酸枣经济性状关联分析及优异等位基因挖掘

【目的】探寻与酸枣主要经济性状相关联的SSR位点,为酸枣优良性状基因挖掘、优良亲本选育及资源开发利用提供理论依据。【方法】以辽西地区的72份酸枣种质为研究对象,在成熟期调查其单果质量、单核质量、单仁质量、果实横径、果实纵径、果核横径、果核纵径、果仁横径、果仁纵径、果仁侧径、果形指数、核形指数、仁形指数、出核率、出仁率、双仁率及可食率,利用SPSS 22.0软件对上述17个经济性状进行统计分析;选用32个SSR标记,利用Structure 2.3.4软件分析72份酸枣种质的群体结构;利用Tassle 2.0软件进行32个SSR标记间的连锁不平衡分析,采用一般线性模型（GLM）和混合线性模型（MLM）相结合的方法进行各经济性状与SSR标记间的关联分析,并对关联位点等位变异的表型效应进行分析,从而获得典型载体材料。【结果】72份酸枣种质17个经济性状的变异系数为7.84%～85.75%,表明供试种质具有较为丰富的表型多样性;通过群体遗传结构分析将72份酸枣种质分为4个类群,说明群体遗传背景较为单一。32对SSR分子标记间的连锁不平衡水平较低,成对存在的不平衡组合有166个,占组合总数的33.47%。在关联分析中,通过GLM模型检测出21个SSR位点与17个主要经济性状显著相关联（P<0.05）,变异解释率为15.35%～69.14%;通过MLM模型检测出17个SSR位点与16个经济性状显著相关联,变异解释率为0.82%～75.37%。对2种模型中共同检测到的16个SSR关联位点各等位片段的表型效应值进行分析,共挖掘出31个具有最大增效与最大减效的优异等位变异和15个典型载体材料。【结论】基于SSR的关联分析结果,筛选出与酸枣16个经济性状相关联的16个SSR关联位点及15个聚合优异等位变异的典型载体材料。     

芝麻种质资源成株期抗旱性关联分析

【目的】利用33个多态性SSR分子标记分别与18个不同的抗旱性状进行关联分析,发掘与抗旱相关的主要基因位点,为抗旱基因定位和功能标记开发提供基础;通过对100份芝麻种质资源进行抗旱性鉴定,发掘优异的耐旱种质,为芝麻抗旱育种提供指导。【方法】采用盆栽和反复干旱法,对芝麻种质资源群体进行成株期抗旱性鉴定获得表型指标测定值,利用SAS、SPSS和隶属函数等进行统计分析,综合评价其抗旱性,利用GLM模型和MLM模型,将表型数据与分子标记进行关联分析。【结果】研究群体干旱胁迫处理后,材料间响应差异明显,考察的表型性状测定值均小于对照;干旱胁迫条件下18个性状值的变异系数平均为0.31,高于对照(平均为0.19);处理与对照间各性状指标经配对t检验,均达极显著水平;通过连续变数的次数分布统计方法、主成分分析和隶属函数分析,筛选出10个与抗旱性响应关系密切的指标,并筛选出12份高抗旱种质;基于芝麻基因组筛选出的33个多态性SSR标记扫描供试材料,共检测到170个等位变异,平均每个标记5.15个;利用structure数学模型对供试群体进行遗传结构分析,可分为2个亚群;利用GLM模型和MLM模型分别检测到120个和63个标记位点与供试群体抗旱系数显著关联(P0.05),表型变异解释率分别为3.85%—14.30%和4.00%—12.5%,解释率大于10%的标记位点分别有12个和3个,其中,位点4033-3和4033-2均与第一主成分因子第2次复水前萎蔫叶片数显著关联,且变异解释率均为最高,分别达14.3%和12.5%,2个模型共同检测到的标记位点有5个。通过引物序列在基因组上的位置比对,发现3个可能存在芝麻抗旱相关基因的基因组区段。【结论】利用综合评价方法,筛选出柳林芝麻3号、g80、8602-2等12份高抗旱芝麻种质,同时利用GLM和MLM2个模型检测到与第2次复水前萎蔫叶片数显著关联的标记位点(位点4033-3和位点4033-2),且变异解释率最高,分别达14.3%和12.5%。     

陆地棉动态株高与SSR标记的关联分析

【目的】分析185份陆地棉品种(系)的开花期株高(PH-ST₁)和吐絮期株高(PH-ST₂)关联度,发掘动态株高的优异等位变异,为进一步棉花高产分子辅助育种提供参考。【方法】利用185份陆地棉品种(系)的基因型,将137对简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)多态性引物开发出的355个多态性位点,并结合5个环境下两个时期的株高表型数据,采用一般线性模型(general linear model, GLM)和混合线性模型(mixed linear model, MLM)进行关联分析。【结果】使用GLM模型和MLM模型,分别检测到54、12个与PH-ST₁显著相关的位点和62、12个与PH-ST₂显著相关的位点;其中,31个位点在3个或3个以上的环境都与株高显著相关。【结论】挖掘了多个可重复检测到的与陆地棉株高相关联的分子标记位点。定位到与株高性状相关的位点有24个。     

板栗总苞和坚果主要性状与SSR标记的关联分析

【目的】通过测定113份板栗品种（系）的数量、质量和假质量性状,分析其遗传变异,比较不同组群之间的性状差异,将SSR标记与性状进行关联,获得更多与SSR标记显著关联的性状,挖掘优异的等位变异位点,为开展板栗分子辅助育种的研究提供参考。【方法】测定并分析板栗总苞和坚果的38个数量、质量和假质量性状,利用SPSS和Graphpad软件对数量性状进行差异显著性和相关性分析,基于SSR标记进行遗传多样性分析,最后用TASSEL 2.1软件通过一般线性模型（general linear model,GLM）和混合线性模型（mixed linear model,MLM）分别对性状和标记进行关联分析。【结果】在遗传多样性分析中,21对SSR引物的有效等位基因数（N_e）、Shannon指数（I）、多态性信息含量（PIC>0.5）、观察杂合度（H_o）和期望杂合度（H_e）的平均值分别为3.164、1.269、0.589、0.593和0.635。根据群体结构分析分为2个主要组群,为了更好地比较性状差异,在聚类分析时将中间类型的品种单独划分为一组。在质量和假质量性状分析中,多样性指数变化范围为0.139—1.567,遗传多样性最高的性状是坚果光泽,最低的是底座接线;坚果形状、光泽、颜色等性状组群间频率分布差异明显。在数量性状分析中,变异系数的范围在3.96%—36.31%,苞重、总苞重和单粒重的变异系数均在30%以上,遗传变异程度高;果形指数和含水量变异系数均在10%以下,具有稳定的遗传特性;总苞和坚果的外观性状之间有强相关性,相关系数均在0.6以上;组1-组2和组2-组3在果实形状和重量中存在显著差异（P<0.05）。在关联分析中,GLM模型中有13个标记位点与18个表型性状极显著关联,表型变异解释率范围为15.12%—54.99%;MLM模型中有6个标记位点与7个表型性状极显著关联,表型变异解释率范围在8.66%—26.93%。【结论】本研究将SSR标记与表型性状进行关联分析,共发现13个标记位点与坚果单粒重等20个表型性状极显著关联,为开展板栗分子辅助育种的研究奠定了基础。     

陆地棉抗黄萎病性状与SSR标记的关联分析

【目的】对186份陆地棉种质资源的抗黄萎病性状进行关联分析,为抗黄萎病棉花育种材料的利用、分子标记辅助选择提供参考。【方法】采用分布于26条染色体上的140个SSR(Simple sequence repeat)标记,采用GLM(General line model)(P<0.001)模型和 MLM(Mixed linear model)(P<0.01)模型,检测186份陆地棉种质资源的基因型。【结果】(1)2个亚群一个含有96份种质资源,另一个含有90份种质资源;(2)平均每对引物的等位变异为2.54,平均值为0.76,引物多态性信息含量变化范围:0.50~0.99;(3)与棉花抗黄萎病性状相关的SSR位点22个中,能同时在两个以上环境出现的位点有2个,为NAU998和CGR5258,表型变异解释率分别为5.53%和12.07%。【结论】该群体结构,可以分为2个亚群,使用140对 SSR引物做分子标记,共检测出355个等位变异,存在于两个模型下且与棉花抗黄萎病性状相关的SSR位点有22个。     

小麦雌性育性遗传位点的基因组关联标记扫描

以含小麦雌性不育系（S）的由小麦品种（系）组成的含S种质双向极端小群体和不含小麦雌性不育系的品种双向极端小群体各60个品种（系）为目标群体,以小麦基因组中42个多态性SSR标记为背景控制标记,用STRUCTRE软件进行结构评估,并用TASSEL软件的MLM模型检测小麦基因组中均匀分布的210个多态性标记与小麦雌性育性D.F.（国内法育性）和I.F.（国际法育性）两种表型值的关联程度,再在含S种质（或品种）组成的较大群体中验证初选的关联标记,并对候选位点进行标记加密。结果发现背景控制标记间不存在明显的连锁不平衡。品种双向极端小群体和含S双向极端小群体中分别发现13个SSR标记和35个SSR标记与小麦雌性育性表型极显著关联;经关联分析,在两个极端小群体里发现的45个标记中,有17个标记在较大品种群体和含S种质群体中得到验证,除两个大群体中共同与性状关联的标记外,11个标记为小麦雌性不育系所在的含S种质群体分析中发现的新突变位点或互作位点,结合标记加密分析结果,最终发现的候选关联标记不仅支持了2D和4A位点与表型的关联,而且找到2B或3B等新的表型关联位点。     

新疆冬小麦品种资源主要产量性状全基因组关联分析

【目的】高产是小麦育种的永恒主题,利用全基因组关联分析发掘控制小麦产量性状的QTL区段及优异基因,为小麦分子标记辅助选择育种提供理论依据和标记信息。【方法】以新疆本地188个冬小麦品种资源为材料,利用小麦55K SNP芯片进行全基因组扫描,通过对6个不同环境下的株高、穗长、小穗数、可育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、籽粒长/宽比9个产量相关性状进行表型鉴定,利用6个环境下各性状数据及最佳线性无偏预测（BLUP）数据,基于混合线性模型（MLM）对表型和基因型进行全基因组关联分析。【结果】经主成分分析,将188个材料分为地方品种和育成品种2个亚群;利用6个环境下各性状数据,9个性状共检测到1 309个显著性SNP标记,其中,每个显著性SNP位点可解释7.259%—70.792%的表型变异。利用BLUP数据,9个性状共检测到66个显著性位点,同时与2个性状关联的共有SNP位点有5个,贡献率波动范围为8.498%—21.877%。将同时与2个性状或2个以上环境关联到的重复位点作为稳定的显著性关联位点,9个性状共检测到38个稳定关联位点,包括株高重复位点5个,穗长重复位点10个,小穗数重复位...     

基于SSR标记的中美紫花苜蓿品种遗传多样性研究

【目的】紫花苜蓿是世界上最重要的栽培牧草。传统的育种方式对其产量及品质的改良幅度多年来徘徊不前,已经远远不能满足生产需要。对于品种的改良,一方面依赖于所掌握资源的数量,另一方面则是对其农艺性状遗传基础的了解程度。本试验基于SSR分子标记,研究现有中美两国的紫花苜蓿品种遗传变异,分析两国紫花苜蓿种质资源的遗传多样性和群体结构,为利用全基因组关联分析发掘紫花苜蓿重要产量与品质性状显著关联的优异标记、等位位点提供基础,为分子育种提供信息,加快育种进程。【方法】利用覆盖紫花苜蓿全基因组的40对SSR分子标记（每条染色体上选取3-9对SSR标记）,采用基于测序的基因型鉴定技术对中美16个紫花苜蓿主栽品种的100个基因型个体（中国每个品种8个基因型个体,美国每个品种4个基因型个体）进行全基因组扫描分析。利用基于混合模型的Structure软件分析紫花苜蓿的群体结构。设定群体数K的估计值范围为1-6,将MCMC（Markov chain monte carlo） 开始时的不作数迭代(length of burn-in period） 设为10 000次,将不作数迭代后的MCMC设为100 000次,每个K值重复数为10次。采用了两种方法来确定最优的群体数K的值,结果由Structure Harvester和Distruct软件来展示。对Structure群体结构结果进一步用主成分分析和聚类分析进行验证。根据群体结构结果,对全体材料及不同群体进行遗传多样性分析。【结果】40对覆盖紫花苜蓿全基因组的SSR分子标记共检测到446个等位基因,每个位点等位基因范围为3-27个,平均每个位点等位基因数为11.2个;基因多样性的变异范围为0.542-0.908,平均值为0.742;多态信息含量的变异范围为0.493-0.901,平均值为0.707。这些参数显示了中美紫花苜蓿所包含的遗传多样性信息含量较高。其中,mtic238、mtic188、bf111、afctt1、bf641851、maa660456、aw361等位点上表现较高的遗传多样性,表明这些位点可以较好地反映中美紫花苜蓿品种的遗传多样性,适用于中美紫花苜蓿品种的遗传多样性检测。就不同染色体而言,第二条和第八条染色体上分布的SSR标记揭示的遗传多样性较高,而第一条相对较低。基于混合模型的方法对紫花苜蓿全体基因型进行群体结构分析,两种不同方法均显示确定最优的群体数K值为2,中美两国16个紫花苜蓿品种共100个基因型个体基本按照来源分为两个亚群体,群体间有少量混杂的情况发生。主成分分析和聚类分析与群体结构的分析结果相一致。中国紫花苜蓿品种多样性略高于美国,但差异不显著。【结论】中美两国紫花苜蓿材料蕴含了比较丰富的遗传变异,显示了较高水平的基因多样性。中美群体间的遗传多样性水平存在一定的差异,中国紫花苜蓿种质多样性水平略高于美国。群体结构不严格按照来源国家的划分而区分,这一现象与紫花苜蓿异花授粉与广泛的基因交流有着密切的关系。     

苦荞黄酮含量与SSR标记的关联分析

【目的】开展苦荞籽粒总黄酮含量与SSR标记的关联分析,挖掘与黄酮含量相关的分子标记,为高黄酮含量苦荞品种的遗传改良提供依据。【方法】以193份苦荞种质为供试材料,基于62对SSR引物分析了供试种质的遗传多样性,对总黄酮含量和SSR标记进行了关联分析。【结果】193个种质籽粒总黄酮含量的变幅为1.04%～2.99%,变异系数为27.93%。62对引物在193个种质中共扩增出267个等位基因,每个SSR位点平均检测到2.45个有效等位基因,基因多样性为0.503,Shannon信息指数为0.942,观测杂合度为0.513,引物多态信息量为0.74。群体结构分析将193份种质划分为3个亚群。基于广义线性模型(GLM)共检测到5个与籽粒总黄酮含量显著关联的SSR标记,表型贡献率为6.3%～12.9%,其中标记TatG0124(12.9%)和S6853(8.5%)的表型贡献率较高。【结论】供试苦荞种质遗传多样性丰富,可用于苦荞重要农艺和品质性状的关联分析。TatG0124和SSR6853可能是控制籽粒黄酮含量的重要位点,对改良苦荞籽粒黄酮含量具有重要意义。     

山西谷子核心资源群体结构及主要农艺性状关联分析

【目的】分析山西谷子地方品种遗传多样性和群体遗传结构,筛选与谷子农艺性状相关联的分子标记,为谷子杂交组合亲本选配及分子标记辅助育种提供依据。【方法】 利用96对SSR标记对595份山西谷子核心资源进行全基因组扫描,采用PowerMarker 3.25软件分析群体遗传多样性,利用STRUCTURE 2.3.4软件分析群体遗传结构,使用TASSEL 2.1软件中GLM（general linear model,Q）和MLM（mixed linear model,Q+K）2种方法,进行表型和标记关联分析。【结果】 96对SSR引物共扩增出828个等位变异,平均每对引物扩增到8.6个,变化范围为2—26;基因多样性指数变化范围为0.005—0.941,平均为0.610;多态信息量变化范围为0.005—0.938,平均为0.577;各位点杂合度变化范围为0—0.050,平均位点杂合度仅为0.016。群体结构分析将595份核心资源分为3个亚群。4 560个SSR位点成对组合中,共线性组合和非共线性组合之间都存在一定的连锁不平衡。D′统计概率（P<0.01）支持的LD成对位点1 955个,占全部位点组合的42.9%,D′平均值为0.23。通过GLM方法共检测到12个极显著性位点（P<0.01）,表型变异解释率为2.34%—13.94%,平均为6.33%,贡献率较高的等位变异位点是CAAS2050（R ²=13.94%）和B153（R ²=11.36%）;通过MLM方法共检测到9个极显著性位点（P<0.01）,表型变异解释率为2.80%—9.22%,平均为5.16%,贡献率较高的等位变异位点是P89（R ²=9.22%）和P3*（R ²=8.28%）;2种方法共同检测到的极显著性位点有7个。 【结论】 利用SSR标记分析了595份山西谷子核心资源的遗传多样性和群体遗传结构。2种关联分析模型中,GLM方法关联到12个标记与节数、株高、颈长、茎粗、穗长、穗粗、码数、码粒数、蛋白质含量9个性状相关;MLM方法关联到9个标记与节数、颈长、叶宽、茎粗、穗粗、码数、码粒数、千粒重8个性状相关。     

自然覆雪对5个不同秋眠级紫花苜蓿越冬率及抗寒性的影响

【目的】研究田间有无覆雪对不同秋眠级紫花苜蓿抗寒性能及越冬率的影响。【方法】选择秋眠型(1、3级)、半秋眠型(5级)及非秋眠型(7、9级)紫花苜蓿,从秋季至翌年春季无积雪和自然降雪条件下,分析苜蓿根系可溶性糖(WSC)、可溶性蛋白(SP)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)含量以及越冬率。【结果】无积雪覆盖下,苜蓿根冠处平均温度最低达-20.74℃,土壤表层20 cm在-5~-10℃波动;覆雪下,苜蓿根冠处最低温度为-7.89℃,土壤表层20 cm处温度在大部分时间保持在-3℃以上,覆雪能提高苜蓿根冠及地表温度。无积雪覆盖下,半秋眠型以及非秋眠型苜蓿越冬率显著低于秋眠型苜蓿(P<0.05),随着自然降雪,各秋眠级苜蓿越冬率较无覆雪显著提高(P<0.05),半秋眠型以及非秋眠型(7级)苜蓿越冬率升高至85%以上,覆雪能显著提高高秋眠级苜蓿的越冬率(P<0.05)。根系保护物质含量随气温的降低而升高,且在冬季保持较高的水平,覆雪下各秋眠级苜蓿根系WSC、SP、Pro、SOD和POD含量高于无覆雪,MDA含量低于无覆雪条件,积雪能显著提高各秋眠级苜蓿的抗寒性(P<0.05)。【结论】覆雪能显著提高高秋眠级苜蓿的抗寒性及越冬率,适宜在石河子地区种植的苜蓿为肇东和中苜2号(1、3级)。     

越冬紫花苜蓿根系性状与秋眠性的关系及其抗寒效应

【目的】秋眠是紫花苜蓿（Medicago sativa）对晚秋生长环境变化的一种适应性反应,根系是紫花苜蓿越冬的主要功能器官,秋眠性与其越冬具重要关联,但对于如何通过根系性状的越冬特征来实现抗寒效应,仍不清楚。文章中从根系性状越冬反应的角度,探究秋眠性对紫花苜蓿抗寒性的作用过程。【方法】采用11个标准秋眠级紫花苜蓿品种为材料,以紫花苜蓿在中国适宜分布区中较为寒冷的中温带地区为例,通过标准主轴分析（standardized major axis,SMA）等方法,研究不同秋眠级紫花苜蓿各根系性状在越冬过程的差异化响应及其异速生长关系,进一步采用偏最小二乘回归（partial least squares regression,PLSR）等方法,研究不同秋眠型紫花苜蓿通过根系策略来实现其抗寒效应的关键作用因子。【结果】（1）随着秋眠性的减弱（即秋眠级提高）,越冬紫花苜蓿根颈直径和侧根数显著减小（P＜0.05）,秋眠性较强的紫花苜蓿具有增强储藏的表型特征,而主根直径、侧根直径等则随着秋眠性的减弱而显著趋于增大（P＜0.05）,侧根数量与侧根的其他特性表现一定的权衡关系（P＜0.05）;（2）受秋眠级的影响,根系性状之间表现显著的异速生长关系,主要表现在根颈入土深度、侧根位置、侧根数等性状之间,其异速生长斜率与1存在显著差异（P＜0.05）,不同根系性状在越冬期间对秋眠级具有不同的响应策略;（3）紫花苜蓿越冬率与秋眠级具有显著的负相关关系,但并非线性响应,而是呈现逻辑斯蒂曲线变化特征,1-5秋眠级趋于稳定在高越冬率水平（＞95%）,中间级别5-8级的越冬率逐渐急剧减小（50%-70%）,9-11级在中高纬度难以越冬（＜5%）;（4）影响紫花苜蓿越冬率的正向贡献因子是根颈直径、侧根数（P＜0.05）,而主根直径、侧根直径等因子的提高反而降低了紫花苜蓿的抗寒性（P＜0.05）,根系直径等性状并非决定抗寒能力的主导因子。【结论】不同秋眠级紫花苜蓿的根系性状表现出对越冬低温胁迫的差异化响应特征,不同性状具有异速生长关系;紫花苜蓿主要通过增加根颈直径和侧根数来提高其抗寒性,并不取决于根系其他表型性状的绝对大小;越冬期间,不同秋眠型紫花苜蓿根系策略的适应性变化,是实现其抗寒效应的重要途径。     

大豆百粒重QTL定位及多样性评价

【目的】百粒重是大豆重要的育种目标性状,它不仅是产量构成因子之一,也是重要的品质性状,不同用途对百粒重有着不同要求。通过连锁分析定位大豆百粒重QTL,获得连锁标记,阐明QTL连锁标记在种质资源中的多样性特征,为百粒重定向改良提供依据。【方法】以冀豆12×黑豆（ZDD03651）杂交衍生的188个重组自交系的F_6:8和F_6:9群体为材料,采用WinQTL Cartographer V. 2.5的复合区间作图法（CIM）,经300次Permutation 计算,以P=0.05显著性水平确定QTL存在的阈值,定位百粒重QTL。连续3年在石家庄对来自国内外的205份大豆育成和地方品种的百粒重进行表型鉴定,利用定位到的百粒重QTL连锁SSR标记对种质资源材料进行基因型分型,在每个标记处确定发生频率大于5%（对应资源材料个数大于10个）的等位变异为有效等位变异,计算等位基因多样性指数,明确百粒重QTL在种质资源里的多样性特征,通过多重比较确定不同等位变异与百粒重的关系。【结果】在冀豆12×黑豆后代群体中,百粒重呈正态连续分布,遗传力为88.72%。共检测到5个百粒重QTL,分别位于Chr.02（D1b）、Chr.06（C2）、Chr.08（A2）和Chr.17（D2）染色体,遗传贡献率（R²）7.68%-12.83%,加性效应-0.65--0.84 g,增效基因均来自冀豆12。年份间稳定的QTL有2个,其中,qSW-6-1位于第6染色体Satt457-Sat_062,紧密连锁的标记为Satt281,贡献率最大值为12.02%,加性效应最大值为-0.81g;qSW-17-1位于第17染色体Satt301-Satt310,贡献率最大值为12.83%,加性效应最大值为-0.84g。在205份资源材料中,百粒重遗传力为96.88%。百粒重连锁SSR标记有效等位变异数为2-8个,多样性指数为0.34-0.82。发掘出大粒相关等位变异6个,分别为Satt281-227 bp、Barcsoyssr_2_304-245 bp、Satt301-199 bp、Sat_406-214 bp、Satt119-136 bp和Satt341-218 bp。其中Satt281-227 bp在RIL和资源材料中均为百粒重增效效应,主要分布在国内大粒育成品种中。筛选到含有4个及以上大粒相关等位变异的资源材料3份,分别为绿75、中品大黑豆和中野2号。【结论】在大豆育成品种冀豆12×地方品种黑豆的杂交后代群体中,检测到5个百粒重QTL,冀豆12含有1个在RIL和种质资源中均为大粒相关的优异等位变异。明确了上述5个QTL在205份育成品种和地方品种间的多样性分布特征,可应用于百粒重定向改良过程中的亲本选配及后代选择。     

中国小麦地方品种大青芒遗传多样性研究

 【目的】研究长期种植于中国东北春麦区不同环境的小麦地方品种大青芒的遗传变异。【方法】采用14个形态和农艺性状、种子贮藏蛋白分析以及84对SSR分子标记技术，对不同种植地区的5份大青芒品种的遗传多样性进行了研究。【结果】供试材料间在形态和农艺性状上表现出极大的相似性，但在编码种子醇溶蛋白的Gli-1位点、编码高分子量麦谷蛋白亚基的Glu-B1位点，以及57.1%的SSR引物位点上存在较大的遗传变异。5份供试材料内共检测到异质性SSR引物位点27个，有4份材料（ZM4401，ZM4402，ZM4407和ZM4421）内的个体间在醇溶蛋白或HMW-GS组成上具有异质性。多态性SSR引物位点揭示的遗传差异分布具有基因组、部分同源群和染色体间的不均衡性。【结论】不同来源的大青芒地方品种在14个形态学性状及农艺性状上表现一致，但由于在不同地点多年种植等原因，导致了材料间和材料内在蛋白质和DNA水平上遗传变异的产生，建议对不同来源的同名地方品种在收集、保存、研究和利用时分别处理。     

利用Target SSR-seq技术鉴定温州蜜柑芽变材料

【目的】柑橘芽极易发生变异,用形态学的方法鉴定这些芽变材料,易受环境、栽培条件等因素影响,而利用深度测序技术开展柑橘芽变材料鉴定,能够获得变异位点的基因型;同时,建立的技术体系也有利于柑橘资源的精准鉴定、种质资源的遗传多样性研究和植物性品种权保护。【方法】本研究通过靶位点SSR测序技术对柑橘芽变材料开展鉴定。首先利用柑橘全基因组序列扫描发掘SSR,采用多态性较高的SSR位点用于柑橘芽变材料的区分,进一步利用多路复用PCR扩增构建SSR靶位点文库,并通过MiSeq深度测序方法对2份温州蜜柑芽变材料的SSR靶位点进行测序验证。再利用开发的SSR标记对22份优质柑橘种质资源进行遗传多样性分析。【结果】利用GMATA软件在克里曼丁红橘（Citrus clementina Hort. ex. Tanaka）参考基因组和温州蜜柑（Citrus unshiu Macf.）基因组中分别获得69 101个和80 193个SSR,其中以AT/TA为主的2基序SSR最多,3基序中以AAT最多,通过序列比对发掘出变异热点区域的高多态性SSR用于温州蜜柑芽变材料的检测,4对SSR引物能对22份柑橘材料进行准确区分。77对SSR靶位点的深度测序一次性对多个SSR位点进行基因分型,能准确鉴定出2份温州蜜柑芽变材料的SSR基因型,以及SSR在基因组上的准确位置。结合SSR以及SNP基因型,能够对2份温州蜜柑芽变材料进行有效区分。【结论】本研究开发了用于柑橘芽变材料区分的高效SSR位点发掘方法,结合靶位点多路扩增和Target SSR-seq的深度测序实现了柑橘芽变材料的高效区分。     

中国西南地区甘薯主要育种亲本的遗传多样性及群体结构分析

【目的】探究中国西南地区主要甘薯育种亲本材料的遗传多样性和群体结构,为甘薯亲本材料的保存和利用、甘薯分子标记辅助选择提供参考依据。【方法】利用61个SSR分子标记、13个农艺性状和6个品质性状,对82份中国西南地区主要甘薯育种亲本材料进行遗传多样性分析。利用NTSYS-pc 2.10数据处理软件,分别根据SSR分子标记数据、品质性状、农艺性状计算82份亲本材料的Nei72遗传距离矩阵。利用Mega 6.06数据处理软件,计算82份材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的平均遗传距离。利用NTSYS-pc 2.10软件,对供试材料基于SSR标记、品质性状和农艺性状的遗传距离矩阵进行相关性分析。根据遗传距离矩阵,利用Mega6.06软件分别,对82份亲本材料进行基于品质性状的类平均法（unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA）聚类分析、基于SSR分子标记的邻接法（Neighbor-Joining,NJ）聚类分析和基于农艺性状的类平均法（UPGMA）聚类分析。根据SSR分子标记数据,利用STRUCTURE 2.4对82份供试材料进行群体结构分析。【结果】61对SSR引物共检测出405条多态性谱带,其中,每对引物获得1-17条多态性谱带,平均每对引物检测出6.64条多态性谱带。82份亲本材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的Nei平均遗传距离分别为0.3499、0.2210和0.0270。基于SSR分子标记的邻接法（NJ）聚类分析将82份材料聚为7个类群。基于农艺性状、品质性状的类平均法（UPGMA）聚类分析均可将82份材料划分为一个较大的类群和三个较小的类群,但基于农艺性状和品质性状的聚类分析结果差异较大。基于SSR分子标记、品质性状和农艺性状的聚类分析均能将供试材料中来自不同地区的材料聚为同一类群,表明不同地理来源的供试材料间没有明显的遗传差异。遗传距离矩阵之间的相关性分析表明,基于SSR标记、品质和农艺性状的遗传距离矩阵间的相关性很小（r=0.0158）,品质性状与农艺性状间呈负相关（r=-0.0411）。群体结构分析表明,当K等于3时,ΔK说明82份材料可以划分为3个亚群。取得最大值,值其中53份（64.63%）供试材料的Q值大于或等于0.6,分属于3个亚群。29份材料（35.37%）划分为混合亚群。群体结构分析的亚群划分结果与SSR聚类分析结果有一定相似性。【结论】供试亲本材料基因组水平的遗传多样性较为丰富,品质性状有一定差异,农艺性状差异较小。单独利用某一种标记或性状对亲本材料进行衡量都不全面,建议结合分子标记和多种表型性状,进行深入的遗传多样性和群体结构分析。     

桃单果重与6个物候期性状的遗传关联分析

【目的】关联分析作为传统连锁分析方法的有效补充,可以鉴定果树的数量性状位点（Quantitative Trait Loci, QTLs）。本研究通过关联分析定位桃单果重及6个物候期性状的QTLs,以研究性状间的遗传相关,为提高桃品质育种的效率奠定理论基础。【方法】以来源于中国6个生态群的104份桃地方品种为试材,利用分布于桃8条连锁群上的53对SSR（Simple Sequence Repeats）引物,用STRUCTURE 2.3.3和TASSEL 2.0.1软件分别对群体结构和全基因组SSR位点间的连锁不平衡（Linkage Disequilibrium, LD）状况进行分析。在结合单果重和6个物候期性状表型数据后进行关联分析,以定位各性状的QTLs。【结果】群体结构显示供试的104份桃地方品种基于数学模型可以分为5群;LD分析表明在53个SSR位点组成的1378个成对组合中,23个成对位点存在着显著LD且得到统计概率支持。虽然相关性分析表明单果重只与展叶期显著相关,但关联分析却显示单果重不仅与盛花期、展叶期、果实成熟期和落叶期均具有相同的关联位点;而且桃单果重的关联位点与不同连锁群上盛花期、果实发育期和落叶期的关联位点也存在显著的LD现象。对单果重具有最大增效表型效应的等位变异UDP96-013-206同时具有提前花期1.46 d、延迟果实成熟期13.77 d、延迟落叶期2.17 d的表型效应。【结论】本研究得到27个与桃单果重及6个物候期性状关联的QTLs,部分位点与前人定位的连锁群相同。关联分析表明单果重与盛花期、展叶期、果实成熟期、果实发育期和落叶期确实存在遗传相关,主要表现为这几个性状可能受到基因多效性调控或者受连锁群内及连锁群间存在连锁或关联关系的基因调控。