基于SSR标记的雪茄烟种质资源指纹图谱库的构建及遗传多样性分析

为从分子水平研究我国雪茄烟种质资源的遗传多样性差异并建立雪茄烟品种的DNA指纹图谱数据库,本研究利用43对多态性好的SSR引物对220份雪茄烟种质进行遗传多样性分析,筛选出14对核心引物对雪茄烟种质进行指纹图谱的构建。结果表明,43对SSR引物在220份雪茄烟种质材料中共扩增出243个等位基因,平均每个标记5.65个,变幅为2~13,每个位点的多态性信息量(polymorphism information content,PIC)变化为0.2078~0.9087,平均为0.6360。有效等位基因数(number of effective alleles,N_e)范围为1.3081~11.7876,平均有效等位基因数为3.9077;观测杂合度(observed heterozygosity,H_o)变化范围为0.0828~0.7639,平均为0.3191;预期杂合度(expected heterozygosity,H_e)的变化范围为0.2361~0.9172,平均为0.6809;种群平均Shannon遗传多样性指数(Shannon genetic diversity index,I)为1.3756,遗传距离在0.0233~0.9286之间,平均遗传距离0.6816。聚类分析表明,在遗传距离为0.74处,可将供试雪茄烟资源分为3个类群。Structure群体遗传结构分析和主成分分析将所有的供试材料划分为2个类群。根据引物的分析和表型鉴定结果,确定良种、辅善和满耳朵,山东大叶和牡丹江05-1,Florida513和CA0701为异名同种,一个品种保留一份种质,剩余216份不同种质。从43对SSR引物中筛选出14对可区分所有供试材料的SSR引物作为核心引物构建了216个雪茄烟品种的指纹图谱。我国雪茄烟种质资源具有较高水平的遗传多样性,本研究构建的雪茄烟种质资源SSR指纹图谱库及遗传分析的结果在分子水平上为筛选、鉴定优质雪茄烟种质资源、挖掘重要基因以及拓宽雪茄烟遗传育种基础等工作提供科学依据。     

西瓜核心种质遗传多样性分析及指纹图谱构建

深入了解西瓜核心种质资源的群体结构及遗传多样性,可以准确指导亲本间杂交组合的有效配置,避免具有相似遗传背景材料的组合,以便提高育种效率。据此,本研究通过采用45对具有多态性的SSR标记对不同来源的78份西瓜核心种质进行了多元统计分析。结果表明,45个SSR标记共检测出175个位点,其中具有多态性位点数为165个,多态性比率达95.41%,且每对引物平均检测到等位基因位点3.67个,PIC大小范围在0.049~0.781之间,平均值为0.415,其有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(He)、观测杂合度(Ho)、多样性指数(I)及Nei's基因多样性指数(H)在该群体水平上分别为2.258、0.479、0.521、0.850和0.476,同时筛选出了28对多态性高、带型稳定、易于统计的核心引物,构建了78份西瓜核心种质的SSR指纹图谱。群体结构分析表明,78份西瓜核心种质资源划分为2大类群和4个亚群,其中来自不同地域的美国材料和日本材料分别独立趋于2大类群中,而中国种质材料普遍交叉分布于2大类群中,且各亚群之间存在着明显的基因交流,分子方差分析表明种质间遗传多样性主要存在于品种间和居群间。     

利用 SNP 标记划分玉米地方种质杂种优势类群

利用 1021 个 SNP 标记对 20 份参照物和 100 份地方种质资源的基因型进行分析,结果表明,1021 个 SNP 标记在供试材料中的平均多态性信息含量（PIC）为 0.295,杂合率在 0~29.3% 之间,平均杂合率为 2.5% ;缺失率在 0~19.4% 之间,平均缺失率为 1.7%。120 份地方种质间遗传距离变化范围为 0.453~0.653。根据遗传距离信息,通过 NJ 聚类分析,将供试的 120份地方种质划分为 7 个杂种优势群,划群结果和系谱来源具有较好的一致性,100 份河南地方种质全部聚为一类,被划分为黄源群,表明来自河南的地方种质遗传背景相同,亲缘关系较近,纯合度较高。其中遗传距离最小的 2 个地方种质资源是短腿玉米和黄马牙,纯合度较高,遗传关系最近,遗传距离为 0.010。研究结果可作为杂优模式的选择依据。     

利用荧光SSR和MFLP标记技术分析烟草核心种质的遗传多样性

了解烟草种质材料的遗传多样性,可为其有效利用与保护提供依据。据此,本研究采用荧光SSR和荧光MFLP技术,对来源于12个不同国家和地区94份烟草核心种质材料进行遗传多样性分析。结果显示,17对SSR和52对MFLP引物组合分别检测出34个和136个具多态性的等位变异位点,平均每对SSR和MFLP引物分别为2个和2.61个。SSR标记的多态性信息量(PIC)变幅为0.126 4~0.466 2,平均为0.281 1;MFLP标记的PIC值在0.119 5~0.803 4之间,平均为0.462 4。遗传多样性分析表明,94份烟草核心种质材料间的遗传距离在0.095 2~0.902 6之间,平均为0.453 9;遗传相似系数在0.444 4~0.905 5之间,平均为0.664 8。UPGMA聚类分析和主坐标分析均将94份材料分为6大类,且两种方法能相互对应、补充和验证。此外,依据12个不同地区烟草种质材料间的遗传一致度,可将其聚类为4个大组,其中第IV大组可以分为4个亚组。本研究结果表明94份烟草核心种质的遗传多样性较丰富,合理地利用这些种质材料,将有利于拓宽中国烟草品种的遗传基础。     

基于SSR标记的芋头种质资源遗传多样性分析及抗疫病鉴定

为了了解不同来源芋头种质资源的遗传多样性及其对疫病的抗性,本研究从100对SSR引物中筛选出21对多态丰富的SSR引物,并将其用于109份芋头资源的遗传多样性分析,同时采用人工接种芋头疫霉菌的方法对这些资源进性行了抗性评价。结果表明,21对SSR引物在109份芋头资源中共扩增出71个等位基因,变幅在2～4个,平均有效等位基因数3.38;观测杂合度(Ho)变化范围为0.0481～0.8900,平均为0.3483;预期杂合度(He)的变化范围为0.0841～0.6709,平均为0.3794;种群平均Shannon遗传多样性指数为0.6733;遗传距离在0～1之间,平均遗传距离为0.6014。在分支距离为0.49处,可将供试芋头资源分为3个类群。60%以上的抗性资源集中于Ⅰ和Ⅱ类群。本研究可为筛选、鉴定优良芋头种质资源及遗传育种工作提供科学依据。     

沙柳不同产地间遗传多样性的SSR分析

分析沙柳种质资源的遗传多样性和遗传分化,为资源的有效利用、新基因的挖掘和新品种选育提供参考。应用SSR分子标记分析8个产地330份沙柳样本的遗传多样性。从45对SSR引物中筛选出19对多态性引物,共扩增出74条带,其中63条具有多态性,每对引物检测到等位位点数为2~11,平均多态性位点为3.89,平均有效等位基因数(NE)为1.8171,平均期望杂合度(He)为0.4079,平均观测杂合度(Ho)为0.3798,平均Shannon信息指数(I)为0.6447。利用POPGENE软件对SSR扩增结果分析表明,8个产地间的遗传相似度在0.9437~0.9908。UPGMA聚类分析表明,8个产地划分成3类;遗传分化程度和产地间的距离呈正相关。     

基于SSR分子标记的龙眼种质资源遗传多样性分析及其指纹图谱构建

旨在为龙眼资源的分子鉴定和变异分析提供技术支持。以85份龙眼种资资源为试材,利用荧光标记的毛细管电泳技术对龙眼资源进行SSR检测、群体多样性和指纹图谱分析。7对SSR引物检测到29个等位基因,每对引物的等位基因数在3～7之间,平均为4.14个。有效等位基因数(Ne)范围在1.52～3.133之间,平均2.175,有效等位基因所占比例为52.49%。群体平均Shannon遗传多样性指数(I)为0.877;观测杂合度(Ho)的变化范围为0.341～0.782,平均值为0.51,期望杂合度(He)的变化范围为0.342～0.681,平均值为0.514,He的平均值大于0.5。85份龙眼资源遗传距离范围为0.00～0.635,平均为0.299。85份龙眼资源指纹图谱的构建,为生产上同名异物或同物异名的乱象鉴定提供了有效手段。     

基于SSR标记的葡萄品种鉴别和指纹图谱构建

本研究基于SSR标记技术,对山西省农业科学院果树研究所自育葡萄品种及其亲本进行分子鉴别,并建立其对应的指纹图谱。供试材料为山西省农业科学院果树研究所9个自育葡萄品种及其7个亲本,采用国际通用的SSR荧光标记引物进行扩增,毛细管电泳进行基因分型,品种鉴别及构建指纹图谱。从44对SSR引物中筛选出15对特异性引物用于随后的SSR扩增,共扩增出56条条带,其中多态性条带51条,多态性百分率为94.4%。SSR扩增结果分析表明,16份葡萄种质遗传距离的变异范围为0.068 7~0.919 1。UPGMA聚类分析表明,15对SSR标记不仅可用于不同亲本、不同种群、不同亚属间的亲缘关系鉴定,更可用于相同亲本近缘姊妹系品种及其亲本间的鉴别。该SSR指纹图谱的建立,可为中国葡萄品种的种质资源数据库的完善,近缘品种鉴别以及品种保护提供参考依据。     

利用SSR标记分析24份玉米种质亲缘关系

利用SSR标记研究了从非洲收集的24份玉米种质的遗传多样性及类群划分。用25对扩增带型稳定的引物,从供试材料中共检测出153个等位基因变异,每对引物检测出0~17个等位基因,平均6.12个。24份供试种质的遗传相似系数变化范围在0.44~1之间,平均为0.69。按UPGMA方法进行聚类分析,可将其分为4大类群,其中7号可能属于新的杂优类群。     

绿豆SSR标记的开发及遗传多样性分析

SSR标记以其数量丰富、多态性好、共显性遗传等优点在基础研究和育种工作中发挥了重要作用,但目前绿豆基因组中的SSR标记依然较少。本研究将磁珠富集法和测序技术相结合高通量检测绿豆基因组SSR位点,鉴定出3,275,355个SSR位点,开发了2742个SSR标记。选取其中157个SSR进行PCR验证,发现有90个(57.33%)标记在10份材料中表现出多态性。挑选40个条带清晰、多态性高、染色体上均匀分布的标记对90份绿豆资源进行遗传多样性分析,单个位点检测到的等位变异数为2~8个,平均为3.0个,有效等位基因数为1.31~4.21个,平均为2.16。Nei’s基因多样性指数在0.23~0.76之间,平均为0.51。多态性信息含量为0.22~0.72,平均为0.43。聚类分析将90份材料分为2个类群,包含4个组。第I组主要由北方资源组成,第Ⅱ组种质来源较为分散,第Ⅲ组主要由山东的资源构成,第Ⅳ组包含多数河北的种质资源。本研究开发的多态性SSR标记不仅可以用于绿豆种质资源的遗传多样性分析,也将在高密度遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助育种中发挥重要作用。     

陕西省野生大豆种质资源的SSR遗传多样性研究

为了研究陕西地区野生大豆的遗传多样性特点,利用SSR分子标记分析了陕西省6个野生大豆(Glycine soja)天然种群和1个栽培大豆(Glycine max)种群的遗传结构与遗传多样性。结果显示：13个位点共检测出113个等位基因,平均每个位点的等位基因数(A)为8.69个,等位基因数目范围为4~13个,有效等位基因数(N_e)范围为2.135(Satt590)~9.385 (Satt487),平均有效等因基因数为5.623;观察杂合度(H_o)变化范围为0.033~0.121,平均为0.080;预期杂合度(H_e)的变化范围为0.312~0.658,平均为0.482;种群平均Shannon遗传多样性指数(I)为0.657;野生大豆种群基因多样度比率(F_ST)为0.465。该研究显示,陕西省野生大豆具有较高水平的遗传多样性,野生大豆的遗传多样性普遍高于栽培大豆;随着海拔的不断升高,野生大豆遗传多样性变低;陕西中部、南部的野生大豆种质资源丰富、种群具有较高的遗传多样性,推测该区域为陕西省野生大豆的遗传多样性中心。     

供试品种的遗传多样性与籼型水稻优良恢复系回交导入改良

选取53个SSR标记,分析了55份参试水稻种质的遗传多样性和亲缘关系,以期为选配组合与改良亲本提供参考.本试验共检测到267个等位变异,平均每个位点等位变异数为5.04个,变化范围为4～7个;53个SSR标记的多样性指数(PIC)平均为0.624,变化范围是0.287～0.786.55份不同材料大体上可分为籼稻和粳稻两大类,各品种间遗传距离在0.588～0.996之间.明恢86与53份供体亲本间的相似性系数为0.655～0.850,蜀恢527与53份供体亲本间的相似性系数为0.640～0.873.试验结果表明检测SSR多态性是研究水稻品种之间遗传差异的高效、准确的手段之一,为高代回交导入群体的有利基因发掘和利用提供了有益的参考.     

优良品系中品03-5373系谱的遗传解析及抗大豆胞囊线虫病相关标记鉴定

中品03-5373是高抗大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN) 3号生理小种的优良大豆新种质,可追溯到10个祖先亲本,其中包括灰皮支黑豆、Peking和PI437654等国内外SCN主要抗源。本研究利用152个SSR标记对中品03-5373及其亲本进行鉴定,共发现等位变异437个,每个标记的等位变异范围为2~5个,平均为2.9个。亲缘关系分析表明11份材料间的遗传一致度变化范围为0.2430~0.8224,平均为0.458,4个SSR标记(Satt152、Satt179、Barcsoyssr_18_107和Satt196)形成的单倍型可以将11份材料区别开来。系谱追踪阐明了育种对基因组组成变化的作用,发现中品03-5373亲本中以灰皮支黑豆贡献的等位变异最多(39个),PI437654次之(6个)。通过系谱追踪筛选到与SCN 3抗性相关的候选标记20个,为进一步克隆抗病基因和选择有效的标记组合进行分子育种提供了依据。     

枣与酸枣的SSR遗传多样性研究

为了探讨枣与酸枣资源的遗传多样性以及两者的亲缘关系,采用7对SSR引物,对16份枣品种(系)和17份酸枣的遗传多样性进行分析。结果表明:16份枣样品共扩增出56个等位基因,有效等位基因数(Ne)为3.798~10.000,平均为6.953,Shannon's信息指数(I)为1.984,期望杂合度(He)为0.837;17份酸枣样品扩增后共检测出73个等位基因,等位基因的有效数目(Ne)为3.273~11.840,平均为7.398,Shannon's信息指数(I)为2.105,期望杂合度(He)为0.843;枣和酸枣的遗传多样性都很丰富,酸枣的遗传多样性水平高于枣;Gen Al Ex分析得出,枣和酸枣居群种间遗传分化系数(Fst)为0.055,居群种间基因流(Nm)平均值为4.295,说明居群间基因交流比较频繁。NTSYSpc聚类分析表明,SSR分子标记可以将枣和酸枣划分为枣类、酸枣类和过渡类3个类群。     

不结球白菜形态性状及SSR遗传多样性关联分析

分析不结球白菜遗传多样性,筛选与形态性状相关联且具有多态性的标记位点,为不结球白菜的分子辅助育种选择、种质资源的利用和新品种选育提供依据。本研究以类型差异大、有南方特色的54份种质资源为材料,对其6个质量性状和5个数量性状进行3次田间调查,从40对引物中筛选出25对SSR引物进行遗传多样性分析,结合形态性状对54份不结球白菜种质资源进行统计分析。结果表明:6个质量性状间具有丰富的多样性,5个数量性状间有显著的差异性,其中SA变异系数最大,FC与L、W和SA呈显著正相关;25对SSR引物共检测到72个多态性位点,平均每对SSR引物产生2.88个多态性位点,PIC平均值为0.3831,说明不结球白菜SSR具有丰富的遗传多样性;54份不结球白菜的遗传相似系数变化范围为0.492~0.963,平均为0.742,在遗传距离0.6处可将供试材料划分为3个类群;通过关联分析发现5个与数量性状关联的标记位点,各标记的表型变异解释率在0.4657~0.6329,平均为0.5393。本试验获得的5个标记位点可为不结球白菜分子标记育种提供依据。     

向日葵品种SSR荧光指纹图谱的构建及遗传关系分析

本研究以2001年至2015年间审定的16个向日葵主要品种为材料,利用22对SSR荧光标记结合毛细管电泳检测法进行了DNA指纹图谱的构建和遗传关系分析。22对SSR引物共检测出48个多态性片段,大小在100~341 bp之间。每个SSR位点变异范围为2~4个等位基因,平均检测到多态性位点2.18个。多态性信息指数的变化幅度为0.706~0.924,平均值为0.887。对48个等位基因片段大小进行数据记录,建立了各品种特定的SSR指纹图谱。其中的一个引物组合ORS338/ORS229/ORS230/ORS959/ORS316可区分所有的供试材料,为品种鉴别提供依据。聚类分析中,16个向日葵品种的遗传相似系数在0.500 0~0.958 3之间,平均为0.668 1,表明这16个向日葵品种的遗传多样性不够丰富。此工作的开展满足了目前日益增长的品种鉴定的需要,为今后采用SSR荧光标记检测技术进行向日葵品种资源的指纹图谱构建及遗传关系分析提供了依据。     

黑龙江省主栽水稻品种的遗传多样性分析

选用分布于水稻12条染色体上的42对SSR引物,对80份黑龙江省主栽水稻品种进行SSR遗传多样性分析。结果表明,42对SSR标记共检测到139个等位基因,每个位点2~8个,平均3.31个。遗传相似系数(GS)的变化范围为0.564~0.984,平均0.753。根据供试品种的遗传相似系数,按UPGMA法进行聚类分析,在遗传相似系数0.5处可聚为6个类群,利用42对SSR标记能将80份供试品种完全区分开。通过SSR标记的遗传多样性分析的结果表明,黑龙江省水稻种质资源的亲缘关系较近、遗传基础狭窄,大部分供试品种具有相似的遗传背景。     

SSR荧光标记在80份荷花品种指纹图谱构建中的应用

本研究利用毛细管电泳技术对筛选出的8对SSR荧光引物进行检测,构建了80个荷花品种的指纹图谱。8对引物共检测到52个多态位点,多态位点数平均为6.5;多态性信息含量PIC值变化范围为0.41~0.81,平均为0.62。利用其中5对引物SSR022、SSR035、SSR468、SSR87和CL06可区分供试的80个荷花品种。利用获得的SSR指纹图谱数据,对80份荷花品种进行聚类分析,结果表明,在遗传相似系数0.435处供试荷花材料可分为7大类群。本研究利用SSR荧光标记技术,获得了供试荷花材料的指纹图谱,进一步分析了品种间亲缘关系的远近,可为荷花种质资源的分类及鉴别提供依据。     

小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性分析

为了解不同小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性,利用SSR分子标记分析了44份CIMMYT春小麦和45份国内主栽小麦种质资源的遗传变异。结果表明,小麦单株产量、株高和穗粒数的变异系数分别为36.7%、16.4%和15.6%,说明国内外种质材料在表型上存在较大差异。利用20对分子标记对89份小麦种质资源进行了多态性检测,结果显示,共检测到162个等位变异,每对引物检测到等位变异数目为6~9个,平均每对SSR标记能够检测到8.1个变异,其中Xgwm314的多态性最丰富;SSR标记的多态性信息含量（PIC）介于0.0223~0.8177,平均值为0.5109;平均每位点的有效等位基因数的变异范围为0.2984~8.7818,Xgwm165的多态性最丰富,平均值为1.2215;Shannon’s信息指数的变异范围为0.1114~0.3162,平均值为0.2307。聚类分析结果显示,89份小麦种质资源分为2大类群,第一类有25份,该类群株高较低,第二类有64份,国外材料大多集中在这一类中。本研究表明,44份CIMMYT春小麦及45份国内主栽小麦种质资源遗传相似性较大,地域性分布特征显著,聚类结果反映出小麦品种（系）多样性水平复杂,可为小麦新品种选育提供优异的亲本材料。     

基于菊芋转录组的SSR分子标记开发及鉴定

利用菊芋(Helianthus tuberosus L.)转录组测序获得的63 089条Unigene(45.71 Mb)进行SSR查找分析,共检测出6 635个SSR位点,包含于5 452条Unigene中,出现频率为10.52%,SSR位点发生频率为8.64%,其中SSR位点的主要类型为二核苷酸重复,占总SSR的45.24%,其次为三核苷酸重复。SSR位点中共包含180种重复基序,其中出现频率较高的基序主要有AG/CT、ACC/GGT、ATC/ATG、AAG/CTT。设计36对多态性SSR引物组合进行扩增和多态性评价,其中,20对引物存在多态性差异,占55.56%。利用20对引物对18个菊芋资源样品进行多样性分析,分析表明,有效等位基因(Ne)在SSR位点上变化幅度较小;Shannon指数平均值为0.622;期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)平均值分别为0.434和0.447。系统进化树显示,菊芋资源可从块茎表皮颜色上分为白皮和红皮2大类。此外,从地域来源上进行聚类,能将18份菊芋种质资源聚为5类。以上分析表明,菊芋转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,利用获得的SSR标记可为菊芋及其近缘种的遗传图谱构建、遗传多样性分析、基因组比较研究等提供丰富可靠的标记选择。