中国苦荞SSR分子标记体系构建及其在遗传多样性分析中的应用

【目的】从分子水平优化并构建用于中国苦荞种质资源遗传多样性分析的SSR分子标记体系,为综合评价中国苦荞种质资源提供依据。【方法】以50份苦荞种质为试验材料,用正交设计法[L16(45)]筛选适用于苦荞SSR标记分析的PCR反应体系,浓度梯度检测最佳胶分离效果,并从250对不同科属作物SSR引物中筛选出19对引物进行苦荞遗传多样性分析。【结果】优化的苦荞SSR反应体系为DNA模板30 ng,Taq酶2.0 U•L-1,dNTP、引物和Mg2+终浓度分别为150 μmol•L-1、0.1 μmol•L-1、2.0 mmol•L-1,总体积为25 μL,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。SSR引物筛选率为7.6%,蓼科同属甜荞的SSR引物适用于苦荞SSR扩增。19对引物共检测到157个等位变异,每对SSR引物检测到的等位变异2-11个,平均等位变异（NA）7.42个,平均多态性信息量（PIC）0.888,平均鉴定力（DP）5.684,2对为SSR骨干引物。利用Popgen Ver.1.31软件,当遗传相似度（GS）为0.578时,50份苦荞材料被分为5个组群,聚类结果与苦荞地理分布相关性不大。四川苦荞资源组群各遗传多样性参数均最高,该区域苦荞种质资源多样性最丰富。利用骨干引物可鉴定部分近缘苦荞品种。【结论】构建的SSR分子标记体系适用于中国苦荞种质资源遗传多样性分析,甜荞SSR引物可用于苦荞SSR标记分析,TBP5和Fes2695为苦荞SSR骨干引物,50份苦荞材料遗传多样性丰富,可划分为5个组群。     

苦荞种质资源AFLP标记遗传多样性分析

 【目的】从分子水平研究苦荞种质资源的遗传多样性,为综合评价苦荞种质资源提供依据。【方法】用筛选出的20对AFLP引物,对14个不同地理来源的165份苦荞种质进行遗传多样性分析。【结果】共扩增出938条清晰的条带,其中314（33.48%）条呈多态性,平均每对引物组合的条带数和多态性带数分别为46.9个和15.7个。不同地理来源苦荞种质的Shannon-Weaver多样性指数为0.1093～0.2661,四川资源群最高,青海、云南和甘肃/宁夏等资源群次之,湖南资源群最低。利用Popgen Ver.1.32软件,依不同地理来源苦荞资源群间Nei′s遗传一致度可聚类成5个组,聚类结果与苦荞地理分布相关。基于Structure 2.2软件分析,165份苦荞资源分为5大组群,并与Popgen Ver.1.32聚类结果呼应得较好,其中云南和四川资源的群体结构最复杂,最为多样化,分别被聚到了5个组群中。【结论】苦荞类群的亲缘关系以及遗传多样性与其地理分布有一定相关性。     

基于AFLP标记的河八王种质资源遗传多样性分析及分子身份证构建

以广西地区的15份河八王无性系为材料,采用AFLP标记结合毛细管电泳进行分析,计算多态性引物的总扩增条带数、多态性条带数和多态性条带比率。进行遗传相似系数和UPGMA聚类分析,并建立分子身份证。25对AFLP引物组合在15份河八王种质资源中共扩增出2 208个位点,其中多态性位点1 914个,多态性比率(PPB)为87.11%。UPGMA聚类分析表明,供试的15份河八王种质资源其遗传相似系数变化范围在0.656~0.878,在相似系数为0.706时,可划分为3个类群。结合特征带和不同引物组合方法可有效建立河八王种质资源特异分子身份证,置信概率达到99.99%。所供试河八王种质具有较丰富的遗传多样性水平,基于3对AFLP引物组合104条谱带构建的15份河八王种质分子身份证具有唯一性,AFLP标记是在分子水平上鉴定河八王种质的有效方法。     

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。     

高黄酮荞麦资源的遗传多样性评价

利用SSR分子标记方法,对筛选出的51份高黄酮荞麦资源进行遗传多样性研究,试验结果表明,选用的50对SSR引物中,22对引物多态性丰富,共扩增出253个条带,检测到174个等位变异,总遗传变幅为0.56~1.00,27份苦荞和24份甜荞能够各自被聚为两大类。聚类结果显示,27份苦荞资源的遗传多样性并不受地理分布的影响,普遍亲缘关系较近;而24份甜荞的遗产差异则较大,表现出较为丰富的遗传多样性。用SPSS 19.0软件绘制荞麦的黄酮质量分数聚类图,与遗传聚类结果综合比较分析,发现27份苦荞资源的黄酮含量受其亲缘关系影响较大,与其遗传多样性的联系较强,而甜荞的并不明显。另外,亦从51份荞麦种质中,筛选出4份基因型相对独立且黄酮更高的苦荞品种,可作为高黄酮优质荞麦选育的基础。     

基于AFLP的茶花种质资源遗传多样性研究

采用限制性扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)分子标记方法,对来自国内外35份茶花种质资源间的遗传关系进行分析。结果表明,7对引物组合扩增出508条条带,其中多态性条带456条,多态性条带比例为89.67%,揭示了茶花种质丰富的遗传多样性;Nei's基因多样性指数范围为0.255 9~0.320 3,香农指数范围为0.396 5~0.476 7,品种间的遗传相似系数范围为0.17~0.52;UPGMA聚类分析可将35份茶花种质分为3个大类群。说明AFLP是研究茶花种质资源遗传多态性及亲缘关系的有效手段之一。     

苦荞黄酮含量与SSR标记的关联分析

【目的】开展苦荞籽粒总黄酮含量与SSR标记的关联分析,挖掘与黄酮含量相关的分子标记,为高黄酮含量苦荞品种的遗传改良提供依据。【方法】以193份苦荞种质为供试材料,基于62对SSR引物分析了供试种质的遗传多样性,对总黄酮含量和SSR标记进行了关联分析。【结果】193个种质籽粒总黄酮含量的变幅为1.04%～2.99%,变异系数为27.93%。62对引物在193个种质中共扩增出267个等位基因,每个SSR位点平均检测到2.45个有效等位基因,基因多样性为0.503,Shannon信息指数为0.942,观测杂合度为0.513,引物多态信息量为0.74。群体结构分析将193份种质划分为3个亚群。基于广义线性模型(GLM)共检测到5个与籽粒总黄酮含量显著关联的SSR标记,表型贡献率为6.3%～12.9%,其中标记TatG0124(12.9%)和S6853(8.5%)的表型贡献率较高。【结论】供试苦荞种质遗传多样性丰富,可用于苦荞重要农艺和品质性状的关联分析。TatG0124和SSR6853可能是控制籽粒黄酮含量的重要位点,对改良苦荞籽粒黄酮含量具有重要意义。     

枸杞种质资源遗传多样性的iPBS分析

采用引物结合位点扩增(iPBS)分子标记技术对34份枸杞种质资源进行遗传多样性分析.从83条iPBS引物中筛选出11条引物分别对34份枸杞种质基因组DNA进行扩增,共检测到91条清晰谱带,其中,多态性条带89条,多态性比率为97.8%,平均多态信息含量为0.46.采用POPGENE软件计算34份种质的平均有效等位基因数为1.570,平均Nei's基因多样性指数为0.327,平均Shannon信息指数为0.489,表明34份种质具有丰富的遗传多样性.采用NTSYS-pc软件计算得到34份种质间的遗传相似系数为0.56~0.93,非加权组平均法(UPGMA)聚类分析结果表明,遗传相似系数为0.65时,可将34份种质分成5大类群,反映出栽培品种与野生种质遗传差异大,亲缘关系较远.iPBS分子标记可有效用于枸杞种质资源遗传多样性分析.     

艾纳香遗传多样性的SRAP和AFLP对比分析

[目的]分析艾纳香的遗传多样性,为制定其保护策略提供参考依据.[方法]使用分子标记中常用的SRAP和AFLP分子标记对35份艾纳香资源的遗传多样性进行对比分析与评估.[结果]8对AFLP引物组合和27对SRAP引物组合分别扩增获得1360条AFLP多样性条带(多样性比率为99.48%)和265条SRAP多样性条带(多样性比率为97.78%);SRAP分子标记的有效信息位点指数(PIC)、有效多样性指数(EMR)和标记指数(MI)分别为0.4381、8.1000和4.3141,AFLP分子标记的PIC、EMR和MI分别为0.1773、198.0000和301.1348;基于AFLP多样性条带和SRAP多样性条带的遗传相似度对比分析结果表明,35份艾纳香样品的遗传相似度为0.4450~0.9179,两种分子标记的相关系数r=0.47;基于SRAP分子标记遗传相似系数,35份艾纳香样品可分为五大类群;而基于AELP分子标记遗传相似系数,35份艾纳香样品可分为四大类群.[结论]AFLP和SRAP分子标记均可用于艾纳香的遗传多样性分析,但AFLP分子标记分析的多样性位点多、分子标记特征指数高,更适合用于艾纳香的遗传多样性研究.     

ISSR标记对34份樱桃种质资源的遗传分析

利用ISSR标记对34份樱桃种质资源进行遗传多样性检测。结果发现,ISSR标记能够揭示材料间较高的遗传多样性。每个引物可获得6～12条DNA片段,平均为8.76条;17个ISSR引物共扩增出149条DNA片段,其中143条具有多态性,多态性比率（PPB）为95.97%;平均多态信息量（PIC）为0.90;每个位点有效等位基因数（Ne）为1.914;材料间遗传相似系数GS变幅为0.44～0.91,平均达0.73。通过聚类,从分子水平对樱桃种质资源的遗传关系进行分析,并对34份资源进行分类,ISSR标记能将34份樱桃种质完全区分开,为樱桃种质资源的研究利用提供参考。     

基于SSR标记的藜麦种质资源遗传多样性分析与指纹图谱构建

为了分析藜麦种质资源的遗传基础和遗传多样性,为藜麦种质资源的保护与高效利用提供理论依据。本研究以收集到的48份国内外藜麦种质资源为材料,采用简单重复序列(SSR)标记的方法,分析了藜麦种质资源的遗传多样性并构建DNA指纹数据库。结果表明,共筛选出25对多态性SSR分子标记,所有标记共检测到134个等位变异,每对引物检测出3～13个等位变异;Nei’s基因多样性指数(H)为0.107 5～0.368 7,均值为0.242 4;Shannon信息指数(I)为0.204 3～0.551 6,均值为0.383 3;多态性信息含量(PIC)为0.378 8～0.852 2,均值为0.604 2。聚类分析结果表明,48份藜麦种质资源被分为4个组,相近地区或生态环境的种质资源多聚在一组;利用3对SSR引物组合,构建了48份藜麦资源数字指纹图谱。本研究结果表明48份藜麦种质资源遗传多样性丰富;所筛选的SSR标记用于藜麦种质资源遗传多样性分析及品种鉴定是可行的。     

苦荞产区种质资源遗传多样性和遗传结构分析

【目的】了解苦荞产区种质资源遗传多样性和遗传结构,为苦荞资源的有效利用提供参考。【方法】采用相关性分析、主成分分析方法对苦荞8个植株性状进行分析;温室内培养苦荞资源,于3叶期,每个资源选取10株新鲜叶片,采用CTAB方法提取苦荞基因组DNA,结合SSR分子标记方法进行PCR扩增,然后对扩增产物进行电泳检测并照相保存,根据SSR检测位点构建[0,1] 矩阵,最后利用PowerMarker3.25和Structure2.3.4软件对83份苦荞种质资源进行遗传多样性和群体遗传结构分析。【结果】8个植株性状分布较分散,大部分植株性状间呈现显著相关,植株性状的前4个主成分累计贡献率达到85.22%,基本可以显示苦荞种质资源植株性状的相关性关系;不同植株性状间株高和主茎粗变异系数最大,遗传变异最丰富。不同省份的资源表现出不同的遗传多样性,西藏资源的表型遗传多样指数H′ 均值最高,为1.82,其次为四川,遗传多样性指数H′ 均值为1.78;不同省份资源植株性状的遗传多样性存在差异,四川生育期、株高、主茎分枝的遗传多样性指数H′ 最高,陕西叶宽的遗传多样性指数H′ 最高,云南千粒重的遗传多样性指数H′ 最高;植株性状的主成分分析表明相似产区的植株性状具有一定的相关性。13条核心引物共检测出208条清晰的条带,其中200条（96.15%）具有多态性,平均每条引物扩增出的条带数和多态性条带数分别为16个和15.4个;不同引物等位基因变化范围为4-58个,重要的基因频率变化范围为0.02-0.86,多样性指数变化范围为0.38-0.98,多态信息量（PIC）变化范围为0.35-0.98;不同地理来源苦荞种质资源的遗传多样性表明,北方产区亲缘关系较近,西南产区亲缘关系较近,说明不同地理来源的群体类别与产区存在一定的关系;来自陕西群体的等位基因数量最多、基因多样性指数和多态性信息量最高,分别为12.0769、0.8365和0.8265;基于模型的遗传结构分析将苦荞资源划分为3个类群,基于遗传距离的聚类显示苦荞种质资源穿插分布,资源的地理来源地分化不明显,但是同一产区的资源遗传距离较近,资源之间具有一定的产区分化。【结论】苦荞产区种质资源PIC较高,遗传多样性丰富,2大产区具有一定的资源交流和遗传物质交换。     

贵州21份玉米优质种质资源的SSR标记分析

为建立优质玉米种质资源的指纹图谱,给贵州玉米优良杂交组合的选配提供分子水平上的依据和基础,利用微卫星分子标记(SSR)技术对21份贵州玉米优质种质资源进行了遗传多样性分析.结果显示,共筛选出多态性丰富的20对SSR引物,在供试材料中检测出97位基因变异,每对引物检测到等位基因2～11个,平均4.85个.SSR引物的多态...     

利用AFLP标记分析云南红花优异种质资源的遗传多样性

在云南红花优异种质筛选研究基础上,从DNA水平分析和探讨云南优异红花种质的遗传多样性,为云南红花种质资源的保护、评价和红花新品种选育提供理论依据。利用108对AFLP标记引物及POPGENE 3.2,NTsys2.2软件对50份云南优异的红花种质资源材料,通过多态性检测、聚类分析,计算遗传距离、遗传一致度及Nei指数,揭示云南红花种质资源的遗传分化和遗传多样性。结果表明,利用AFLP标记筛选出8对引物,共扩增331条带,142条多态性带,多态位点百分率为33.42%～55.80%,平均多态性为42.42%。根据UPGMA聚类分析,在遗传相似系数0.64～0.66,把50份红花材料分为4个组,与传统形态学分类相似,但略有不同。在群体遗传分化研究中,群体总基因多态性为0.283 3,群体内基因多态性为0.157 4,其中,群体间遗传分化系数为0.444 5,总基因流为0.624 8;6个群体间的遗传一致度为0.747 9～0.909 0,条纹壳群体和抗锈病群体间的一致度最高,为0.909 0,而黄花群体和大粒群体的遗传一致度最低,为0.747 9,说明50份云南优异红花种质资源在种内遗传变异丰富。这6个群体得到的等位基因观察数分布在1.250 0～1.675 0,全部群体则达到了1.800 0。有效等位基因数分布在1.120 4～1.426 9,全部群体则达到了1.4334。Nei指数分布在0.077 1～0.251 3,其值由大到小顺序为条纹壳群体>高亚油酸群体>抗锈病群体>无刺群体>大粒群体>黄花群体。Shannon指数分布在0.120 0～0.373 8,其值由大到小为条纹壳群体>抗锈病群体>高亚油酸群体>无刺群体>大粒群体>黄花群体。说明云南红花群体具有复杂的遗传分化和丰富的遗传多样性,遗传变异主要在群体间,应注重群体保护,同时AFLP标记技术能有效地揭示红花种质资源的遗传多样性,为红花种质资源保护、品种选育及分子进化研究提供依据。     

线辣椒种质资源遗传多样性分析

中国线辣椒(C.annuumvar.annuum)是一种特有的辣椒类型,具有丰富的种质资源,但目前对其遗传多样性的研究甚少.本研究采用RAPD和SSR分子标记,对20份辣椒种质资源(其中线辣椒13份,其他辣椒资源7份)的遗传多样性进行鉴定分析,并比较分析了形态特征.结果表明:2种标记均能有效鉴定材料间遗传多样性,其中SSR标记优于RAPD标记.RAPD标记共扩增出218条DNA片段,每个引物平均可扩增出3~10条DNA片段,多态性比率(PPB)为77.1%;材料间遗传相似系数(GS)为0.615~0.905.SSR标记共扩增出153条DNA片段,每对引物平均扩增出2~8条DNA片段,多态性比率(PPB)为82.3%;材料间遗传相似系数(GS)为0.632~0.886.相关性分析表明,RAPD和SSR标记与形态标记的相关系数分别为0.743和0.710,2种标记与形态标记的相关系数为0.658,均达到了显著水平.聚类分析结果显示,大部分具有亲缘关系的资源及形态学、生物学特征相近的资源聚在一类,说明分子标记的聚类分析结果与形态学分类结果具有较好的相符性.     

芒果AFLP分子标记体系的建立及应用

［目的］构建我国芒果主要栽培品种的AFLP分子标记体系。［方法］以4个芒果品种为材料探索提取高质量DNA的方法,并利用AFLP分子标记在DNA水平上对芒果进行遗传多样性研究。［结果］从64对选择性扩增引物中筛选获得14对多态性强、带型好、分辨率高的组合。应用所筛选的引物对芒果31个主要栽培品种进行指纹图谱分析,结果显示14对引物组合对31个品种扩增出的多态性比率达到97%。［结论］利用AFLP可以高效检测芒果种质资源分子标记多样性。     

50 份黄瓜核心种质的 SSR 标记筛选与聚类分析

【目的】分析 50 份来自全国各地的黄瓜核心种质资源的遗传多样性,为黄瓜育种提供依据和参考。【方法】对 50 份黄瓜核心种质资源的重要外观农艺性状进行统计,并利用全基因组设计 66 对 SSR 引物对其进行分子标记筛选及遗传多样性聚类分析。【结果】供试 50 份黄瓜核心种质材料的瓜皮颜色、刺瘤、瓜皮斑纹具有多样性。66 对引物中有 32 对引物能够在不同黄瓜种质间扩增出清晰而稳定的多态性标记,这 32 对 SSR 引物共扩增出 280 个等位基因片段,其中多态性片段 216 个、占片段总数的 77.1%,表明本研究筛选出的 32 对 SSR 引物遗传多态性较高,适用于黄瓜种质材料的遗传多样性分析。聚类结果与所调查的种质资源性状表现结果较为一致。50 份黄瓜核心种质遗传相似系数最低为 0.62、最高达 1.00。在遗传相似系数 0.754 处,50 份黄瓜种质材料聚为 7 类,即 9 份华南型材料聚为 6 类：I 类、III 类、IV 类、V 类、VI 类、VII 类,其中 IV 类包含 1 份中间材料与 9 号华南型材料;40 份华北型黄瓜材料聚为 1 类：II 类。表明华北型黄瓜材料和华南型黄瓜材料间相似系数低、亲缘关系远;华北型黄瓜材料间相似系数高、亲缘关系近、遗传背景窄、遗传多样性差;而华南型黄瓜材料间相似系数较低、亲缘关系较远、遗传背景宽、遗传多样性丰富。【结论】筛选出 32 对 SSR 引物可有效对 50 份黄瓜核心种质材料进行聚类分析,遗传相似系数为 0.754 处 50 份黄瓜材料聚为 7 类,其结果与性状调查结果相吻合;华北型黄瓜遗传背景窄、遗传多样性差,华南型黄瓜遗传背景相对较宽,遗传多样性丰富。     

昆明地区引种荷花遗传多样性分析

采用InDel、EST-SSR和SSR组合分子标记技术研究94份引种至昆明地区的荷花种质的遗传多样性,结果显示:筛选出的60对引物共扩增出204条条带,检测到等位基因233个。3种标记平均Shannon指数≥0.85,基因多样性指数≥0.52,多样性检出率较高。通过Mantel检测表明组合标记与各个独立标记的相关性r值均高于0.789 4。采用组合标记进行聚类分析和群体结构分析均将94份种质资源划分为5个类群,与传统分类及种源地分类存在一定关联。美洲莲与亚洲莲的遗传多样性存在明显差异,遗传组分分析结果表明不同品种的中美杂交莲也存在差异,分布于美洲莲或亚洲莲中。综上,引种至昆明地区的94份荷花资源遗传多样性丰富,组合标记在荷花种质资源的多样性检出率较高,可为后续优良品种选育提供种质资源和技术支撑。     

利用AFLP标记技术评价甘蓝型油菜的遗传多样性和亲缘关系

利用AFLP分子标记技术分析了25份甘蓝型油菜品种的遗传多样性.9对AFLP引物扩增出193条带,其中,73条呈多态性,多态性比率为38％.每对引物检测出的平均等位基因数为3.56,有效等位基因数为1.41.基因多样性、香农指数和遗传差异分别为0.25、0.62和0.39.在遗传相似系数0.66处,所有的甘蓝型油菜可分为3个类群,遗传相似系数表明,橄榄型油菜表现出丰富的遗传多样性.UPGMA聚类分析表明,品种间的亲缘关系与种质性状或来源关系不明显.     

金花茶组植物种质资源遗传多样性的iPBS分析

【目的】分析24份金花茶组植物种质资源的遗传多样性和亲缘关系,为金花茶组植物种质资源的鉴定和杂交育种提供参考依据。【方法】以毛瓣金花茶和夏石金花茶DNA样品进行引物筛选,从50条iPBS(Inter primer binding site)引物中筛选出稳定、清晰的引物对所有供试材料进行PCR扩增,利用非加权平均距离法(UPGMA)构建系统发育进化树,采用iPBS分子标记技术分析其遗传多样性。【结果】从50条iPBS引物中筛选出10条多态性高、重复性好的引物,在24份金花茶组植物种质资源中共扩增出280条条带,平均每条引物扩增条带数为28条,多态性条带268条,多态性比率为92.68%,平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(H)和Shannon多样性信息指数(I)分别为1.9571、1.3544、0.2332和0.3767,表明金花茶组植物种质资源具有丰富的遗传多样性;24份金花茶组植物种质资源的遗传相似系数为0.543～0.836,在遗传相似系数0.680处,可将24份金花茶组植物种质资源聚为3组。【结论】iPBS分子标记多态性高,重复性好,便于操作,能有效进行金花茶组植物种质资源的遗传多样性分析,可供金花茶种质资源的品种鉴定、亲缘关系分析和分子辅助育种参考应用。