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。     

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。     

山西谷子地方品种初选核心种质构建

为了构建山西谷子地方品种核心种质,提高资源利用效率,采用离差平方和法进行系统聚类后随机取样,构建的初选核心种质保留了原始种质11.34%的遗传资源。分析结果显示：核心种质与原始种质表型性状均值差异百分率为5.9%,极差符合率为87.4%,方差差异百分率为35.3%,变异系数变化率为102.0%;经多样性指数t检验,表明初选核心种质能够代表原始种质的遗传多样性。     

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。     

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。     

中国普通野生稻初级核心种质取样策略

以国家品种资源库编目入库的中国普通野生稻种质5571份为材料、19个分类和形态性状的数据比较研究了中国普通野生稻的核心种质总体取样比例和取样策略，以获得最佳初级核心种质。设3个总体取样比例5％、15％和25％，取样方案分3个层次即分组原则、组内取样比例和组内取样方法。分组原则为省、纬度、生长习性和单一性状及不分组的大随机；组内取样比例为对数法、平方根法、遗传多样性指数和简单比例法；组内取样采用随机和聚类2种方法。结果表明，当总体取样比例从5％增加到15％时，所取得核心种质的表型保留比例有比较大的增幅，而比例由15％增加到25％时，表型保留比例变化不大，因此认为15％的取样比例较为合适；取样方案以采集省份分组，组内以对数比例法聚类取样效果最好。最终根据这一方案在计算机上编程取样860份，其多样性指数为1．1015、变异系数为16．87，表型方差为0．8546。3个检测参数值比原始种质库都有明显的提高。此外，根据国家种质资源库表型数据人工定向取样60份，建立了920份材料的中国普通野生稻初级核心种质。     

基于地理种源分组和表型数据构建尾叶桉核心种质

建立尾叶桉的核心种质可以快速、准确地从丰富的尾叶桉种质资源中鉴定出育种上迫切需要的优异基因源。鉴于此,以尾叶桉家系表型性状的均值、方差、极差、变异系数和平均多样性指数5个参数作为评价指标,按照不同取样比例,筛选尾叶桉初级核心种质;然后按照地理种源分组,利用均值差异百分率、变异系数变化率、极差符合率、方差差异百分率4个参数对不同取样比例下的核心种质进行比较分析,以最小距离逐步取样法构建尾叶桉二级核心种质,共得188份,占资源总量的10%,且与控制不同性状表型相关的遗传特性在核心种质中也得到了较好的保持。所构建的尾叶桉二级核心种质可以作为整体资源的代表性样本。     

中国黍稷核心种质的构建

【目的】构建黍稷种质资源的核心种质。【方法】以中国黍稷种质资源数据库中记录的8 016份黍稷资源为材料,按地理来源划分成23个组。各组内在11个表型性状聚类的基础上,按比例法取样,并依各组的遗传多样性指数进行适当调整,构建黍稷核心种质。通过对核心种质各性状特征值、符合率、遗传多样性指数的t检验来检测核心种质。【结果】780份资源组成的初选核心种质占原始材料的9.73%。对构建的核心种质多项参数进行了评价。【结论】本研究建立的核心种质是有效的,初选种质较好地代表了供试种质。     

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...     

基于种苗表型初步构建中国樟树核心种质

樟树是我国重要的经济、用材和绿化树种。构建中国樟树核心种质,不仅能准确快速挖掘优异基因源,而且能减少工作量、提高育种效率。以樟树种质资源库中的872份樟树种质资源为材料,根据种源分成45个组,基于种子大小、千粒质量、苗高和地径4个表型性状数据,构建了217份中国樟树核心种质。利用不同性状的多样性指数t检验、均值t检验、方差F检验、均值、极差、变异系数、表型方差、表型频率方差、表型保留比例、变异系数变化率、极差符合率等11个参数和主成分分析进行核心种质代表性检验和评价。结果表明,所构建的中国樟树核心种质能够较好的代表全部种质的遗传多样性。     

陆地棉核心种质表型性状遗传多样性分析及综合评价

【目的】分析陆地棉核心种质的遗传多样性和表型性状遗传变异规律,并探讨核心种质的综合评价方法。【方法】利用17个表型性状数据分析419份陆地棉核心种质的遗传多样性。用Shannon-weaver信息多样性指数计算表型性状的遗传多样性,用Nei’s 1973法计算表型性状遗传距离,并使用NTSYS-pc 2.20q软件对核心种质进行聚类分析;用SAS9.2对表型性状数据进行最佳线性无偏估计(BLUE),然后根据最佳线性无偏估计值计算出表型性状的最佳值。同时,结合主成分、回归和相关分析,研究核心种质的综合评价指标和方法。【结果】核心种质表型性状分析发现,单株铃数、单铃重、衣分、子指等性状的变异系数均较大,变异系数超过10%。而断裂比强度、马克隆值以及上半部平均长度的变异程度较小,变异系数均在10%以下。方差分析发现,各表型性状地点间、年份间、地点和年份间、品种间均有极显著差异;不同地理来源的种质表型性状差异较大,长江流域地理来源的种质生育期、伸长率、上半部平均长度、衣分等性状均高于其他的地理来源,西北内陆地理来源的种质纤维强度,单铃重、整齐度指数、株高、纺纱均匀性指数等综合性状最好,美国种质的产量和纤维品质的性状优于其他国家的总和。表型性状的遗传多样性指数范围为0.351—3.796,平均为1.715。分析不同地理来源种质的遗传多样性,发现黄河流域的遗传多样性和遗传丰富度最高,中国南部区域最低。类群聚类结果发现陆地棉整体分散,没有比较明显的类群关系,部分具有相似特点的种质聚类13个组群。核心种质综合评价表明在累计贡献百分比高于85%时,共发现7个主成分,陆地棉核心种质的表型性状综合值(F值)平均为1.740,来自澳大利亚的N74-250F值最高(2.302),辽阳绿绒棉的F值最低(0.624)。对17个表型性状与F值的相关分析,发现除马克隆值、子指和黄度外,单铃重、衣分、断裂比强度、上半部纤维长度等14个表型性状与F值间的相关性具有极显著差异,最后构建了以吐絮期、单铃重、伸长率、花期、马克隆值、株高、果枝数、纺纱均匀性指数8个表型性状为自变量的回归方程,综合评价核心种质资源。【结论】中国保存的陆地棉核心种质具有较为丰富的遗传多样性,不同地理来源遗传变异有较大的差异,不同生态区的核心种质具有独特的性状特性。     

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AFLP分子标记技术构建花莲核心种质资源

 【目的】构建花莲核心种质,以利于对花莲种质资源的保存、研究和利用。【方法】利用AFLP分子标记,对395份花莲原始种质按照种属来源分组后采用组内简单比例法和聚类抽样法建立候选核心种质,比较不同候选核心种质的多态性位点数、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’s信息指数等参数,最终确定花莲核心种质,并进行核心种质与原始种质的遗传多样性比较和t检验。【结果】所获得88个品种的花莲核心种质包括60份中国花莲品种,3份美洲黄莲,16份中美杂交莲和9份日本莲品种。核心种质保留了原始种质22.27%的样品,多态性位点和多态性位点百分率保留率为99.27%,观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数、Shannon’s信息指数的保留率分别为100.00%、101.72%、110.00%、106.67%。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。【结论】根据聚类分析结果剔除原始种质中的冗余种质后,建立的核心种质以最少的花莲资源可代表原始种质最大的遗传多样性。本文所构建的花莲核心种质在遗传上能最大程度地代表原始种质资源。     

基于表型的棉花遗传多样性分析及核心材料的筛选

通过对来自3个栽培种（陆地棉、海岛棉和亚洲棉）的92份棉花资源的9个性状的调查和分析,变异系数、特异材料百分比和Shannon-Weaver多样性值均表明该群体蕴含较丰富的遗传变异;利用软件NTSYS-pc,采用类平均法（UPGMA）对相似系数矩阵和遗传距离矩阵进行聚类分析,结果表明品种间的遗传关系与品种所属的种及系谱吻合性较高;利用软件QGAStation筛选出核心材料22份,方差差异百分率、均值差异百分率、极差符合率和变异系数变化率相关统计学指标显示核心材料组遗传多样性与原群体基本一致。基于表型的遗传多样性分析及核心材料的筛选将为后续的育种工作和基础研究提供重要的参考信息。     

基于AFLP分子标记的核桃核心种质的构建

【目的】构建核桃核心种质以便更好地保存、评价和利用丰富的核桃种质资源。【方法】利用AFLP分子标记,对131份核桃原始种质采用逐步聚类法建立候选核心种质,比较不同候选核心种质的多态性位点数、多态性位点百分率,结合形态学指标及地理来源,最终确定核桃核心种质,并进行评价。【结果】建立的核桃核心种质保留了原始种质10%的样品,分别为河北的天桥1号、陕西的西洛2号和西林1号、山西的晋龙1号、山东的丰辉、辽宁的辽宁8号和辽73013、新疆的温185、河南的绿波、北京的北京746、美国引进品种维纳、日本引进品种清香和朝鲜的品种安边1号。根据遗传多样性评价结果,与原始种质相比,核心种质的多态性位点保留率为75.4%。【结论】构建的核桃核心种质能较大程度地代表原始种质的遗传信息,符合核心种质要求。     

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。