗传多样性差异并建立雪茄烟品种的DNA指纹图谱数据库,本研究利用43对多态性好的SSR引物对220份雪茄烟种质进行遗传多样性分析,筛选出14对核心引物对雪茄烟种质进行指纹图谱的构建。结果表明,43对SSR引物在220份雪茄烟种质材料中共扩增出243个等位基因,平均每个标记5.65个,变幅为2~13,每个位点的多态性信息量(polymorphism information content,PIC)变化为0.2078~0.9087,平均为0.6360。有效等位基因数(number of effective alleles,N_e)范围为1.3081~11.7876,平均有效等位基因数为3.9077;观测杂合度(observed heterozygosity,H_o)变化范围为0.0828~0.7639,平均为0.3191;预期杂合度(expected heterozygosity,H_e)的变化范围为0.2361~0.9172,平均为0.6809;种群平均Shannon遗传多样性指数(Shannon genetic diversity index,I)为1.3756,遗传距离在0.0233~0.9286之间,平均遗传距离0.6816。聚类分析表明,在遗传距离为0.74处,可将供试雪茄烟资源分为3个类群。Structure群体遗传结构分析和主成分分析将所有的供试材料划分为2个类群。根据引物的分析和表型鉴定结果,确定良种、辅善和满耳朵,山东大叶和牡丹江05-1,Florida513和CA0701为异名同种,一个品种保留一份种质,剩余216份不同种质。从43对SSR引物中筛选出14对可区分所有供试材料的SSR引物作为核心引物构建了216个雪茄烟品种的指纹图谱。我国雪茄烟种质资源具有较高水平的遗传多样性,本研究构建的雪茄烟种质资源SSR指纹图谱库及遗传分析的结果在分子水平上为筛选、鉴定优质雪茄烟种质资源、挖掘重要基因以及拓宽雪茄烟遗传育种基础等工作提供科学依据。     

沙柳不同产地间遗传多样性的SSR分析

分析沙柳种质资源的遗传多样性和遗传分化,为资源的有效利用、新基因的挖掘和新品种选育提供参考。应用SSR分子标记分析8个产地330份沙柳样本的遗传多样性。从45对SSR引物中筛选出19对多态性引物,共扩增出74条带,其中63条具有多态性,每对引物检测到等位位点数为2~11,平均多态性位点为3.89,平均有效等位基因数(NE)为1.8171,平均期望杂合度(He)为0.4079,平均观测杂合度(Ho)为0.3798,平均Shannon信息指数(I)为0.6447。利用POPGENE软件对SSR扩增结果分析表明,8个产地间的遗传相似度在0.9437~0.9908。UPGMA聚类分析表明,8个产地划分成3类;遗传分化程度和产地间的距离呈正相关。     

基于SSR标记的芋头种质资源遗传多样性分析及抗疫病鉴定

为了了解不同来源芋头种质资源的遗传多样性及其对疫病的抗性，本研究从100对SSR引物中筛选出21对多态丰富的SSR引物，并将其用于109份芋头资源的遗传多样性分析，同时采用人工接种芋头疫霉菌的方法对这些资源进性行了抗性评价。结果表明，21对SSR引物在109份芋头资源中共扩增出71个等位基因，变幅在2~4个，平均有效等位基因数3.38；观测杂合度(Ho)变化范围为0.0481~0.8900，平均为0.3483；预期杂合度(He)的变化范围为0.0841~0.6709，平均为0.3794；种群平均Shannon遗传多样性指数为0.6733；遗传距离在0~1之间，平均遗传距离为0.6014。在分支距离为0.49处，可将供试芋头资源分为3个类群。60%以上的抗性资源集中于I和II类群。本研究可为筛选、鉴定优良芋头种质资源及遗传育种工作提供科学依据。     

贵港最大面积原生地新收集普通野生稻分子鉴定评价

为了对来自贵港市最大面积原生地新收集普通野生稻资源进行遗传多样性分析,并在此基础上 进一步对居群内的个体进行区分。选择分布于水稻染色体组的25 对微卫星(SSR)引物对来自贵港的 349 份材料进行多样分析和遗传结构研究。结果表明,所有个体平均等位基因数A=6,有效等位基因数 Ae=2.23,期望杂合度He=0.44,实际杂合度Ho=0.40,香农指数I=0.88。该居群可分为4 个亚群结构,并 且90%以上个体可以得到区分。该群体遗传多样性丰富,SSR分子标记可以简单有效的区分群体内的 大部分个体,提高了保护效率。     

海南新收集烟草种质资源的鉴定与遗传多样性分析

为将海南收集到的23份烟草种质资源编目和保存,通过田间表型性状调查,并利用SSR引物进行遗传多样性分析,构建指纹图谱。结果表明,供试种质的农艺性状和质量性状差异较大,不同农艺性状变异系数为20.69%~29.41%。聚类分析将收集的烟草种质资源分为3个类群,其中第Ⅱ类群的植株最高、叶片最大,可用于高产育种。从2000对SSR引物中筛选出12对扩增清晰、重复性和多态性好的引物,共检测到46个等位基因,平均每个标记3.83个,观测杂合度(Ho)平均值为0.5301,预期杂合度(He)平均值为0.4700。Shannon’s信息指数(I)为0.8930,Nei’s多样性指数(H)为0.4593,遗传多样性相对丰富。UPGMA聚类分析表明,在相似性系数0.206处,可将供试烟草资源分为2个类群。同时,利用12对引物构建了23份烟草种质的指纹图谱,为晒烟品种鉴定体系的研究提供理论参考。研究结果可为晒烟种质资源的鉴定与利用、雪茄烟育种亲本材料的选择等提供科学依据。     

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。     

西瓜核心种质遗传多样性分析及指纹图谱构建

深入了解西瓜核心种质资源的群体结构及遗传多样性,可以准确指导亲本间杂交组合的有效配置,避免具有相似遗传背景材料的组合,以便提高育种效率。据此,本研究通过采用45对具有多态性的SSR标记对不同来源的78份西瓜核心种质进行了多元统计分析。结果表明,45个SSR标记共检测出175个位点,其中具有多态性位点数为165个,多态性比率达95.41%,且每对引物平均检测到等位基因位点3.67个,PIC大小范围在0.049~0.781之间,平均值为0.415,其有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(He)、观测杂合度(Ho)、多样性指数(I)及Nei's基因多样性指数(H)在该群体水平上分别为2.258、0.479、0.521、0.850和0.476,同时筛选出了28对多态性高、带型稳定、易于统计的核心引物,构建了78份西瓜核心种质的SSR指纹图谱。群体结构分析表明,78份西瓜核心种质资源划分为2大类群和4个亚群,其中来自不同地域的美国材料和日本材料分别独立趋于2大类群中,而中国种质材料普遍交叉分布于2大类群中,且各亚群之间存在着明显的基因交流,分子方差分析表明种质间遗传多样性主要存在于品种间和居群间。