水稻核心种质的构建策略研究

以包括34项质量性状和15项数量性状数据的丁氏收集稻种资源中的2262份为供试材料,采用3种抽样方法、3种类型的性状数据、8种系统聚类方法和调整的欧氏距离构建巢式核心种质,以确定一种最佳的核心种质构建策略。结果表明,抽样比例在2.2%～9.9%之间的核心子集已足以保持原群体最大程度的遗传多样性。整合的质量数量性状构建的核心子集遗传多样性最大,优于仅由数量性状或质量性状构建的核心子集。采用优先取样结合多次聚类随机取样法,结合可变类平均法或类平均法构建的效果最好,由此得到150份核心种质,占原群体的6.6%。对核心种质的评价与验证表明,核心种质绝大部分性状的Shannon-Weaver多样性指数均大于原群体,其表型频率方差均小于原群体,表型保留比例均达到100%,大部分数量性状的均值与原群体无显著差异,最大值、最小值、极差与原群体完全符合。150份核心种质较好地保存了原群体的遗传多样性和遗传结构。     

利用ISSR分子标记构建新疆野杏核心种质资源

【目的】通过对不同取样策略和遗传距离相结合的组合结果进行分析对比,以此探讨分子水平构建新疆野杏核心种质的方法,确定最适核心种质资源,以利于种质的保护与利用。【方法】以分布于新疆伊犁地区霍城县大西沟、新源县博尔赛和巩留县伊依克台3个分布区的135个新疆野杏实生株系为材料,根据SM、Jaccard和Nei&Li遗传距离,采用UPGMA聚类法对新疆野杏整体进行多次聚类抽样,直到其中某个采样点再次聚类时无种质被抽取;以随机取样策略为对照取样策略,应用位点优先取样策略,研究新疆野杏核心种质构建的方法;采用丢失的等位基因数以及多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数各遗传多样性指标进行t检验来确定最适构建方法;分别将核心种质与原种质和保留种质进行t检验和遗传多样性比较,以此来评价核心种质的代表性;并用主坐标轴分析法和表型性状对原种质和核心种质进行分析,以此对核心种质进行确认。【结果】位点优先取样策略构建的核心种质比对照随机取样策略丢失的多态性位点数少,且同一遗传距离下位点优先取样策略构建的核心种质具有较高的遗传多样性,更能构建一个具有代表性的核心种质;通过Nei & Li遗传距离构建的新疆野杏核心种质各遗传多样指标具有较大值,优于SM和Jaccard遗传距离;采用主坐标轴分析法和表型数据分析显示,利用位点优先取样策略和Nei & Li遗传距离构建的新疆野杏核心种质能够较全面的代表野杏原种质的遗传多样性;31份野杏核心种质资源,保留了原种质22.96%的样品,多态性位点、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数的保留率分别达到92.69%、98.83%、99.42%、103.26%、109.24%和108.31%。【结论】采用位点优先法和Nei & Li遗传距离进行多次聚类,是较适宜的构建新疆野杏核心种质的方法,构建的31份核心种质能最大程度代表原种质的遗传多样性,同时本研究所采用的方法对其他作物核心种质的构建具有重要的参考价值。     

葡萄核心种质的构建

【目的】在已建立的葡萄初级核心种质的基础上,利用SSR分子标记技术构建葡萄核心种质。【方法】利用M策略（Core Finder和Power Core）、遗传距离法（least distance stepwise sampling,LDSS和genetic distance optimization,GDOPT）和Core Hunter法构建核心种质, 并对He、Ho和 I值等遗传多样性指数和方差差异百分率（VD%）、均值差异百分率（MD%）、极差符合率（CR%）和变异系数变化率（VR%）等表型指标进行统计检验,同时采用SSR和SRAP分子标记的主坐标分析对其进行确认。【结果】M策略构建的核心种质能保留初级核心种质全部的等位基因,遗传距离法抽取的核心种质对原始种质具有较好的代表性。为使所构建的核心种质具有最大的遗传距离和最大的遗传多样性,对M策略、遗传距离法和Core Hunter法构建的核心种质进行了合并,48份葡萄核心种质以最少的种质材料保留了初级核心种质96.21%的等位基因,以5.53%的取样比例代表了原始整体种质92.90%的遗传多样性。【结论】经分子和表型检验,所构建的核心种质具有较好的代表性和遗传多样性。同时本研究所采用的方法对其它作物核心种质的构建具有重要的参考价值。     

尾叶桉核心种质初步构建

【目的】为了快速、准确地从丰富的尾叶桉Eucalyptus urophylla种质资源中鉴定出育种上迫切需要的优异基因,初步构建了尾叶桉核心种质,以便简化管理,提高遗传资源在尾叶桉改良中的利用效率.【方法】以尾叶桉27个种源194个家系的树高、胸径、材积等17个数量性状为依据,采用不同的取样比例(5%、10%、20%、30%和40%)、3种遗传距离计算方法(欧氏距离、标准欧氏距离和马氏距离)、4种系统聚类方法(最短距离法、最长距离法、不加权类平均法和离差平方和法)和2种取样方法(随机取样法和最小距离逐步取样法)构建尾叶桉核心种质资源库,利用均值差异百分率(MD)、方差差异百分率(VD)、变异系数变化率(VR)和极差符合率(CR)作为构建核心种质的评价指标.【结果和结论】结果表明采用10%的抽样比例、标准欧氏距离、最短距离系统聚类法和最小距离逐步取样法构建的包括25个种源100个家系的尾叶桉核心种质最能代表原有的种质群体.     

基于表型和SSR分子标记构建芝麻核心种质

【目的】便于管理、研究和利用芝麻种质资源,为芝麻育种提供优异基因资源。【方法】利用新收集和种质库保存的5 020份芝麻种质资源为基础,首先基于标准化的表型数据按地理来源分组后采用组内比例法聚类抽样构建初级核心种质,然后基于SSR分子标记应用位点优先取样策略逐步聚类,使用t检验检测每次聚类形成的核心种质与初级核心种质的Nei’s基因多样度(He)和Shannon-Wiener指数(I),直到核心种质的遗传多样性与初级核心种质开始有显著差异时,终止多次聚类取样,选择上一个与初级核心资源没有显著差异的核心种质作为最佳核心种质。利用Nei’s多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、多态条带百分率(PB,%)、多态条带保留率(PBR,%)、变异系数符合率(VR)、极差符合率(CR)、方差差异百分率(VD,%)、均值差异百分率(MD,%)等参数进行核心种质代表性检验和评价。【结果】构建了含有816份资源的初级核心种质和含有501份资源的核心种质,分别占全部种质资源的16.25%和9.98%;核心种质包括国内资源442份,国外资源59份;Nei's基因多样度(0.2789)和Shannon-Wiener指数(0.4243)在P0.05概率条件下与初级核心资源(He=0.2791,I=0.4302)无显著性差异,多态条带百分率(PB,%)、多态条带保留率(PBR,%)、变异系数符合率(VR)、极差符合率(CR)分别为91.25%、95.23%、99.14%、86.85%。方差差异百分率(VD,%)和均值差异百分率(MD,%)均为0。t测验结果表明,核心种质的遗传多样性指数与原始种质差异不显著。位点优先取样策略构建的核心种质比对照随机取样策略丢失的多态性位点数少,且同一遗传距离下位点优先取样策略构建的核心种质具有更高的遗传多样性,更能构建一个具有代表性的核心种质,Shannon-Wiener多样性指数比Nei’s多样性指数检测效率高。【结论】基于地理来源分组,组内按表型数据聚类按比例法抽样构建芝麻初级核心种质,再结合SSR分子标记数据,采用SM相似系数进行UPGMA逐步聚类是构建芝麻核心种质较适宜的方法,所构建的核心种质较好地代表了基础种质的遗传多样性。     

利用数量性状构建新疆野苹果核心种质的方法

 【目的】以300份新疆野苹果实生株系为试验材料,根据叶片、花朵和果实等器官15个数量性状的遗传多样性,研究新疆野苹果核心种质构建的方法。【方法】采用逐步聚类法,以30％的取样比例,根据2种遗传距离（欧氏距离和马氏距离）、4种系统聚类方法（类平均法、离差平方和法、最长距离法和最短距离法）和3种取样方法（随机取样法、偏离度取样法和优先取样法）构建24个核心种质,以筛选出的最佳构建策略进一步比较7种不同取样比例（10%、15%、20%、25%、30%、35%和40%）的构建效果以确定最适宜的取样比例。【结果】（1） 在新疆野苹果构建中,采用欧氏距离聚类优于马氏距离。（2） 4种系统聚类方法比较表明,最短距离法优于类平均法、离差平方和法和最长距离法。（3） 3种取样方法比较表明,优先取样法和偏离度取样法都能明显提高核心种质的方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率,均适宜于新疆野苹果核心种质的构建,前者略优于后者。（4）20%是最适宜的取样比例。【结论】以20%的取样比例,采用欧氏距离,利用最短距离法进行逐步聚类,结合优先取样法构建的核心种质最有代表性,是构建新疆野苹果核心种质的最佳方法。     

福建省山药初级核心种质的构建

【目的】构建福建省山药初级核心种质,为福建地方山药资源的保存、品种选育提供理论依据。【方法】以55份福建省地方主栽山药资源为材料,调查20个农艺性状,包括7个数量性状和13个描述型性状,采用离差平方和法进行聚类,根据聚类结果采用优先取样法构建初级核心种质,同时采用统计学方法及ISSR分子标记等对其代表性进行评价。【结果】构建的初级核心种质数量占原种质的43.6%,在降低冗余的同时保留了选育品种和有突出特点或地方特色的资源。初级核心种质和原种质各性状的均值、方差、变异系数、香农多样性指数无显著性差异。数量性状除茎粗外,核心种质保留了原种质变异范围的84.9%～100%。描述性指标除最弱的生长势外,核心种质保留了原种质的全部等级分布。初级核心种质和原种质的ISSR分子标记的等位基因数量、有效等位基因数量、香农多样性信息指数、Nei’s基因多样性指数无显著差异,且初级核心种质的多态位点保留率达到原种质的98.6%。基于农艺性状的主成分分析和基于ISSR分子标记的主坐标分析均确认了核心种质的代表性。【结论】构建的福建省山药初级核心种质能够较好地代表原种质的遗传多样性,有助于福建地方山药资源的保...     

甜椒核心种质资源比较构建研究

构建核心种质可大幅提高种质资源利用效率。以410份甜椒种质资源为材料,基于8个性状表型数据,采用混合线性模型分析方法无偏地预测基因型值,利用马氏距离计算种质间遗传距离,分别采用两种聚类方法(最短距离法和类平均法)和两种取样方法(随机取样法和偏离度取样法),按照25%抽样比率构建甜椒核心种质库。采用均值、方差、极差和变异系数4个指标评价不同取样和聚类构建核心种质库水平。结果表明,最短距离法能极显著增加性状方差和变异系数,明显优于类平均法;偏离度取样法优于随机取样法;基于马氏距离、最短距离法和偏离度取样方法获取的102份甜椒核心种质资源能代表原群体遗传多样性。该研究可为甜椒种质资源有利基因发掘和新品种选育奠定基础。     

毛白杨微核心种质构建方法的探讨

【目的】探讨构建微核心种质的方法，旨在为精准选择毛白杨杂交亲本或研究材料提供科学依据，为其他物种构建微核心种质提供参考。【方法】本研究利用荧光SSR分子标记对272份毛白杨样本进行分子基因型检测，计算每个样本对总体遗传多样性的贡献值，从大到小全部排序，计算新排序的前25%、20%、15%、10%、5%、2.5%、2%和1.5%共8个取样比例的平均有效等位基因数（Ne）、平均Shannon信息指数（I），平均期望杂合度（He）和平均多态信息指数（PIC）值等，分析微核心种质的代表性，通过与前面的取样比例以及原始种质的相应参数进行比较，确定合适的微核心种质取样比例。利用t检验进行统计学验证。根据所有引物的峰值，构建每份微核心种质的指纹图谱。基于指纹图谱的差异，分析挖掘特异等位基因。【结果】（1）当取样比例由25%逐渐降为2%时，Ne、He和PIC这3个重要的遗传多样性参数分别逐渐达到最大值，而I在取样比例为10%时达到最大值。（2）当取样比例为2%时，Ne、I、He和PIC值分别是3.513、1.254、0.643和0.597，均大于272份原始种质的相应值2.075、0.825、0.43...     

基于SSR标记不同距离聚类与抽样方法构建辣椒核心种质库

为最大限度地保存辣椒原群体的遗传变异度,利用SSR分子标记技术比较不同距离聚类和抽样方法构建辣椒的核心种质库。结果表明:在马氏距离下,4种抽样比例中当抽样比例达20%和25%时均值差异百分率MD%为0;在相同欧氏距离下,4种抽样比例中,以10%、15%和20%比例进行抽样均值差异百分率(MD%)为0。在采用的8种聚类方法中,只有最短距离法均值差异百分率(MD%)为最小值0。不同取样法,变异系数变化率为多次聚类偏离度取样法(107.06%)多次聚类随机取样法(101.18%)多次聚类优先取样法(59.57%)。从97份参试材料中筛选出沿河2、德江5、石阡3、台江1、仁怀4、务川2、遵义5、河南1和海南1共计9份核心种质,均匀分布于不同的类群中。结论:在欧氏距离下,按10%比例进行抽样,用多次聚类随机取样法取样、最短遗传距离法进行聚类分析为构建辣椒核心种质库的最佳选择。     

苦瓜核心种质资源构建方法的比较

【目的】通过比较不同方法构建的苦瓜Momordica charantia核心种质资源的优劣,选择能代表原群体遗传多样性的核心种质,为苦瓜种质资源的高效利用提供依据。【方法】采用混合线性模型对154份苦瓜种质的第1雌花节位、瓜纵径、瓜橫径、瓜肉厚和单瓜质量等5个性状的基因型值进行无偏预测;基于性状的基因型预测值,采用马氏距离计算苦瓜种质间的遗传距离;通过8种聚类方法和3种抽样方法,按照30%的抽样率构建苦瓜核心种质资源,评价不同聚类方法和抽样方法构建苦瓜核心种质的优劣。【结果】8种聚类方法构建的核心种质所有5个性状的变异系数均高于原群体;最短距离法构建的苦瓜核心种质5个性状的方差和变异系数均高于原群体,明显优于其他7种聚类方法。优先抽样法和偏离度抽样法构建的核心种质的极差与原群体一致,但偏离度抽样法构建的苦瓜核心种质有3个性状的变异系数高于其他2种抽样法,表明偏离度抽样法略优于随机抽样法和优先抽样法;基于马氏距离、偏离度抽样法及最短距离法获得了46份苦瓜核心种质,其中,Y5、Y87、Y112和Y139为苦瓜骨干材料。【结论】基于马氏距离、偏离度抽样法及最短距离法获取的46份苦瓜核心资源能够代表原群体的遗传多样性。本研究进一步证实了来源于印度及东南亚地区的苦瓜种质具有丰富的遗传多样性,为苦瓜种质资源的收集、评价与高效利用提供了重要依据。     

基于表型性状构建传统菊花核心种质

【目的】探讨构建传统菊花品种核心种质的最优取样方法并构建核心种质,以便于传统菊花种质资源的收集与保存。【方法】以《中国菊花》专著中记载的2 249份传统菊花品种为材料,依据舌状花花色分为8组,采用逐步聚类法基于4种总体取样规模(5%、10%、15%、20%)和4种组内取样比例方法(简单比例、对数比例、平方根比例、多样性比例)构建了传统菊花备选核心种质16个,探讨最优的取样策略。筛选出最优取样策略后进一步比较2种组内取样方法(随机和聚类)的构建效果。对最优方法下建立的核心种质代表性进行检验,利用多个特征值（最小值、最大值、均值、标准差、变异系数、Shannon-Weaver遗传多样性指数）和评价参数（均值差异百分率（MD）、方差差异百分率（VD）、极差符合率（CR）、变异系数变化率（VR）和表型保留比例（RPR））综合地评价核心种质。【结果】传统菊花按照花色进行分组,各组品种呈现正态分布,能够确保取样的均匀性;对数比例法和多样性比例法都能够使每组的取样份数更加均衡,起到良好的修正作用,对数比例法下构建的核心种质各项参数值达到最大,是最优取样比例法;随着总体取样规模的增加,遗传多样性指数呈现先增大再减小的趋势,变异系数变化率不断减小,极差符合率和表型保留比例不断增大;当取样规模大于10%时,遗传多样性指数和变异系数变化率减小,而极差符合率和表型保留比例的升幅并不大,因此,构建传统菊花核心种质最适宜的总体取样规模为10%;聚类取样构建的备选核心种质各项参数值均大于随机取样构建的对应备选核心种质的参数值,以聚类取样方法构建的核心种质变异的丰富性和均匀程度更好。核心种质各特征值与原始种质表现一致,多个评价参数值表明核心种质的均度和丰度较好,充分体现了表型的遗传多样性。通过补充聚类丢失的“追抱”1个花抱性状和对花序高度、外层瓣长2个性状的完善,最终构建得到228个传统菊花品种的核心种质,占原始材料的10.14%。【结论】本研究基于2 249份传统菊花品种材料的15个表型性状,系统地比较了多种总体取样规模、组内取样比例方法、组内取样方法构建的备选核心种质后,确定了最佳的核心种质构建方法,并对核心种质的代表性进行了分析和验证,各特征值和评价参数表明本研究构建的核心种质是有效的,核心种质充分地代表了传统菊花原始种质的遗传多样性。     

采用分子标记构建新疆野苹果核心种质的方法

 【目的】探讨分子水平构建核心种质的方法,为新疆野苹果核心种质的构建提供方法。【方法】以109个新疆野苹果实生株系的128个SSR位点为材料,根据Nei &; Li、SM和Jaccard遗传距离,采用UPGMA聚类法进行多次聚类,以随机取样策略为对照取样策略,应用位点优先取样策略,研究新疆野苹果核心种质构建的方法。采用丢失的等位基因数以及对Nei’s基因多样度和香农信息指数进行t检验来评价核心种质的代表性。【结果】与对照随机取样策略比较,位点优先取样策略能构建一个更有代表性的核心种质。SM、Jaccard和Nei &; Li遗传距离构建的新疆野苹果核心种质无明显区别。采用SRAP数据和表型数据分析显示,位点优先取样策略是一种较好的构建新疆野苹果核心种质的方法。【结论】采用位点优先法,根据SM、Jaccard或Nei &; Li遗传距离进行多次聚类,是较适宜的构建新疆野苹果核心种质的方法。     

结合农艺性状和SSR标记构建吉林省花生初级核心种质

以260份花生材料为试材,采用不同的遗传距离构建吉林省花生初级核心种质。在50%的取样比例下,采用数量性状参数均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率、变异系数变化率4个指标评价不同方法构建的初级核心种质的可行性和有效性。最终选出一种合适的方法构建花生初级核心种质,并利用等位变异数、有效等位变异数、Shannon-Weaver指数、Nei期望杂合度等SSR标记相关参数进行验证。研究结果表明:基于欧式距离,采用优先取样法结合最短距离法进行聚类分析,构建包含128个样品的花生核心种质。采用SSR标记参数进行验证,表明128份初级核心种质可以代表原种质80%的遗传信息,较好地代表了原种质的遗传多样性。     

中国樟树初级核心种质取样方法与策略研究

为了优化樟树种质资源保存策略,提高利用效率,利用872份中国樟树种质资源的苗高、地径、种子大小和千粒质量4个表型数据为材料,从分组方法、组内抽样比例方法、聚类方法、抽样策略、总体取样比例等方面进行中国樟树初级核心种质取样策略研究。结果表明:不同聚类方法和取样策略下采用4种系统取样法构建的核心种质的效果是不同的,在确定最长距离法和优先取样策略的前提下,组内采用对数比例法所构建的樟树核心种质效果较好。应用最长距离法进行聚类筛选出的核心种质的极差符合率和变异系数变化率相对高于其他6种方法,是构建樟树核心种质的最佳聚类方法;优先取样法构建的核心种质的遗传多样性指数、表型频率方差、表型方差和变异系数变化率的值都是最佳的。在25%的取样比例下,遗传多样性指数、表型保留比例和表型方差的值最高,表型频率方差最小,是构建樟树初级核心种质的最佳取样比例。综合6个参数的分析结果,最终确定种源-对数比例-最长距离法聚类-优先取样法为构建中国樟树核心种质的优选取样策略。     

抗松材线虫病马尾松种质资源遗传多样性分析及核心种质构建

【目的】对来自安徽省林业科学研究院和异地保存在浙江省临海市林业技术推广和场圃旅游服务总站的114份抗松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病马尾松Pinus massoniana种质进行遗传多样性与群体结构分析,构建抗性马尾松核心种质库。【方法】对114份抗性马尾松种质进行检测,使用分子生物学软件计算遗传多样性参数,并进行主坐标(PCoA)和群体结构分析。利用M策略和随机取样策略分别构建核心种质,分析不同核心种质的的遗传多样性参数,确定最适合的构建方法。【结果】114份抗性马尾松种质共检测到115个等位基因,平均有效等位基因数(N_e)为5.54,平均Shannon’s多样性指数(I)为1.51,平均多态信息含量(P_IC)为0.90,结果表明其具有较高的遗传多样性水平。群体结构分析将114份抗性马尾松种质分为4个亚群,主坐标分析结果与上述基本一致。根据遗传多样性参数和抽样数量综合考虑,M策略构建的核心种质能以最小的种质数保留原有种质最大的遗传多样性,为最佳的取样策略。利用该策略得到了72份核心种质,其保留了原有种质100%...     

利用数量性状构建粳稻核心种质的方法比较

以250份粳稻为研究材料,根据7个数量性状的基因型预测值,研究粳稻核心种质构建的方法。采用2种遗传距离（欧氏距离和马氏距离）,8种聚类方法（最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、可变类平均法、可变法、离差平方和法）,3种取样方法（随机取样法、偏离度取样法和优先取样法）,在25%的取样比例下构建48个核心种质,以筛选出的最佳构建策略进一步比较6种不同取样比例（10%、15%、20%、25%、30%和35%）的构建效果以确定最适宜的取样比例。结果表明,在粳稻核心种质构建中,马氏距离优于欧氏距离。欧氏距离优先取样法下最短距离法构建的核心种质最优。马氏距离偏离度取样法构建的核心种质能较多保存原群体遗传变异。10%是最适宜的取样比例。     

基于农艺性状鹰嘴豆抗旱核心种质库构建

[目的]运用多年田间试验及种质遗传多样性分析筛选出100份抗旱性表现优异种质为参试材料,结合田间抗旱鉴定构建鹰嘴豆抗旱核心资源库,为鹰嘴豆抗旱种质利用提供基础材料.[方法]比较随机取样、位点优先取样、偏离度取样策略及取样比例,采用均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率以及变异系数变化率评价各核心子集农艺性状的变异保...     

基于SSR标记构建西南玉米地方品种核心种质的方法

结合地方品种的地理起源和种质特性,以17%的抽样率选取玉米核心品种,用SSR分子标记技术对54个玉米地方品种进行遗传聚类,研究中国西南地区玉米地方品种核心种质的构建方法.结果表明,由9个核心品种构成的核心种质较好地保持了原玉米地方品种群体的遗传变异,42对SSR引物在原玉米地方品种群体和核心种质中分别检测到268、256个等位基因,平均多态信息量分别为0.76和0.73,其评价参数平均数百分率、方差百分率和变异系数可变率分别为10%、10%、83.5%,表明构建的核心种质能较好地代表原种质资源群体.     

白桦核心种质构建的抽样方法

以白桦种质资源240个家系的胸径、树高、材积和纤维素含量数据为依据,在采用马氏距离计算家系间距离、不加权类平均聚类法和10%的抽样比例下,研究了多次聚类随机抽样法、多次聚类优先取样法和多次聚类偏离度取样法构建的核心种质遗传参数、聚类结果和分布格局.结果表明,多次聚类优先取样法构建的核心种质最能代表原种质群体.