棉花杂交种纯度的SSR标记检测及其与田间表型鉴定的相关性

以分布于棉花26条染色体的36对SSR核心引物,在6份成套中棉所系列杂交种间筛选双亲互补型杂合位点作为纯度检测标记, 采用单位点平均法与双位点差异法统计SSR标记检测结果; 在棉铃期考察棉花株型、铃形、叶形、花及茎等性状, 比对田间表型与分子检测结果, 分析相关性。结果表明, 34对核心引物在6个杂交种上获得101个杂合位点,平均每个杂交种具有16.8个。田间表型鉴定结果高于分子标记检测结果,单位点平均法的相关性高于双位点差异法,校正后的相关性进一步提高,相关系数r=0.7841,呈高度相关。EST-SSR标记的检测结果与田间表型鉴定结果的相关性显著高于Genomic-SSR标记。相同染色体上的不同引物检测结果差异较小。不同的统计方法与标记类型获得的分子标记检测结果差异较大。高度纯合的亲本将会有效提高分子标记鉴定结果与表型鉴定结果的相关性。     

利用SSR快速鉴定棉花品种真实性和纯度

利用SSR分子标记技术对棉花品种真实性和纯度进行分析研究,旨在为棉花品种提供分子鉴定依据。以具有代表性的棉花品种为材料,经过引物初筛和复筛,确定26对均匀分布于棉花染色体上的SSR核心标记。结果表明,26对核心标记在120份材料中筛选得到138个等位位点,其中129个为多态性位点,多态性比率达93.48%。以标准样品为对照,利用26对核心标记对10份棉花常规种进行真实性鉴定,发现仅有源棉6号与标准品种的DNA图谱高度一致,其他9份常规种与标准品种均存在8~18个差异位点,分子鉴定结果与田间鉴定相符。另外分别筛选5对特征引物作为纯度检测标记,采用单位点平均法统计4份常规棉品种检测结果表明,源棉6号纯度最高,为98.0%,源棉1号最低,为90.5%,检测结果与田间纯度鉴定呈现正相关性。研究表明利用SSR标记技术鉴定棉花品种真实性和纯度的方法完全可行。     

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。     

水稻功能性插入缺失标记（InDel）的筛选与应用

开展水稻品种纯度和真实性鉴定对水稻遗传育种和种子生产有着重要的意义。以245个长江中下游主推水稻品种为研究材料,从643个插入缺失（InDel）位点中筛选出124个功能性多态性位点,建立了InDel高效检测体系。进一步利用InDel标记vf0121641804和SSR标记RM7120分析水稻样品的纯度,同时选用覆盖12条染色体的24对InDel引物和48对SSR标准引物分析水稻品种真实性,结果表明,采用InDel标记检测水稻品种纯度和真实性的结果与采用SSR标记检测结果一致,说明水稻功能性InDel标记也可用于水稻品种纯度和品种真实性的鉴定。在此基础上,鉴定了245个水稻品种124个InDel标记的基因型遗传多样性并进行了聚类分析,结果表明,水稻材料间存在明显的群体结构,基本反映了不同品种间的亲缘关系。水稻功能性InDel标记的筛选与应用,不仅为品种纯度和真实性鉴定、遗传多样性分析提供了新方法;而且可用于分子辅助育种,提高强优势组合的预见性。     

杂交玉米种子纯度SSR技术鉴定结果的分析

根据SSR位点共显性的特点筛选双亲互补的多态性引物，进而利用多态性引物对24份玉米杂交种样品进行纯度鉴定。同时对这些样品进行田间纯度种植鉴定，分析两种方法鉴定结果的一致性。结果显示，SSR分子标记鉴定的结果与田间种植鉴定结果差异不显著，可以替代田间种植鉴定进行玉米杂交种纯度鉴定。     

小麦区试品系DUS测试的分子标记

为了确定测试小麦(Triticum aestivum L.)区试品系特异性、一致性、稳定性(DUS)的分子标记,采用156个来自我国不同麦区的品种对SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR标记的1334对引物进行筛选,根据在染色体上分布均匀、多态性信息指数较高、带型清晰、不同等位变异的带型易于区分及PCR产物稳定的原则,筛选出105对小麦品种DUS测试的分子标记引物,包括63对SSR引物、21对EST-SSR引物和21对AFLP-SCAR引物,可以检测122个位点的754个等位变异,平均每条染色体上被检测位点5.8个,平均每个位点包含7.2个等位变异。根据DUS测试的需求、引物的染色体分布、PIC值大小和带型特点,将105对引物分为21对核心引物、29对一级备用引物和55对二级备用引物。核心引物分辨力较高,可以完成约80%品系的特异性检测,约95%品系的种子纯度检测和约60%品系的一致性、稳定性检测;备用引物用于确定品系DNA位点纯合率和相似品种(品系)之间的遗传相似系数,以判断DNA指纹相同或相似的品种(品系)之间的相似性和特异性,评价核心标记中具有非纯位点的品系的DNA位点纯合度,同时完成核心引物未能完成的少数品系的种子纯度检测。通过在2006-2007、2007-2008、2008-2009年度对464个冬小麦区试品系DUS测试中的应用,证明105对引物具有很好的代表性和实用性,可以完成90%以上参试品系的DUS检测。     

黑龙江省粳稻种质资源遗传结构分析

选用分布于水稻12条染色体上多态性好的44对SSR引物,对黑龙江省近年主栽品种和其他省份粳稻及国外粳稻品种共96份材料进行遗传多样性和群体结构分析,旨在了解黑龙江省水稻品种遗传结构和亲缘关系。结果表明,44对SSR引物共检测到141个等位基因,每个位点1~5个,平均3.2个;遗传相似系数(GS)变化范围为0.46~0.97,平均0.77;试验中第1,2,4,6号染色体SSR位点多态性高,而第12条染色体SSR位点多态性低;利用SSR标记分析数据和STRUCTURE2.2软件分析,全部供试品种可划分为7个亚群,分别命名为POP1,POP2,POPS,POP4,POPS, POPE和POP7;STRUCTURE模型群体结构分析与Nei’s遗传距离构建邻位相连聚类图分析结果基本一致。     

用于区别不同棉花品种基因组特征的微卫星位点筛选

保守性强、重复性好、多态性高的微卫星位点可被有效用于构建作物DNA条形码。选取目前生产上主要推广种植、代表不同来源系统的12个棉花品种作为微卫星位点筛选材料,参考我室构建的四倍体栽培棉种种间高密度遗传图谱信息,从376对覆盖全基因组的SSR引物中,筛选出51对引物可扩增出带型清晰且多态性高的微卫星位点。这些引物在12个供试品种中共产生155个等位位点,每对引物揭示的等位基因位点在2~7之间,平均值为3.04。参照微卫星位点的染色体定位和多态信息,在每条染色体上选择一个多态性相对高的SSR位点,其相应的26对SSR引物被推荐为构建棉花品种DNA条形码的一套首选引物,并初步应用于12个品种的DNA条形码编制。其余25对引物作为候选引物。使用该套引物扩增出的微卫星位点可用于大量棉花品种DNA条形码构建,为棉花品种真实性和纯度的分子鉴定奠定基础。     

玉米自交系耐盐鉴定相关SSR标记的开发

玉米是中国主要粮食作物之一,培育耐盐玉米品种可以有效地保持其在盐渍土壤条件下的产量稳定性。本研究通过主成分分析法(PCA)对69份玉米自交系进行耐盐性鉴定和评价,并从中选取耐盐和盐敏感材料各10份,并以上述20份自交系为试验材料,从本实验室构建的郑58/昌7-2连锁图谱第5连锁群的24个SSR引物中。通过各位点等位变异耐盐性的方差分析,检测到4个耐盐相关的SSR标记(umc1416,umc1349,umc2295和umc1686)。研究结果可为分子标记辅助耐盐鉴定、创制优异耐盐育种材料提供分子水平上的依据。     

基于SSR标记的云南糯玉米、爆裂玉米地方种质遗传多样性研究

利用SSR标记分析了16份和14份代表云南不同生态地区糯玉米、爆裂玉米地方种的遗传多样性。从96对SSR引物中分别筛选出分布于玉米基因组10条染色体上的61对引物和43对引物,每对引物可以分别稳定地检测到1～12个和1～13个多态性片段,糯玉米共226个,平均为3.70个,片段大小介于70～700 bp之间;爆裂玉米共232个,平均检测的多     

棉花品种遗传纯度的SSR分子标记鉴定技术研究

为建立适合于SSR标记的棉花品种纯度鉴定方法,利用78个SSR标记对12个棉花常规品种进行标记基因型分析.通过比较不同品种不同单株标记基因型,发现棉花品种的非纯SSR位点存在3种主要类型.通过综合分析非纯SSR位点率和异型单株率对品种遗传纯度的影响,建立了利用SSR标记在分子水平上鉴定棉花品种纯度的方法.利用该方法鉴定的12个棉花品种中有3个品种(C5、C9和Cll)的遗传纯度在98％以上,非纯SSR位点和异型株均较高的2个品种(C3和C6)遗传纯度分别为67.31％和31.79％,该方法弥补了以往分子纯度计算方法中只考虑单株混杂、不考虑SSR位点混杂的缺陷,可比较客观地反映品种的遗传纯度状况.     

玉米分子遗传框架图谱构建

以48-2×5003的166个F2单株为作图群体,利用135个RFLP探针和131对SSR引物对亲本48-2、5003之间的多态性进行了检测,筛选出109个RFLP多态性探针和81对SSR多态性引物用于F2群体分析,利用上述109个RFLP标记和81个SSR标记,构建了具190个RFLP、SSR标记199个标记位点的玉米分子遗传图谱,覆盖整个基因组2984.1 cM,标记间平均间     

山东省玉米骨干自交系和杂交种的SSR指纹图谱构建

构建骨干品种（系）指纹图谱,可为新品种的审定和品种保护建立准确可靠的依据,也是适应玉米育种快速发展的需要。分别利用74对SSR引物对35份骨干自交系和19份主栽杂交种进行了SSR分析。筛选出10对和20对适于玉米自交系和杂交种分析的核心引物,分别检测出115和124个等位变异,将扩增条带数字化,构建了自交系和杂交种的指纹图谱,出现相同指纹图谱的概率分别为3.13×10-11和5.59×10-25。构建的指纹图谱用于玉米品种鉴定是可行的,对玉米新品种审定和品种权保护具有重要意义。     

以DNA位点纯合率评价小麦品种的一致性和稳定性

为了解小麦杂交组合高世代株系和我国小麦品种的DNA位点纯合率,及其评价小麦品种一致性和稳定性的可行性,采用172对SSR、99对EST-SSR和76对AFLP-SCAR引物,检测了10个F₄代株系、10个F₅代株系和511个品种的DNA位点纯合率。结果表明,F₄代和F₅代株系的DNA位点纯合率分别为82.1%~94.5%和95.7%~99.4%。根据F₅代500个单株的DNA纯合位点比率,推测出F₆代株系的DNA位点纯合率为98%~100%。在511个品种中,有10%的品种其DNA位点纯合率低于95%。通过比较证明,DNA位点纯合率越高品种的一致性和稳定性越好。对2006—2009连续3个年度国家冬小麦区域试验品种的检测证明,DNA位点纯合率高于95%的大多数品种和DNA位点纯合率为90%~95%的少数品种具备一致性和稳定性;DNA位点纯合率低于90%的品种不具备一致性和稳定性。说明可以将DNA位点纯合率作为评价小麦品种一致性和稳定性的辅助标准。并提出了以20个个体为样本、检测50个DNA位点的小麦品种DNA位点纯合率检测方法以及检测方法中需注意的细节。     

Assessment of the uniformity of wheat and tomato varieties at DNA microsatellite loci

By analysing a number (20–38) of individuals from selected varieties of wheat and tomato, we have been able to assess intra-varietal uniformity at certain micro satellite (simple sequence repeat, SSR) loci. In total, 45 varieties of wheat were analysed at between 7–9 different SSR loci, and 10 varieties of tomato were analysed at six loci. The results showed that there was variation both between varieties and between microsatellites in the degree of non-uniformity observed, and it was possible to identify a number of different probable sources of non-uniformity. Twenty-four of the wheat varieties and nine of the tomato varieties were sufficiently uniform to meet the standards currently applied for distinctness, uniformity and stability (DUS) testing using phenotypic characteristics. The implications for the potential future use of SSRs in DUS testing are discussed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

利用SSR标记区别小麦品种种子混杂和SSR位点不纯的研究

在用SSR标记检测小麦种子纯度时,种子混杂和SSR位点不纯都会造成株间SSR带型的差异,本文提出了SSR位点不纯的概念,并分析了存在这一现象的原因,指出这一现象普遍存在于小麦品种中。为此在检测小麦种子纯度时,需要注意区别种子混杂和SSR位点不纯,以免将SSR位点不纯造成的株间带型差异误认为是种子混杂,其原则是:(1)必须进行多个SSR位点的检测;(2)某单株的多个SSR位点的带型与被检测品种不同,可确认为混杂植株;(3)剔除混杂植株后,某单株的个别SSR位点的带型与被检测品种不同,将被认为是SSR位点不纯所致。     

国家芝麻区域试验新品种(系)的DNA指纹分析

以我国近年参加国家芝麻区域试验的43个品种(系)为材料,利用12对SSR核心引物开展DNA指纹分析,初步构建参试品种的DNA指纹图谱,并根据指纹图谱分析了参试品种的特异性和一致性。聚类分析结果表明,12对引物检测到30个标记,可将43个品种完全区分开,来源于同一育种单位的品种遗传基础相近,而不同来源的品种其遗传背景相差较大;以遗传相似系数0.90为划分标准,95%的供试品种具备特异性;以引物位点的一致性为指标,80%的品种具有一致性;分配试验中,86%的单株都能正确地分配回到原来的品种,这些品种的一致性较好,个别品种的单株正确分配率较低,品种一致性差。表明大部分参加国家区试的品种都具有很好的特异性和一致性。     

Assessment of wheat variety stability using SSR markers

In International Union for the Protection of New Varieties of Plants member countries, assessment of wheat variety stability is a statutory requirement before new varieties are registered and plant breeders’ rights are granted. However, it is impossible to test the stability of varieties accurately and quickly, or to assess the stability of a large number of varieties in a short time based on the morphological traits defined by the national standard. The objective of this study was to establish method and procedure of wheat variety stability assessment using SSR markers as a replacement for morphological observations. In preliminary study, the methods to identify non-homozygous SSR loci and calculate the homozygous SSR loci ratio (SSR–HLR) of wheat varieties were established. On this basis, the genotypes at 347 molecular markers loci of 20 advanced lines demonstrated that SSR–HLRs were 84.7–94.8 % in the F₄ lines, 96.1–99.4 % in the F₅ lines, and ≥98 % in the F₆ lines, respectively. Eighty of 347 markers with good polymorphism, stable PCR amplification, and high resolving power of genotyping were recommended to detect SSR–HLR for 633 wheat regional trial varieties. Comparing morphological observation, the varieties with SSR–HLR >95 % were deemed stable; the varieties with SSR–HLR <91 % were deemed unstable; the varieties with SSR–HLR ranging from 91 to 95 % were required field identification for stability assessment. Based on the relationship between the homozygous SSR loci ratio and wheat variety stability, procedures for the assessment of wheat variety stability using SSR markers were established.