基于COS Marker分析柑橘属及其近缘、远缘属植物的遗传与进化

【目的】研究柑橘属及其近缘、远缘属种质资源的遗传多样性及亲缘关系,为柑橘类果树的遗传和进化关系提供新的视点,也为遗传育种以及种质资源深入的收集、保护及评价利用提供新工具和参考。【方法】下载Phytozome网站公布的全部克里迈丁Conserved ortholog sequences,并在NCBI中与测序甜橙序列比对,获得具有Gap的序列,从中设计60对COS引物,筛选并利用多态性标记对柑橘属及其近缘、远缘属植物进行扩增检测,通过Structure、Power Marker和Gen Al Ex等软件进行数据分析。【结果】从设计引物中筛选出谱带清晰、稳定性好、具有多态性且分布在柑橘不同连锁群的引物25对,对45份柑橘属及其近缘、远缘属种质资源进行扩增检测,共得到584条谱带,平均每对引物约为23.36条;基因多样性为0.26—0.88,平均0.49;PIC为0.26—0.87,平均0.48。群体遗传结构分析显示,在K=9时,群体结构图清晰地揭示了柑橘属及其近、远缘属植物间的遗传组成关系,可区分为宽皮柑橘类群、柚类群、枸橼类群、大翼橙类群、金柑类群、枳及澳沙檬澳圆檬类群、花椒类群、黄皮酒饼簕九里香类群以及印度野橘和莽山野柑杂合类群,类群关系与聚类分析结果总体比较一致。UPGMA聚类分析显示,COS Marker能够明确地区分柑橘属及其近缘、远缘属种质资源,柑橘属在较高分类层次与金柑属、枳属、澳沙檬属、澳圆檬属、花椒属以及黄皮、酒饼簕、九里香等近、远缘植物分离;在柑橘属内,枸橼和大翼橙类首先聚类,然后与宽皮柑橘、柚类等其他柑橘属植物聚类;宽皮柑橘类群里,道县野橘、岑溪酸橘等半野生宽皮柑橘与椪柑等栽培宽皮柑橘可以明确区分,而莽山野柑和印度野橘不在本类群。【结论】根据甜橙和克里迈丁基因测序信息设计的COS引物,在柑橘近缘、远缘属植物中均能获得有效扩增,能够有效区分柑橘属及其近缘、远缘属种质资源;莽山野柑和印度野橘的遗传组成表现杂合,聚类分析中与宽皮柑橘距离比较远,可能并非宽皮橘类群最原始类型。     

江西柑橘地方品种资源及野生近缘种SSR分子标记

利用SSR分子标记方法研究了63个江西柑橘地方品种资源及野生近缘种的遗传多样性,用30对SSR引物,检测到374条等位基因,平均每对引物检测到等位基因3～28个,平均12．47个,平均信息量为0．805。用UPGMA方法可将63个试材划分为8个类群．聚类结果可以推断出崇义野生橘可能是江西柑橘的始祖,井冈野生橙可能是橘类和橙类的杂交种。     

猕猴桃属植物通用型SSR分子标记引物的筛选及应用

【目的】基于猕猴桃全基因组数据,开发、筛选一批多态性高、通用性强的SSR引物,为猕猴桃属种质资源遗传多样性分析、品种鉴定等奠定基础。【方法】基于‘红阳’猕猴桃全基因组序列,设计并合成435对SSR引物,采用荧光标记毛细管电泳进行等位变异检测。首先,采用遗传差异较大的5份猕猴桃种质资源对引物进行有效性筛选;其次,选择9个物种或杂交组合的16份猕猴桃种质资源开展引物复筛;最后,利用所选引物对国家猕猴桃种质资源圃内猕猴桃属51个类型共225份种质资源进行基因分型及亲缘聚类分析。【结果】从435对引物中初筛到216对有效性引物,经复筛确定分布于29条染色体上的67对引物为最终核心引物。67对引物在16份种质中共得到842个等位变异,每个位点检测到等位变异6—18个,平均等位基因数（Na）为12.57个;有效等位基因数（Ne）为3.27(A-Geo-149)—13.84(A-Geo-407)个,平均为8.18个;观测杂合度（Ho）为0.60(A-Geo-073)—0.93(A-Geo-158),平均为0.77;期望杂合度（He）为0.72(A-Geo-149)—0.92(A-Geo-101、A-...     

利用SSR和SRAP技术分析广西柑橘种质遗传多样性

利用SSR和SRAP 2种分子标记技术对11份广西野生柑橘种质、13份广西地方品种和10份对照品种,共计34份柑橘类材料进行遗传多样性分析,结果表明:选用22对SSR和11对SRAP引物组合进行PCR扩增,依次获得221和215条多态性条带,平均每对引物获得10.1和19.5条多态性条带;SSR聚类图显示34份柑橘种质两两之间的遗传相似系数为0.78~0.96,SRAP聚类显示遗传相似系数为0.60~0.92;2种分子标记基本上能有效地区分宽皮柑橘类、枸橼类、柚类、大翼橙类、宜昌橙类和马蜂柑;同时,广西地区宽皮柑橘类与道县野橘、皱皮柑类与元橘、印度野橘与枸橼类的尤力克柠檬、大种橙与大翼橙类和阳朔金柑、柚类与大翼橙类亲缘关系紧密。     

六倍体小麦（AABBDD）及其近缘种属野生二粒小麦和粗山羊草叶绿体SSR遗传差异研究

 【目的】系统分析不同小麦种的细胞质基因组遗传差异，用以发掘和利用新的小麦种质资源。【方法】采用24个叶绿体基因组微卫星分子标记，对普通小麦（Triticum aestivum L.）、斯卑尔脱小麦（Triticum spelta L.）、密穗小麦（Triticum compactum Host.）和中国特有小麦（新疆稻麦T. petropavlavskyi、西藏半野生小麦T. tibetanum和云南铁壳麦T. yunnanense）等不同类型六倍体小麦（AABBDD）叶绿体基因组的遗传多样性进行比较分析。【结果】与普通小麦相比，斯卑尔脱小麦和西藏半野生小麦等群体内的叶绿体遗传变异更丰富，可以作为普通小麦新的细胞质遗传变异来源；与粗山羊草相比，野生二粒小麦与六倍体小麦间存在更近的亲缘关系，这与前人关于二粒小麦是六倍体细胞质供体的研究结果相印证；研究还发现，新疆稻麦与普通小麦在叶绿体基因组上具有很近的亲缘关系，为新疆稻麦是由波兰小麦与普通小麦杂交再由普通小麦回交后产生的假说提供了分子水平上的证据。【结论】斯卑尔脱小麦和西藏半野生小麦等群体内的叶绿体遗传变异比普通小麦更丰富；野生二粒小麦与六倍体小麦以及新疆稻麦与普通小麦之间具有很近的亲缘关系，为不同小麦种的遗传差异提供依据。     

利用RAPD推测宝山香柚与其他柑橘属品种间的亲缘关系

香柚(香橼)(Citrus aurantium L.)(当地农民称谓)是上海市宝山区长兴岛和横沙岛上一种属柑橘类(芸香科，柑橘属)的优良树种，适宜作行道果树、公园装饰树种、城市小区绿化或生态林优势种群。其园艺性状优势：(1)树干挺拔，四季翠绿，易与其他树种混种，形成森林生态系统；(2)每年五一节前后是盛花季节，满树白花，香气怡人，树叶散发的气     

花椒cpSSR标记开发及在种间、种内的通用性分析

叶绿体基因组为母系遗传,保守性高,因此叶绿体基因组中的简单序列重复（SSR）标记可在更高分类水平上进行种质资源鉴定和群体遗传结构分析。利用TRF软件和SSR Hunter软件相结合对花椒Zanthoxylum bungeanum叶绿体基因组中的SSR位点进行筛选。结果显示:花椒叶绿体基因组中共有144个SSR位点,位点间的平均分布距离为1 100.00 bp。基于检测软件设置参数,SSR重复类型主要集中在一、三核苷酸重复,二者占SSR位点总数的91.67%。此外,随机设计合成30对SSR引物对10份花椒种质、5份竹叶花椒Zanthoxylum armatum种质和1份日本花椒Zanthoxylum piperitum种质进行PCR扩增检测,共筛选出10对多态性引物,其中单核苷酸重复位点的多态性高于多核苷酸重复位点。本研究开发的叶绿体SSR标记可有效区分花椒、竹叶花椒和日本花椒,但在花椒种内并未检测出多态性。表明花椒叶绿体基因组的SSR标记可用于花椒属Zanthoxylum不同种间的遗传多样性分析。     

芒属植物叶绿体InDel标记的开发与应用

研究利用芒属植物(芒02381和荻04005)叶绿体全基因组测序的结果,开发12对InDel标记。采用正交设计法优化cpInDelPCR体系,得到模板DNA、dNTPs、Mg2+、引物、TaqDNA聚合酶5个关键因素在体系中的最佳组合。12对InDel标记对43份芒属和2份甘蔗材料进行扩增,共扩增出538条条带,其中3对引物扩增出13条多态性条带,占总数的2.4%。将所有位点读带转化为数值矩阵并用UPGMA法聚类,在遗传相似系数1.4的水平上,和南荻聚为一类,而芒和与五节芒、双药芒、红山茅、尼泊尔芒、甘蔗聚为一类,4个具有杂交种特征的材料单独聚为一类。试验开发的芒属植物cpInDel标记可用于芒与荻的区分,指导芒属植物的杂交育种。     

基于柑橘及其近缘属植物DNA条形码的叶绿体编码序列筛选

 【目的】通过对柑橘及其近缘属植物叶绿体4种编码序列的测定分析,获得能进行DNA条形编码的特征序列,为进一步研究叶绿体非编码区序列奠定基础。【方法】对柑橘及其近缘属植物59份样品进行matK、rpoB、rpoC1、rbcL测序,序列比对与人工校正,计算属间、种间、种内的遗传距离,比较序列间的差异,建立系统发育树。【结果】4种序列中,matK序列在属间、种间差异最大,与其它序列相比具有显著性差异,rbcL序列次之,而rpoB、rpoC1序列两者间没有显著性差异。【结论】matK序列是柑橘及其近缘属植物DNA条形码的未来研究中一个重要的候选片段。     

柑橘体细胞胞质遗传及叶绿体SSR引物开发

以38个组合的柑橘体细胞杂种(或胞质杂种)为试验材料,综合应用RFLP、CAPS和cpSSR分子标记技术,对这些杂种的线粒体和叶绿体遗传组成进行了分析;同时对试验技术体系进行了完善与拓展,开发了柑橘叶绿体SSR标记;并对柑橘愈伤组织长期继代保存过程中胞质基因组遗传变异进行了分析,主要结果如下:     

利用RAPD标记分析青麻种质资源的遗传多样性

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)分子标记技术对来自全国各地的48份青麻种质资源的遗传多样性进行了检测.结果表明,青麻具有丰富的遗传多样性,在48份青麻种质资源中.17条RAPD引物扩增出191条带,多态性条带比率(PPB)为87.43%,扩增产物片段大小在0.I-3.0kb之间.     

Assessment of the Genetic Relationship and Diversity of Mango and Its Relatives by cplSSR Marker

Chloroplast inter-simple sequence repeat markers in mango were developed and used to analyze the genetic relationship and diversity of mango and its relatives. Thirty-six mango cultivars （Mangifera indica L.） and its relative species collected from the fruit germplasm collection in the Guangxi Academy of Agricultural Sciences, China, were examined by ISSR-PCR with chloroplast DNA （cpDNA）. Eight better primers for chloroplast DNA that provided reproducible, polymorphic DNA amplification patterns were screened from 50 ISSR primers and used for UPGMA analysis. According to the band patterns with 8 primers for chloroplast DNA, all cultivars tested were distinguished from each other and these showed ample genetic diversity; the average percentage of polymorphism was 77.2%. The 36 samples could be clustered into four groups by UPGMA analysis at the coefficient 0.74. The results indicated that the cplSSR marker was a new powerful tool for the identification of mango cultivars or its relative species, and their genetic relationship analysis and diversity evaluation.     

101份贵州玉米地方种质的SSR遗传多样性分析

为了分析101份贵州玉米地方种质的遗传多样性及其之间的遗传关系,利用微卫星分子标记(SSR)技术,从220对SSR引物中筛选出23对差异比较明显的SSR引物进行PCR扩增,共检测出252个等位基因变异,变幅为7～21个,平均为11个。每个位点的多态性信息量(PIC值)分布范围为0.753～0.945,平均为0.857。遗传相异系数变幅在0.722～0.905之间,平均值为0.812。以遗传相异系数0.80为界进行聚类分析,可将材料划分为5个大群,其中来自册亨县的大黄早单独划分在第一类群,与其他4个类群的遗传距离较远。利用SSR进行玉米亲缘关系分析,为贵州地方种质资源系统研究和今后玉米育种提供了理论依据。     

用SSR分子标记解析大豆品种绥农14与系谱亲本间的遗传关系

 【目的】绥农14是目前中国推广面积最大的大豆品种,该品种由17个亲本经5次杂交而成,其中包括5个祖先亲本和2个国外种质。对绥农14系谱亲本的遗传关系进行深入研究,为大豆育种的亲本选择提供理论依据。【方法】用分布于大豆基因组的550个SSR位点结合系谱分析的方法研究绥农14系谱亲本间的遗传关系。【结果】利用Treecon（Neighbour-joining方法）对绥农14系谱亲本进行聚类,发现绥农14系谱亲本随培育时期不同而聚在不同类别,与亲本来源及组合方式存在一定的关系。分析绥农14系谱中遗传物质的传递,发现在12.97%的位点上子代拥有与父母本均不相同的等位变异,品种育成年代越早这种现象越明显。47.72%的位点能够追溯到亲本来源,除绥农14接受父母本遗传物质相当外,其它4个品种均有偏亲现象,来自父本的遗传物质多于母本。经过5代的遗传重组,绥农14的遗传物质与祖先亲本相比已发生了很大的改变。【结论】绥农14及其系谱亲本的遗传关系反映了品种更新换代的特征及组合方式的变化,研究表明SSR不仅能用来分析系谱亲本间的遗传关系也可以有效地用来分析遗传物质在系谱中的传递。     

SSR标记揭示的云南省、贵州省糯玉米与普通玉米种质资源的遗传差异

以贵州和云南的9个糯玉米地方品种和5个普通玉米地方品种为材料,用79对SSR引物共检测出330个等位变异,平均每个位点上的等位基因变异为4 18个,聚类分析结果表明在分子水平上糯玉米的确与普通玉米存在较大遗传差异,这种差异不仅仅表现在wax基因及其相关位点,而且遍布整个基因组。     

枳壳道地产区主流品种遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对江西、湖南、四川3个枳壳道地产区的主流品种进行遗传多样性分析,为筛选优良品种提供参考。15个引物共扩增114个位点,其中多态性位点108个,多态位点百分率为94.73%;观测等位基因数(Na)1.9467,有效等位基因数(Ne)1.5740;Ne i’s基因多样性(He)33.15%;Shannon’s信息指数(I)0.490 7;UPGMA聚类分析可将所有样品分为4类。枳壳具有较高的遗传多样性,其遗传变异主要存在于不同的品种间;聚类结果与传统的外观形态鉴别分类具有一致性;在进行优良品种选育时,应加强不同品种之间的基因交流,以提高种质的质量。