利用SSR、ISSR和RAPD技术构建苜蓿基因组DNA指纹图谱

在建立可靠的苜蓿基因组DNA提取分离和PCR扩增技术体系的基础上,筛选具有稳定多态性位点的RAPD、SSR和ISSR引物,建立苜蓿基因组DNA的SSR、ISSR和RAPD分子标记技术体系,并利用分子标记检测苜蓿品种(系)的DNA分子标记多态性,构建苜蓿品种的DNA指纹图谱.筛选出36个RAPD引物,8个SSR引物和12个ISSR随机引物,通过PCR扩增在55个国内外苜蓿品种(系)中获得了182个RAPD多态性位点和丰富的SSR和ISSR多态性位点,构建了55个苜蓿品种(系)的SSR、ISSR和RAPD指纹图谱.结果表明,不同苜蓿品种(系)的SSR多态性有较大差异;苜蓿品种ISSR指纹图谱多态性丰富,稳定性比RAPD强;可以通过2～3个引物鉴别我国主要苜蓿品种和引进品种,SSR和ISSR指纹图谱可以更好地用于苜蓿品种鉴定和遗传多样性分析.     

利用SSR标记鉴定家蚕不同系统的品种初探

选择能够区分中国系统和日本系统的分子标记对品种鉴定和杂交率检测具有重要意义。采用了17对微卫星标记(SSR)引物,对7个中系品种、7个日系品种和3个欧系品种及1个中系×日系杂交种进行了多态性分析。筛选出15对具有多态性的SSR引物,其中11对SSR引物在中系品种和日系品种间具有多态性,同时获得2个理想的SSR位点,其组合完全可以对供试的中系品种和日系品种进行鉴定。引物FL1148在中系的7个品种间的条带基本一致,在日系的7个品种间,除保存品种6048外,均具有一致的带型,保存品种6048具有和7个中系品种一致的带型,引物FL1113在6048和7个中系品种间的带型均不相同。引物FL1148和FL1125的PIC值分别为0.654、0.785,说明SSR标记引物FL1125能对家蚕品种进行有效鉴定。     

基于iPBS的巨峰系葡萄品种遗传多样性分析及MCID法快速鉴定

为探讨巨峰系葡萄种质的遗传关系,利用iPBS标记对24个巨峰系葡萄品种进行遗传多样性分析,并应用人工绘制品种鉴别示意图法(%20MCID法)建立品种鉴定图(CID)%20。筛选出13个引物对24个巨峰系葡萄品种进行PCR扩增,共扩增出136条带,其中多态性条带99条,多态性比率为72.79%。各引物观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I)的平均值分别为1.7206、1.2971、0.1874和0.2972。24个巨峰系葡萄品种的遗传相似系数(GS)在0.6618~0.9485之间,变幅为0.2867。上述结果表明：24个巨峰系葡萄品种间的遗传差异较小。利用UPGMA构建24个巨峰系葡萄种质资源的聚类树状图,在遗传相似系数为0.74处可将24个巨峰系葡萄品种分为2组,其中第Ⅰ组有22个品种,均为欧美杂交种;第Ⅱ组有2个品种,分别为山欧杂种和欧亚种。利用5条引物扩增的多态性谱带构建了24个巨峰系葡萄品种的CID图,利用此CID图可以找出区分任意2个品种的引物,为巨峰系葡萄品鉴定提供科学依据。     

利用EST-SSR标记构建中国老芒麦品种DNA指纹图谱及种质遗传多样性

本研究利用EST-SSR分子标记,对国内的52份老芒麦(Elymus sibiricus)材料进行遗传多样性的研究,并构建了7个老芒麦品种及栽培材料的DNA指纹图谱。20对EST-SSR引物共产生204个条带,平均每对引物扩增出10.2条带,176(86.27%)条带为多态性条带,表明供试材料具有较高水平的多态性。同时,引物Elw404和Elw195构建的指纹图谱较为容易地将品种和栽培材料与其他材料区别开。分子方差分析(AMOVA)表明,老芒麦地理区域内(73.94%)的遗传变异远高于地理区域间(26.06%)。结构分析将52份材料分为5组,主成分分析(PCoA)结果与之相似。与品种及栽培材料相比,野生材料具有更高的遗传多样性[多态性条带数(NPB)为174,多态性百分比(PPB)为85.29%,香农多样性信息指数(I)为0.296 6,Nei’s基因多样性(H)为0.179 8,观察等位基因数(Na)为1.852 9],可作为重要的遗传资源用于后续的育种工作。本研究结果表明,EST-SSR分子标记可以有效地评价老芒麦种质遗传多样性及进行品种鉴定。研究结果为制定老芒麦种质原位和非原位保护策略提供参考。     

利用基因组SSR分子标记对老芒麦品种(种质)鉴别和品种纯度鉴定

利用从老芒麦(Elymus sibiricus)自身基因组中开发出来的6对多态性SSR引物,对3个老芒麦牧草品种和7个种质进行分子指纹图谱鉴别研究.结果表明:6对SSR引物在这10个材料中共检测出21个多态性SSR标记片段,每对引物可以检测到2~5个数目不等的片段,平均为3.5个.6对引物中3对核心引物组合可以将这10个材料进行有效鉴别.进一步选用3对引物对2个老芒麦品种进行纯度鉴定,表明SSR标记可以对品种群体中具有变异位点的个体进行有效鉴定,同时揭示野生栽培品种‘同德’老芒麦比育成品种‘多叶'老芒麦具有较高的遗传变异度.     

苜蓿新品系Dy-2006亲缘关系的SSR分析

应用SSR分子标记对苜蓿新品系Dy-2006等6个苜蓿品种(品系)亲缘关系进行了分析.8对SSR引物共扩增出128个位点,106个位点显多态性,多态位点比率82.81%;不同苜蓿品种(品系)SSR多态性百分率存在一定差异,在32.81%～45.31%之间.遗传相似度(F)和遗传距离(D)的变化分别范围在0.9062～0.9689和0.0326～0.0762.聚类分析结果显示,新品系Dy-2006与龙牧801亲缘关系相对较近,与阿尔冈金亲缘关系较远,并与其它供试品种存在一定差异,为一个相对独立的品系.     

不同栽培类型蓝莓遗传多样性的SSR分析

以南方地区的蓝莓品种为主要对象,利用SSR标记分析现有品种种质的遗传多样性。设计合成了56对蓝莓SSR分子标记引物,进行扩增和多态性引物筛选,将多态性好的引物用于66份蓝莓不同类型种质的遗传多样性分析。结果表明,56对引物均能扩增出预期大小条带,其中条带清晰多态性较好的引物为25对,占比引物数的44.64%,多数引物扩增的位点数在5~7个之间。25对引物在66份蓝莓供试种质中检测多态性,共检测到165个等位变异,平均每个位点有6.6个等位变异,PIC值变幅为0.656~0.947,平均值为0.777。多态性最好的引物Vc26可以检测到15个等位基因数目。北方高丛、南方高丛和兔眼类型66份蓝莓种质的遗传相似系数位于0.60~0.96之间,品种间遗传差异较丰富。利用UPGMA聚类将3种类型种质进行分析,发现除了兔眼类型品种‘红粉佳人’外,其余明显分为3个类群,且同一类型的种质基本聚在一起。结合不同类型种质的系谱分析,发现分类与品种种质的遗传成分相似有一定的相关。研究利用SSR分子标记揭示了蓝莓不同类型种质的遗传多样性,对今后杂交育种亲本选择利用有一定借鉴意义。     

基于SSR分子标记的早熟杨梅优株遗传多样性分析

基于SSR分子标记技术探讨22份杨梅早熟优株与35份国内杨梅主栽品种的遗传多样性。结果表明,12对多态性SSR分子标记共扩增获得139个条带,平均每对引物可扩增12个条带,平均每对引物的有效等位基因数为4.3262,Shannon信息指数范围为0.9469-2.1570;使用UPGMA法构建所有试材的系统聚类树,结果共分为3个组及3个亚组,聚类结果与试材地域来源关系密切,而与果实成熟期没有明显的关联。另外,大部分早熟杨梅优株亲缘关系倾向于‘荸荠’和‘硬丝’等早熟品种。     

五节芒表型性状和SSR标记遗传多样性分析

本研究利用25个表型性状和33对SSR标记,对53份五节芒种质资源的遗传多样性进行了评价。表型性状分析结果表明,25个表型性状在不同五节芒种质间表现出较大差异,变异系数的变化范围为6.53%～69.82%,其中整株干重、三级花序数、二级花序数等性状变异较大,是造成表型差异的主要因素。表型聚类将53份供试材料划分为3个类群,大部分材料聚在第Ⅲ类群内,但仍有部分材料独立成群。SSR标记分析结果表明, 26对SSR引物在53份五节芒中表现出多态性,这些多态性引物共产生81条DNA带,其中多态性条带为74条,占91.36%。多态性信息含量(PIC)为0.086～0.374,平均为0.245。53份五节芒遗传相似性系数在0.693 2～0.965 9,平均遗传多样性指数(H)为0.258 7,Shannon信息指数(I)为0.400 4。基于SSR分子标记的聚类分析表明,种质资源与其地理分布并不存在明显的相关性。表型性状和SSR分子标记结果均表明五节芒种质具有丰富的遗传多样性。     

高丹草品种及新品系的SSR分析

为了明确13个蒙农系列高丹草品种及新品系之间在DNA水平上的遗传学差异性,利用SSR分子标记技术进行了比较分析。试验筛选出13个SSR适宜引物,对13份高丹草材料的基因组DNA进行PCR扩增共得到307个位点条带,其中多态性SSR位点条带285个,占92.8%,平均每对引物扩增出多态性条带位点22个,表明材料间遗传差异相对较大。用引物AH46建立了能明确区分13份高丹草材料的SSR指纹图,为高丹草品种和品系鉴定及知识产权保护提供了分子依据。13份蒙农系列高丹草材料的遗传距离(GD)变幅为0.1818～0.9167,平均值为0.6358。以GD值0.62为基准将13份材料分为五类:蒙农1号及新品系10、13和12为第一类;蒙农2号、4号、5号、9号和7号为第二类;蒙农6号和8号为第三类;新品系11和蒙农3号各单独为一类。这为高丹草作为中间材料进一步杂交改良利用提供了依据。     

狗牙根品种(系)表型及分子遗传变异研究

狗牙根系世界著名多年生禾本科暖季型草坪草,广泛用于不同用途草坪建植.本研究对国内审定的5个狗牙根品种,1个新品系及1个国外引进品种进行表型性状和分子遗传的比较研究,以进一步明确我国狗牙根品种资源的利用特性和遗传基础.结果表明,1)供试狗牙根品种(系)'02011'在试验区域的成坪速度为53 d,绿期为269 d,高于国内审定品种;2)反映株高,匍匐茎,旗叶,花序等特性的9个表型性状在品种间差异均达极显著水平(P<0.01);3)各品种(系)在匍匐茎表面颜色,花序抽出度,叶片上表面颜色,生长习性,生殖枝表面花青甙显色,外颖颖壳,颖尖花青甙显色等植物新品种测试性状上表现出不同程度的群体差异;4)SRAP与SSR分子标记各18对引物分别扩增出167和316条谱带,多态性比例分别为87.51%和70.13%,来自相同地域的供试狗牙根品种具有较近的遗传相似度.     

高丹草卫星搭载材料优异种质筛选及SSR分析

为开展优异高丹草(Sorghum bicolor × Sorghum sudanense)种质资源创制,加速高丹草新品种的选育,对卫星搭载"标兵"高丹草材料进行连续4年的形态和农艺性状评价筛选,并进行SSR分子标记的遗传分析。结果表明:从SP₁到SP₄代大部分性状表现出增长趋势,高于对照,在SP₄代筛选的优良性状基本能保持稳定,最终筛选出了9个优良的高丹草株系,具有进一步培育新品种的潜力;试验从30对高粱SSR引物中筛选出10对引物对SP₁~SP₄代中不同变异类型材料进行SSR遗传分析,共扩增出203条带,其中185条为多态性条带,多态性比率为91.1%,表明卫星搭载诱变材料后代具有丰富的遗传多样性,且高粱SSR标记在高丹草中具有很好的通用性;另外聚类分析结果表明同一世代的相同变异类型能聚在一起,不同世代相同变异材料不能完全聚在一起,这可能与其数量性状具有较为复杂的遗传机制以及与其来自相同或相近株系的后代有关。本研究结果将为高丹草优异种质创制和育种提供理论参考。     

青藏高原东南缘老芒麦自然居群遗传多样性的SRAP和SSR分析

基于SRAP和SSR分子标记分析了青藏高原东南缘8个老芒麦自然居群遗传变异及群体遗传结构,获得下述结果:1)16对SRAP引物在90个单株中共扩增出384条可统计条带,其中多态性条带334条,占86.98%;16个SSR位点共检测出等位变异221个,平均每个位点13.8个,其中具有多态性的位点数192个,占86.88%。2)2种分子标记检测到老芒麦居群水平的基因多样性(H_e)分别为0.1092和0.1296,而物种水平的基因多样性达0.2434和0.3732。3)基于2种标记的Nei氏遗传分化指数G_st(0.5525和0.5158)表明老芒麦居群出现了较大程度的遗传分化,居群间的基因流非常有限,分别为0.4050和0.4694,老芒麦的遗传变异主要分布在居群间,居群内变异相对较小,Shannon多样性指数和分子方差变异(AMOVA)分析显示了相似的结果。4)基于聚类分析结果表明各居群间存在较为明显的地理分化,8个居群分化为采集地范围内的南、北和中部3个分支。通过对老芒麦遗传多样性和遗传结构的分析提出了对该物种遗传多样性的保护策略。     

SSR标记与桑树发芽率、节间距性状的相关性研究

利用微卫星(SSR)标记技术寻找与桑树发芽率和节间距性状基因紧密连锁的分子标记,可为高产桑树品种的选育提供分子遗传学方面的依据。用10对SSR引物对172份桑树品种(品系)的基因组DNA进行扩增,结果在获得的67个标记中有66个具有多态性,多态性比率为98.51%。分析供试桑品种(品系)基因组SSR标记与桑树发芽率、节间距性状的关联性发现:SSR标记mulstr4-3、mulstr6-4、mlstr6-6、ss19-1与桑树的发芽率呈显著性相关,相关系数分别为0.209、-0.215、-0.208、0.226;SSR标记mulstr3-3、mulstr4-1、ss04-1、ss04-3、ss18-1与桑树枝条的节间距呈显著性相关,相关系数分别为-0.255、0.424、-0.248、0.216、0.229,其中标记mulstr4-1可能与控制节间距性状的基因相连锁。     

青藏高原老芒麦和垂穗披碱草SSR分子标记鉴别

垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(E.sibiricus)是青藏高原高寒区广泛种植的优质牧草草种,由于生态适应性变异,在对一些野生种质资源鉴定中,二者常易混淆。为了区别鉴定垂穗披碱草和老芒麦,本研究结合细胞学鉴定,利用不同来源的老芒麦和垂穗披碱草种质材料,对源于普通小麦(Triticum aestivum)的42对SSR引物进行筛选。结果表明,筛选出的小麦EST SSR引物Xcwem38c在垂穗披碱草中的多态性标记可以有效区分垂穗披碱草和老芒麦。     

干旱胁迫下老芒麦遗传多样性分析

对干旱胁迫处理的20份不同居群的老芒麦10对多态性引物进行SSR分析,研究干旱胁迫处理对老芒麦遗传多样性的影响。结果显示:10对引物总扩增带数115条,平均每个引物对扩增11.5条,多态性带数为103条,占总条带数的89.57%,每对引物扩增7~15条,平均为10.3条,多态性信息含量(PIC)为0.255~0.473,平均为0.368,SSR标记效率(MI)为3.87;通过POPGENE软件得出供试材料的Nei’s遗传多样性指数(He)为0.332 4,Shannon指数(Ho)为0.492 6。NTSYSpc 2.1软件和POPGENE 32软件聚类结果均表明,胁迫处理材料与同批材料胁迫前的聚类结果差异较大。意味着干旱胁迫处理造成非编码区的微卫星序列的遗传变异和分化,致使其重复次数发生相应改变;而胁迫前后UPGMA聚类都表明产地相同的材料大多聚为一类,但不完全一致,其中,内蒙古的材料胁迫前后差异较大。分析结果表明,供试老芒麦材料间差异明显,遗传多样性丰富,应加快其开发和合理利用。     

长江2号多花黑麦草主要形态性状的回交改良分析

采用回交的方法对长江2号多花黑麦草（Lolium multiflorum‘Changjiang No.2’）的主要形态性状进行改良。结果表明：杂交组合C2,C7及C8的茎粗及节间长表现优于亲本长江2号。经过一轮回交,各回交组合除含有目标性状外,其他性状也发生了不同程度的回复。SSR分析表明,20对SSR引物在7个育种群体中共扩增出217个条带,多态性条带比率为92.2%。SSR分子标记水平上的遗传相似性分析表明,回交组合形态性状上的变化是发生在遗传物质变化上的。这将为长江2号多花黑麦草的进一步改良提供基础信息。     

多花黑麦草品种间杂交F2代分子标记遗传分析

运用序列相关扩增多态性(SRAP)和微卫星标记(SSR)技术对6个多花黑麦草亲本品种及其9个杂交F₂代组合80份材料进行遗传分析。筛选出具有多态性的15对SRAP引物、16对SSR引物,SRAP标记平均每对引物扩增出16.7条带,多态性位点百分率为68.88％。SSR标记平均每对引物扩增出14.75条带,多态性位点百分率为58.05％。通过聚类树状图分析得出结论,杂交F₂代内同一组合基本聚为一类,长江2号×剑宝和长江2号×阿伯德组合除外;父本和母本与其杂交F₂代遗传距离与聚类结果基本一致。同时还发现SRAP标记对杂交F₂代及亲代聚类分析可靠性高于SSR标记。