Genetic divergence in two tropical maize composites after four cycles of reciprocal recurrent selection

Two tropical maize composites were subjected to four cycles of reciprocal recurrent selection to develop divergent inbred lines with good combining ability. This study was conducted to examine the extent of genetic diversity, changes in allele composition and genetic structure, of 100 randomly selected S₁ lines each from the original (C₀) and advanced (C₄) selection cycles of TZL COMP3 and TZL COMP4, genotyped using single nucleotide polymorphism (SNP) markers. Results revealed that the proportion of alleles at both low and high frequencies decreased from C₀ to C₄, whereas those at intermediate frequencies increased at C₄ in the two composites. More unique and other alleles were lost at C₄ in TZL COMP3 relative to those in TZL COMP4. The changes in different measures of genetic diversity were either small or negligible with selection in the two composites. The proportion of markers departing from Hardy–Weinberg equilibrium (HWE) decreased with selection, whereas the total number of pairs of markers in linkage disequilibrium increased with selection in the two composites. Examination of changes in population structures using a model‐based approach as well as cluster and multivariate analyses found a high degree of concordance in stratifying the 400 S₁ lines into four non‐overlapping groups corresponding to the two selection cycles each within the reciprocal composites. The observed molecular‐based divergence between cycles within the same composite and the clear differentiation between the complementary composites highlight the importance of reciprocal recurrent selection for preserving genetic diversity for long‐term selection. This increases the potential of the advanced selection cycles to sustain genetic gain in productivity of hybrids adapted to the savannas in West and Central Africa.     

喀斯特山区2个鲫鱼群体基于转铁蛋白的遗传多样性研究

为了解喀斯特山区2个不同鲫鱼群体在蛋白质水平的遗传多样性及其遗传差异,运用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对喀斯特山区2个群体鲫鱼的血清转铁蛋白电泳表型及多样性进行研究。结果表明:群体克隆多样性指数表现为草海鲫鱼(0.32)﹥红鲫(0.25,对照)﹥普安鲫鱼(0.13);3个鲫鱼群体的13个克隆由9个不同的等位基因产生,等位基因的频率分别为Tf~a0.144 9、Tf~b0.202 9、Tf~c0.036 2、Tf~d0.058 0、Tf~e0.007 2、Tf~f0.239 1、Tf~g0.014 5、Tf~h0.275 4、Tf~i0.029 0;普安鲫鱼与草海鲫鱼和红鲫无共享的基因型;普安鲫鱼与草海鲫鱼之间的遗传相似性指数较高(0.714 3),遗传距离较小(0.285 7)。总体来看,草海鲫鱼的克隆多样性水平较高,其转铁蛋白多样性程度较普安鲫鱼丰富;2个群体之间存在较近的亲缘关系,未达到遗传距离种的分化标准。     

不同沙丘下梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤特征的差异性研究

为探明沙漠建群种植物个体周围土壤养分和盐分空间分布及成因,对艾比湖湖区边缘三种类型沙丘下梭梭主根周围土壤含水量,电导率,全量养分和速效养分的变化进行了研究。结果表明:1固定性沙丘在表层(0~10 cm)处土壤含水量最小,流动性沙丘和半固定性沙丘在浅层(10~20 cm)处最小,以距离主根面3m处表现最为显著(P0.05)。2流动性沙丘和半固定性沙丘土壤有机质和全氮的结构性和空间自相关性均较弱,固定性沙丘养分(全量养分、速效养分)的结构性则较好。3三种沙丘土壤养分的空间分布不均,主要以条状和斑块状分布,整体上呈现出一定的集聚趋势,其中流动性沙丘和固定性沙丘集聚范围在0~2 m圈层,但纵向集聚范围中,流动性沙丘以浅层(10~20 cm),固定性沙丘以较深层(20~40cm)出现集聚,形成"肥岛"。4流动性沙丘土壤电导率对沙丘的影响较其他各特征因子占主导地位,半固定性沙丘和固定性沙丘养分因子占主导地位。     

基于全基因序列的中国北方3省(区)马铃薯Y病毒遗传多样性分析

本研究以马铃薯Y病毒(PVY)全基因组为基础,分析吉林、黑龙江和内蒙古3省(区)PVY群体遗传多样性和群体分化,并评估突变、重组、选择等遗传力所起的作用。根据已报道的PVY全基因序列保守区设计4对引物,采用片段重叠法对来自内蒙古和吉林的24个PVY分离物全基因序列进行测定,并联合NCBI中已登录的9个黑龙江分离物全基因组序列进行遗传多样性参数评估、群体分化检验和分子变异等分析。结果显示,我国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,其中内蒙古和黑龙江PVY群体遗传多样性高于吉林群体,并且3个群体之间呈现一定程度的遗传分化。分子变异分析发现在PVY基因组中存在1 786个变异位点,表明我国北方3省(区)PVY群体变异程度较高,并且这种高变异度有85.54%来自各个马铃薯种植区内PVY个体的遗传变异。重组分析和系统发育分析发现,我国北方3省(区)PVY群体中重组株系占比高达90.3%,并具有明显的株系多样性,表明PVY重组株系已成为我国北方3省(区)马铃薯种植区的流行株系。选择压力分析显示,使用FEL和IFEL法分别检测出501个和315个净化压力选择位点,这表明3省(区)PVY群体受净化选择压力为主。以上结果表明,中国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,突变、重组和自然选择都对遗传多样性和群体分化存在一定影响。     

人工合成小麦紫色胚芽鞘的遗传定位分析

为探明小麦花青素色素沉积的关键位点,以167份重组自交系群体为材料,利用已构建的高密度遗传图谱对来源于硬粒小麦(AABB)和节节麦亚种tauschii(DD)杂交后所得的人工合成小麦SHW-L1中控制紫色胚芽鞘的基因进行遗传定位。同时利用目标性状关联遗传区段对SHW-L1及其亲本进行基因型鉴定。结果表明:目标性状在重组自交系群体中表现为单基因遗传,且被定位于7D染色体,其关联遗传区段在异源六倍化过程中有遗传位点缺失。     

水、旱条件下小麦苗期部分农艺性状的遗传分析

为研究水分胁迫对小麦幼苗部分农艺性状的影响,分析这些性状与干旱胁迫的关系。以‘青麦6号’和‘烟农24’杂交形成的F2:3群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型对其进行遗传分析。水、旱2种条件下,根长和根鲜重均为1对加性-显性效应主基因模型;茎鲜重、茎干重、根干重、根茎鲜重比和根茎干重比的最适遗传模型不同。干旱胁迫条件下,茎鲜重主基因遗传率为37%,茎干重、根长、根鲜重、根干重、根茎鲜重比及根茎干重比主基因遗传率分别是51%、81%、74%、56%、50%、68%。茎鲜重、茎干重、根干重等性状,尽管检测到主基因,但在水旱条件下遗传模型不同,可进一步研究其遗传规律。     

不同来源花生品种的ISSR分析及亲缘关系研究

利用13对ISSR引物对28个栽培种花生品种进行PCR扩增,研究这些品种的DNA多态性及其亲缘关系。结果表明,有7对引物检测到明显的多态性,从28个花生品种中扩增出90条带,其中多态性带达到79条,多态性比率为87.8%,平均每个引物可扩增出12.86条带,11.29条为多态性条带。品种间的遗传相似系数值在0.411~0.800之间,平均为0.620。在UPGMA聚类分析简单匹配系数值为0.57处,可把28个花生品种分成3个品种群。由此表明,这些不同来源的花生品种具有较高的DNA多态性,亲缘关系不同。     

文冠果实时荧光定量PCR内参基因的筛选

为筛选适用于文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)性别分化过程研究和不同器官的内参基因,本研究以文冠果性别分化关键期的顶芽和侧芽、根、茎、叶、种仁、雌能花和雄能花为材料,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)鉴定7个候选内参基因(Actin,UBQ,EF-1α,TUB,eIF-4α,18S rRNA和GAPDH)在各样品中的表达量,并评价7个基因的表达稳定性。结果表明,7个候选内参基因在不同样品中的表达量存在明显差异,各基因在雌能花中的表达均显著高于其他材料,在雄能花中的表达处于较低水平;适用于文冠果性别分化过程的最优内参基因为UBQ和eIF-4α,适用于不同器官的最优内参基因为EF-1α和GAPDH。研究结果将对今后进行文冠果性别分化过程研究和不同器官中的基因表达分析提供参考。     

新疆与美国早实核桃(Juglans regia L.)品种生长结实与成花特性比较

以引进的美国核桃品种‘维纳’、‘艾米格’和新疆本地品种‘温185’和‘新新2号’为试材,研究分析不同品种的植物学和生物学特性、花芽分化过程以及相关成花基因的表达。结果显示:4个品种在树体生长、枝芽发育特性、物侯期以及成花率和坐果率方面没有明显差异。在结果枝同一坐果部位形成双果、三果或以上的能力‘新新2号’明显强于‘维纳’,但‘新新2号’的果实大小和单果重都低于‘维纳’,而‘维纳’平均结果母枝上形成侧花芽的数量和坐果率高于‘新新2号’。从萌芽到开花结束直至当年侧芽发育过程中‘维纳’混合芽中的JrFT和JrLFY基因表达也高于‘新新2号’,而同时期的JrFLC基因表达则相对较低,说明‘维纳’在花芽分化和花器官形成过程中通过高表达JrFT和JrLFY基因,低表达JrFLC基因促进结果母枝上形成大量侧花芽,并利用大量侧花芽抽生结果枝坐果,形成较大的果实,使得最终产量并不低于同一个坐果部位大量着生2个或多个果实的‘新新2号’品种。