SSR标记在玉米遗传多态性及杂种优势群划分中的应用

描述了SSR分子标记的基本概念,简述了SSR标记在玉米遗传多态性分析、杂种优势群划分以及玉米轮回选择群体的遗传多样性方面的应用,同时展望了其应用前景。     

玉米分子遗传图谱的构建

以R15(抗)和Ye478(感)为亲本配制F2分离群体并以该群体为作图群体。利用778对SSR引物对亲本R15、Ye478之间的多态性进行了检测,筛选出159对多态性SSR引物用于F2群体分析。利用这159对(20.4%)多态性标记构建玉米的遗传连锁图谱,其中有9个SSR标记没连锁上。其余150个标记分布于玉米的10条染色体上,覆盖玉米基因组1775.7cM,标记间平均距离为11.8cM。     

基于SSR标记的玉米丝黑穗病抗性的关联分析

选取玉米染色体上的2.09、3.04、3.05 3个区段的55个SSR标记对16份抗感玉米丝黑穗病的玉米自交系基因组DNA进行扩增,并对SSR分子标记基因型与丝黑穗发病率进行关联分析。结果表明,40对SSR引物多态性较好,检测出的等位基因数为2～5个,平均为3个,多态性信息量(PIC)为0.180～0.765,平均为0.562。初步确定与玉米丝黑穗病相关程度达显著以上的标记14个,占多态性标记的35%。其中,标记umc2077和umc1525与玉米丝黑穗抗性相关呈极显著水平,可进行辅助选择研究。     

SSR标记在玉米育种中的研究进展

SSR（Simple Sequence Repeats）是以1～6个碱基为基本单元的串连重复序列,广泛存在于真核生物基因组中。具有含量丰富、多态性高、共显性和检测方法简单等优点,是一种非常有用的分子标记。文中对SSR原理、研究进展以及SSR在玉米遗传多样性、遗传图谱的构建、基因定位和标记辅助育种等方面的研究应用现状作了简要概述。     

玉米基因组DNA的提取及SSR分析

采用改良的CTAB法,以玉米的黄化苗叶片为材料提取玉米基因组DNA,提取的DNA经0.8%的琼脂糖凝胶电泳检测。结果表明:此法具有快速、高效、DNA质量好和纯度高等优点。对所构建的选育高直链淀粉玉米群体的双亲进行了SSR-PCR检测,得到了清晰的多态性SSR标记,为玉米分子标记辅助育种打下了基础。     

喀斯特高海拔山区玉米骨干自交系SSR指纹图谱的构建

利用86对SSR引物分析了36份喀斯特高海拔山区玉米骨干自交系的多态性,从中确立了多态性、重复性均较好的34对核心引物。利用其中6对引物Phi072、Bmc1108、Phi080、Bmc1614、Bnlg2144、Zct161可将36份自交系完全区分,表明SSR标记可有效地用于喀斯特高海拔山区玉米骨干自交系的真实性和纯度鉴定。     

SSR分子标记在玉米杂种优势群划分中的应用

利用SSR标记研究了20个玉米自交系的遗传变异,初步进行了杂种优势群划分,从85对SSR引物中筛选出70对扩增产物具有稳定多态性的引物.70对引物在供试材料中共检测出270个等位基因变异,每对引物检测到等位基因2～6个,平均3.86个,多态性信息含量变化范围为0.26～0.80,平均多态性信息量为0.59.20个自交系之间的遗传相似系数变化范围为0.5946～0.7711,平均为0.6601.UPGMA聚类分析结果表明,供试自交系可分为5群,分类结果与系谱基本一致,划群后群间平均距离大于群内平均距离,群间平均产量大于群内平均产量.SSR标记可以进行玉米自交系遗传变异分析,并用于杂种优势群的划分。     

郑58和掖478玉米自交系基因组差异性分析

采用SSR标记对我国核心种质郑58和掖478进行基因组差异性分析。结果表明:200对引物中有57对引物具有多态性,多态性标记比率达到28.5%,遗传相似度为71.5%。200对引物共计扩增出424个SSR等位性片段,其中有113个多态性等位片段,遗传杂合度为26.7%,遗传相似度为74.3%。SSR多态性标记在不同染色体上呈现不均匀性分布,在同一染色体上不同区域分布密度不同,具有多态性标记集中区域,基因组差异可能与自交系配合力变化有关。     

玉米Ht近等基因系的RAPD、SSR分子标记比较研究

通过对玉米Ht近等基因系的RAPD、SSR分析研究,100对SSR引物中有4对引物表现差异,而100个RAPD随机引物均没有差异表现;这表明,在对玉米近等基因系进行差异研究时,SSR标记比RAPD标记更具有优越性,通过这4个SSR标记的定位结果,推测在玉米中可能具有类似小麦ph1基因作用的基因存在。     

SSR和AFLP分子标记鉴定巴西橡胶树种质资源的比较研究

选用178份巴西橡胶树种质材料,采用SSR和AFLP分子标记技术对巴西橡胶树种质资源进行鉴定,探讨2种方法的应用效果并加以比较分析。结果显示:利用多态性强的19对SSR引物,检测到92个等位基因;用25对AFLP引物组,检测到702条有多态性的带。SSR位点的平均多态性信息量(PIC)值为0.46,而AFLP多态性带比例是54.88%,AFLP比SSR分子标记具有更高的多态性。结果说明,AFLP标记比SSR标记更适合于巴西橡胶树种质材料的鉴定和保护,同时进一步验证了在作物遗传资源的研究中,采用多种分子标记方法可以获得更加准确的研究数据。     

利用SSR标记分析高油玉米与普通玉米自交系间的遗传关系

利用120对SSR引物分析10个高油玉米自交系及其与21个属于不同优势类群普通玉米自交系间的遗传关系,并初步进行了种质类群划分。结果表明,供试自交系共检测到429个等位基因变异,平均每个位点的等位基因数为3.56个,多态性信息量为0.12～0.85;遗传距离为0.10～0.72,平均为0.57。聚类结果表明,两类自交系间遗传差异明显;高油玉米自交系与各普通玉米自交系以及不同优势类群普通玉米自交系间均存在较大遗传差异;普通玉米自交系聚类结果与生产上利用高优势杂交种的组配效果相吻合,高杂种优势组合的双亲自交系均属于不同类群,而在同一类群自交系间尚未组配出具有高杂种优势的组合。     

西双版纳糯玉米地方品种遗传多样性分析

利用SSR标记对西双版纳的36个小糯玉米地方品种和2个对照品种进行遗传多样性研究。从800余对SSR引物中筛选出100对多态性好、稳定性高的SSR引物。结果表明, 这100对SSR引物在36个糯玉米地方品种中共检测出353个等位基因, 每对引物检测出2～8个, 平均为3.53个, 平均多态性息量(PIC)为0.53, 平均标记索引系数(MI)为2.00。聚类分析表明, 糯玉米地方品种聚为6个类群, 与对照品种相比, 地方品种独立成群。     

30份特异玉米地方品种的遗传多样性分析

利用分布在玉米10条染色体上的83对SSR引物,分析30份玉米地方品种和2份玉米骨干自交系的遗传多样性。结果表明,有47对引物在32份玉米品种间表现稳定多态性,共检测到475个等位位点,每条引物检测到3～24个,平均为10.1个。32份材料间的遗传相似系数在0.487～0.752之间,平均为0.626。采用UPGMA法进行聚类分析,以遗传相似系数0.63为阈值,可以将30份地方品种划分为4个大类群,该结果与地理来源和表型分类的结果基本一致。     

利用SSR标记分析35份糯玉米种质的遗传多样性

以引进的35个糯玉米自交系和5个我国普通玉米杂种优势群的标准检验种为供试材料,利用SSR标记分析他们的遗传多样性和亲缘关系.结果表明,30对SSR引物共检测到140个等位基因变异,每对引物的等位变异数为2～8个,平均为4.67个;SSR标记的多态性信息量在0.198 6～0.794 7之间,平均为0.584 0;材料间的遗传距离在0～0.923 1之间,平均值为0.645 3.40份材料可以分为4个类群,与可追踪的系谱信息基本一致.     

SSR技术分析玉米群体遗传变异的最优取样方法

针对单株DNA、多株叶片混合DNA和单株DNA混合的DNA取样方法,利用SSR技术对蒙A群和C群1进行遗传变异分析,探讨建立玉米群体遗传多样性分析的技术体系.采用均匀分布在玉米10条染色体上的34对SSR引物对不同处理的DNA样本进行扩增,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,对60个单株进行多态性信息量与遗传相似系数分析,比较不同处理的DNA样本扩增的等位基因数目.结果表明,2个供试群体均具有较丰富的遗传变异,建立的技术体系可用于群体的遗传多样性研究,采用12株叶片混合、5次重复提取的DNA样本可以代替相同数目的单株DNA混合的DNA样本,为最优取样方法.     

西北旱区主要优质蛋白玉米自交系的遗传多样性研究

采用SSR标记技术对30个已知来源的优质蛋白玉米自交系的遗传背景进行了遗传多样性分析。结果表明,从筛选出的29对有多态性的SSR引物中共检测出141个等位位点,每个位点检测到等位基因3～8个,平均4.86个。SSR标记聚类将这些材料分为4个类群,主坐标分析将其分为8组。2种分类方法所得结果基本一致,主坐标分析更能详细反映30个自交系间的亲缘关系。     

玉米单交种郑单958遗传结构及杂种优势初步研究

郑单958是我国目前推广面积最大的玉米单交种,具有高产稳产、多抗、耐密、杂种优势强等突出的优点。通过亲本郑58和昌7-2的表型特征、系谱来源、基因组的遗传结构分析,对郑单958的遗传结构及杂种优势的机理进行了初步研究。结果表明：郑58和昌7-2在的60个不同SSR位点上存在着60%的差异,其中在基因内的SSR位点上有70.6%的差异,远远高于基因组SSR位点上的差异(55.8%)。两亲本功能基因的遗传变异可能是郑单958杂种优势强的主要原因之一。     

利用SSR标记划分玉米自交系杂种优势群的研究

利用SSR标记对64个玉米自交系进行了杂种优势群的划分。20对SSR引物在供试材料中共检测出96个等位基因的变异,每对引物检测出等位基因数2～9个,平均4.36个。多态信息量变化范围为0.22～0.86,平均多态信息量为0.61。UPGMA聚类分析结果表明,供试自交系可分为8大类群,分类的结果与系谱关系基本一致。