基于SNP芯片的油菜核心种质遗传多样性分析

为揭示湖南省油菜种质资源库中核心种质的遗传多样性,本研究利用油菜组60K基因芯片对266份甘蓝型油菜品系及其10份近缘种品系10份进行全基因组SNP位点分析,原始数据通过Visual Basic软件筛选,利用Powermarker软件计算SNP位点PIC值和供试材料的遗传距离、聚类分析。结果表明：根据SNP标记缺失率和染色体分布均匀度共筛选到24 593个SNP位点,平均每条染色体分布1 294个多态性位点,位点的Nei’s基因多样性指数(H)、主要等位基因频率(MAF)和多态性信息含量(PIC)平均值分别为0.401、0.688 3、0.316;276份供试材料间遗传距离在0.000 1～0.477之间,平均为0.329 6,Kinship值为0的占71.49%;供试材料可分成5个大类,其中最大类(含有250份种质)又可分为9个亚类,供试材料的类群分布与种质类型、地理来源一致。研究结果表明供试育种亲本种质遗传多样性丰富,可更客观反映供试材料的亲缘关系,为种质资源的育种利用提供理论依据。     

芝麻SNP和InDel标记遗传多样性、群体结构及连锁不平衡分析

为了利用关联分析发掘芝麻种质资源中所携带的优异等位基因,并了解其对目标性状的贡献值。本研究利用随机分布于芝麻基因组中的206对多态性分子标记(167对SNP标记和39对In Del标记),对101份来自国内外的芝麻材料进行遗传多样性、亲缘关系、群体结构及连锁不平衡分析。206对标记共检测到413个等位基因;标记位点的基因多样性范围在0.01~0.53,平均为0.35;多态性信息含量(PIC)变幅为0.01~0.46,平均为0.28。供试芝麻材料间的遗传距离变幅为0.08~0.88,平均为0.43。聚类结果显示101份芝麻材料被划分为两大亚群:中国绝大部分(93.42%)芝麻材料被划分为第一大亚群,国外绝大部分(80.0%)芝麻材料被划分为第二大亚群。中国北方区(NR)与美洲区(AMR)的材料遗传距离最远(0.36);中国北方区(NR)与中部区(CR)的遗传距离最近(0.04)。群体结构分析显示供试芝麻群体由2个亚群组成,该结果与聚类分析以及主坐标分析结果一致。另外,绝大多数芝麻材料(84%)间的亲缘关系较远(亲缘关系值0.2)。连锁不平衡分析显示不同位点组合间存在一定程度的LD。利用SNP和InDel标记成功分析了101份芝麻品种的遗传多样性、亲缘关系、群体结构和连锁不平衡程度,本研究结果为后期芝麻杂交组合的配置以及利用关联分析准确挖掘芝麻有利基因提供了依据。     

基于SNP标记技术的糯玉米种质遗传多样性分析

为揭示糯玉米种质的遗传多样性,利用新一代分子标记技术-SNPs(Single nucleotide polymorphisms)对39份不同基因型的糯玉米自交系进行了基因型分析。结果表明,1 059个SNP标记在39份自交系中的多态性信息含量(PIC)为0.05~0.38,平均含量为0.31;最小等位基因频率(MAF)为0.03~0.50,平均值为0.29;期望杂合度变化范围为0.05~0.50,平均期望杂合度为0.39。39份自交系之间的亲缘关系(Kinship)系数为0.00~0.91,京6与京糯6之间亲缘关系最近。通过Neighbor-joining(NJ)聚类分析,将39份自交系划分为5大类群,其中系谱来源不清晰的糯玉米自交系均被划分至不同类群中,明确了其亲缘关系。因此,SNP标记适用于糯玉米自交系的遗传多样性分析及亲缘关系研究,可为糯玉米种质资源利用及品种选育提供参考。     

基于SNP和SSR分子标记的番茄种质资源遗传多样性分析

为分析不同番茄种质的遗传多样性,利用120个SNP和29个SSR标记对210份番茄自交系进行基因分型。结果表明,SSR具有较高的多态性,而SNP检测到更高的基因多样性。在预先划分的3个亚群中,樱桃番茄遗传变异最高,常规番茄品种次之,现代番茄品系最低,说明早期育成的番茄品种仍具有较为丰富的遗传多样性。群体结构分析发现,SNP可将3个亚群区分开,同时常规番茄进一步分为粉果番茄和红果番茄2个小亚群。SSR的分析结果与SNP和预先的分类并不一致,未能将常规番茄和现代品系完全区分开。遗传距离分析显示,SNP具有更高的分辨率,可以区分所有供试材料,有6对材料组合未被SSR数据区分开。总的来说,在栽培番茄遗传多样性分析中,SNP标记具有更高的效率。     

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。     

82份玉米自交系遗传多样性分析

对种质资源进行遗传关系的研究和遗传多样性评价是玉米育种研究的重要内容,采用形态标记和SSR分子标记2种方法对82份玉米自交系进行了遗传多样性分析。结果表明：用15个表型性状计算它们的欧式遗传距离,其平均遗传距离为50.57,变异范围为9.05~146.23,说明供试自交系遗传多样性丰富,以遗传距离38.06为界,将供试自交系分为6类,其聚类结果与其系谱来源的吻合程度较差;利用筛选出来的63对扩增条带清晰、多态性明显的SSR引物,在供试自交系中共检测出等位基因变异601个,每对引物检测到4~24个等位基因,平均为9.5个,每个位点多态性信息量(PIC值)变幅为0.4546~0.9169,平均为0.7529,遗传相似系数为0.5441~0.9334,平均为0.6673,以遗传相似系数0.6735为界,将82份自交系分为七大类,属于五大常见类群的自交系占84.1%,其中Reid群占32．9%,PB群占23.2%,Lancaster群占13.4%,塘四平头群占7.3%,旅大红骨群占7.3%,其他2个类群分别占11．0%和4.9%,其聚类结果与其系谱来源的吻合程度较高。     

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。     

利用SSR标记分析24份玉米种质亲缘关系

利用SSR标记研究了从非洲收集的24份玉米种质的遗传多样性及类群划分。用25对扩增带型稳定的引物,从供试材料中共检测出153个等位基因变异,每对引物检测出0~17个等位基因,平均6.12个。24份供试种质的遗传相似系数变化范围在0.44~1之间,平均为0.69。按UPGMA方法进行聚类分析,可将其分为4大类群,其中7号可能属于新的杂优类群。     

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。     

基于MultiNA微芯片电泳系统的56份玉米骨干自交系的遗传多样性分析

为了研究56份玉米骨干自交系的遗传多样性,充分挖掘种质资源的遗传潜力,用Multi NA微芯片电泳系统通过36对多态性SSR分子标记对56份玉米自交系进行遗传多样性分析,通过Power Marker V3.25与Structure V2.3.4等软件揭示其基因多样性与群体结构。结果表明:在56份自交系中,36对SSR标记所检测到的等位变异为8~39个,平均为24.694个;基因多样性为0.758~0.968,平均为0.918;PIC为0.722~0.967,平均为0.911。聚类分析表明,K=7时,ΔK值最大,即这些自交系可以划分为7个类群,依次为旅大红骨群、兰卡斯特群、瑞德群、P群、塘四平头群、综合种选亚群、热带种质。研究结果为供试材料的利用提供了理论依据。     

基于高通量测序的大麦In Del标记开发及应用

分子标记是遗传研究的基础工具,广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究基于大麦的全基因组重测序数据鉴定出的二态性SNP位点,开发出遍布全基因组的118对InDel引物。以49份不同地理来源的大麦种质检测其有效性,筛选出2个等位基因的共显性InDel标记72对,进一步对288份大麦种质进行遗传距离分析及构建系统发育树。结果显示,筛选到32个有效性的核心InDel标记,覆盖大麦7条染色体上,平均PIC为0.44,平均MAF为0.34;基于InDel标记位点的供试大麦的系统发育树结果揭示供试大麦具有丰富的遗传多样性,且能够将具有相同地理来源的多数品种聚为一类。表明开发的32个二态性InDel标记可有效地用于鉴定品种间的亲缘关系,且丰富了大麦品种鉴定的分子标记。上述核心InDel标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的理论意义和应用价值。     

陆地棉种质资源遗传多样性分析及初级核心种质构建

旨在评价陆地棉种质资源的遗传多样性和筛选代表性种质,为科学评价和高效利用陆地棉种质资源提供理论依据。基于367份陆地棉种质的SNP标记及其中353份种质的表型数据分别分析其遗传多样性、构建系统进化树及初级核心种质,并对初级核心种质的构建效果进行评价。结果显示,原始陆地棉群体SNP位点多态性信息含量为0.24,各表型性状的遗传多样性指数均接近或大于2.00,与前人研究结果相近。基于SNP标记可以将供试群体划分为3个类群,构建了73份基因型初级核心种质,初级核心种质的Nei′s遗传多样性指数、多态性信息含量等指标数值大于原始种质。基于表型数据可将供试群体划分为3个类群,各性状均值呈第Ⅰ类群最小、第Ⅱ类群居中、第Ⅲ类群最大的趋势。构建了含70份材料的表型初级核心种质,各性状均值较原始种质的差异均不显著,极差、遗传多样性指数与原始种质相近,变异系数均高于原始种质。基于SNP标记构建的初级核心种质和基于表型数据构建的初级核心种质有15份重合,这些种质多为基因型第Ⅱ类群和表型第Ⅱ类群。以上结果表明,陆地棉种质资源基因型遗传多样性较低,但表型变异丰富、遗传多样性较高。本研究构建的基因型和表型初级核心...     

基于高通量测序开发玉米高效KASP分子标记

SNP (Single Nucleotide Polymorphism)在基因组中数量多、分布广,适用于大规模、自动化基因型检测。本研究利用205份不同来源的玉米自交系全基因组重测序数据鉴定出一系列多态性高的二态性SNP位点并开发出700个KASP分子标记。其中, 202个在46个玉米代表系中得到验证的KASP标记进一步用于系统进化树构建及群体结构分析。结果显示,开发成功的KASP标记在染色体上分布均匀,平均PIC为0.463,平均MAF为0.451。基于KASP标记位点和总SNP位点的聚类分析结果高度吻合。KASP标记位点与总SNP位点的遗传距离相似性系数高达89.5%,能成功区分玉米的杂种优势群。该KASP标记可在玉米种质资源分析、连锁群构建以及杂种优势群划分等方面发挥重要作用。     

川西高原早熟玉米种质资源的SSR遗传多样性分析

利用均匀分布在玉米10条染色体上的63对SSR分子标记,对川西高海拔地区的32份中早熟玉米种质进行遗传多样性分析。SSR标记在63个染色体位点上共检测出298个等位基因,每个引物检测到2~10个等位基因,平均4.73个;自交系遗传距离范围0.31~0.79,平均0.55,表明川西高海拔玉米育种资源有较丰富的遗传多样性。聚类分析将供试材料分为5个优势类群,分析结果与系谱追踪有较好的一致性;高海拔地方种质遗传类型相对独立。     

基于SSR-PCR标记的不同种群玉米种质遗传多样性研究

利用SSR-PCR分子标记对硬粒型、马齿型、半马齿型、爆裂型、甜质型、糯质型6个种群共72份玉米种质的遗传多样性进行了分析研究。57对SSR引物在供试材料中共计检测出222个等位基因位点,每对引物检测出2-8个等位基因,平均3.89个。试验材料间Nei’S遗传距离变幅为0.0793-0.6637;爆裂型、甜质型、糯质型3个特用玉米种群内材料间平均遗传距离明显小于种群间平均遗传距离,3个普通玉米种群（硬粒型、马齿型、半马齿型）则表现为种群内、种群间平均遗传距离无明显差异;特用玉米种质间遗传距离变异幅度总体上小于普通玉米种质间以及特用玉米与普通玉米间遗传距离的变异幅度。根据UPGMA法,将18个特用玉米自交系分为三个组,与其种群划分基本相符。试验用大部分普通玉米种质均可划入以标准测验种为代表的5个杂种优势类群中,而又以PB群、旅大红骨群和BSSS群为主,分别占31.5%、16.7%和14.8%。     

基于55K SNP芯片揭示小麦育种亲本遗传多样性

为了解不同省份小麦亲本材料间的遗传多样性,以150份分布于安徽、江苏、河南、四川及山东等省份小麦种质资源为试验材料,利用小麦55K SNP芯片对其进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析及群体结构分析。结果表明,在150份小麦材料中共检测到52,537个SNP位点,质控后共获得39,422个有效标记,其中多态性标记为38,135个,占有效标记数96.74%。多态性标记在亚基因组间分布呈现D (10,450)四川省>山东省>江苏省>安徽省;聚类分析、主成分分析和群体结构分析结果高度一致,分群结果与血缘关系、区域来源及育成单位均较为吻合。本研究表明各省份平均多态性信息含量处于中度多态水平,但材料平均遗传距离较为接近,仍需引入优质种质资源,缓解材料同质化情况,增加小麦应对逆境胁迫能力,减轻小麦实际生产中的脆弱性及风险性。     

贵州大樱桃种质资源亲缘关系ISSR分析

探讨贵州大樱桃种质资源的遗传背景和亲缘关系,为大樱桃种质鉴定、品种登记和遗传育种提供参考。利用ISSR分子标记技术,研究贵州栽培的23份大樱桃种质的亲缘关系,并构建DNA指纹图谱。结果表明,筛选出的20条ISSR引物在供试种质中共扩增出132个标记,其中多态性标记106个,多态性比率达80.3%。遗传相似系数为0.26~0.92,平均达0.61。通过UPGMA聚类,ISSR标记能将供试种质完全区分。     

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。     

8份剑麻种质亲缘关系的ISSR和RAPD分析

为了揭示剑麻栽培品种的遗传多样性,利用ISSR和RAPD分子标记技术对8份剑麻种质的亲缘关系进行分析。结果表明,筛选后选用的8条ISSR引物和8条RAPD引物,分别产生了53条和66条扩增条带,其中多态性条带分别为44条和61条,多态性条带百分率分别为83.02%和92.42%。根据2种标记的扩增结果,用UPGMA法对8份剑麻种质进行聚类分析,供试材料之间具有较高的遗传多样性,其品种间遗传相似系数分别为0.59~0.80和0.52~0.76。2个标记的聚类结果基本一致,但有点差异,可将供试的8份剑麻种质划分为2类群,而且2个标记聚类结果呈显著相关性,相关系数为0.70。可见,剑麻种质资源的遗传多样性丰富。     

基于SNP标记的陕单609杂优模式分析

采用遗传背景清晰的22份玉米自交系作为参照,利用SNP标记从分子水平对玉米陕单609(91227x昌7-2)的杂种优势模式进行分析。结果显示,24份材料的SNP标记平均检出率为0.93;2704个SNP标记的平均多态性信息含量(PIC)为0.32。遗传距离和聚类分析结果表明,91227与来源于Reid种质的PH6 WC、郑58和掖478等自交系遗传距离较近,而与来源于Lancaster种质的Mo17、来源于塘四平头种质的昌7-2距离较远。遗传距离较远可能是陕单609具有较强杂种优势的遗传基础,推断陕单609的杂种优势模式为Reidx塘四平头。