基于荧光检测技术的多花黑麦草EST-SSR指纹图谱的构建

【目的】构建基于EST-SSR荧光标记的多花黑麦草(Lolium multiflorumLam.)DNA指纹鉴定体系,为多花黑麦草品种鉴定提供高通量技术手段,为不同品种的合理应用提供参考依据,有效保护农民利益和育种权益。【方法】利用表型性状差异大的3个品种(特高Tetragold、长江2号Changjiang No.2和阿伯德Aubade),通过聚丙烯酰胺凝胶电泳从200对EST-SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的30对引物。在筛选出的每对引物5′端添加荧光标记FAM后,采用毛细管法通过DNA分析仪检测200个单株不同等位变异的扩增片段,从30对EST-SSR引物中筛选出25对扩增稳定的荧光引物,建立基于高通量荧光SSR标记的多花黑麦草品种鉴定体系。【结果】通过25对EST-SSR引物构建的DNA指纹图谱来进行10个多花黑麦草材料的品种鉴定。25对EST-SSR引物共检测到127个等位基因,等位变异扩增片段长度范围为51—249 bp,每对引物可检测到有效等位基因数为2—11个,特异等位基因最多可检测到11个(N101),平均每对引物4.00个;多态性位点的比率范围为33.33%—100.00%。平均PIC值为0.702,Shannon指数最大为3.322(N101),平均为1.929,基因多样性指数变幅为0.159—0.500,平均0.318,可鉴别的材料数为0—10个;其中14对特征引物在10个品种(系)上可检测出25个特异等位基因。综合来看,引物N101在200对引物中鉴别效率最高,可直接将10个多花黑麦草品种(系)区分开,在长江2号、赣选1号和川农2号上同时检测出特异等位基因。但由于多花黑麦草在品种间与品种内变异均较高,因此为鉴定更多材料,从25对引物中选择了6对扩增和检测效果较好的引物(N54、N101、N146、N151、N154、N156),6对引物可检测到的稳定等位基因数均不小于19个,在达伯瑞和邦德上最多可检测到22个等位基因。通过6对高效引物构建了10个多花黑麦草品种(系)的DNA指纹图谱,包括标准模式图、图谱代码和图谱QR编码。首次利用EST-SSR荧光标记毛细管电泳检测,为10个多花黑麦草材料分别构建了唯一的指纹代码和QR编码。【结论】利用6对高效引物构建了多花黑麦草SSR高通量鉴定体系,其中荧光引物N101多态性最高,可直接鉴别10个多花黑麦草品种(系)。     

基于SSR分子标记的象草变异分析

【目的】从分子水平上确认能够在四川泸州叙永县东牛牧场自然越冬并且含糖量有明显差异的7个单株象草材料是否存在遗传变异。【方法】对8份供试材料进行含糖量测定并利用SSR分子标记进行引物筛选及PCR扩增。【结果】22对引物共扩增出166条清晰有效的条带，其中有114条多态性条带，多态性条带比率为68.67%。聚类结果表明，8份供试材料间的遗传相似系数在0.560～0.795之间，SA-4和桂牧1号的遗传相似系数最小，亲缘关系较远。【结论】根据不同引物扩增出现的特异性条带，推测含糖量最高的SA-4是桂牧1号的芽变材料。该结果为象草芽变新材料选育提供了分子生物学依据。     

9个果蔗品种(系)遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

【目的】对9个果蔗品种(系)进行遗传多样性分析并构建其DNA指纹图谱,为果蔗品种鉴定和分子育种等提供理论依据。【方法】利用21个SSR分子标记和毛细管电泳技术对来自4个省份的9个果蔗品种(系)进行遗传多样性分析,应用NTSYS-pc 2.11计算供试材料间遗传相似系数,并运用UPGMA法进行聚类分析,同时构建其DNA指纹图谱。【结果】21对SSR引物共扩增出204条带,多态性比例为75.99%,每对引物可扩增出4~31条带,平均为9.71条。其中,17对引物含有9个果蔗品种(系)的44个特征位点,仅有5对引物鉴别能力最强,单个引物即可将其完全区分开。选择多态性高、鉴别力强且含有品种(系)特征位点的3对引物(SMC36BUQ、SMC597CS和SMC851MS)构建了9份果蔗品种(系)基于44个位点的DNA指纹图谱。9份果蔗材料的遗传相似系数为0.62~0.90,平均为0.77。UPGMA聚类结果显示,9个果蔗材料可分为三大类群,且与材料来源地无直接关系。【结论】9个果蔗品种(系)间的遗传基础差异较小,亲缘关系较近,遗传多样性并不丰富,在育种中应加大果蔗亲本遗传背景的差异,提高其遗传多样性。     

21株尖镰孢菌SSR遗传多样性分析

采用SSR分子标记技术对21株尖镰孢菌进行遗传多样性分析。结果表明,60对SSR引物中有11对引物多态性较好;11对引物共扩增出39条多态性条带,平均每对引物扩增3.6条多态性条带,多态性位点比例高达100%;各个菌株间的遗传相似系数在0.436～0.949,平均为0.662,当相似系数为0.95时,21株供试菌株全部分开。结果说明基于全基因组的尖镰孢菌SSR标记具有丰富的多态性,可用于尖镰孢菌的遗传多样性分析。     

SSR和SCoT标记在美洲黑杨×青杨派杂种无性系遗传差异性分析上的比较

【目的】比较SSR和SCoT分子标记在美洲黑杨×青杨派杂种无性系遗传差异性分析上的应用性。【方法】利用SSR和SCoT标记,对9个美洲黑杨×青杨派杂种无性系及3个亲本的遗传差异性进行分析。【结果】筛选出的12对SSR引物对供试杨树材料共扩增出94条清晰条带,其中多态性条带85条,多态性比率达到90%,标记指数为3.19;筛选出的14条SCoT引物对供试杨树材料共扩增出清晰条带127条,其中多态性条带95条,多态性比率达到75%,标记指数为2.72。聚类分析表明,SSR和SCoT分子标记得出12个无性系的遗传相似系数分别为0.44~0.80和0.40~0.87,平均遗传相似系数分别为0.62和0.64;在相似系数平均值处,SSR和SCoT分子标记将12个杨树材料分别分为3大类和5大类。Mantel检测显示,2种分子标记在12个无性系间的遗传相似性显著相关(r=0.501 3,P=0.003)。【结论】这2种分子标记均适合美洲黑杨×青杨派杂种无性系鉴定和遗传多样性研究,但SSR标记的多态性比率和标记效率均高于SCoT标记。     

20份新疆紫花苜蓿种质SSR遗传多样性分析

【目的】本研究旨在为紫花苜蓿分子育种提供基础。【方法】基于SSR分子标记,对20份新疆紫花苜蓿种质资源进行遗传多样性分析,用梯度PCR仪对50对SSR引物进行扩增筛选,筛选出多态性好的引物用于20份种质材料的研究。【结果】从50对SSR引物中筛选得到9对多态性引物,共扩增出199个条带,多态性条带179个,多态带百分率89.95%。20份种质的遗传距离在0.010 4~0.086 0之间,Nei’s基因多样性指数和Shannon信息指数的平均值分别为0.164 0和0.254 4。UPGMA聚类分析显示:20份苜蓿材料在遗传相似系数为0.957 1时可分为5个类群。【结论】来自新疆的紫花苜蓿种质资源具有丰富的遗传多样性,种群间发生了较高的遗传分化。     

轮枝镰孢SSR标记开发及在玉米分离群体遗传多样性分析中的应用

【目的】开发轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）的SSR标记,为轮枝镰孢遗传多样性研究提供技术支持。【方法】利用Fastpcr在轮枝镰孢基因组中查找符合条件的SSR位点,采用Primer5.0软件设计引物,利用NTSYS及Popgene分析来自玉米的轮枝镰孢单孢分离物群体的PCR扩增结果。【结果】共设计有效扩增SSR引物158对,经筛选,109对（69.0%）可扩增出2条及以上的条带,其中55对引物（34.8%）多态性较好,可扩增出3条及以上的条带。从11条已组装的轮枝镰孢染色体上各选出2对多态性引物,计22对引物,对66株轮枝镰孢玉米分离物进行扩增,共获得125个等位变异,变异范围为2-11个,平均为5.68个。轮枝镰孢玉米分离物之间Nei’s基因多样性指数为0.1139-0.8687,平均为0.6199,表现出较高的遗传多样性。【结论】基于轮枝镰孢基因组序列开发的SSR标记具有很好的多态性,可用于轮枝镰孢的遗传多样性分析。用22对SSR引物扩增,以遗传相似系数0.3进行划分,可将66株轮枝镰孢玉米分离物分为3群;中国轮枝镰孢玉米分离物的遗传多样性与地理分布无相关性。     

基于SSR标记的甜瓜品种（系）DNA指纹图谱库的构建

【目的】建立甜瓜品种的DNA指纹图谱数据库,实现对甜瓜品种进行快速、准确的鉴定。【方法】应用SSR分子标记技术,首先利用20份具有代表性的甜瓜品种（系）筛选SSR引物,然后对105份不同甜瓜品种（系）进行指纹图谱的构建。【结果】从1 219对SSR引物中筛选出18对引物为105份材料形成了多态性的指纹图谱,其中每对引物可以检测到4-14条数目不等的多态性条带,平均为9条;多态性信息含量（PIC）平均为0.68,变化范围为0.55-0.82。105份材料间的相似系数为0.70-0.99。利用这18对SSR核心引物构建的指纹图谱库能够有效区分所有供试材料,并且为每份材料建立了一份独特的指纹图谱。【结论】SSR标记适于构建甜瓜品种  （系）的DNA指纹图谱库,可为甜瓜品种鉴定提供依据。     

尖镰孢EST-SSR信息分析及分子标记建立

【目的】探讨尖镰孢（Fusarium oxysporum）表达序列标签（expressed sequence tag,EST）序列中简单重复序列（simple sequence repeat,SSR）位点的分布特点,开发尖镰孢EST-SSR引物,为镰孢菌遗传多样性分析提供技术支持。【方法】从NCBI公共数据库下载尖镰孢EST 9 304条,利用SSRIT软件查找SSR位点,Primer Premier 5.0软件设计EST-SSR引物,用非变性聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）电泳分离SSR-PCR扩增产物,并选用能够扩增出与预期产物大小一致且具有多态性的引物,对23株尖镰孢菌株进行SSR遗传多样性分析。【结果】在尖镰孢EST序列中,共搜索到92个SSR位点,分布于90条EST序列中,出现频率为1.0%。其中二核苷酸重复类型是最主要的SSR类型,占总SSR的比例为59.78%。其次为三核苷酸与五核苷酸重复类型,占总SSR的比例分别为17.39%、11.96%。出现频率最高的基序是（AC/GT）（0.51%）。设计合成的30对引物中有20对（66.7%）能够有效扩增,其中14对引物（46.7%）能够扩增出与预期产物大小一致且具有多态性的产物。尖镰孢的遗传多样性分析结果表明,利用筛选出的14对引物扩增出62条条带,其中多态性条带59条,多态性位点比例为95.2%,平均每对引物可扩增4.2条。供试菌株间的遗传相似系数为0.487-0.933,平均为0.686。供试菌株间存在明显的遗传分化。聚类分析结果表明,当遗传相似系数为0.781时,除14号菌株外,所有菌株均根据寄主来源划分为不同的SSR类群。【结论】基于尖镰孢EST序列开发SSR标记是一种简便有效的方法,研究开发的14对引物可用于尖镰孢的遗传多样性分析。     

杨树新杂种（无性系）ISSR指纹图谱的构建

【目的】构建2个白杨新杂交种无性系及其亲本的指纹图谱,为杨树林木的品种鉴定和白杨的育种提供理论依据。【方法】以2个白杨新杂种无性系(品种编号为02-9-22和02-12-29)及其母本银白杨I-101杨、父本84K杨为4个供试杨树品种,先以2个亲本为材料,从30个ISSR引物中选取多态性好的引物,再用筛选出的引物对4个杨树品种进行基因组多态性分析和遗传关系分析,并构建指纹图谱。【结果】利用筛选出的10个引物共扩增出95条条带,其中多态性条带70条,多态性条带率为73.68%,条带大小为100～1 000bp。聚类分析表明,2个杂交新品种与父本84K的亲缘关系较近,相似系数分别为0.737和0.874;与母本的亲缘关系稍远,相似系数分别为0.674和0.705。最终用807,834,836和841共4个引物构建了杨树新杂种的指纹图谱。【结论】用于构建指纹图谱的4个引物都可对试验中的4个杨树品种进行鉴别与区分。     

鸭茅杂交种SRAP分子标记鉴定及遗传分析

【目的】利用分子标记技术对鸭茅杂交种进行快速鉴定和遗传分析,建立鸭茅杂交种的快速鉴定体系,揭示鸭茅杂交种群体遗传信息,为鸭茅资源保护利用及新品种选育提供科学依据。【方法】利用SRAP标记技术对140个鸭茅杂交种单株及其亲本(01996、YA02-103)DNA进行扩增,分析杂交种与其亲本间扩增谱带的多态性,以鉴别真假杂交种,并结合形态标记对杂交后代的遗传变异进行分析。【结果】从192对SRAP引物中筛选出64对引物在杂交种和双亲间存在扩增多态性,多态性百分比为33.33%。利用能扩增出父本特征带的引物鉴定了140个杂交种,其中106个具有父本的特征带,可鉴定为真杂交种。选择16对多态性引物对亲本和106个真杂交种进行扩增,获得151条条带,其中多态性条带71条,平均每对引物扩增出4条多态性条带,多态性位点百分比为47.24%。【结论】SRAP用于鸭茅杂交种鉴定及多态性分析是可行的。     

19个自育葡萄品种(系)指纹图谱构建

【目的】 利用SSR标记技术开展19个葡萄品种(系)的指纹图谱构建,为种苗认证、品种登记和植物新品种保护提供依据。【方法】 以19个葡萄品种(系)为试材,利用16对SSR标记荧光引物,对其进行PCR扩增和毛细管电泳,获得指纹条带,构建指纹图谱,并筛选可以将19个品种(系)区分的引物组合,绘制种质分子身份证数字码。【结果】 从16对SSR标记引物选择了VRZAG67、VVS2、VVMD7、VCHR4a、VVMD5等5对多态性信息量相对较高的SSR标记,完成了品种(系)的指纹图谱构建,并对其进行了赋值编码,形成了身份识别码。【结论】 构建的指纹图谱和分子身份证可以鉴定和区别19个品种(系),但由于葡萄种质较多,如果继续区别更多的品种,需要增加的 SSR 引物数量。     

基于SSR荧光标记的79份桃种质遗传多样性分析

【目的】利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对取自国家果树种质南京桃资源圃的79份种质进行基因分型和遗传多样性分析,筛选出多态性高的引物可用于桃品种间鉴定、亲缘关系分析,并用于分子标记辅助选种体系建立。【方法】对母本‘中油4号’进行从头测序,以物理距离1 Mb为单位在全基因组范围内开发SSR标记。以79个桃品种为材料进行PCR扩增,扩增产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测后筛选目标条带清晰且多态性丰富的标记。对筛选出的标记进行5′端荧光修饰,PCR产物在ABI3730XL测序仪测序,实现对标记的复筛。利用Genemapper 4.0软件对测序结果进行统计,Data Formater 2.1软件将统计得到的bp数据转换成Power Marker v3.25软件所需要的数据格式。对筛选出的引物进行多态性分析,选择多态信息含量（PIC）大于0.45的荧光SSR引物作为79份种质材料的核心引物。以Nei’s为参数,利用NTSYSpc 2.1软件中的UPDM聚类方法分析品种间的遗传多样性。利用基于贝叶斯模型的Structure v2.3.4软件解析79份种质的居群遗传结构。【结果】基于79份种质,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对覆盖全基因的SSR标记进行初筛,共筛选出207对多态性良好的引物;利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对207对引物进行复筛,最终筛选出26对核心引物,利用其中5对核心引物可将79份品种完全区分开。26对SSR核心引物在79份桃种质中共扩增出174种多态性基因型,每对引物扩增出的基因型为4—13种,平均每对引物扩增出6.69个基因型,每对引物的多态信息含量PIC在0.45以上。基于207对SSR引物在79份种质中扩增出的位点信息,构建了79份种质的遗传关系图谱和居群遗传结构图。207对引物从遗传距离上将79份种质划分为7组,从居群结构上分为2组。79份品种遗传多样性较高,部分品种聚类结果与系谱图相符。【结论】构建了79份材料的聚类分析图和居群遗传结构图,在一定程度上揭示了79份材料的亲缘关系。由于桃复杂的遗传背景,不能依据单一特性对品种间亲缘关系进行判定。本研究筛选出的26对核心引物可用于全基因组范围内连锁性状的鉴定、桃种质资源鉴定、新品种鉴定及保护、分子标记辅助育种体系构建。     

水稻耐盐性SSR标记引物的筛选

[目的]针对两个典型的水稻品种(系)耐盐材料(02-11和津源85)和两个敏感材料(秋田小町和99-28),进行水稻耐盐相关的SSR标记的研究.[方法]选取水稻12条染色体上的565对SSR引物进行亲本间多态性筛选;选择适合的标记引物,并确定PCR扩增的最适退火温度.[结果]在565对引物组合中筛选出68对引物在4个材料间有多态性;明确了主要标记引物的通用退火温度为55℃.[结论]68对可作为该水稻群体耐盐QTL分析的SSR标记引物,为进一步进行水稻耐盐性分子鉴定和耐盐分子辅助育种提供参考.     

新疆籽用西瓜ISSR反应体系的建立及其遗传多样性研究

【目的】研究籽用西瓜遗传多样性,对籽用西瓜品种进行遗传多样性和聚类分析,为杂种选育提供一定的理论依据。【方法】以60份籽用西瓜种质资源为材料,对ISSR引物UBC801~UBC900进行筛选。【结果】筛选出多态性较好的ISSR引物10条。利用10条ISSR引物扩增60份籽用西瓜种质资源,共获得44个等位变异,每对引物检测到的等位变异数的变幅为3~7个,平均等位变异数4.4个。其中多态性条带为24条,10条ISSR引物的多态性信息含量(PIC)的变化范围为0.042 3~0.674 0,平均为0.358 2,遗传相似系数的变异范围为0.318~0.992,平均为0.779。利用UPGMA法进行聚类分析,新疆籽用西瓜分为6大组,第一组为材料47(40036),第二组为材料8(新籽瓜8号),第三组为材料10(红秀2号)、11(普通红大片)、12(新籽瓜4号)、13(紫荆红)、14(40002)、15(40004)、16(40008),第四组为材料7(新籽瓜1号),第五组为材料52(40045),其余的都归类为第六组。【结论】ISSR对籽用西瓜种质资源遗传多样性和亲缘关系确定相比其他分子标记更有优势,更为全面的基因组DNA信息,品种间较丰富的遗传多样性信息。利用ISSR标记分析60份籽用西瓜遗传多样性,参试材料来源、籽色、大小不同,亲缘关系差异较大,新疆籽用西瓜种质资源遗传多样性丰富。     

利用AFLP鉴定沙田柚新种质

[目的]鉴定沙田柚新种质的遗传分类,为其利用提供参考.[方法]选用64对AFLP引物组合,对12份柚类种质资源进行遗传多样性分析及分类研究.[结果]从64对引物中筛选出12对AFLP引物组合,在12份柚类材料中扩增出399条清晰条带,每对引物扩增条带数为25~49条,平均每对引物扩增条带33.25条;多态性条带91条,多态性比例为22.8%.供试材料相似系数在0.752~0.956,AFLP鉴定结果显示桂柚1号与沙田柚相似系数为0.956,早熟沙田柚与沙田柚相似系数为0.920;早熟酸柚和福建酸柚两个品种与其他柚类亲缘关系较远;以0.830为相似系数的阈值,可以将12份柚类材料分为5类.[结论]AFLP分子标记技术能将12份柚类材料区分开;早熟沙田柚与桂柚1号是不同于沙田柚的变异新种质,可以直接作为品种资源加以利用.     

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。     

海岛棉抗枯萎病性状与 SSR标记的关联分析

【目的】运用SSR( Simple sequence repeat) 分子标记关联分析204份海岛棉种质资源的抗枯萎病性状,为抗枯萎病棉花育种材料的利用、分子标记辅助选择提供参考。【方法】采用前期实验室研究的抗病基因序列,设计出40对SSR分子标记,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测筛选标记引物特异性,并鉴定204份海岛棉种质资源。【结果】(1)从40对引物中筛选出6对引物具有多态性,多次重复后选用CHS-04和CHS-05两个分子标记,均来自类黄酮代谢途径;(2)引物CHS-04扩增条带与群体抗病性一致率介于41.67%~52.94%,平均值为46.67%;引物CHS-05扩增条带与群体材料一致率介于30.39%~54.68%,平均值为35.78%。【结论】引物CHS-04和CHS-05可以作为海岛棉枯萎病抗性的分子标记鉴定指标。