不同种植密度对积雪草光合特性、产量及品质的影响

【目的】开发厚朴新型分子标记,分析广东乐昌龙山林场厚朴资源的亲缘关系,以方便后续进行 厚朴优株选择和优良品种选育等研究工作。【方法】以 14 个由广东乐昌龙山林场种植的、种源来自江西省各 地的药用植物厚朴为材料,根据 GenBank 中厚朴 cDNA 序列信息,利用 NCBI（https://www.ncbi.nlm.nih.gov）上 Primer BLAST 工具设计厚朴靶区域扩增多态性（Target Region Amplified Polymorphism, TRAP）标记固定引物,与 SRAP（Sequence Related Amplified Polymorphism）随机引物配对,扩增厚朴基因组 DNA,开发厚朴 TRAP 标记。 统计 TRAP 标记与厚朴 SSR（Simple Sequence Repeat）标记扩增产物的电泳带型图谱,用 NTSYSpc2.10e 软件进 行聚类分析,分析 14 个厚朴资源的遗传多样性及其亲缘关系。【结果】 从 14 条固定引物与 5 条随机引物配组 形成的 70 对引物中共开发出 7 个扩增产物电泳条带清晰、带型丰富、多态性好的厚朴 TRAP 标记;构建了厚朴 资源的亲缘关系树状图,结果表明龙山林场厚朴资源遗传相似系数在 0.75~0.88 之间,母株与对应子代之间遗传 相似系数并不是最高。【结论】厚朴群体内基因交流频繁,遗传多样性丰富,新开发的 TRAP 标记将为厚朴优 株鉴别、优良品种选育、分子标记辅助选择等后续研究工作提供便利。     

用cDNA-AFLP技术构建白菜转录图谱

 【目的】构建白菜（Brasscia campestris ssp. chinensis）分子转录图谱。【方法】以矮脚黄白菜自交系（97-3-2）和白蔓菁芜菁自交系（001-24）,以及以两者为亲本杂交建立的F6重组自交系群体为材料,在莲座期取嫩叶提取RNA并反转录成cDNA,采用cDNA-AFLP技术,利用256对cDNA-AFLP引物对亲本97-3-2、001-24之间的多态性进行检测,筛选出56对多态性引物用于F6群体分析,通过对cDNA-AFLPs分子标记的遗传分析构建图谱。【结果】构建了一个包括164个 cDNA-AFLPs 分子标记的分子转录图谱。该图谱由13个连锁群组成,图谱总长度为1 401.2 cM,标记间平均图距9.7 cM。【结论】这是第一份利用cDNA-AFLP标记构建的白菜分子转录图谱。     

新疆棉花产量和纤维品质性状SSR关联分析

【目的】研究新疆陆地棉品种资源目标相关性状QTL紧密连锁的分子标记,发掘与目标性状相关的具有重要利用价值的基因源。【方法】利用54对SSR标记,分析94份新疆自育陆地棉品种的基因组。【结果】群体结构分析表明,94个品种总体被划分为2个类群,同时还出现了1个混合群。关联分析结果表明,在P值＜0.05时,GLM（Q）模型中共有36个标记位点与纤维品质性状和农艺产量性状关联,其中与比强度、马克隆值、长度、伸长率、铃重、生育期和衣分相关联的位点分别为12、4、13、1、4、1和1个。【结论】主成分分析和群体结构分析从不同角度反映了新疆棉花品种的亲缘关系的远近,自育品种遗传多样性不够丰富,在分子水平上差异并不大,需要努力拓宽品种选育的遗传基础。     

基于深度神经网络的 SSR 分子标记对茶叶产地的溯源研究

【目的】对不同品种的茶叶进行区分和产地溯源，同时为其他植物分类提供参考依据。【方法】以简单重复序列标记（Simple sequence repeat，SSR）为基础，运用生物信息学的研究方法，对来自湖南、云南、福建和浙江省的 313 个茶叶样本的来源属地及 10 个外类群关系进行研究：首先，筛选出高质量的 54 个 SSR 位点，通过主成分分析（Principal compon ent analysis，PCA），构建进化树，分析各省间茶叶样本的差异度；其次，通过比较线性回归模型、随机森林模型和深度神经网络（Deep neural network，DNN）模型的分类准确度，选择准确度最高的神经网络模型进行溯源模型构建及优化。【结果】4 个省的茶叶样本个体相对聚集，其中云南省的样本个体较其他省份差异大；福建、浙江、湖南的样本分别聚集，表明福建、浙江、湖南三省间茶叶差异显著，但有少量交叉，具有一定的相似遗传结构特性，亲缘关系较近。利用 3 种不同的模型对 54 个 SSR 分子标记矩阵构建模型，初步鉴定出线性回归模型准确率为 81%，随机森林模型准确率为 77%，而 DNN 模型准确率最高、为86%，由此可得出 DNN 模型对茶叶的分类效果最好。随后利用 54 个 SSR 分子标记和 323 个样本构建预测模型，并对一次训练的样本个数（Batch size)、训练的次数（Step size)、隐藏层层数及每层节点数进行优化，发现这 4 个参数的优化结果当样本个数为 150、训练次数为 20 000、隐藏层层数为 2 层时验证集和测试集的准确率最高、约 95%，即 2 层神经网络对茶叶分析效果最佳。【结论】基于深度神经网络的 SSR 分子标记为茶叶分类、产地溯源研究和茶叶育种等方面提供支持依据，构建的分类模型也可用于其他物种重测序数据的属地来源鉴定。     

分子标记辅助选择聚合水稻Xa23和bph20 （t）基因

【目的】利用分子标记辅助选择选育出聚合Xa23和bph20（t）基因的纯合植株,为水稻育种提供抗性材料。【方法】采用杂交、回交和田间多代选择,在分离群体中,通过标记跟踪,结合抗性鉴定,选择具有聚合双抗基因的个体。【结果】C189标记辅助选择Xa23基因,特异性好,扩增效果稳定,选择准确率接近95%,说明该标记完全可以用于标记育种实践;标记BYL7在选择上具有一定的效率,但效率不高;通过接种鉴定,在BC2F2群体中有16株具有Xa23、bph20（t）双基因聚合个体。【结论】利用与Xa23紧密连锁的标记C189,与bph20（t）紧密连锁的标记BYL7进行分子标记辅助选择,从BC2F2群体中培育出具有抗白叶枯病和褐飞虱双抗基因的个体。证明分子标记方法聚合是一个简单有效培育水稻多抗性的方法。     

分子标记辅助选择聚合水稻Xa23和bph20（t）基因

【目的】利用分子标记辅助选择选育出聚合Xa23和bph20（t）基因的纯合植株,为水稻育种提供抗性材料。【方法】采用杂交、回交和田间多代选择,在分离群体中,通过标记跟踪,结合抗性鉴定,选择具有聚合双抗基因的个体。【结果】C189标记辅助选择Xa23基因,特异性好,扩增效果稳定,选择准确率接近95%,说明该标记完全可以用于标记育种实践;标记BYL7在选择上具有一定的效率,但效率不高;通过接种鉴定,在BC2F2群体中有16株具有Xa23、bph20（t）双基因聚合个体。【结论】利用与Xa23紧密连锁的标记C189,与bph20（t）紧密连锁的标记BYL7进行分子标记辅助选择,从BC2F2群体中培育出具有抗白叶枯病和褐飞虱双抗基因的个体。证明分子标记方法聚合是一个简单有效培育水稻多抗性的方法。     

水、旱稻千粒重和产量QTL效应的验证

 【目的】验证水稻和旱稻千粒重、单株产量QTL定位的真实性、准确性及其表型效应。【方法】（1）利用水、旱稻杂交、回交所产生的BC1、F2 3个分离群体对重组自交系（RIL）群体定位到的千粒重、单株产量的QTL效应进行选择验证。（2）依据千粒重、单株产量QTL两侧的分子标记按双标记、单标记进行选择验证。【结果】（1）千粒重、单株产量QTL在不同群体、不同的遗传背景中的遗传稳定，表型效应明显。旱田种植条件下，2个回交群体和自交育种群体携带有千粒重QTL tgw6.1有利等位基因的个体与没有携带tgw6.1有利等位基因个体的均值差为3.18～3.62 g，均达到极显著水平，表型效应为13.94%～18.15%；携带有单株产量QTL yp6.1有利等位基因的个体与没有携带yp6.1有利等位基因个体的单株产量均值差为5.04～8.18 g，达到显著或极显著水平，表型效应为34.89%～58.88%。（2）QTL标记区间较大（如本研究中的标记区间，13.5 cM）时，利用双标记选择更为可靠；标记与QTL距离较小（如本研究中的RM527，1.5 cM）时，利用靠近QTL的单侧标记进行选择也可以获得较好效果。此外，本文还就QTL定位中的一因多效现象及MAS对数量性状选择的有效性等进行了讨论。【结论】利用QTL分子标记辅助选择提高抗旱等复杂性状的选择效率是可行的。     

基于SCAR标记的小麦禾谷孢囊线虫快速分子检测技术

【目的】建立从禾谷孢囊线虫及其近缘种的混合群体中检测禾谷孢囊线虫的快速分子检测方法。【方法】使用随机扩增多态性DNA（RAPD）和特征序列扩增区域（SCAR）标记的方法,运用PCR技术进行特异性检测。【结果】用本研究建立的SCAR标记快速分子检测体系对9种32个线虫种群进行检测,能够直接从混合线虫样品中检测出禾谷孢囊线虫。该检测方法对禾谷孢囊线虫的孢囊、2龄幼虫具有扩增能力,最低检出阈值为1/2000个孢囊,1/80头2龄幼虫。【结论】本研究设计的SCAR标记快速分子检测体系能够从禾谷孢囊线虫及其近缘种的混合种群中快速检测出禾谷孢囊线虫,且检测准确、灵敏度高。     

大花蕙兰种质资源亲缘关系的RAPD分析

 【目的】从分子水平研究大花蕙兰品种资源之间的遗传亲缘关系，为大花蕙兰种质资源的保存和利用及其杂交亲本的选配提供依据。【方法】利用RAPD标记方法对来自日本、韩国、中国和美国的48个大花蕙兰品种和2个国产兰属原生种的种质资源亲缘关系进行了检测。【结果】从100个10碱基随机引物中筛选出20个多态性高的引物，共扩增出258条DNA带，其中253条为多态带（占98.1%），平均每个引物扩增多态性带12.6条。50份种质之间的相似系数变化范围为0.364～0.817，平均相似系数为0.581。基于RAPD的扩增结果建立的UPGMA亲缘关系聚类图，50份种质在相似系数0.592处被划分为5大类群。【结论】供试50份种质间的遗传亲缘关系与其来源地、花色、花枝类型和杂交系谱有一定的相关性。RAPD技术能很好的用于大花蕙兰品种亲缘关系的研究。     

中国大蒜种质资源遗传多样性和群体遗传结构分析

【目的】从分子水平了解中国大蒜种质资源的群体遗传结构和遗传背景。【方法】利用AFLP、SSR和InDel这3种分子标记对国家无性繁殖蔬菜资源圃保存的212份大蒜资源进行检测,通过Mega软件进行最大相似性聚类分析,Structure 2.1软件进行群体遗传结构分析,SSPS软件进行分子标记与大蒜辣素含量和21个数量性状进行一元线性模型检测,考察两者之间的关联性及群体遗传结构的影响。【结果】3种分子标记在212份种质中扩增出502个位点,多态性位点为492个。群体遗传结构与聚类分析均将所有资源划分为5个群体,划分的类别基本一致。然而,群体遗传结构分析划分的5个群体,群内遗传信息多样性指数较小。对212份种质的22个数量性状与分子标记的线型模型分析表明,包括大蒜辣素含量在内的多个数量性状受群体遗传结构的影响较小。【结论】中国大蒜种质资源遗传背景丰富,群体遗传结构对数量性状的分布影响较小,适合进一步进行性状与分子标记之间关联分析研究。     

中国美利奴羊(新疆型)及其杂交后代群体遗传多态性研究

[目的]研究4个微卫星标记在3个绵羊群体中的遗传多态性,以期找到与生长性状相关的遗传标记,为标记辅助选择育种提供理论依据.[方法]采用微卫星标记技术研究4个微卫星标记在3个绵羊群体(中国美利奴羊、中国美利奴羊与德国美利奴羊的杂交后代、中国美利奴羊与萨福克羊的杂交后代)中的遗传多态性,利用Popgene( Versionl.32)软件计算等位基因频率(P)、基因杂合度(H)、有效等位基因数(Ne);用PIC - CALC软件计算多态信息含量(PIC).[结果]4个微卫星标记在3个绵羊群体中共检测到26个等位基因,平均每个标记检测到6.5个等位基因,平均有效等位基因数(Ne)分别为4.384 8、5.4520、5.006 8,平均杂合度(H)分别为0.771 3、0.812 2、0.799 6,平均多态信息含量(PIC)分别为0.742 2、0.785 3、0.770 6.[结论]4个微卫星标记在3个绵羊群体中均表现为高度多态,可以用作绵羊遗传多样性的评估,可望作为生长性状选择的遗传标记.     

栽培大豆农艺性状的关联分析及优异等位变异挖掘

【目的】发掘大豆农艺性状稳定表达的QTL、优异等位变异及其携带优异等位变异的载体材料,为大豆分子标记辅助选择和分子设计育种等后续研究提供重要依据。【方法】利用大豆基因组上均匀分布的135对SSR引物对通过分层随机抽取的6大生态区的257个栽培大豆品种进行全基因组扫描以获得分子标记信息,2009年和2010年在南京农业大学江浦农场对供试群体株高、分枝数、主茎节数、茎粗和单株荚数进行表型鉴定以获得数量性状表型观测值,用广义线性模型、优化压缩混合线性模型和上位性关联分析3种方法,实施农艺性状表型与SSR标记基因型间的关联分析。【结果】供试品种株高、分枝数、主茎节数、茎粗和单株荚数变异系数介于24.62%-52.34%,品种间和品种与环境互作差异极显著;广义线性模型、优化压缩混合线性模型和上位性关联分析3种方法分别检测到年份间稳定表达的上述5性状的47、11和58个QTL,其中,2种方法间和3种方法间分别有34和4个共同QTL,上位性关联分析检测到1对上位性QTL和32个环境互作QTL;检测得到的主效QTL中,有18个主效QTL与前人鉴定的QTL位置一致或紧密连锁;发掘了一批农艺性状的优异等位基因及携带优异等位基因的载体材料,其中,satt669-145bp、satt102-154bp、satt382-395 bp和satt534-161bp分别是主茎节数、分枝数、茎粗和株高的增效效应最大的等位基因,其载体材料分别为白花豆、合肥两塘焦双青豆、油葫芦和浦霞大豆。【结论】检测到年份间或方法间稳定表达的株高、分枝数、主茎节数、茎粗和单株荚数5个农艺性状的107个主效 QTL。     

贵州省烟蚜遗传多样性分析

【目的】分析贵州省各生态区烟蚜（Myzus persicae）种群间是否存在遗传差异及其差异程度,探明贵州烟蚜种群异质性及种群分化情况,揭示变异发生规律及其机理,为指导虫情监测以及综合治理提供理论依据。【方法】用SSR分子标记技术对贵州省25个主要烟区的烟蚜种群进行遗传多样性分析。【结果】25个地理种群中大部分的种群呈中度分化,个别种群呈高度分化;种群遗传分化及与地理距离、海拔之间的关系分析表明,种群间的遗传距离与地理距离无显著相关性,遗传一致度与海拔差距无相关性。烟蚜种群的系统发育分析表明,25个地理种群大致分为3部分。【结论】种群的遗传分化不符合地理隔离模式,贵州省烟蚜各种群的种群分化复杂,其原因可能与贵州省特殊的地形和气候有关。     

利用SCAR分子标记鉴别香菇双单杂交后代

目的】利用SCAR分子标记鉴别香菇双单杂交后代,为香菇分子辅助育种提供技术支撑。【方法】通过ISSR分析获得标识供体亲本菌株YX7两个细胞核的特异性条带,根据特异性条带序列设计SCAR引物,对菌株YX7为供体和菌株808孢子单核体为受体杂交获得的40个杂交菌株进行SCAR-PCR鉴别,并采用传统镜检和拮抗测试方法进行验证。【结果】筛选出分别标识供体菌株YX7两个细胞核核型的特异性条带a和b,据此设计的SCAR引物PA和PB分别对供体菌株YX7的2个不同细胞核具有特异性扩增作用。SCAR-PCR鉴定结果显示,40个待测菌株中,27个菌株为杂合子,其中19个菌株具有a条带标识核型,8个菌株具有b条带标识核型;13个菌株为非杂合子,其中11个菌株同时具有条带a和b标识的两个核型,是菌株YX7本身,另外2个菌株两种核型均未被检测出,属于菌株808的孢子单核体。传统方法验证结果与SCAR分子标记鉴定结果完全一致。与传统方法相比,SCAR标记方法更简便高效、结果更稳定可靠,并可通过核型标识进一步将杂合子分为两组。【结论】SCAR分子标记能高效、全面和精准鉴别香菇双单杂交菌株的杂合子和非杂合子,可应用于香菇杂交分子辅助育种和遗传分析。     

番茄抗叶霉病基因Cf6的RAPD及SCAR标记

 【目的】寻找与番茄抗叶霉病基因Cf6连锁的分子标记。【方法】 以番茄抗叶霉病和感叶霉病亲本组合（03036×03748）的F2分离群体为研究材料,采用BSA法和RAPD技术筛选与抗病基因连锁的分子标记。【结果】经F2单株分析,在后代群体中扩增出了两条长约500 bp的特异片段,该特异标记与叶霉病抗性基因Cf6紧密连锁,遗传距离为8.7 cm。测序结果显示,目标片段的大小分别为619 bp和559 bp,并将该标记转换为SCAR标记。【结论】SCAR标记,可用于番茄叶霉病抗性分子标记辅助育种。     

43份三色堇、角堇材料亲缘关系的SRAP分析

【目的】应用SRAP方法分析三色堇和角堇材料的亲缘关系,了解不同材料遗传背景,为品种鉴定和保护以及高效率人工杂交育种和遗传改良提供分子生物学依据。【方法】应用 SRAP ( sequence-related amplified polymorphism) 分子标记方法对43份三色堇、角堇材料进行亲缘关系分析。【结果】从88对引物中筛选出21个多态性较高的引物组合,共产生 500条多态性条带,平均每个引物组合产生23.8条多态性条带,Jaccard’s相似系数在 0.62-0.88。在相似系数为 0.73水平上将 43份材料分为 4个类群,三色堇与角堇明确分开,花色是影响聚类结果的重要因子。【结论】应用SRAP分子标记技术能较准确地解析三色堇和角堇不同材料间的亲缘关系及遗传多样性。     

120份棉花种质资源品质性状与遗传多样性分析

【目的】研究棉花种质资源纤维品质性状多样性，筛选出高品质种质资源，为棉花品种改良奠定基础。【方法】以新引进的120份国内外棉花种质资源为材料，采用田间种植的方法，利用田间表型结合分子标记技术，研究其纤维品质的品质性状整体状况及形状间的相关性，结合分子标记手段，分析种质资源进行遗传多样性。【结果】120份资源上半部平均长度均在33 mm以下，其中31份棉花样品马克隆值属于A级范围，断裂比强度最小为24.08,最大为38.4。共检测到95个多态性位点，平均每对引物检测到5.58个多态性位点。供试材料可分为2个类群，分类结果与其品质性状大致相同。【结论】120份种质资源的遗传多样性比较丰富；PSP25523-1、苏联棉5系、苏联棉28系和鄂抗棉7共4份材料纤维品质优良，可以作为优质亲本改良新疆棉花。     

微卫星标记BM6506和BMS1788的多态性与新疆山羊绒性状的关系

[目的]研究微卫星标记BM6506和BMS1788在新疆山羊群体中的遗传多态性与经济性状的关联性,以期找到与生产性状相关的遗传标记,为标记辅助选择育种提供理论依据.[方法]采用微卫星标记技术研究微卫星标记BM6506和BMS1788在新疆山羊群体中的遗传多态性,利用POPGENE(Versionl.32)软件计算等位基因频率(E)、基因杂合度(He)、有效等位基因数(Ne)、基因纯和度(P);用PIC-CALC软件计算多态信息含量(PIC),运用最小二乘线性模型,对所检测到的多态标记与生产性状进行关联分析.[结果]2个微卫星标记在新疆山羊群体中的有效等位基因数(Ne)分别为4.162 5、5.732 5,基因杂合度(He)分别为0.759 8、0.825 6,多态信息含量分别(PIC)为0.720 8、0.801 6.关联分析结果表明-在绒细度性状上:标记BMS1788的CF和EG基因型个体显著高于AE基因型个体(P＜0.05);在绒长度性状上:标记BM6506的AB基因型个体显著高于BB、BD和AA基因型个体(P＜0.05),标记BMS1788的CF基因型个体显著高于AD和DE基因型个体(P＜0.05);在含绒率性状上:标记BM6506的AC基因型个体显著高于BB和AA基因型个体(P＜0.05).[结论]微卫星标记在BM6506和BMS1788在新疆山羊群体中均表现为高度多态(PIC＞0.5),表明新疆山羊群体的遗传变异程度大,遗传多样性丰富,可以用作新疆山羊遗传多样性的评估和经济性状选择的遗传标记.     

不同环境下大豆荚粒性状的遗传与QTL分析

【目的】探讨大豆荚粒性状之间以及与产量之间的相互关系及其遗传机制,并定位控制其性状的QTL。【方法】以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆为父本所衍生的474个重组自交系,通过3年2个重复的试验结果,用多年多点联合分析方法对荚粒及产量等9个性状进行遗传分析及数量性状定位。【结果】相关分析结果表明,产量与百粒重、粒长、单株粒重、2粒荚、3粒荚呈现显著或极显著正相关,在三年两地共定位了6个产量QTL、4个百粒重QTL、10个单株粒重QTL、2个粒宽QTL、5个粒长QTL、7个1粒荚QTL、5个2粒荚QTL、7个3粒荚QTL和5个4粒荚QTL。【结论】在不同年份和环境下检测到的QTL,可作为荚粒性状改良的候选染色体区段,用于分子标记辅助选择,同时也要注意环境的影响。     

水稻籼粳交F8、F2群体穗长QTL比较分析

【目的】对水稻F8重组自交系群体穗长QTL进行检测,并比较分析相同亲本衍生的不同群体的遗传图谱、QTL位置、QTL效应的异同,鉴定稳定表达的穗长QTL,以期增加对穗长遗传行为的了解,且有助于通过分子聚合育种手段改良穗长性状。【方法】以籼稻品种泸恢99和粳稻品种日本晴（基因组测序）为亲本构建的F8重组自交系群体中的188个家系为研究材料,利用包含207个标记的遗传连锁图谱,采用基于混合线性模型的QTL定位软件QTLNetwork 2.0,对水稻穗长QTL进行定位和效应分析,并比较分析F8、F2群体的QTL定位和遗传图谱异同。【结果】在F8群体中检测到7个与穗长性状相关的QTL,分别位于第2、3、6、7、8、10染色体上,QTL对表型变异的贡献率为3.38%—14.8%,总贡献率为52.5%。F8、F2群体在5条相同染色体上都定位到了穗长QTL,这些QTL所在标记区间物理位置大部分是重叠和包含关系。F8、F2图谱在定位标记数、标记的位置顺序、遗传距离、平均图距等方面发生了变化。【结论】在F8、F2群体检测到一个稳定遗传的主效应QTL位点,位于第6染色体,并发现了4个尚未报道的穗长QTL。