利用SSR分子标记技术揭示"硬粒小麦-节节麦"人工合成六倍体小麦的遗传差异

为引入小麦近缘属种的优良基因和遗传变异、扩宽普通小麦的遗传基础,本文选用36对小麦A,B和D基因组的微卫星引物,对135份人工合成六倍体小麦的遗传多样性进行了评价。36对引物共检测到193个等位变异,每个位点等位变异数在2~14个之间,平均每个位点检测到5.36个等位变异;A,B和D 3个基因组检测到的等位变异数D>A>B,遗传多样性指数D>A>B。综合平均遗传丰富度和香浓指数两个指标分析结果表明,人工合成六倍体小麦第1和6同源群遗传多样性水平较高,第4和7同源群遗传多样性水平较低;21条染色体中,6D和2D染色体的遗传多样性最高,7D和4B染色体的遗传多样性最低。135份人工合成六倍体小麦遗传相似系数在0.36~0.85之间,平均遗传相似系数A>B>D基因组。人工合成六倍体小麦变异类型丰富,是改良普通小麦的重要基因资源。     

粗山羊草高分子量谷蛋白亚基分析

粗山羊草中含有丰富的高分子量谷蛋白亚基的变异类型,山羊草属中的山羊草组(2n=14,DD)是普通小麦(2n=42,AABBDD)D染色体组的供体。并且1D染色体上编码的HMW-GS与小麦烘烤品质最为密切。与普通小麦G lu-D1位点相似,粗山羊草1D染色体上也编码了迁移率不同的两个HMW-GS,但粗山羊草不同种间存在更丰富的HMW-GS变异类型。现在粗山羊草中所发现的HMW-GS远高于小麦,粗山羊草中的亚基类型除了2+12,5+10常见于普通小麦,5+12亚基仅存在于意大利个别小麦品种外,其余为粗山羊草所特有的亚基类型。对粗山羊草进行SDS-PAGE凝胶电泳,并对所提供的粗山羊草的HMW-GS进行鉴定分析,得到一些粗山羊草中所特有的优质亚基类型,其中有目前认为更为优秀的1.5+10亚基,为创造新的人工合成六倍体小麦提供了材料基础。     

节节麦与普通小麦杂交后代的遗传多样性分析

运用SSR标记的方法,对节节麦SQ-214与普通小麦杂交后代的BC1F2群体的64份材料和高代系群体的147份材料在D基因组上的68个SSR位点的遗传多样性进行了分析.结果表明:68对SSR引物在杂交后代的两个群体等位变异位点较多,BC1F2群体共检测到67个位点有变异,等位变异数为212个,主要集中在3D染色体上.高代系中58个位点有变异,等位变异数为184个,等位变异位点多集中在2D上.BC1F2和高代系群体在D基因组的7条染色体上遗传多样性的表现不一致,BC1F2在7条染色体上的遗传多样性显著高于高代系,等位变异分布较高代系均衡.BC1F2材料间的遗传多样性高于高代系.由此可知,节节麦与普通小麦杂交衍生后代具有较高的遗传多样性,可用于进一步改良小麦;同一衍生亲本的衍生后代具有较大的遗传分化,尤其是在随机群体;经过选择后的群体遗传多样性会明显的降低.     

四川育成小麦品种的SSR遗传多态性及系谱关系(英文)

选用小麦染色体上的60 SSR标记,对来自四川3个不同单位近30年育成的47个普通小麦品种的遗传多样性进行了分析。60个SSR位点中共检测到118个等位变异,每个位点的等位变异范围为1~5个,平均为1.08个。品种的遗传相似系数从1980年以来有逐渐升高的趋势。育成小麦品种的3个染色体组以B染色体组遗传多样性最高,D染色体组最低。通过UPGMA聚类,可以把47个品种分为3个松散的群,在每一个群内,很多品种都来自于同一个育种单位,与系谱来源一致。这些结果表明由于不同育种单位采用相似遗传特性的育种亲本,四川育成小麦品种的遗传基础越来越狭窄,种质资源的创新和遗传多样性拓宽是今后小麦育种和小麦生产成效的前提。比较而言,推广面积大的品种相互之间遗传多样性较大,归于不同的类群,具有更广泛的适应性。     

节节麦遗传多样性的SSR标记分析

节节麦是普通小麦的供体祖先种,具有丰富的遗传变异和优良性状,可用于拓宽现代小麦的遗传基础。本试验利用22个小麦D染色体组特异微卫星标记,对国内外的85份节节麦材料进行遗传多样性分析,结果共检测出195个等位变异,平均每个标记8.86个。节节麦染色体间平均等位变异顺序为6D>2D>5D>1D>7D>3D>4D;22个标记揭示的多态性信息指数——PIC值,分布在0.3385和0.8129之间,染色体间大小顺序为1D>5D>2D>4D>3D>6D>7D。研究表明,85份节节麦材料遗传多样性较高,为节节麦的有效利用提供了依据。     

广西邕宁普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)种群遗传多样性及核心种质构建研究

[目的]研究广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性和核心种质构建,为普通野生稻种群保护提供依据。[方法]从水稻12条染色体上均匀选取24对SSR标记对243份样本进行遗传多样性分析。[结果]结果表明,24对引物均表现出多态性,多态位点比率为100%;24个多态位点共检测出103个等位变异,平均等位基因数A为4.291 7,平均有效等位基因数E是2.511 2,平均期望杂合度He为0.573 2,平均多态信息含量PIC为0.572 0。根据聚类结果分析,从243份材料中筛选出31份核心种质,包含了24个SSR位点检测到的所有的遗传变异,其平均期望杂合度He是0.595 8,平均多态信息含量PIC是0.586 3,基本上可以代表广西邕宁普通野生稻种群的遗传多样性。[结论]广西邕宁普通野生稻资源具有丰富的遗传多样性,建议对该地区普通野生稻种群的遗传多样性进行重点保护和利用     

利用ph1b（ph1）基因从山羊草属直接遗传转移有益基因到普通小麦中的可能性

中国春phlb突变体的phlb基因能很好地诱导普通小麦与其近缘种、属(包括山羊草属)的部分同源染色体配对,交换把外源有益基因以易位系方式导入普通小麦中。但人们认为这个基因不能用于山羊草属有益基因的“直接遗传转移”(direct genetic transfer).在这里“直接遗传转移”是指:首先用中国春phlb突变体与山羊草属的一些种杂交,然后再用中国春或中国春phlb突变体)回交,把有益基因以易位系方式导入普     

中国花生品种更替引发的SSR位点遗传多样性变化趋势分析

【目的】旨在了解自20世纪50年代以来我国花生品种更替所引发的SSR位点遗传多样性变化,以期为花生育种提供参考。【方法】选用154对SSR引物对68个大面积推广种植品种进行检测。【结果】共获得173个位点,检测到872个等位变异,平均为5.04个等位变异/位点,遗传多样性指数的变化范围为0.014~0.881,平均0.477。20条染色体中,b07遗传多样性最高,染色体a04最低。品种更替过程中,20世纪80年代品种更替对SSR位点遗传多样性影响最为显著,与20世纪70年代及以前品种相比,表现为等位基因遗传丰富度增加、多样性指数增加、品种间遗传距离略有降低。20世纪80年代以后,SSR位点的等位基因丰富度增加、多样性指数和品种间遗传距离均无明显变化。检测到5个等位变异数随年代增加减少的SSR位点。聚类分析结果显示类群分布与系谱及地理来源相关,与品种更替年代无关。【结论】本研究结果表明,在花生品种更替过程中,主栽品种等位基因丰富度增加,而等位基因分布均匀度尚未产生显著性改变。     

小麦属(Triticum)细胞质起源初探

小麦属中栽培最广的是普通小麦(Tr·acstivum)。它是生物进化过程中自然形成的一种异源六倍体,染色体数为2n=6X=42,包含有A A、B B、D D三个染色体组。关于各组染色体的来源问题,曾引起国内外很多小麦科研工作者极大的注意,并进行了深入的研究。其中A组和D组的来源已有比较明确的结论。一般认为A组来自一粒小麦(Tr·mono-coccum),D组则由粗山羊草(Aegilops squarrosa)提供。至于B组,虽然一直有人认为来自拟斯卑尔脱山羊草(Ae.speltoides),但也有人认为是由A组演化而来,或来源于已绝迹的二倍体亲缘物种,成为两个以上与拟斯卑尔脱山羊草相近的物种所提供,并人工合成了普通小麦。即:     

利用偏凸山羊草与硬粒小麦染色体组重组产生普通小麦新品系

从偏凸山羊草与硬粒小麦的杂种Ｆ３和Ｆ４中选育出形态类似普通小麦的单株,回交分析和核型分析,证实其中有的单株完全具有普遍小麦的遗传组成,有的则是普通小麦的单体代换系。由此通过属间染色体组重组产生了一个新的普通小麦类型。     

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。     

Detection of Genetic Diversity in Synthetic Hexaploid Wheats Using Microsatellite Markers

Ninety-five synthetic hexaploid wheats (2n = 6x = 42, AABBDD) were analyzed using 45 microsatellite markers to investigate the potential genetic diversity in wheat breeding programs. A total of 326 alleles were detected by these microsatellite primer pairs, with an average of 6.65 alleles per locus. The polymorphic information content (PIC), Simpson index (SI), and genetic similarity (GS) coefficient showed that the D genome is of the highest genetic diversity among the A, B, and D genomes in the synthetic hexaploid wheats. The results also indicated that the synthetic hexaploid wheat is an efficient way to enrich wheat genetic backgrounds, especially to use the genetic variations of the D genome from Aegilops squarrosa for wheat improvement. The UPGMA dendogram, based on a similarity matrix by a simple matching coefficient algorithm, delineated the above accessions into 5 major clusters and was in accordance with the available pedigree information. The results demonstrated the utility of microsatellite markers in detecting DNA polymorphism and estimating genetic diversity.     

六倍体小麦（AABBDD）及其近缘种属野生二粒小麦和粗山羊草叶绿体SSR遗传差异研究

 【目的】系统分析不同小麦种的细胞质基因组遗传差异，用以发掘和利用新的小麦种质资源。【方法】采用24个叶绿体基因组微卫星分子标记，对普通小麦（Triticum aestivum L.）、斯卑尔脱小麦（Triticum spelta L.）、密穗小麦（Triticum compactum Host.）和中国特有小麦（新疆稻麦T. petropavlavskyi、西藏半野生小麦T. tibetanum和云南铁壳麦T. yunnanense）等不同类型六倍体小麦（AABBDD）叶绿体基因组的遗传多样性进行比较分析。【结果】与普通小麦相比，斯卑尔脱小麦和西藏半野生小麦等群体内的叶绿体遗传变异更丰富，可以作为普通小麦新的细胞质遗传变异来源；与粗山羊草相比，野生二粒小麦与六倍体小麦间存在更近的亲缘关系，这与前人关于二粒小麦是六倍体细胞质供体的研究结果相印证；研究还发现，新疆稻麦与普通小麦在叶绿体基因组上具有很近的亲缘关系，为新疆稻麦是由波兰小麦与普通小麦杂交再由普通小麦回交后产生的假说提供了分子水平上的证据。【结论】斯卑尔脱小麦和西藏半野生小麦等群体内的叶绿体遗传变异比普通小麦更丰富；野生二粒小麦与六倍体小麦以及新疆稻麦与普通小麦之间具有很近的亲缘关系，为不同小麦种的遗传差异提供依据。     

粗山羊草在小麦遗传育种中的应用研究进展

小麦是世界上第二大粮食作物,对我国粮食供给起到举足轻重的作用。但目前高产、抗病及抗逆性强的小麦品种较少,使小麦的生产受到一定制约。挖掘优异遗传资源,培育高产、优质、抗逆性强的小麦品种是小麦育种的重要任务。粗山羊草是小麦D基因组的供体,蕴含着大量抗病、抗虫、抗逆和改良小麦品质的基因。为挖掘其优异基因用于小麦育种,丰富小麦的遗传资源,对小麦育种工作起到推动或借鉴作用,对粗山羊草在分子水平和抗病、抗虫、抗逆方面的研究进展进行综述,介绍了在储藏蛋白方面的研究情况,以及粗山羊草在小麦育种上的应用。     

一种节节麦高分子量麦谷蛋白与小麦同源蛋白氨基酸序列的比较

对节节麦的一种y类高分子量麦谷蛋白基因进行了序列测定和比较。结果显示,该亚基与小麦A、B和D和节节麦D染色体编码的y型亚基的全蛋白氨基酸残基数目均不一致。6个y型基因的信号肽、N-端和C-端氨基酸残基数目均一致,但有个别氨基酸的替换。而重复区氨基酸残基数目均不一致,主要由于重复单元六肽和九肽的数目不等。在目前已知的D基因组编码的y型亚基中,Dy13t的重复区是最短的,它比Dy10少4个九肽,比Dy12少4个九肽,2个六肽,比Dy12t少4个九肽。由N-Calign序列所作的聚类分析将这6个y型亚基分为3支,A、B和D基因组编码的亚基各占一支。来源于D基因组的4个基因的一支,又可将来源于节节麦和小麦D基因组的2个基因分别聚类在一起。     

云南铁壳麦D染色体组SSR标记遗传多样性研究

为进一步研究云南铁壳麦D染色体组的遗传变异,利用分布于D染色体上的29对SSR引物对31份云南铁壳麦进行了遗传多样性分析,其中22个位点具有多态性,共扩增出60个等位位点,每个引物扩增出1～4个,平均2.1个。等位变异较人工合成麦及二倍体材料(平均2.4个)和育成品种(平均2.2个)低,但较地方品种(平均1.9个)丰富;多态性信息指数变幅为0～0.639,平均为0.217;等位变异2D>5D>1D=3D>7D>4D=6D;云南铁壳麦平均遗传相似系数为0.749,变幅在0.231～1,与人工合成麦及二倍体材料之间的遗传距离较远,与育成品种间的遗传距离最近。根据遗传相似系数云南铁壳麦可划分为11大类群,类群与变种和来源地都不相一致。     

云南、西藏与新疆小麦高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性分析

 用SDS-PAGE法分析了64份中国西部特有小麦征集材料的高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性。从34份云南小麦中，发现2种高分子量谷蛋白谱带（null、7+8、2+12和null、7、2+12）；从24份西藏小麦中，发现3种高分子量谷蛋白谱带（null、7+8、2+12, null、6+8、2+12和null、7+8、2），其中西藏小麦TB18的Glu-D1位点仅编码亚基2；从6份新疆小麦中，观察到1种高分子量谷蛋白谱带（null、7、2+12）。在云南、西藏和新疆这3种中国西部特有的小麦材料中，Glu-1位点分别出现4（Glu-A1c、Glu-B1a、Glu-B1b和Glu-D1a）、5（Glu-A1c、Glu-B1d、Glu-B1b、Glu-D1a和Glu-D1？）和3个（Glu-A1c、Glu-B1a和Glu-D1a）等位基因。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦材料内的Nei's平均遗传变异系数分别为0.1574、0.1366和0，表明云南小麦和西藏小麦材料内的高分子量谷蛋白位点的遗传变异要高于新疆小麦。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦A、B和D基因组的Nei's平均遗传变异系数分别为0、0.2674和0.0270，这说明在遗传多样性方面，Glu-B1位点最高，其次为Glu-D1位点，Glu-A1位点最低。     

Allelic Variation and Genetic Diversity at HMW Glutenin Subunits Loci in Yunnan,Tibetan and Xinjiang Wheat

Allelic variation and genetic diversity at HMW glutenin subunits loci, Glu-A1, Glu-B1and Glu-D1 were investigated in 64 accessions of three unique wheats of western China using sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Two HMW glutenin patterns (i.e., "null, 7+8, 2+12" and "null, 7, 2+12") in 34 Yunnan wheat accessions, 3 HMW glutenin patterns (i.e., "null, 7+8, 2+12"; "null, 6+8, 2+12" and "null, 7+8, 2") in 24 Tibetan accessions and 1 HMW glutenin pattern ("null, 7, 2+12") in 6 Xinjiang wheat accessions were found. The Tibetan accession TB18 was found to be with a rare subunit 2 encoded by Glu-D1. A total of 4 (i.e., Glu-A1c, Glu-B1a, Glu-B1b and Glu-D1a), 5 (i.e., Glu-A1c, Glu-B1d, Glu-B1b, Glu-D1a and Glu-D1) and 3 alleles (i.e.,Glu-A1c, Glu-B1a and Glu-D1a) at Glu-1 locus were identified among Yunnan, Tibetan and Xinjiang unique wheat accessions, respectively. For Yunnan wheat, Tibetan wheat and Xinjiang wheat, the Nei′s mean genetic variation indexes were 0.1574, 0.1366 and 0,respectively, which might indicate the higher genetic diversity at HMW glutenin subunits loci of Yunnan and Tibetan wheat accessions as compared to that of Xinjiang wheat accessions. Among the three genomes of hexaploid wheats of western China, the highest Nei′s genetic variation index was appeared in B genome with the mean value of 0.2674,while the indexes for genomes A and D were 0 and 0.0270, respectively. It might be reasonable to indicate that Glu-B1 showed the highest, Glu-D1 the intermediate and GluA1 always the lowest genetic diversity.