基于SSR-PCR标记的不同种群玉米种质遗传多样性研究

利用SSR-PCR分子标记对硬粒型、马齿型、半马齿型、爆裂型、甜质型、糯质型6个种群共72份玉米种质的遗传多样性进行了分析研究.57对SSR引物在供试材料中共计检测出222个等位基因位点,每对引物检测出2-8个等位基因,平均3.89个.试验材料间Nei''S遗传距离变幅为0.0793～0.6637;爆裂型、甜质型、糯质型3个特用玉米种群内材料问平均遗传距离明显小于种群间平均遗传距离,3个普通玉米种群(硬粒型、马齿型、半马齿型)则表现为种群内、种群间平均遗传距离无明显差异;特用玉米种质间遗传距离变异幅度总体上小于普通玉米种质问以及特用玉米与普通玉米间遗传距离的变异幅度.根据UPGMA法,将18个特用玉米自交系分为3个组,与其种群划分基本相符.供试大部分普通玉米种质均可划入以标准测验种为代表的5个杂种优势类群中,而又以PB群、旅大红骨群和BSSS群为主,分别占31.5%、16.7%和14.8%.     

利用表型和SSR标记分析河南省玉米地方品种的遗传多样性

 【目的】分析河南省玉米地方品种的遗传多样性,为进一步改良利用提供合理方案。【方法】利用表型和SSR标记基因型,对88份有代表性的地方品种进行遗传多样性分析。【结果】这些地方品种农艺性状表现出较大差异,表型聚类将其划分为7个类群,大部分品种聚在一个类群内,但仍有部分品种独立成群。SSR分析表明,每对引物可以稳定检测到2～10个等位基因,40对SSR引物共检测到198个等位基因,平均每个位点4.95个等位基因,遗传相似系数为0.63～0.89。SSR标记聚类分析同样将此材料划分为7个类群,大部分品种仍主要集中在一个主群内。Mental测验结果表明,表型同基因型距离矩阵间存在极显著正相关(r=0.78,P=0.01)。【结论】河南省玉米地方品种来源较单一,遗传多样性较差,仅少部分品种较为独立,可有针对性地保存和改良利用。     

基于SSR荧光标记技术的玉米群体混合样本基因频率分析方法

 【目的】建立玉米群体混合样本等位基因及其频率的分析方法。【方法】采用ABI全自动遗传分析仪,利用5′端荧光标记的SSR引物,通过混合样本中PCR扩增产物检测峰高与丰度对应,分析基因频率。【结果】与聚丙烯酰胺凝胶电泳银染法相比,ABI全自动遗传分析仪的检测灵敏度高。20个供试玉米群体中,荧光引物Phi072（6-Fam）共检测到82个等位基因位点,平均每个群体4.1个;引物Phi084（Hex）检测到43个等位基因位点,平均每个群体2.15个。多重PCR（multiplex PCR）荧光SSR检测结果显示,可以明确区分不同等位基因。荧光SSR能准确地读出片段大小,定量PCR扩增产物的丰度。用GeneScan获取数据,用Genotyper软件对数据进行设置与输出,使用R软件的FREQS-R模块,初步探讨利用荧光SSR定量化数据,计算供试群体15个单株混合样本的等位基因频率。【结论】可通过荧光SSR产物的丰度来确定混合取样群体的基因频率。     

用SSR标记揭示部分烤烟种质资源的遗传差异

【目的】利用SSR分子标记技术,分析59份烤烟种质的遗传差异。【方法】利用分布于烟草基因组21条连锁群上的56对SSR引物,揭示59份烤烟种质的遗传差异。【结果】共检测到241个多态性位点数,每对引物可检测到的多态性位点数为1~9个,平均为4.3个;引物的多态信息含量(PIC)为0.532~0.931,平均为0.793;中国烤烟种质间平均遗传距离最大为0.239;中国地方品种间的平均遗传距离最大为0.289。59份烤烟种质间的遗传距离变化范围为0.029~0.419,平均遗传距离为0.214。聚类分析表明,在L_1(GD=0.13)处可将59份烤烟种质划分为1个大类群、2个小类群和1个由单一烤烟种质形成的独立个类;在L_2(GD=0.09)处可将54份烤烟种质进一步划分为2个大类群、3个小类群和9个由单一烤烟种质形成的独立个类。【结果】59份烤烟种质资源间遗传差异相对较小,中国种质间的遗传差异均大于美国和津巴布韦种质间的遗传差异;地方品种间的遗传差异大于选育品种间的遗传差异。     

河北省花生地方品种基于SSR标记的遗传多样性

 【目的】揭示河北省花生地方品种的遗传多样性,为花生育种提供理论依据。【方法】利用20对SSR引物对75个河北省不同植物类型花生地方品种遗传多样性进行分析。【结果】共检测到65个等位基因,每个位点的等位基因变幅为2～6个,平均3.25个;平均Shannon信息指数为0.5448,变幅为0.1680(7G02)～1.3617(PM15);平均Nei基因多样性指数为0.6458,变幅为0.3385(7G02)～0.9013(PM384);普通型花生地方品种的遗传多样性明显大于多粒型和珍珠豆型。采用类平均法对欧氏距离进行聚类,可以将各地方品种分为两大类,第Ⅰ类群为珍珠豆型和多粒型花生地方品种,第Ⅱ类群为普通型花生地方品种,品种间的亲缘关系与地理来源关系不大。【结论】SSR检测结果表明,河北省花生地方品种的多样性程度较高。     

中国桃主要品种资源及其野生近缘种的分子身份证构建

 【目的】以国家果树种质郑州葡萄、桃圃保存的237份中国桃地方品种、育成品种及其野生近缘种为试材,进行种质分子身份证构建工作,并对构建方法进行探讨。【方法】采用筛选后的SSR标记对品种进行区分,然后根据引物对不同品种扩增条带分子量的大小进行编码、组合。【结果】从80对引物中筛选出来自桃8条染色体上的16对SSR引物,在供试种质间共检测出等位基因203个,每对引物平均检测到等位基因数为12.7个。根据等位基因既位于地方品种、育成品种,又位于近缘野生种的选择方法,筛选出123对等位基因并赋值后可用于构建种质的分子身份证。【结论】在237份种质中有202份具有的可辨分子身份证编码,继续对不同引物组合对种质的筛选效率进行分析,筛选出8对核心引物使176份种质具有可辨的分子身份证,平均每对引物区分种质达22.1份,即在保证每对引物区分效率较高的基础上,兼顾了总的区分数量。最后,为使区分品种简便化,依据引物的多样性指数先后选择引物组合,达到用最少的引物组合区分不同品种的目的。     

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。     

广西野生大豆种质资源SSR引物筛选

【目的】筛选出多态性丰富的分子标记引物,为进一步研究广西野生大豆种质资源遗传多样性提供参考。【方法】运用SSR分子标记技术,选择60对核心SSR引物,对22份不同时期收集的广西野生大豆种质资源进行多样性分析,以筛选多态性引物。【结果】60对核心引物的等位变异数为1.0～8.0个,平均为3.5个,有23个位点表现出良好的多态性、等位变异超过4个;不同连锁群上SSR位点等位变异有所不同,变化范围为1.67～5.00个,其中J连锁群等位变异最低,平均为1.67个;B2和H连锁群等位变异最高,平均为5.00个。【结论】筛选的23对多态性丰富的SSR引物适合用于广西野生大豆遗传多样性分析。     

广西野生大豆种质资源SSR引物筛选

【目的】筛选出多态性丰富的分子标记引物,为进一步研究广西野生大豆种质资源遗传多样性提供参考。【方法】运用SSR分子标记技术,选择60对核心SSR引物,对22份不同时期收集的广西野生大豆种质资源进行多样性分析,以筛选多态性引物。【结果】60对核心引物的等位变异数为1.0～8.0个,平均为 3.5个,有23个位点表现出良好的多态性、等位变异超过4个;不同连锁群上SSR位点等位变异有所不同,变化范围为1.67～5.00个,其中J连锁群等位变异最低,平均为 1.67个;B2和H连锁群等位变异最高,平均为5.00个。【结论】筛选的23对多态性丰富的SSR引物适合用于广西野生大豆遗传多样性分析。     

中国不同地理来源旱稻地方品种的遗传相似性研究

【目的】通过对中国旱稻地方品种的遗传多样性检测,分析不同地理来源旱稻地方品种的遗传相似性和遗传差异,为旱稻地方品种在水稻遗传育种中的有效利用提供理论依据。【方法】利用39对SSR引物对来自中国17个省份或地区的158份旱稻地方品种以及20份巴西旱稻种质进行SSR标记多态性、遗传相似性和聚类分析。【结果】在中国旱稻地方品种中共检测到等位基因308个,每对引物等位基因数变异在2—21个,平均等位基因数为7.8974个,其中RM72、RM241、RM232和RM412的等位基因数较多,分别为21、17、16和15个。Nei’s基因多样性指数变异在0.0435—0.8989,平均基因多样性指数为0.6153,其中RM232、RM72和RM241的基因多样性指数较高,分别为0.8989、0.8914和0.8883。籼型旱稻地方品种的平均等位基因数和平均基因多样性指数分别为6.4359和0.6227,而粳型旱稻地方品种分别为6.9744和0.5087。籼型旱稻地方品种各省份或地区间遗传一致性变异在0.4007—0.8959,平均为0.7168,而粳型旱稻地方品种各省份或地区间遗传一致性变异在0.5803—0.9581,平均为0.7643。【结论】籼型旱稻地方品种的基因多样性显著高于粳型旱稻地方品种;各省份或地区间粳型旱稻地方品种的遗传一致性高于籼型旱稻地方品种;各省份或地区粳型旱稻地方品种间遗传相似性与地理位置密切相关,而籼型旱稻地方品种间遗传相似性与地理位置未见相关。     

贵州糯玉米地方品种的SSR遗传多样性分析

为糯玉米种质扩增改良提供依据,利用15对糯玉米核心引物,采用SSR标记技术,对贵州糯玉米品种种质资源的遗传多样性进行了分析。结果表明:15对核心引物在36份糯玉米材料中共检测出205个等位基因,平均每对引物检测出13.66个,每个位点的SSR多态信息量(PIC)平均为0.87;36个糯玉米品种间平均遗传相似性系数为0.64±0.072,变异系数为11.30%;聚类分析与主坐标分析结果一致,36份糯玉米材料共划分为3个类群。     

广西柑桔种质资源的AFLP分析

广西是柑桔原产地之一,蕴藏着丰富的柑桔种质资源.选用8对AFLP引物组合,对42份广西地方柑桔资源和广西柑桔主栽品种进行遗传多样性分析及分类研究.共获得清晰可见标记377条,其中多态性标记245条,占65.0％.在遗传相似系数0.92处,可以将柑桔品种分为柚、橙、柑、桔、金柑5个类群.供试材料两两间遗传相似系数在0.75～1之间.根据遗传相似系数( UPGMA,N-J)得到的分类树状图与传统方法的分类结果相似.研究结果表明广西柑桔种质资源具有较高的遗传多样性,广西柚类品种两两间遗传相似系数在0.93 ～0.97之间,广西酸桔品种间亲缘关系较近.     

利用SSR标记分析27个玉米群体的遗传关系

本研究采用SSR标记技术，通过混合取样法分别从每个群体中随机提取4个样本，每个样本由10个单株混合而成，分析了国内外27个玉米群体的遗传多样性。结果表明：71对引物在27 个群体中共扩增出389个等位位点，每个SSR位点的等位基因数为2～19个，平均为5.48个；平均多态性信息量为0.66, 变化范围0.27～0.92。来自CIMMYT的群体多态性位点总数比国内适应群体的略高，但其多态性位点比例基本相同。根据27个群体的108个样本的遗传相似系数矩阵做出树型图，把27个群体大体分成了国内和国外两大群。     

中国328个玉米品种（组合）SSR标记遗传多样性分析

【目的】从育成年份、种植区域角度分析中国328个玉米品种的遗传多样性,在分子水平上分析各适宜种植区域品种的遗传分化特点,为玉米品种区域试验、审定管理以及育种策略提供一定的理论依据。【方法】利用均匀分布于玉米基因组的40对核心SSR引物,采用10重荧光毛细管电泳检测技术对328个代表性育成品种进行基因分型;通过Power-Marker ver.3.25软件评估40对SSR引物多态性,对参试品种按年份、区试组分析遗传多样性情况;利用多变量统计分析软件MVSP ver.3.13对328个品种按区试组进行主坐标分析。【结果】基于328个玉米品种数据,检测到40对SSR引物等位基因变异范围为3-16个,平均8.10个,多态信息指数（PIC）值变化范围为0.18-0.85,平均为0.63。参试品种不同年份间遗传多样性变化不大,PIC值在0.60左右摆动;8个区试组品种的总等位基因和总基因型变异范围为170-262和200-511,京津唐和西南组分别表现出了最低值和最高值,京津唐组PIC值最低为0.51,其余组均接近于0.60,平均杂合度均在0.60左右。8个区试组主坐标分析显示鲜食、极早熟品种遗传分布偏离普通玉米区域,具有明显的种质特异性;青贮玉米由于早期对照品种为普通玉米导致遗传分布向普通玉米延伸,仅有少数品种分布偏离普通玉米;京津唐、西南、东北早熟三组品种遗传分布相对集中;极早熟、京津唐、西南三组之间品种遗传分布几乎无重叠区域;东华北和黄淮海两组参试品种遗传分布具有明显的分化但也有部分重叠,原因与对照品种曾经相同、育种同质化有关。【结论】利用SSR标记分析328份玉米品种的遗传多样性及遗传分化特点,表明近年来育成品种遗传多样性指数在不同年份间变化不大,除京津唐组之外在其它区试组间差异性也不大。参试品种主坐标分析显示各区试组划分、对照品种设置起到了育种导向的作用。     

不同类型玉米种质群体的SSR遗传多样性分析

利用SSR标记对人工合成群体、地方种质群体和热带、亚热带群体等3种不同类型群体进行遗传多样性分析,26对SSR引物在供试群体内共扩增出184个等位位点.多态性位点数、多态位点比例、基因型数以及遗传距离等分析表明,三类群体均具有较丰富的遗传变异,且热带、亚热带群体内个体间的遗传距离大于地方种质群体和人工合成群体.这一结果说明热带、亚热带群体内的遗传变异较大,面人工合成群体与地方种质群体内的遗传变异则相对较小且基本相当.     

Investigating seed mineral composition in Korean landrace maize(Zea mays L.) and its kernel texture specificity

Mineral malnutrition affects billions of people all over the world and biofortification of staple crops provides a potential way to alleviate dietary mineral deficiencies. For example, nutritional quality is an important breeding target for fresh waxy maize(Zea mays L.), which is widely consumed in Asian countries. Successful improvement of mineral composition will require comprehensive profiling of the mineral composition of maize varieties and an understanding of the capacity for maize grains to accumulate minerals. Here, using inductively coupled plasma absorption emission spectrometry, we quantified 12 minerals from the seeds of 47 maize varieties, including 25 Korean landraces. We also compared the mineral contents in varieties with different seed starch profiles: waxy maize(which contains 100% amylopectin), dent maize(roughly 75% amylopectin and 25% amylose), and flint maize(similar to dent maize). The amounts of potassium, phosphorus, and sulfur were correlated with seed texture, waxy maize having higher amounts of phosphorus and potassium than dent maize and lower amounts of sulfur than flint maize or dent maize. In addition, a positive relationship was detected between the amount of phosphorus and that of potassium, magnesium, and manganese. These results provide information on maize seed mineral composition and indicate that it could be affected by starch composition. Furthermore, the landraces that exhibit high mineral contents could be used as germplasm materials for breeding programs aimed at producing biofortified maize cultivars.     

36个贵州主要玉米自交系的SSR遗传分析

利用SSR标记分析了36个玉米自交系的遗传多样性,结果表明,多态性、重复性均较好的引物有34对,用此34对SSR引物检测到69个等位基因;SSR位点检测出的平均等位基因3.4个;SSR分子标记将其划分为5组,与系谱分析基本一致.认为,SSR标记系统适合于玉米种质的遗传多样性研究.     

糯玉米自交系遗传多样性及其产量、农艺性状与SSR分子标记的关联研究

[目的]研究糯玉米自交系的遗传多样性,确定其亲缘关系远近,为糯玉米的新品种选育提供依据。[方法]以84个糯玉米自交系为试验材料,利用分布在玉米全基因组上的71个SSR标记对供试材料的遗传多样性进行分析,并对其产量及农艺性状与SSR标记进行了关联分析。[结果]150对SSR引物中有71对在糯玉米自交系中能扩增出多态性条带,共检测到342个等位基因,每对引物可检测到2～11个数目不等的等位基因,多态性信息量为0.249～0.876;糯玉米自交系间的遗传距离为0.02～0.32,均值为0.178,4个自交系可划分为8个组别;玉米10个连锁群上71个SSR位点的2 485个组合,都存在一定程度的连锁不平衡;共检测出21个SSR座位与10个产量、农艺性状显著相关。[结论]该试验阐明了所选糯玉米自交系的遗传多样性及相互间的亲缘关系,为有目的的组配糯玉米杂交种及其新品种选育提供了参考。     

Determination of the Number of SSR Alleles Necessary for the Analysis of Genetic Relationships Between Maize Inbred Lines

The amount of molecular marker information has considerable impact on the results of studies of crop germplasm genetic relationships in crop. The number of alleles required to reveal genetic relationship in maize inbred lines is a theoretical issue that needs to be addressed. In this study, 112 pairs of SSR （simple sequence repeat） primers and 97 maize inbred lines were selected to study the relationship between the number of inbred lines and the number of SSR primers and alleles required for a stable cluster. The results showed that the number of SSR primers is not tightly associated with the stability of the cluster analysis results, while an increase in the number of alleles can significantly improve the stability of cluster analysis results. The number of inbred lines （X） is significantly associated with the number of alleles required for stable cluster analysis （Y）, and the regression equation is Y- 600.8xe（-15.9/x）. This equation can be used to calculate the number of SSR alleles required for a genetic relationship study of maize inbred lines. These results provide a reference for determining of SSR alleles number in genetic relationship analysis of maize inbred line and other crop germplasm.     

香稻品种遗传多样性研究

利用SSR分子标记分析78份外引香稻品种、18份在广西种植的香稻品种以及24份具有代表性的非香的广西地方栽培稻种质资源的遗传多样性,检测到100条多态性片段,每个引物可检测到3~14个多态性片段,平均为6.25个。聚类结果表明:利用16个SSR标记可以明显地把香稻与非香稻品种聚类为2大类;在78份外引香稻种质中,在遗传距离分别为0.64和0.56处,43份和14份各自聚为一类,占73.1%,18份与广西种植的香稻品种聚类,占23.1%,3份与非香的栽培稻品种聚为一类,占3.8%。不同类组香稻的Nei’s遗传距离估算表明,传统的南亚香稻的遗传多样性显著大于改良的南亚香稻,改良的南亚香稻的多样性又显著大于广西当前种植的香稻种质和广西代表性的非香稻种质。