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。     

宁夏地区番茄种质资源核心种质构建策略

为筛选出较优的核心种质构建策略,基于前期调查的480份番茄种质资源的20个表型性状数据,依次对8个系统聚类法和5个不同的抽样比例分别进行对比;在此基础上对2个遗传距离、排名前二的抽样比例、3个抽样方法和排名前二的系统聚类法进行组合试验,并对所构建的24个核心种质进行代表性评价。结果表明,系统聚类法的排序为离差平方和法>可变法>最长距离法>可变类平均法>中间距离法>最短距离法>类平均法;抽样比例排序为15%>30%>25%>20%>10%;组合试验最佳的构建方法是:遗传距离为马氏距离,抽样比例为15%,抽样方法为偏离度取样法,系统聚类法为离差平方和法。研究结果为构建核心种质提供了最优构建策略,为宁夏地区番茄种质资源的核心种质构建与相关研究提供了理论依据和技术支持。     

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。     

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。     

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。     

河北省小豆种质资源初选核心种质构建

以河北省作物种质库中385份小豆资源为材料,根据13个农艺性状,利用地理来源进行分组,分别采用比例法、平方根法确定取样数法及聚类选择和随机选择2种个体选择法构建5个小豆初选核心样本,对不同的取样方法及总资源间进行品种间平均遗传距离、性状符合度、遗传多样性指数和数量性状变异系数的比较,探讨构建河北省小豆初选核心种质的最佳方案。结果表明,聚类选择取样优于随机取样,在聚类选择条件下采用比例法确定取样数优于平方根法,最终确定按地理来源分组、利用比例法确定取样数、聚类选择个体为小豆核心种质构建的最佳方案。采用该最佳方案,构建包含79份小豆种质的初选核心种质,取样比例为20．5％,13个农艺性状的性状符合度达100％。     

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.     

利用SSR标记构建板栗初级核心种质

为科学利用现有板栗种质资源并对其进行高效管理和保存。本研究利用简单重复序列(SSR)标记,采用非加权算数平均聚类法(UPGMA)对来自12个省(市或自治区)的279份板栗种质进行多次聚类抽样。聚类抽样时将2种遗传相似系数(SM系数和Dice系数)和2种取样方法(随机取样法和位点优先取样法)分别组合获得不同样本群,再比较不同样本群的有效等位基因数(Ne)、Nei’s多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I),研究构建板栗初级核心种质的适宜方法,并采用t检验和主坐标分析评价初级核心种质的代表性,结合表型特征对其进行确认。结果表明:应用位点优先取样法取得的种质比随机取样法具有更高的Ne、H和I;应用SM相似性系数构建的核心样本,其遗传多样性指标要优于Dice相似性系数;根据主坐标结合形态学指标分析,利用位点优先取样法和SM相似性系数经过3次聚类构建了68份板栗初级核心种质,保留了原种质24.37%的样品,Ne、H和I分别为1.539、0.329和0.502,均高于原种质各遗传多样性指标,能够较全面的代表整个板栗资源的遗传多样性。综上,基于SSR标记利用SM系数聚类,并结合位点优先取样法是构建板栗初级核心种质较适宜的方法。     

木薯核心种质的构建

[目的]构建木薯核心种质。[方法]对161份木薯种质的6个性状参数值进行分析、评价。[结果]建立了Minkowski遗传距离进行质心聚类分析,优先取样法(D2C5S3)适合木薯核心种质构建;获得了木薯核心种质25份,占原种质的15%,能代表原有种质的遗传多样性和完整性;同时也反映了供试木薯种质的遗传背景较狭窄,遗传多样性范围相对较小,存在遗传冗余现象。[结论]木薯核心种质的构建为木薯种质资源保护和利用提供理论依据。     

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...     

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。     

基于不同策略构建辣椒核心种质的研究

核心种质的构建为作物种质资源的高效利用提供了便利条件。以420份辣椒(Capsicum annuum L.)种质为试材,采用混合线性模型分析方法无偏地预测11个数量性状的基因型值,利用马氏距离计算种质间的遗传距离,分别采用3种聚类方法(中间距离法、类平均法和离差平方和法)、3种抽样方法(随机抽样法、优先抽样法和偏离度抽样法),按照25%的抽样比率构建辣椒核心种质库,采用均值、方差、极差和变异系数4个指标评价不同方法构建核心种质库的优劣。结果表明,类平均法优于中间距离法和离差平方和法,偏离度抽样法优于随机抽样法和优先抽样法。基于马氏距离、类平均法、偏离度抽样法获取的105份辣椒核心种质资源能够代表原群体的遗传多样性,为辣椒种质资源的高效利用提供了重要的理论依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

中国石榴核心种质的初步构建

构建中国石榴的核心种质,对中国石榴种质资源的保存、研究和利用,具有重要意义。根据中国石榴135份总体种质的14个植物学、农艺学性状,采用Popgen Version 1.31软件,分析总体种质、初级核心种质以及8个不同产区石榴种质资源的遗传多样性。用SPSS 11.0 for Windows软件,以欧氏距离平方为系数,采用组间连接法,对总体种质进行系统聚类,采取系统取样和随机取样法,构建石榴初级核心种质。对不同产区初级核心种质、总体种质的香浓信息指数以及总体和初级核心种质性状的Nei基因多样性进行差异显著性测验,计算初级核心种质和总体种质性状的符合率,以检测初级核心种质构建效果。试验结果表明,135份总体种质的观察位点数是2-6、有效等位基因位点数为1.211-4.084、Nei基因多样性系数0.174-0.755、香浓信息指数0.317-1.511。选取41份资源构建了石榴初级核心种质。初级核心种质和总体种质遗传多样性t检验未达到显著水平。初级核心种质和总体种质14个性状均值、极差、标准差和变异系数的平均符合率分别为96.77%、95.1%、93.7%、92.1%,说明构建的核心种质能够代表全部种质资源的遗传多样性。     

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。     

太湖流域粳稻地方品种核心种质的构建

以823份太湖流域粳稻地方品种资源的19个表型性状为基础数据,形成45个核心种质测试群体,利用均值差异率(MD,%)、极差符合率(CR,%)、方差差异率(VD,%)、变异系数变化率(VR,%)、表型保留率(PR,%)和多样性指数率(H',%)6个评价参数,对2种遗传距离(欧氏遗传距离、马氏遗传距离)、6种聚类法(最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、离差平方和)、3种核心种质抽样法(多次聚类随机法、多次聚类优先法和多次聚类偏离度法)和不同抽样比例(10%～50%)的组合策略在核心种质构建中的优劣进行分析.结果表明:采用欧氏距离、类平均法聚类和优先取样法为最佳方案,15%～25%为构建本资源初级核心种质比较适宜的比例范围;以此策略构建的Core2,1,5-15群体为基础,质量性状遗失基因型为补充,构建了以129份资源组成的太湖流域粳稻地方品种初级核心种质,数量占初始群体的15.7%;与初始群体相比,核心种质各性状平均数无显著差异(MD为0),极值符合率100%,表型保留率100%.     

鲜食玉米遗传多样性及核心种质构建

利用30个SSR位点,考察由50份地方种和298份自交系组成的玉米初级核心种质的遗传多样性,并进行核心种质的构建。结果表明,该初级核心种质有较高的遗传多样性,平均每个SSR位点上有6.1个等位变异,遗传多样性指数为0.65。通过遗传结构分析发现将玉米分为甜玉米、糯玉米、甜糯玉米及普通玉米等传统分类不能代表玉米资源的真实遗传结构。通过比较随机取样、聚类取样的效率,等位变异保留比例、基因多样性指数与群体大小之间的关系,确定以遗传结构分组,采用聚类取样,取样比例为40%,构建核心种质。核心种质包含139份材料,等位变异保留比例为96.4%,基因多样性指数为0.66。