利用荧光SSR分析中国糜子的遗传多样性和群体遗传结构

【目的】利用荧光SSR研究中国糜子的遗传多样性与群体遗传结构,为糜子品种改良、种质创新和资源利用提供依据。【方法】用不同地理来源且表型差异较大的6份糜子材料对SSR引物进行筛选,通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳获得条带清晰、稳定性好、多态性高的糜子SSR引物,对筛选出的引物5′末端进行6-FAM、HEX、ROX和TAMRA荧光标记,利用基因分析仪检测不同等位变异的扩增片段大小,并以此来分析131份糜子材料的遗传多样性和群体结构。【结果】从202对SSR引物中共筛选出22对扩增稳定、多态性好的SSR引物,能同时适用于传统变性PAGE胶电泳和荧光SSR标记-全自动分析检测技术。22对SSR引物共检测出128个主要等位变异,平均每个位点5.82个;基因多样性指数变化范围为0.3572—0.8132,平均0.6284;多态性信息含量为0.2934—0.8150,平均0.5874;Shannon多样性指数为0.5427—1.7681,平均1.2062。不同生态区糜子种质间遗传距离的变化范围为0.0764—0.7251,平均0.3121,遗传一致度的变化范围为0.4843—0.9265,平均0.7465。其中,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传距离最小,遗传一致度最高,亲缘关系较近。UPGMA聚类分析显示,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的材料聚为一类,个体间聚类,东北春糜子区的育成品种和农家种聚类结果一致,黄土高原春夏糜子区的育成品种在多个组群中都有出现。通过绘制K与△K的关系图,K=4时,△K最大,据此将131份糜子材料划分为4个类群,类群Ⅰ代表北方春糜子区;类群Ⅱ主要来自东北春糜子区;类群Ⅲ主要是北方春糜子区,群组Ⅳ主要是黄土高原春夏糜子区。各群体中大部分品种亲缘关系单一,少数品种含有其他组群的遗传成分。基于遗传距离的聚类分析与群体遗传结构分析结果基本一致,表明糜子的遗传差异与地理来源相关。【结论】北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传多样性比较丰富,东北春糜子区的育成品种主要以农家种为遗传背景选育而来,黄土高原春夏糜子区在育种过程中引种资源广泛,与其他生态区存在基因交流。     

粳稻种质资源SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

【目的】构建新疆粳稻种质资源的DNA指纹图谱,了解新疆粳稻育成品种的遗传相似性。【方法】利用均匀分布于水稻12条染色体的70对SSR引物,以新疆粳稻育成品种及引进资源为材料,进行遗传多样性分析并构建SSR指纹图谱。【结果】有63对引物具有多态性片段,共检测到388个有效等位基因,平对每对引物6.1587个等位基因;引物平均多态性频率为0.2371。89个材料间的遗传相似系数在0.72～0.88,相似性较高,以0.73为标准,可分为5大群。【结论】新疆粳稻育成品种的遗传背景相似性较高、多样性不够丰富,遗传基础相对比较狭窄,加强新的基因资源鉴定利用及育种材料创制。     

新疆自育春小麦品种面团流变学特性及淀粉糊化特性的研究

【目的】掌握新疆自育春小麦品种的特点,了解各阶段选育品种的变化规律,以期为新疆优质春小麦品种的选育提供理论依据。【方法】对新疆近30 a审定通过的30个春小麦品种的面团流变学特性及淀粉糊化特性进行系统研究。【结果】新疆自育春小麦品种间面团流变学特性各特征值变异均较大,其中P/L的变异系数最大。大多数品种的W和P/L值适合制作面条、馒头等食品。2005年后育成的品种在P、L和W值上都有所提高,其中W值的增长最为明显(+25%)。Ⅱ、V、Ⅵ三个时期自育品种的面团筋力较强,而Ⅲ、Ⅳ时期育成品种的面团筋力较弱,但弹性和延伸性较好。新疆春小麦品种淀粉糊化特性特征值变异范围相对较小,峰值粘度、低谷粘度和最终粘度在20世纪80年代中后期育成品种中较高,而到90年代初育成的品种中下降到最低,后期育成品种中又逐渐上升,呈现出两头高中间低的变化趋势。【结论】新疆春小麦自育品种的面团流变学特性符合加工面条和馒头的需求,而淀粉糊化特性反映出加工优质面条的品种较为缺乏。     

利用SSR分子标记研究苦瓜资源的遗传多样性

【目的】研究苦瓜育种资源的亲缘关系和遗传多样性,为苦瓜品种的创新和选育提供理论依据。【方法】利用16对SSR引物、SSR分子标记技术对50个苦瓜基因组进行遗传多样性和聚类分析。【结果】16对苦瓜SSR引物共扩增出90条等位基因,多态性位点百分率P、基因杂合度（He）、有效等位基因数（Ne）、Shannon-Wiener指数（H’）、多态信息含量（PIC）和遗传相似系数的均值分别为：97.78%、0.853、7.728、2.087、0.834和0.706。UPGMA聚类分析可将50份苦瓜聚为6大类,第2类包括18份材料、2个亚类组成的遗传多样性,是最为丰富、数量最大的一个群体,包含了3种类型的苦瓜。【结论】50份苦瓜材料的基因组遗传较为复杂,遗传信息较为丰富,采用定向连续性选育对苦瓜性状的累积具有重要作用。     

中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系分析

【目的】探讨新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和遗传多样性。【方法】选用1949年以来,在中国有一定的推广面积和具有清晰系谱关系资料记录,以引进或育成的20个长果种和40个圆果种黄麻品种为供试材料,采用亲缘系数与聚类分析的方法,对中国60多年来黄麻生产上历经6次品种更替的主要品种间进行亲缘关系和遗传多样性分析。【结果】在长果黄麻中,20份供试品种共组成190对组合,31.58%存在亲缘关系,COP总和为38.5625,平均为0.0964,表明2/3的品种在系谱上的遗传关系较少;在圆果黄麻中,40份供试品种共组成780对组合,其中50.26%存在亲缘关系,COP平均为0.1179,表明50%的圆果品种存在亲缘关系,有近一半的品种亲缘关系相对较远。圆果黄麻品种间的亲缘关系比长果品种间的遗传相似性更高。聚类分析较直观地反映了新中国成立以来中国育成黄麻主要品种间的亲缘关系和品种演变特点。20份供试长果黄麻品种在欧式距离值0.95处,聚为5个类群。其中,2个国外引进品种各自聚为一个类群,其余18个品种分别以翠绿、广丰长果、巴长4号、马里野生长果等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。40份供试圆果黄麻品种在欧式距离值0.90处,聚为6个类群,除了2个地方品种各自聚为一个类群外,其余38个品种分别以D154、琼山、粤圆1号、卢滨圆果、选46等优势亲本聚为不同的大类群与亚类群。共祖先度分析表明,翠绿、广丰长果、宽叶长果、巴长4号等品种在新中国成立以来中国长果黄麻育种中利用价值很高;D154、卢滨圆果、粤圆1号、JRC-212、选46等品种是对中国圆果黄麻培育贡献较大的骨干亲本。【结论】在黄麻育种中,利用较多的资源是广丰长果、宽叶长果、粤圆1和早期引进的D154、JRC-212等少数骨干亲本,而近年引进的品种资源相对较少,由此导致现有黄麻品种遗传基础狭窄。在以后的育种工作中需加强黄麻种质资源的挖掘和引进,以提高黄麻品种的遗传多样性。     

陕西育成小麦品种的遗传多样性演变

【目的】研究陕西不同历史时期育成小麦品种的遗传多样性,为进一步的小麦种质创新和新品种培育提供理论依据。【方法】利用33对SSR引物,对31份陕西不同历史时期育成的有代表性的小麦品种进行微卫星标记位点扫描及遗传多样性分析。【结果】共检测到138个等位基因变异,变化范围为2～13个,平均每个位点检测到的等位基因为4.18个;位点多态性信息指数（PIC）变幅为0.110～0.827,平均为0.481。3个基因组的平均等位变异丰富度为D>B>A,平均遗传多样性指数则为D>A>B。7个部分同源群的平均等位变异丰富度为1＞5＝7＞3＞2＞6＞4,平均遗传多样性指数为6＞3＞5＞2＞7＞1＞4。20世纪90年代育成小麦品种的平均遗传相似系数最高。在遗传相似系数(GS)0.55处,聚类分析可将供试的31份小麦品种聚为2大类,其中27个品种均被聚在第Ⅱ类,第Ⅱ类在遗传相似系数0.65处又分为5个亚类。【结论】陕西大部分小麦品种的遗传差异较小,近年来育成品种的遗传多样性有下降的趋势。     

春小麦克丰2号的遗传基础及其在育种中的应用

分析了克丰2号的遗传基础与在小麦育种中的利用,从而探讨了种质资源的创新与利用。优异种质春小麦品种克丰2号由黑龙江省农业科学院小麦研究所根据生态育种理论,利用国内外亲本,采用阶梯式复合杂交选育而成,具有配合力高、丰产、多抗优质等突出特点。黑龙江省多家育种单位以克丰2号为育种亲本,采用不同育种途径,先后育成了15个小麦品种在生产上推广应用。     

12个鲜食大豆数量性状的主成分和遗传距离分析

【研究目的】探讨鲜食大豆的分类方法,分析鲜食大豆品种数量性状间的遗传距离;【方法】对近年育成的12个鲜食大豆品种进行了主成分分析,计算了彼此间的遗传距离,并通过离差平方和法进行了聚类分析;【结果】16个数量性状可简化为4个主成分因子,即株型因子、产量因子、结荚因子和粒型因子,且这4个主成分因子可保留91.54%的信息量,测算了各品种间的遗传距离为0.94%￣8.38%,平均为4.63,12个品种被分为4类,地理远缘品种在遗传上不一定远缘,而近缘品种由于选择方向不同可能成为遗传远缘;【结论】在选育鲜食大豆品种时应根据育种目标确定各主成分值大小;在评价资源间遗传差异时,不能仅以地理来源和亲缘关系为依据。     

新疆小麦地方品种遗传多样性的SSR分析

为了评价新疆小麦地方品种的遗传多样性,利用42对SSR引物对75份新疆小麦地方品种进行遗传多样性分析。结果表明：在75份地方品种中42个SSR位点共检测到317个等位变异,等位变异变化范围为2~15个,平均7.55个;多态性信息指数(PIC值)变化范围为0.169~0.905,平均0.696。基因组的平均等位变异是D＞B＞A,遗传多样性指数为B＞D＞A。聚类分析表明75份供试新疆小麦材料可划分为3大类8亚类,聚类结果与材料的生态型密切相关,冬小麦地方品种和春小麦地方品种分别归属不同的类或亚类,春小麦地方品种的遗传多样性高于冬小麦地方品种,同时也反映了一定的地域特性。总之,新疆小麦地方品种具有丰富的遗传多样性,可用以拓宽育成品种的遗传基础。     

万寿菊属品种资源遗传关系的ISSR分析

【目的】通过ISSR分子标记研究品种资源遗传关系,探讨其种群遗传多样性水平和遗传结构,为了解品种间遗传多样性、品种间亲缘关系、育种及科学合理保存和利用现有万寿菊属种质资源提供理论依据和技术支持。【方法】对29份万寿菊材料及2份孔雀草材料利用ISSR分子标记进行遗传关系分析。【结果】用11个引物对31份万寿菊属材料进行PCR扩增,每个引物扩增的ISSR条带数在5—11条,平均每条引物能扩增出6.8条带,多态位点百分率为40%—100%。聚类分析结果表明,ISSR分类结果与传统分类的结果基本一致,31份材料按照万寿菊及孔雀草分为两大类,并且同系列万寿菊品种被划为同一亚组。【结论】利用ISSR标记技术可较准确分析万寿菊属材料间的亲缘关系及遗传多样性。     

新疆冬小麦地方品种与选育品种遗传性状比较分析

[目的]比较分析新疆冬小麦地方品种与选育品种遗传多样性差异.[方法]以新疆冬小麦117份地方品种和39份选育品种为试验材料进行13个农艺性状和2个品质性状的比较分析.[结果]地方品种在旗叶长、旗叶宽、株高、分蘖数、有效分蘖数、穗粒重、千粒重和蛋白质等8个性状的变异系数高于选育品种,而穗长、小穗着生密度、每穗小穗数、小穗粒数、穗粒数、穗粒重和千粒重等8个性状的变异系数均略低于选育品种,且地方品种的蛋白质含量和湿面筋含量都高于选育品种;15个性状间简单相关分析中,地方品种有24对性状相关极显著,选育品种仅有6对性状相关极显著.[结论]新疆地方冬小麦品种遗传多样性丰富,对于冬小麦育种改良具有参考利用价值.     

不同冬小麦品种产量和氮素吸收利用效率差异

【目的】研究新疆南疆不同冬小麦品种产量、氮素吸收利用效率的差异及对氮肥的响应,为小麦氮高效育种、氮高效品种选择及氮肥优化施用提供参考依据。【方法】设置3个施氮量,选择新疆南疆种植12个品种（系）为材料,研究不同氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素积累量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标差异。【结果】随着施氮量的增加不同品种收获穗数、穗粒数增加,千粒重降低,氮素积累量和产量增加;氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率随着施氮量的增加而降低。氮素利用率较高品种为新冬40号,新冬60号,15/6317。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,在不施氮（N_o）条件下新冬40号,新冬60号,15/6317氮素利用率高主要是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用,以氮素利用效率为主;在施氮条件下新冬60号和新冬40号在氮素吸收效率高来自其较高氮素吸收能力,而15/6317氮素利用率较高是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用。【结论】不同品种达到氮高效的途径不同,针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行调控,提高小麦氮素吸收和利用效率。     

新疆春小麦品种苗期耐盐性分析

[目的]研究新疆20世纪80年代至今自主选育的新春系列春小麦品种苗期耐盐性差异,筛选苗期耐盐性较好的品种,为新疆耐盐春小麦品种的选育提供参考.[方法]对新疆自育的31个春小麦品种分别采用0.15 mol/L的Na2 SO4的单盐和0.1 mol/L NaCl +0.05 mol/L Na2SO4复合盐进行胁迫处理,通过测量发芽率、苗高、苗鲜重、主根长、根数和发芽势,计算出相对耐盐系数和隶属函数综合值,并用SPSS分析软件进行聚类分析.[结果]通过比较分析各个品种苗期相对耐盐系数、隶属函数综合值以及隶属函数综合值总和,筛选出相对耐盐性较好的品种新春26号、新春22号、新春13号和新春16号,这些品种在单盐和复合盐胁迫下都具有较高的隶属函数综合值,且隶属函数综合值总和均较高.通过隶属函数值聚类分析,将新疆自育春小麦品种划分为耐盐性较好、中等和较差的三种类型,其中苗期耐盐性较好的材料有13个,占新疆自育品种数的42;,而耐盐性较差的品种有10个,占新疆自育品种数的32;.[结论]新疆自育春小麦品种多数在苗期具有良好的耐盐性.     

新疆苹果种质资源亲缘关系的SSR分析

[目的]以21份新疆苹果种质资源为实验材料,研究新疆苹果种质资源的亲缘关系,以期为新疆地方苹果品种可能是由新疆野苹果直接驯化而来的推论提供重要证据.[方法]利用分子生物学SSR技术,通过DNA的提取、纯度与浓度检测,SSR扩增反应的程序和体系组成、引物选择、PCR扩增及数据分析等,探讨新疆苹果资源间亲缘关系.[结果]若以遗传相似系数0.63为阈值,可将新疆苹果21份地方资源聚类成3组,新疆野苹果和新疆地方苹果品种交叉分布,说明新疆地方苹果品种与新疆野苹果具有相同的遗传背景,遗传相似度高,亲缘关系很近.[结论]新疆地方苹果品种可能是由新疆野苹果直接驯化而来,或是长期育种杂交或栽培过程中遗传变异造成的.     

新疆北部冬小麦主要品质性状的遗传改良潜力

[目的]对新疆北部不同时期的冬小麦区试品种(系)的品质性状进行分析,探讨品质性状的改良效果及遗传改良潜力,旨在为新疆小麦品质育种目标及改良策略提供理论参考.[方法]试验以20世纪80年代以来,新疆北部不同时期冬小麦的区试品种(系)为试材,对蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、面团形成时间、面团稳定时间等主要品质性状的改良效果及遗传改良潜力进行了分析研究.[结果]新疆冬小麦品质经过近20年的改良,已经有了很大提高,新育品种(系)的加工品质有了很明显的提高.[结论]从研究的9个主要品质性状的变异系数可以看出,稳定时间、形成时间、沉淀值等具有较大的遗传改良潜力,蛋白质含量、湿面筋含量虽然有一定的遗传改良潜力,但提升空间不大.     

新疆与国内冬小麦主栽品种(系)产量的比较研究

[目的]鉴定引进国内冬小麦主栽品种和新品系的产量潜力与适应性,比较新疆冬小麦主栽品种与引进国内冬小麦主栽品种和新品系的产量和产量构成因素的差异,明确新疆冬小麦品种产量进一步提高的主攻方向.[方法]选用引进国内冬小麦品种33份、新疆冬小麦主栽品种7份,采用间比法试验设计,进行产量和产量构成因素间差异的分析.[结果](1)参试品种较对照(新冬18号和新冬22号)增产的有35个,其中增产25;以上的引进品种有5个,分别是Yl19、邯5316、观35、衡5229和济麦22号;河北品种平均产量最高,产量为528.04 kg/667 m2,穗数为37.50×104穗/667 m2,穗粒数为35.10粒,千粒重为43.90 g;山东品种平均产量居第二,产量为513.11 kg/667 m2,穗数为40.49×104穗/667 m2,穗粒数为33.90粒,千粒重为43.73 g;新疆品种平均产量较低,产量为458.37 kg/667 m2,穗数为40.81×104穗/667 m2,穗粒数为33.20粒,千粒重为42.69 g.(2)引进品种中,穗粒数产生正向影响(0.4497),而穗数(-0.0811)和千粒重(0.214)起负作用;新疆品种中,穗数(0.9238)对产量直接作用最大,穗粒数(0.9031)对产量的间接作用最大.[结论]新疆现有主栽品种产量低的主要原因是穗粒数较少,与国内主要麦区冬小麦品种的产量构成因素比较,提高穗粒数育种可能是未来提高新疆小麦产量的有效途径.     

山东小麦品种更替过程中光合特性的演变

【目的】探讨山东小麦品种更替过程中光合性能的演变规律,为今后小麦育种提供指导。【方法】选用山东省建国以来8次品种更替过程中的8个主要推广品种,在大田试验条件下测定了生育后期旗叶的叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数,成熟时生物学产量、籽粒产量和收获指数（Harvest index,HI）。【结果】山东小麦品种更替过程中,籽粒产量和HI呈正相关性,但生物学产量并没有显著增加。旗叶叶绿素含量、净光合速率（net photosynthetic rate,Pn）、气孔导度（stomatal conductance,Gs）、羧化效率（carboxylation efficiency,CE）、光系统Ⅱ（photosystemⅡ,PSⅡ）实际光化学效率（photochemical efficiency,ΦPSⅡ）和呼吸速率（respiratory rate,R）在开花期到花后10 d达到最大值,然后开始下降,1980年以后选育的品种下降的速率低于1980年以前的品种;生育后期小麦旗叶Pn的下降是由非气孔因素引起的,Pn的初期下降并不是由叶绿素含量的变化直接引起,在此过程中,光合暗反应的羧化酶起了重要作用;灌浆中后期Pn的进一步降低与叶绿素含量、ΦPSⅡ、非光化学淬灭（non-photochemical quenching,NPQ）等密切相关。品种更替过程中,叶绿素含量、Pn、Gs、CE、ΦPSⅡ等指标呈升高的趋势,叶片功能期延长,光合性能得到明显改善,这可能是籽粒产量提高的重要生理基础。但品种更替中呼吸速率呈升高的趋势,影响了同化产物的积累,不利于籽粒产量的提高。【结论】山东小麦品种更替过程中,叶片的光合能力提高,高光合持续期延长,HI和光能利用效率增加,综合性能的改善是品种更替过程中产量不断提高的生理基础。山东小麦品种HI仍有进一步改良的空间,但不能完全依赖株高的降低,必须综合考虑光能利用的各个环节,小麦高光效育种才有可能取得较大的突破。     

新疆春小麦品种资源1BL/1RS易位和Bx7OE基因的分子检测

[目的]为新疆春小麦面筋品质改良提供有用材料和标记辅助选择的方法.[方法]选用4个STS标记对162份新疆春小麦品种资源1BL/1RS易位和Bx7亚基超量表达基因Bx7OE的分布进行检测,同时验证这4个标记的有效性.[结果]新疆春小麦品种资源中,1BL/1RS易位品种有24份,占14.8;,含有Bx7OE基因的品种有3份,占1.9;.在新疆春小麦地方品种、引进品种和自育成品种中,1BL/1RS易位和Bx7OE基因的分布频率也存在明显差异,其依次为7.5;、0;,24.4;、6.7;,14.1;和0;.[结论]新疆春小麦品种中1BL/1RS易位和Bx7OE基因的分布比例很低,这主要与新疆小麦育种中长期以来使用的亲本材料有直接关系.这四个特异性标记检测结果可靠稳定,可用于小麦品质育种中亲本评价和杂交后代优质基因聚合,可作为面筋强度辅助选择的有效工具.     

新疆“老汉瓜”类甜瓜品种表型遗传多样性分析

【目的】 对新疆厚皮甜瓜中的“老汉瓜”类型(软肉质地)甜瓜表型进行遗传多样性和遗传关系进行分析,为研究该类甜瓜品种资源的评价、分类和品种选育提供理论依据。【方法】 以51份新疆栽培甜瓜(其中45份厚皮甜瓜,6份薄皮甜瓜为参照)为研究对象,对其17个质量性状和16个数量性状进行频率分布统计、多样性分析、变异统计、主成分分析以及聚类分析。【结果】 供试甜瓜品种的质量性状和数量性状平均多样性指数分别为1.06和1.91,果实的数量性状具有更丰富的多样性;33个表型性状可归纳为6个主成分,累计贡献率达74.01%;R语言软件聚类分析可将参试品种分为Ⅲ大类,类群Ⅰ主要为薄皮甜瓜类型,类群Ⅱ和Ⅲ均为厚皮甜瓜类型,但类群Ⅲ果型较大。【结论】 新疆“老汉瓜”类甜瓜品种资源遗传多样性较为丰富,以果实的数量性状最为突出,可分为大果形和小果形2种类型,果肉颜色、外观形状等质量性状多样性也较为丰富,具有新品种选育和改良的充分利用价值。