基于EST-SSR标记的云南无性系茶树良种遗传多样性分析及指纹图谱构建

分析茶树品种遗传多样性和构建茶树品种分子指纹图谱对茶树育种、品种鉴别、品种权益保护、苗木纯度检测等具有重要意义。利用SSR标记对28份无性系茶树品种遗传多样性和指纹图谱进行了研究。22对引物共检测到等位位点56个,平均每对引物产生2.55个;共检测到97个基因型,平均每对引物所扩增的基因型有4.41个,遗传多态性信息含量为0.279~0.709,平均0.527,表明SSR标记具有较高的多态性。品种间的遗传相似系数为0.642~0.973之间,平均为0.797,表明品种间的遗传差异较小,遗传多样性较低,遗传基础较窄。根据SSR标记特点,将SSR引物扩增统计的“0”、“1”转换成基因型,通过不同基因型组合,构建了云南无性系茶树品种的分子指纹图谱,使每个品种都获得了1个22位数的指纹图谱号码,进而可将不同品种完全区分鉴别。     

利用SSR标记分析金观音(半)同胞茶树品种遗传差异

准确鉴定无性系茶树品种的遗传差异是对其进行保护与利用的重要前提。实验对金观音同胞及半同胞茶树品种的遗传差异进行了分析,结果表明,参试的31个SSR标记分型结果具有高度的稳定性。共扩增出117个等位位点,单个标记为2.0~8.0个,平均3.77个。基因型数为2.0~11.0个,平均5.16个。基因多样性指数范围为0.15~0.80,平均0.54。基因杂合度范围为0.17~0.94,平均0.61。引物多态信息含量范围为0.14~0.77,平均0.48。引物鉴别力范围为0.07~0.73,平均0.29。参试品种两两之间的遗传距离变化范围为0.10~0.52,平均0.35。遗传多样性大小顺序为:同胞茶树品种半同胞茶树品种非同胞茶树品种。利用系统发育树可将参试茶树品种分为5类,与茶树品种的叶色、制茶特征分类结果基本一致。任意两个品种同时在6个核心引物处(基因座)的基因型存在相同的可能性很低,为3.85×10-5,这组核心引物具有较高的鉴别力,可将参试茶树品种完全鉴定。     

20个云南无性系茶树良种的DNA指纹图谱构建

以20个云南无性系茶树良种为材料,选用7对多态性丰富、品种区分率高、易统计的ISSR引物对茶树良种进行分析。结果显示,7对ISSR引物共扩增出110条带,其中多态带93个,多态条带比例为84.54%,多态信息量平均为0.417,品种相似性系数在0.574~0.854之间,其中引物UBC835,ISSR2不仅多态性丰富,且单个引物就可区分所有品种,是最有效的核心引物;7对核心引物两两组合的效率分析表明,UBC835/UBC811、ISSR2/UBC835和UBC835/ISSR3是高效引物组合,可以完全有效区分所有品种,且品种相似性系数较低;同时使用15个地方品种验证3个高效引物组合,结果表明,UBC835/ISSR2是最佳引物组合,不仅能有效区分所有云南无性系茶树良种,而且能将云南无性系良种与15个地方品种最有效地区分开。使用品种的国家地区代码、育种单位英文缩写、核心引物名称和分子数据组成云南无性系茶树良种的DNA指纹图谱,不仅包含了品种的重要信息,而且其中的分子数据可用作茶树品种的真伪鉴定和遗传关系分析,为茶树品种的知识产权保护提供有效的科学依据。     

茶树PVP申请品种的SSR分子标记鉴定和系谱关系分析

利用30对SSR引物,对26个植物新品种保护(PVP)申请茶树品种及其13个近似品种与亲本进行了分子鉴定和系谱关系分析,探讨SSR分子标记在茶树新品种保护工作和DUS测试中的应用。研究结果显示,30对SSR引物共检测到131个等位基因,每对引物检测的等位基因数为3~7个,平均4.4个。平均Shannon信息指数(I)和多态信息含量(PIC)分别为1.04和0.51。39个参试品种的遗传距离在0.03~0.70之间。在遗传距离为0.15时,可将39个品种划分为7类,其中地理来源一致或遗传背景相似的材料基本上聚为一类。30对引物的品种鉴定能力差异较大,每对引物能鉴定的品种数为3~16个。通过4对核心引物的组合可以鉴定全部39个参试品种,并依此构建了SSR指纹图谱。     

茶树多态性SSR分子标记引物筛选

本实验采用国家鉴定茶树品种丹桂自然杂交F1代12个新品(株)系DNA为模板,对60对茶树SSR分子标记引物进行筛选,其中12对引物PCR产物电泳结果较为理想,条带清晰、多态性丰富。其他48对引物没有多态性,或者条带模糊无法统计,或者扩增不出任何条带。从已筛选出的多态性引物中随机挑选2对引物D02、D08,对丹桂自然杂交FI代59个新品(株)系做PCR扩增,电泳检测能获得条带清晰、多态性丰富的胶图,说明筛选获得的12对多态性SSR引物可用于遗传多样性或亲缘关系等分子生物学实验。     

基于SSR标记的白化和黄化茶树品种遗传多样性分析及指纹图谱构建

利用62对SSR引物对16个白化、黄化茶树品种资源的遗传多样性进行了分析,初步明确了不同白化、黄化品种的遗传结构,以及SSR标记在白化、黄化品种鉴定上的适用性,为此类茶树品种资源的鉴定评价提供了理论依据。经过对引物筛选和扩增条带的分析,结果显示：具有多态性的55对引物中,共检测出169个等位基因,每对引物检测出的等位基因数为2~5个,平均为3.07个;多态信息含量（PIC）和Shannon信息指数（I）的平均值分别是0.40和0.79;169个等位基因出现频率在3.12%~96.88%之间;16个参试品种的遗传距离在0.086~0.532,品种间遗传结构差异明显;当D≈0.18时,可将16个品种划分为3类,其中大部分亲缘关系相近或地理位置一致的品种聚为一类。此外,笔者根据不同引物的等位基因带型构建了16个白化和黄化茶树品种的分子指纹图谱,并筛选出3对核心引物（TM156、TM508、MSG0380）用于不同白化、黄化茶树品种的鉴定。     

利用SSR荧光标记毛细管电泳法检测蝴蝶兰组培突变体

以8份蝴蝶兰种质资源为材料,使用SSR标记进行蝴蝶兰种质资源和突变体的鉴定。从25对SSR荧光标记引物中筛选出10对扩增效果理想的SSR荧光标记引物,鉴定4个不同品种的蝴蝶兰及其相应的突变体。10对SSR引物中有9对引物在这8个种质中能扩增出多态性条带,共扩增出38个等位基因,利用其中3对引物SSR3+SSR8+SSR9的组合即可将4个品种及其突变体全部区分开,说明SSR荧光标记毛细管电泳法检测蝴蝶兰突变体高效可行。     

利用SSR构建甜菜品种的分子身份证

为了实现快速鉴定甜菜品种真实性以及纯度的目的,本研究利用SSR分子标记技术对国内已登记的部分甜菜品种进行了指纹图谱构建。利用17对带型清晰、重复性好、多态性高、易于识别的引物作为核心引物对39份甜菜品种的基因组DNA进行扩增。结果表明,只需利用以下5对核心引物:LNX38、LNX95、SB06、SSD6和SB13,便可完全鉴别出39个甜菜品种。利用SSR引物构建甜菜品种的分子身份证,真正达到了快速、高效地鉴定品种纯度以及真实性的目的,也更有效地维护了甜菜品种市场的秩序,并保护了育种家的利益。     

湖南省主要茶树品种分子指纹图谱的构建

建立茶树品种分子指纹图谱对茶树资源鉴别、品种权益保护、苗木纯度检测等具有重要意义。采用17个SSR标记对湖南省主要茶树品种尝试构建了分子指纹图谱,提出了构建茶树分子身份证的方法模式。17对SSR引物共检测出41个等位位点,每个引物检测到的等位位点变化范围为2~3个,平均2.4个。根据茶树SSR标记带型特点,将扩增得到的1、0数据进行了基因型转换,分别用1、2、3、4……N来代表不同的基因型,构建了一套湖南省主要茶树品种的分子指纹图谱,使每个品种都获得了一个17位数的指纹图谱号码,进而可将参试品种完全区分开。同时,对参试品种进行了特异性指数分析,品种特异指数介于65.4~113.7之间,平均80.1,表明品种间的特异性差异较大。     

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。     

利用分子标记鉴定四川省马铃薯品种

以15个马铃薯育成品种和引进品种为材料,采用微卫星分子标记技术鉴定供试马铃薯品种。研究检测了4个SSR位点在15份马铃薯育成品种(系)中的多态性。在15份马铃薯品种(系)中,共检测到等位基因26个,每对引物检测到的等位基因个数最少为5个,最多为10个,平均6.5个。PIC(Polymorphism information content)值最高为0.9288;最低为0.8597,平均PIC值为0.8857。仅利用少数几对高PIC值的SSR引物,即能将全部供试品种(系)区分,因此,SSR技术有利于高效准确的鉴定马铃薯品种。     

茶树多酚氧化酶基因的PCR-RFLP多态性分析

采用PCR-RFLP技术,检测茶树多酚氧化酶(PPO)基因中4个限制性核酸内切酶酶切位点在不同品种中的多态性,以研究其与品种适制性及遗传背景的关系。遗传参数分析表明:4个位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),HpaⅡ酶切位点(引物L7/L8扩增区段)呈现高度多态,BsuRⅠ酶切位点呈现中度多态,这2个酶切位点在不同品种中的基因型分布与品种的遗传背景有直接的关联,可作为遗传标记应用于茶树品种遗传亲源关系分析与亲子鉴定。HpaⅡ酶切位点在引物L7/L8扩增区段存在丰富的多态性,且与品种适制性具有明显关联,适制红茶的品种多为AA基因型,此位点能被HpaⅡ内切酶完全酶切;适制绿茶与乌龙茶的品种多为BB型或AB型,此位点不能被酶切或不能完全被酶切,该HpaⅡ酶切位点可作为茶树品种适制性早期鉴定的遗传标记。对引物L7/L8扩增区域的HpaⅡ酶切位点在祁门4号×潮安大乌叶F1代群体进行分型检测的结果表明,该位点在F1代的分离符合孟德尔遗传规律(x2=0.23)。     

11个芒果品种SSR指纹图谱的构建与品种鉴别

以11个有一定代表性的芒果品种为试材,从16对SSR引物中筛选14对多态性引物构建11个品种的指纹图谱.结果共检测出61个片段,其中多态性片段56个,每对引物可以检测到2～10个数目不等的片段,平均为4.4个,片段大小介于100～540 bp之间.11个芒果品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种的特定图谱,单一多态性引物能将11个芒果品种区分为2～5个类型.平均为3.3个类型.14对多态性引物中不同的4对核心引物指纹图谱可以将11个品种区分开.     

43份茶树品种资源遗传多样性的SSR研究

采用SSR分子标记技术对43个茶树品种(系)进行了遗传多态性分析。用37对可扩增引物对43个茶树品种(系)扩增,经8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,其中有34对引物产生多态性,不同引物扩增带数分布在1～11条之间,扩增片段大小介于150～350bp。应用DPS软件,进行遗传距离和相似性系数计算,43份材料遗传距离的变化范围在0.059～0.820之间,说明供试茶树资源间的遗传变异十分宽广。根据UPGMA法构建聚类树状图,在平均遗传距离水平上,可将43份材料划分为7个类群。     

火龙果主要商业品种SSR指纹图谱构建和遗传多样性分析

为了准确鉴定火龙果主要商业品种和评估其遗传多样性,本研究利用20对火龙果SSR核心引物对58个火龙果品种进行遗传多样性分析,采用毛细管电泳技术进行多态性位点检测,共检测到116个多态位点,平均每个位点等位基因数（Na）为5.8个,有效等位基因数（Ne）为2.0519,观测杂合度（Ho）为0.3318,期望杂合度（He）为0.4603,多态性信息含量指数（PIC）为0.417。基于遗传相似系数聚类结果,将火龙果主要商业品种分为3大类群。依据20对SSR引物在58个品种中扩增的特异带型组合,选取其中9对引物采用引物-带型组合法构建了58个火龙果品种的指纹图谱,品种鉴定的置信概率几乎为100%。研究结果可为火龙果种质分类、品种鉴定和品种权保护提供重要的理论依据与技术支撑。     

茶树叶绿体基因组SNP分子标记的初步研究

传统的叶绿体基因分子标记在茶组植物分类系统研究中的应用价值相对有限,为了筛选可用于茶树鉴别与母系溯源的SNP（单核苷酸多态性）位点组合,将18个已报道的茶组植物叶绿体全基因组序列进行比对,通过设计通用引物,在169个茶树品种/品系中进行候选分子标记扩增与一代测序分析,筛选出16对引物,共含25个SNP位点可用于茶树品种母系溯源与鉴别分析。另外,将SNP位点组成的DNA指纹图谱结合茶树品种资源基本信息进行数字编码,最终形成由30位数字组成的茶树品种资源分子身份证,并构建相应的条形码和二维码用于品种识别。本研究数据为茶树品种的母本溯源与鉴别提供新的思路。     

利用SSR荧光标记构建37个中国橡胶树栽培品种指纹图谱

以37个橡胶树栽培品种为材料,利用SSR荧光标记技术进行DNA指纹图谱的构建和遗传关系分析,构建我国橡胶树栽培品种的SSR指纹图谱。共计筛选和确定出34对SSR引物作为构建橡胶树品种DNA指纹图谱库的核心引物,其中30对SSR引物可用于品种鉴定,4对SSR引物可作为备选引物用于后续新选育品种的鉴定。筛选和确定出的核心SSR引物表现出较高的多态性信息含量（PIC值）,其中PIC值高于0.5的引物高达97%,PIC值大于0.7的引物多达12对,PIC值大于0.8的引物有2对。引物rbm28的多态性最高,可作为最佳引物用于鉴定中国橡胶树主栽品系的遗传多样性,其他4条引物HESR025、HESR163、H-084、H-122同时具备较高的杂合率和多态性,可考虑作为备选引物。34对核心SSR引物在37个橡胶树品种中共检测到161个等位变异,平均每对引物检测到5.4个等位基因,平均PIC值为0.65,表现出高度多态性。利用30对核心SSR引物对37份橡胶树品种进行扩增,得到相关品种的准确SSR位点信息,获得包含37个橡胶树品种的标准DNA指纹图谱库,其中33个橡胶树品种均具有唯一的DNA特征指纹,可作为各品种特定的图谱,为橡胶树品种鉴定和育种实践提供依据。