我国部分地区大豆疫霉群体遗传分析

为探究我国大豆疫霉菌的遗传多样性,使用13对简单重复序列标记(simple sequence repeats,SSR)引物对来自部分地区的79个大豆疫霉菌分离物进行了DNA指纹分析.13对SSR引物共扩增出33条条带,其中多态性条带比例为97.0%.SSR指纹聚类分析表明:当以相异距离0.79为阈值时,可将79个大豆疫霉菌分离物划分为13个遗传聚类组.多数大豆疫霉菌分离物之间遗传相似性较低,表明我国大豆疫霉在DNA水平上发生了显著的遗传变异,从而具有较丰富的遗传多样性.大豆疫霉菌DNA多态性特征与分离物地理来源之间存在一定相关性,说明不同地区的大豆疫霉菌群体与大豆栽培品种之间的互作很可能是引起大豆疫霉菌发生广泛遗传变异的主要原因.     

陕西关中地区苹果褐斑病菌遗传多样性分析

为了揭示苹果褐斑病菌(Diplocarpon mali)的群体遗传多样性,利用ISSR分子标记技术,通过ISSR-PCR扩增,对分离自陕西省关中平原7个县(区)的64个菌株进行遗传多样性分析。结果显示,陕西关中地区苹果褐斑病菌的遗传多样性丰富,不同县(区)病菌的遗传多样性存在差异,渭南市白水县病菌的遗传多样性水平相对较高,咸阳市乾县相对较低。群体之间的遗传分化系数不同,遗传变异主要发生在群体内;不同地区群体之间存在不同程度的基因交流,其中关中中部群体的基因交流更广泛;关中东部、中部、西部地区之间的群体也存在基因交流,其中东部和西部之间群体的基因交流更频繁。NTsys聚类结果表明,种群之间的遗传亲缘关系与分离株的地理来源没有明显的相关性。     

5个罗氏沼虾群体微卫星遗传多样性分析

选用9对微卫星引物,利用毛细管电泳荧光检测技术对收集和引进的罗氏沼虾以色列群体、缅甸群体、孟加拉群体、核心群体和泰国群体共计127个个体的遗传多样性进行分析,进一步明确了4个地方群体与核心群体之间的遗传差异和亲缘关系,可为优良种质的创制和新品种选育提供参考。研究表明,9对引物在127个样品DNA中共扩增出70个等位位点,平均每对引物为7.777 8个。5个群体遗传相似系数为0.367 4~0.796 5,平均遗传相似系数为0.554 1;其中孟加拉群体和核心亲缘关系最近(相似系数为0.796 5),孟加拉群体和以色列亲缘关系最远(相似系数为0.367 4)。研究结果表明,这5个地理种群总体遗传多样性较高,各群体之间的亲缘关系为后续杂交育种提供理论依据。     

麦长管蚜自然群体的遗传变异研究

以8个不同地区的麦长管蚜(Macrosiphumavenae)种群为虫源,每种群10个个体用6种随机引物进行RAPD分析。结果表明,引物在8个种群间共产生272个RAPD标记,种群内的相似度比种群间的高得多。利用Nei氏相似系数,对8个种群的RAPD-PCR结果进行分析可知,北京与山东试虫采集地种群遗传距离为0.0239,在8个地区中最小,山西试虫采集地种群与其他7个地区差异最大,这说明不同地区的麦长管蚜(M.ave-nae)种群的确存在着遗传变异。用UPGMA法构建的聚类图发现,麦长管蚜聚成3个群体:山东和北京群体,安徽、四川和陕西群体,新疆群体,呈梯度分布,单纯以地理隔离不能解释麦长管蚜自然群体间的遗传变异。     

应用RAPD技术对6种玻璃鳗的种质鉴定和遗传多样性分析

运用随机多态性扩增DNA(random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对日本鳗鲡(Anguilla japonica)、欧洲鳗鲡(A. anguilla)、美洲鳗鲡(A. rostrata)、花鳗鲡(A. marmorata)、莫桑比克鳗鲡(A. mossambica)和西里伯斯鳗鲡(A. celebesensis)的遗传多样性进行研究,分析比较6种鳗鲡的种间特异性、种间相似性和遗传距离.筛选出14个重复性好的RAPD随机引物,分别用于6种鳗鲡基因组DNA的分析,其中,引物S21、S28、S42在6种鳗鲡中所产生的条带均有所差异,可单独或组合作为6个鳗鲡品种鉴别的分子标记.应用DPS数据处理系统中的聚类分析软件包分析6种鳗鲡的遗传差异和亲缘关系,结果表明,6种鳗鲡群体间的遗传相似系数在0.076 9～0.461 5,差异显著(P<0.05),美洲鳗鲡与欧洲鳗鲡之间的遗传距离最小,为0.538 5.依据群体间的遗传距离,绘制鳗鲡遗传关系图谱,6种鳗鲡分为2类,其中,美洲鳗鲡与欧洲鳗鲡首先聚类,西里伯斯鳗鲡与这两种鳗鲡聚为一类;同时,莫桑比克鳗鲡与花鳗鲡的亲缘关系较近,而与日本鳗鲡的亲缘关系渐远,这3种鳗鲡聚为一类.结果证实这6种鳗鲡进化分布主要受到地理结构和洋流的影响,而并非只是单纯的地理位置上远近关系的影响,为鳗鲡品种的快速鉴定和种质资源的研究奠定基础.     

怒江州深纹核桃种质资源SSR遗传多样性分析

采用SSR分子标记技术对怒江州4个群体122份深纹核桃种质资源进行遗传多样性分析,揭示其多样性水平及遗传结构情况.结果表明:(1)怒江州核桃资源的遗传多样性属于中等水平.4个核桃群体的期望杂合度介于0.503～0.650之间,平均为0.591;Shannon信息指数介于0.937～1.365之间,平均为1.157;Nei′基因多样性指数在0.485～0.641之间,平均为0.576.4个群体中兰坪群体的遗传多样性最高,泸水群体的遗传多样性最低.(2)群体间的遗传分化系数介于0.027 1～0.126 4之间,平均为0.060 9,表明遗传变异主要来自群体内;基因流平均为3.858 3.(3)UPGMA聚类显示4个群体在遗传一致度为0.85时被聚成了4组,兰坪与福贡聚为一组,贡山和泸水分别单独聚为一组,Mantel检验结果表明,群体间遗传距离与地理距离相关性显著(r=0.702 9,P=0.032 9).     

香蕉穿孔线虫28S rRNA基因的D2/D3区序列分析

采用线虫通用引物D2A和D3B对9个香蕉穿孔线虫种群的核糖体DNA 28S大亚基的D2/D3区进行了扩增,获得的片段长度约为780 bp,克隆测序后使用UPGMA法进行聚类分析和构建系统发育树.结果表明9个线虫种群D2/D3区核苷酸序列相似性为99.13%,其中8个群体的序列与越南报道的香蕉穿孔线虫近源种(Radopholus sp.7B VietNam)的D2/D3区核苷酸序列(DQ328712)相似性为97.46%,说明香蕉穿孔线虫D2/D3区具有较大的保守性.聚类分析结果表明,RSHN12r、RSSH、RSHL、RSHK、RSLZ、RSSZ、RSHN13、RSHN12p等8个种群聚为一类,亲缘关系很近,RSHN3群体与以上8个群体亲缘关系较远,说明RSHN12r、RSSH、RSHL、RSHK、RSLZ、RSSZ、RSHN13、RSHN12p这8个香蕉穿孔线虫种群可能来源于同一地理种群,而RSHN3种群可能来源于另一个地理种群.     

腐烂茎线虫不同地理种群ITS区序列比对及系统发育

为弄清我国腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)不同地理种群ITS(Internal transcribed spacer)区之间的碱基差异及系统发育关系,本研究通过网络软件Clustalw1.83对腐烂茎线虫的核糖体ITS区核酸序列进行了比对,结果发现腐烂茎线虫的8个种群中,DEll、DEly、DEAY987007三个种群(I组)内部之间的碱基差异在1%以内,其它的5个种群(II组)之间的差异为0～1%,而I组与II组种群之间的差异达到了15%(根据ITS1+5.8s+ITS2序列)或20%(根据ITS1+ITS2序列)。这说明我国腐烂茎线虫很可能是1个复合种。根据ITS区核酸序列构建的系统发育图同样显示,我国腐烂茎线虫的7个地理种群明显分为2个分支A和B。     

大鲵2个驯养群体ITS2遗传多样性分析

对大鲵(Andrias davidianus)2个驯化种群的核DNA进行PCR扩增,获得大鲵核DNA上编码核糖体5.8S rRNA和28S rRNA基因的部分序列和完整的ITS2序列(606 bp)。运用DNA分析软件对大鲵2个驯养种群(重庆水产研究所长寿湖珍稀鱼类繁育中心及广汉珍稀鱼类养殖公司)进行了遗传多样性分析。结果显示,该序列平均T、C、A、G含量分别为15.6%、36.5%、12.5%和35.4%,其中G、C的含量C+G(平均为71.9%)显著高于A、T含量A+T(平均为28.1%)。所测序列中有271个碱基发生颠换,112个碱基发生转换,转换与颠换比值(Si/Sv)为0.41,颠换大于转换。10个体均为单倍型,单倍型多样度(H)均为1.000 0±0.126 0,平均核苷酸差异系数(K)为5.932 1±0.861 4,核苷酸多样性(Pi)为0.631 9±0.013 9。种群遗传分化度(Fst)为0.030 5,中性检验及聚类分析表明2个群体没有分化成单一的群体,2个驯养种群遗传多样性好。     

毛乌素沙地微生境梯度中臭柏种群的遗传多样性

应用随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)标记方法对毛乌素沙地图克境内的4类连续变化的微生境中臭柏种群进行了分子生态学测定。用16个随机引物扩增出174条清晰谱带,其中167条为多态性谱带。利用POPGENE3.2 Version1.31软件对数据进行处理,结果如下:(1)4类微生境中臭柏种群有着较丰富的遗传多样性,各微生境中臭柏的多态位点百分率在77.59%~89.08%之间,以A类微生境(乌柳灌丛地)的最高为89.08%,D类微生境(臭柏灌丛地)最低为77.59%;(2)4类微生境间臭柏种群分化较小,微生境间遗传分化系数(Gst)为0.1187,88.13%的遗传变异存在于微生境群内,根据4类微生境中臭柏种群间的遗传分化系数计算的基因流(Nm*)为3.7122,表明不同微生境中臭柏种群存在着广泛的基因流;(3)聚类分析显示,微生境相近的种群聚到了一起,反映了臭柏种群的遗传分化和微生境有着密切的关系。(4)由RAPD分析获得的4类微生境中臭柏种群的香农多样性指数和Nei基因多样度分别在0.3768~0.4484和0.2488~0.2957之间变动。     

切割潜蝇茧蜂2个地理种群的形态差异比较

分别应用普通形态学解剖和扫描电镜技术,研究切割潜蝇茧蜂2个地理种群(福建漳州和引自美国夏威夷的种群)的形态差异.普通光学解剖镜观察结果表明,二者在体形大小、体色方面略有差异,触角节数、前翅脉序存在较明显的差异,其它部位无明显差异.电镜扫描结果表明,二者在头部、胸部上存在较明显的差异,其它部位亦无明显差异.     

灰葡萄孢蚕豆分离物的遗传多样性

【目的】灰葡萄孢是引起蚕豆赤斑病、花腐病和荚腐病的重要病原菌,其为包含两个称作类群I和类群II的复合种,具有高度的遗传变异。然而,危害蚕豆的灰葡萄孢复合种地位及遗传特征尚未被研究。论文旨在对中国6个不同地理来源蚕豆灰葡萄孢复合种的地位进行鉴定,研究其遗传多样性及群体间的遗传分化,为探明病害流行规律及制定防治策略提供依据。【方法】在PDA培养基上观察分离物形态特征。用Flipper和Boty特异性引物检测分离物的转座子基因型。葡萄孢复合种所属类群通过Bc-hch基因的PCR扩增酶切多态性鉴定,SSR标记分析解析其遗传多样性和遗传分化。【结果】100个灰葡萄孢分离物均为灰葡萄孢类群II,共产生菌核型、菌丝型和分生孢子型3种类型菌落形态,其中76个分离物为菌核型。92个分离物为转座子基因型,分别含有Boty、Flipper和Boty+Flipper,其中仅含Boty分离物最多,占检测分离物的61.0%。江苏分离物只含有单一Flipper,重庆、四川、甘肃和河北分离物只含有单一Boty。基于SSR分析,100个分离物被鉴定为92个多位点基因型,6个群体的平均基因多样性指数和平均基因型多样性指数分别为0.5140和0.9982;分子方差分析（AMOVA）发现群体内遗传变异占总变异的86.70%。标准关联指数rD值范围为0.0312-0.1261,平均0.0491;遗传固定指数（FST）在0.0085-0.2650,平均为0.1330。UPGMA聚类将100个分离物划分为10个遗传组,大部分遗传组包含不同地理来源的分离物。贝叶斯（Bayesian）推理分析将92个多位点基因型分为两个遗传类群,其中重庆和四川群体聚为一类,青海群体单独聚为一类,而江苏、河北和甘肃群体由两个不同遗传类群组成。【结论】源于蚕豆的灰葡萄孢群体由灰葡萄孢类群II组成,分离物的菌落形态以菌核型为主,绝大多数分离物为转座子基因型,但转座子基因型分布明显存在地域差异。调查的6个群体都具有高水平的遗传多样性,遗传变异主要来源于群体内,生殖方式以有性繁殖为主,大部分群体间存在中等到大的遗传分化。     

桔小实蝇及其寄生蜂消长规律

对福建漳州地区桔小实蝇及其主要寄生蜂的种群消长规律进行了研究.结果表明:桔小实蝇在漳州天宝地区发生期为3～11月,种群高峰为6～9月;寄生桔小实蝇的寄生蜂有4种,各自种群消长与桔小实蝇种群的消长呈跟随效应,其中切割潜蝇茧蜂占已知寄生蜂总量的77.6%,在田间寄生率达11.42%,发生期为5～11月,在已知寄生蜂种类中为优势寄生种群,是控制桔小实蝇的主要蜂种;桔小实蝇和切割潜蝇茧蜂对寄主水果都有明显的选择性,其种群数量关系为:番石榴≈杨桃＞莲雾,表明该蜂更趋向在番石榴和杨桃上的桔小实蝇幼虫上产卵.     

河南和河北冬小麦区假禾谷镰孢的遗传多样性

【目的】运用ISSR-PCR技术揭示中国河南和河北省冬小麦区6个地理群体小麦茎基腐病优势病原菌假禾谷镰孢（Fusarium pseudograminearum）的遗传多样性。【方法】利用筛选的17个ISSR引物对从河南和河北冬小麦区收集的166株假禾谷镰孢菌株进行扩增。根据群体扩增的结果,用POPGENE version l.32软件计算各项遗传多样性参数。根据不同地理群体的遗传相似系数,用NTSYSpc version 2.11软件进行群体聚类分析。【结果】从97个ISSR引物中筛选出了17个多态性较好的引物,用这17个引物对河南和河北冬小麦区的166株假禾谷镰孢菌株进行扩增,共扩增出234个DNA片段,其中多态性位点为218个,占总扩增片段的93.16%。平均每个引物可以扩增出13.76个条带,扩增产物大小在150-2 500 bp。POPGENE分析表明,6个地理群体的多态位点数在58-208,平均为124;多态位点百分率在24.79%-88.89%,平均为52.92%;有效等位基因数在1.1548-1.3293,平均为1.2584。遗传多样性分析表明,在地理种群水平上,Nei’s基因多样性指数在0.0897-0.2069,平均为0.1548;Shannon’s信息指数在0.1337-0.3257,平均为0.2368,这表明不同地理群体间存在一定的遗传变异。河南北部地区的Shannon’s信息指数和Nei’s基因多样性指数最高,表明该地区假禾谷镰孢菌株之间的遗传多样性最丰富。河南南部地区的Shannon’s信息指数和Nei’s基因多样性指数最低,表明该地区假禾谷镰孢菌株之间的遗传多样性最低。遗传相似性分析证明,河南北部地区假禾谷镰孢种群和河南东部地区种群最近,河南南部地区假禾谷镰孢种群和河南东部地区种群最远。6个地理群体间的遗传分化系数Gst为0.1571,群体内为0.8429,群体内多样性大于群体间的多样性。6个地理群体间的基因流Nm为2.6819,说明不同地理群体假禾谷镰孢菌株间存在较大的基因流动。6个地理群体总基因多样度Ht为0.1837,各地理群体内基因多样度Hs为0.1548,地理群体间基因多样度Dst为0.0289,这说明相同地理来源的菌株有具有较近的亲缘关系。在遗传相似系数为0.966时,可将6个地理群体划分为2个不同的类群。第Ⅰ类群包括河南北部、河南东部、河南中部、河北中部和河南西部地区,河南南部地区属于第II类群。【结论】河南和河北冬小麦区小麦茎基腐病假禾谷镰孢6个地理群体之间的遗传分化与其地理来源之间有一定的相关性,群体内多样性大于群体间,不同地理群体假禾谷镰孢菌株间存在较大的基因流动。     

中国小麦条锈菌流行小种的RAPD分析

 用随机扩增多态性DNA（Random amplified polymorphic DNA，RAPD）技术对中国小麦条锈菌（Puccinia striiformis f.sp.tritici）流行小种的11个模式分离系（CY17，CY19，CY21，CY22，CY23，CY25，CY26, CY27，CY28，CY29，水源11-1）以及5个分属于两个新发现小种CY30和CY31的分离系进行了基因组DNA多态性分析。用17个10-核苷酸随机引物共获得114个RAPD标记，其中75.4%表现多态性。选取共中的58个RAPD标记通过系统聚类分析确定了供试分离系间的亲缘关系，并与以毒性标记为基础确定的分离系间的演化关系进行了比较。结果表明，DNA多态性与毒性多态性之间没有相关性。利用RAPD标记检测到了小种间以及小种内的遗传变异，有些引物扩增到了分离系特异的RAPD特征图谱。与其它基因组多态性分析技术相比，RAPD分析可为小麦条锈菌的遗传分析提供大量的分子标记，且具有技术操作简单、快速、安全以及仅需微量的模板DNA等优点，对该活体营养病菌的群体遗传结构分析极 具潜力。     

黄瓜霜霉菌毒性及分子多态性分析

采用7个具有不同抗病性、生态型及标记聚类的黄瓜品种(系)对来自哈尔滨、长春、沈阳、北京、青岛、郑州、徐州、西安8个城市的18个黄瓜霜霉菌株进行了毒性及RAPD标记多态性分析。结果表明,供试菌株存在毒力分化,初步划分为12个毒性类型。利用27个RAPD随机引物对18个菌株进行全基因组DNARAPD扩增共得到230个RAPD标记,其中多态性标记212个,占92.2%。当以欧氏距离8.5为标准时可将供试菌株分为4个类群。菌株间相似系数介于0.267～0.754,各菌株之间的相似性系数较低,在DNA水平上存在差异,具有丰富的遗传多样性。     

中国南方八省（自治区）水稻纹枯病菌群体遗传结构的SSR分析

【目的】明确中国南方水稻纹枯病菌不同地理群体的遗传结构,为研究该病害的流行规律提供信息。【方法】采用8个SSR荧光标记对收集自中国南方8省（自治区）的188个水稻纹枯病菌进行检测。利用POPGENE version 1.31软件计算各项遗传多样性参数,近交系数由FSTAT 2.9.3软件估算。基于马尔可夫链模型,采用GENEPOP 4.2软件以卡方检验估计Hardy-Weinberg平衡。应用Arlequin 3.1软件进行分子方差变异分析,并通过遗传分化系数计算基因流。基于Nei’s遗传距离,利用MEGA5.0软件构建UPGMA树状图。使用STRUCTURE 2.3.3软件的贝叶斯聚类法进行群体遗传结构分析,并估计群体间遗传混杂程度。采用Mantel test检测遗传距离与地理距离的相关性。【结果】8个地理群体的平均观测等位基因数和有效等位基因数分别为4.025和2.071。Shannon’s信息指数为0.659-1.088,平均为0.859。等位基因丰富度为2.500-5.152,平均为3.858。观测杂合度为0.425-0.619,平均为0.506。期望杂合度为0.399-0.546,平均为0.472。总群体水平的近交系数（F_IS = -0.069）为负值,表明总群体内杂合子过剩（纯合子缺失）。Hardy-Weinberg平衡检验表明,在6个群体中存在因杂合子的缺失或过剩引起的平衡偏离,暗示了水稻纹枯病菌同时具有克隆生长和有性繁殖,两种繁殖方式间的平衡因群体而异。AMOVA分析结果显示,有88.14%的遗传变异来自群体内部的个体间,表明遗传变异主要发生在群体内。Mantel检测发现,遗传距离与其地理距离之间呈显著正相关（r=0.422,P=0.025）。UPGMA聚类表明,所有群体可被划分为遗传分化明显的两个亚群（F_ST =0.209-0.624）,其中位于珠江沿岸的广宁和长塘群体为一个组群,而位于长江沿岸的6个群体为另一组群,与遗传结构分析结果一致。位于长江沿岸的群体遗传混杂明显,基因交流水平高（Nm=2.525-8.447）,群体分化程度较低（F_ST=0.029-0.094）。【结论】中国南方水稻纹枯病菌分布范围广泛、可能的混合繁殖模式以及菌核或菌丝具有远距离传播特性,是导致其遗传多样性水平较高的原因。长江亚群内部个体在不同群体之间的迁移所形成的基因流动,在一定程度上阻止了群体间的遗传分化。而长江亚群和珠江亚群之间存在明显的遗传分化,推测病原菌有限的长距离迁移可能是群体遗传变异空间结构形成的主要原因。     

胭脂花野生群体表型多样性研究

对胭脂花的5个野生群体17个表型性状进行测量和分析,结果表明:胭脂花野生群体间和群体内均存在显著差异,表型分化系数（Vst）为0.09~0.34,群体内多样性大于群体间的多样性,其变异来源主要存在于群体内;表型性状的变异系数（CV）在13.71%~48.80%之间,其中变异最大的性状是花眼颜色,为48.80%,花冠筒长度表现最为稳定,变异系数为13.71%;叶片数、叶长、叶宽、花葶直径、花序轮数、花量等性状之间呈显著正相关,花柱长短与花冠筒长呈显著负相关。经度和纬度与大部分性状之间呈显著正相关;海拔、年均降雨量与大部分性状之间呈显著负相关。对其野生群体进行UPGMA聚类表明,5个群体聚为2大类,并没有严格按照地理距离聚类。      

禾谷镰孢复合种毒素化学型及遗传多样性分析

【目的】明确不同省（自治区）引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种（Fusarium graminearum species complex,FGSC）的毒素化学型和它们之间的遗传差异以及亲缘关系。【方法】选用根据基因Tri13和Tri3序列设计的特异性引物分析来自11个省（自治区）的92株禾谷镰孢复合种菌株的毒素化学型;从100条哥伦比亚大学（UBC）开发的通用引物中筛选出13 条扩增条带丰富、重复性好、信号强、背景清晰的引物,利用筛选出的引物对供试菌株进行ISSR-PCR扩增,使用Popgen32软件计算多态性位点百分率、Shannon’s多样性指数、群体间的遗传距离和遗传相似性;依据Nei’s 遗传距离,利用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析,并构建供试菌株的聚类图。【结果】供试的92株禾谷镰孢复合种菌株的产毒素化学型有4种：DON、15-ADON、DON+15-ADON和NIV+15-ADON。其中产生DON和15-ADON的菌株分别为1株和20株;同时产生15-ADON和NIV的有1株;同时产生15-ADON和DON的有55株。筛选出的13条引物对所有供试菌株进行PCR扩增,共获得102条带,其中多态性条带101条,多态性比率为99.02%,平均每条引物产生条带为7.85条。在群体平均水平上,基因多样性指数（H）为0.3129,Shannon’s的信息指数（I）为0.4774,表明禾谷镰孢复合种存在较高的遗传多样性水平;不同地理种群间,各群体的遗传多样性水平具有一定差异,河北、山西、黑龙江和吉林种群遗传多样性最高,安徽和河南种群最低。地理种群间的基因分化系数（Gst）为0.2722,说明不同地理种群间存在一定的遗传变异,但大部分遗传变异（72.78%）发生在种群内。遗传分化系数估算的基因流值Nm=1.3372（＞1）,表明不同地理种群间存在一定的基因流动;遗传关系结果表明河北、山西、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和甘肃菌株群体间亲缘关系较近,山东、江苏、河南和安徽菌株间亲缘关系较近,安徽和内蒙古菌株间的亲缘关系最远。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.43-0.95。在相似系数为0.43时,所有菌株分成2大类群,Group 1包括4株北方春播区菌株（吉林、山西和河北张家口）,不产生NIV和DON;Group 2由余下的88株菌株构成,产生的毒素类型主要为DON和15-ADON,其来源于北方春播区（山西、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃和河北张家口、唐山）和黄淮海夏播区（河北石家庄、河南、山东、江苏和安徽）,在相似系数为0.664时,各类群分成不同的亚群,亚群的结果与菌株来源有一定的相关性。聚类分析结果和毒素化学型分析显示,同一地理种群的菌株多数聚在一起,个别菌株分散到不同的分支上。【结论】北方春播区和黄淮海夏播区的禾谷镰孢复合种主要的毒素化学型为DON和15-ADON。引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种菌株群体内存在丰富的遗传变异,不同地理种群间存在一定的基因交流,遗传多样性与地理来源有关。     

普通小麦籽粒过氧化物酶活性全基因组关联分析

【目的】小麦籽粒过氧化物酶(peroxidase,POD)活性对面制品加工品质有重要影响,发掘控制籽粒POD活性重要位点,并筛选其候选基因,为小麦品质的改良奠定基础。【方法】以151份黄淮冬麦区和82份北部冬麦区品种(系)为材料,分别利用来自于小麦90 K SNP芯片的18 189和18 417个高质量SNP标记,对POD活性进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。【结果】供试材料中POD活性表现出广泛的表型变异和多样性,黄淮麦区材料的POD活性变异系数为15.4%—21.8%,遗传力为0.79,北部麦区材料的POD活性变异系数为15.0%—19.9%,遗传力为0.82。相关性分析表明,不同环境之间材料的POD活性表现出显著的相关性,黄淮麦区相关系数为0.46—0.89(P0.0001),北部麦区相关系数为0.50—0.87(P0.0001)。多态性信息含量PIC值为0.09—0.38,最小等位基因频率MAF值为0.05—0.5。群体结构分析表明,黄淮麦区与北部麦区2个自然群体结构简单,均可分为3个亚群。GWAS分析结果表明,在黄淮冬麦区材料中共检测到20个与POD活性显著关联的位点(P0.001),分布在1A、2A、2B、2D、3A、3B、3D、4A、4B、5A、5B、6A、6D和7A染色体上,单个位点可解释7.8%—13.3%的表型变异。在北部冬麦区材料中共检测到20个与POD活性显著关联(P0.001)的位点,分布在1A、1B、1D、2A、2B、2D、3A、3B、4B、6A、6B、7A、7B和7D染色体上,单个位点可解释14.4%—23.2%的表型变异。加性回归分析表明,随着优异等位基因数量的增多,小麦籽粒POD活性越高。在发现的所有POD活性相关位点中,2个位点在黄淮麦区和北部麦区材料中均能检测到且稳定遗传,可将其转换为STARP(semi-thermal asymmetric reverse PCR)或CAPS标记,以应用于分子标记辅助育种。获得3个与POD活性有关的候选基因,分别编码磷酸甘露糖变位酶(PMM-D1)、辣根过氧化物酶(PER40)和烷基氢过氧化物还原酶(F775_31640)。【结论】黄淮麦区与北部冬麦区2个自然群体遗传多样性丰富,群体结构简单,适用于全基因组关联分析。在2个自然群体中分别发现20个POD活性位点,并在显著相关的位点区域内筛选到3个候选基因。含有越多优异等位变异的材料其POD活性越高。