金柑种质的特异性SSR标记筛选及亲缘关系分析

为筛选金柑属植物的特异性SSR标记，解决金柑属植物的同物异名或同名异物问题。本研究选取金柑及其近缘属种质38份，通过23对引物扩增得到265有效性条带，多态性条带250条，多态性比率为92.99%，扩增得到的片段在100～1 200 bp之间不等；SSR标记筛选得到47个特异性标记，不同种质之间的特异标记数量差别较大，最多的公孙桔达到7个特异性标记，柑橘属及枳属种质均可被标记，而无特异性标记的11份种质均为金柑属；聚类分析发现，金柑属与柑橘属、枳属的遗传相似系数均在0.70以上，这表明金柑属与枳属、柑橘属均有很近的亲缘关系。在相似系数为0.902处，未找到特异性标记的11份金柑属种质聚在一起，这也表明金柑属各品种亲缘关系及近，存在同物异名或同名异物。     

基于AFLP和SSR分子标记的苹果属植物亲缘关系研究

研究比较AFLP与SSR 2种分子标记技术在苹果亲缘关系上的准确性。应用AFLP、SSR、AFLP与SSR结合这3种方法,对41份苹果属内种质资源类型进行亲缘关系分析。从64对AFLP引物中筛选出7对多态性较好的引物,7对引物平均多态率为86.72%。从40对SSR引物中筛选出7对多态性较好的引物,多态率均为100.00%。UPGMA聚类结果显示,3种方法分别将41份供试材料分为6大类群,大部分种质的分类结果与传统的分类方法一致。通过聚类分析也明确了部分新发现类型的分类地位归属,合理解释了新类型的起源,也通过分析比较了3种方法的准确性,认为AFLP的聚类结果更符合传统分类及田间形态,为苹果属植物种质资源的分类方法提供了分子生物学依据。     

32个甜菜品种指纹图谱构建与遗传多样性分析

为了对国外引进的甜菜品种进行鉴别以及分析不同甜菜品种之间的亲缘关系,利用SSR标记构建了32份引进甜菜品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。从101对SSR引物中筛选出了21对谱带清晰、易于识别的引物,这21对引物共检测出127个等位位点,其中多态性位点为107个,多态性比率为83.6%,每对SSR引物扩增出的等位位点数为2~11个,平均每对引物扩增出6.1个基因型,扩增的条带大小在90~500 bp之间。利用3对引物SB04,S6和S7的引物组合构建的指纹图谱就能够区分32个品种。聚类分析结果表明,在遗传距离0.17处,所有的供试品种被分为3类,从分子水平上说明甜菜品种之间的遗传基础比较狭窄。聚类分析结果与甜菜品种的来源具有很好的一致性,基本上是同一公司或者同一国别的品种被聚在了一起。     

崇明岛地方菜用大豆指纹图谱构建及遗传多样性分析

利用大豆的13对核心SSR引物,对来自上海市崇明岛的61份菜用大豆品种(系)的基因组DNA进行PCR扩增。结果表明,有7对引物在61份菜用大豆之间具有稳定的多态性。一共有31个等位基因被这7对多态性引物检测到,每对引物检测到的等位基因为3～7个,其平均变异数为4.43个。利用这7对SSR引物对61份菜用大豆品种(系)进行遗传相似性分析,构建了每份品种(系)的遗传图谱。根据非加权类平均法进行聚类分析,61份菜用大豆品种(系)间遗传相似系数为0.57～1.0,以相似系数0.79为划分标准,可将其分为9个类别。并根据其主要植物学特性和籽粒特征,将这61份菜用大豆也分为9大类型,但是基于农艺性状和SSR多态性所分类群间存在较大的差异。本研究在一定程度上反映了崇明岛的菜用大豆品种资源之间的亲缘关系,为充分利用崇明岛菜用大豆地方品种资源、拓宽育种遗传基础提供了理论依据。     

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。     

21种不同类型葡萄种质资源遗传多样性的SSR分析

本研究通过SSR标记解析不同类型葡萄种质遗传多样性差异和亲缘关系,为资源分类与品种鉴定提供理论依据。利用15对SSR引物对21种不同类型葡萄种质进行PCR扩增,对扩增情况、遗传距离与亲缘关系等进行分析。15对SSR引物共扩增出等位基因位点91个,其中多态性位点89个,多态性比率高达97.8%,其中13对引物扩增多态性百分率达到100%。21份供试材料间遗传相似系数变化范围在0.45~0.91之间,并在遗传相似系数0.62处被分为2个类群。研究表明SSR标记从分子水平上解析了不同类型葡萄种质的遗传差异性,揭示了材料间亲缘关系,为育种研究提供了一定参考依据。     

15份葡萄种质遗传多样性的SSR分析

本研究利用SSR标记对15份葡萄种质进行了遗传多样性分析。从30对SSR引物中筛选出11对多态性引物,共扩增出107条带。每对引物可检测到等位位点数为4～22,多态率为75%～100%。根据SSR扩增结果,利用NTSYSpc2.10e软件进行Jaccard相似性系数分析,15份葡萄种质的遗传相似系数在0.20～0.98,平均遗传相似系数为0.398。UPGMA聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.29处,15份葡萄材料可分为2大类群。第一类包含7份山葡萄资源,2个山欧杂交品种,第二类包含3个欧亚种品种、2个欧美杂种品种和1个美洲杂种品种。由此可见,山葡萄与欧亚种、美洲杂种的亲缘关系较远,欧亚种与美洲种之间亲缘关系较近。此外,引物Vmc9a2.1、VMC4F3、VMC4A1、Scu14vv分别在欧亚种‘无核白’、‘山葡萄雄株’(雄1-2,雄1-3)、山葡萄‘左山二’、山葡萄‘双丰’扩增出一条特性条带,这为利用SSR标记鉴定葡萄品种或品系提供了基础数据。     

利用SSR标记构建‘新石K28’的指纹图谱及遗传多样性分析

为鉴定新疆陆地棉品种‘新石K28’，区别与‘新石K28’具有相近遗传背景的材料，保证品种真实性。本研究采用分子标记技术，利用筛选出的30对核心引物对‘新石K28’及亲本材料以及新疆42份陆地棉品种材料进行SSR标记检测，构建‘新石K’系列品种的DNA指纹图谱与QR二维码信息。结果表明，筛选出30对有多态性的SSR引物，共扩增出96个等位点，每对引物可扩增出2～7个位点，平均3.2个等位位点。聚类分析表明，选择在Jaccard系数为0.71水平上，42份棉花材料可聚为四类，棉花材料之间的遗传差异较小、亲缘关系较近。筛选得到的30对SSR核心引物为‘新石K28’的真实性鉴定提供了技术支撑，为该品种登记和植物新品种保护申请提供参考。     

芒果EST-SSR位点分析及引物开发

本研究通过芒果转录组数据开发EST-SSR标记,以期为芒果的分子辅助育种和不同品种的资源鉴定提供有效的检测手段。利用MISA软件分析芒果叶片和果实两个组织转录组结果中得到的SSR信息,经PCR验证扩增产物,分析不同品种间的亲缘关系。对芒果组装的99 328个Unigene中,其中含有SSR的序列Unigene数目为4 877个,发生频率,即含SSR的Unigene数目/总Unigene数目(4 877/99 328)是4.91%。芒果转录组中查到SSR位点6 405个。从中随机筛选31对引物,经PCR扩增后进行6%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,并选出8对引物扩增具有多态性。利用DPS数据处理软件对得到的条带数据化并进行非加权组平均法UPGMA聚类分析,构建系统发生树得到8个芒果品种间的遗传距离和亲缘关系。芒果转录组测序EST-SSR分析能够为开发EST-SSR标记提供理论依据,此标记可为芒果遗传多样性分析、遗传亲缘关系及图谱构建提供研究基础。     

3个大豆品种及其骨干亲本的亲缘关系和指纹图谱分析

为了研究江苏淮北地区大豆推广品种及其骨干亲本的亲缘关系和指纹图谱,以3个淮豆系列品种及其8份骨干亲本品种为试验材料,利用CTAB法提取基因组DNA,采用SSR分子标记对11份大豆品种进行亲缘关系和指纹图谱分析。结果显示：利用筛选出的46对SSR引物在11个大豆品种中共检测出125个等位变异,每对引物可检测到2~5个等位变异。使用非加权类平均法进行聚类分析,大部分供试材料间的遗传变异较小,遗传相似系数为0.5781~0.9609。SSR标记遗传距离为0.0391~0.4219,平均0.2773。从上述引物中选取5个核心引物构建的指纹图谱能够鉴别3个淮豆系列品种。上述结果不仅用于品种鉴定及其知识产权保护,还为有效选配亲本拓宽遗传基础提供了理论基础和技术支持。     

甜菜全基因组SSR引物的筛选与评价

旨在筛选出适合于甜菜分子生物学实验的SSR核心引物,为后续构建甜菜指纹图谱及遗传多样性分析奠定重要基础。本文利用4种不同的甜菜种质资源和4个不同的甜菜品种,对基于甜菜全基因组编码区序列设计的247对SSR引物进行了初步筛选。结果表明,247对引物中绝大多数引物没有多态性或者多态性不好,只有27对引物具有较高的多态性,这27对引物总共扩增出103条带,其中多态性条带95条,多态性比率为90.43%。这些引物多态性信息量(PIC)范围为0.549~0.983,平均每一对引物的PIC值为0.841。试验结果表明虽然经过了电子PCR的筛选,想要找到合适的甜菜SSR引物依然比较困难,说明甜菜的遗传基础比较狭窄。这27对SSR引物适用于甜菜分子标记,为甜菜品种标准化鉴定体系的大规模构建和应用奠定了重要基础。     

豇豆种质资源遗传多样性和亲缘关系的SRAP和SSR分析

为从分子水平上揭示豇豆种质资源间的亲缘关系,为其种质资源搜集、鉴定、利用和遗传改良提供一定的理论基础,利用SRAP和SSR分子标记对41份来自中国和马来西亚的豇豆种质资源进行遗传多样性研究。从65对SRAP引物和10对SSR引物中分别筛选获得稳定清晰且多态性强的31对SRAP引物和5对SSR引物,对41份栽培豇豆资源的DNA进行SRAP-PCR和SSR-PCR扩增。2种PCR扩增共获230条扩增条带,其中SRAP检测到196条扩增条带,平均每对引物扩增等位基因数为6.3条,多态性片段为161条,多态性比例为82.14%;SSR检测到34条带,平均每对引物扩增等位基因数6.8条,多肽性片段为25条,多态性比例为73.53%,表明本研究搜集的豇豆种质间的遗传多样性比较丰富。基于SRAP和SSR标记的结果,利用UPGMA构建了41份豇豆资源的聚类树状图,其遗传相似系数为0.1667~0.9516,大多在0.674以上。结果表明,SRAP和SSR分子标记能有效地将41份豇豆资源分开,且部分种质间的遗传距离较远,这为豇豆资源的开发利用及新品种的选育提供科学依据。

     

豇豆种质资源遗传多样性和亲缘关系的SRAP和SSR分析

为从分子水平上揭示豇豆种质资源间的亲缘关系,为其种质资源搜集、鉴定、利用和遗传改良提供一定的理论基础,利用SRAP和SSR分子标记对41 份来自中国和马来西亚的豇豆种质资源进行遗传多样性研究。从65 对SRAP引物和10 对SSR引物中分别筛选获得稳定清晰且多态性强的31 对SRAP引物和5 对SSR引物,对41 份栽培豇豆资源的DNA进行SRAP-PCR和SSR-PCR扩增。2 种PCR扩增共获230 条扩增条带,其中SRAP检测到196 条扩增条带,平均每对引物扩增等位基因数为6.3 条,多态性 片段为161 条,多态性比例为82.14%;SSR检测到34 条带,平均每对引物扩增等位基因数6.8 条,多肽性片段为25 条,多态性比例为73.53%,表明本研究搜集的豇豆种质间的遗传多样性比较丰富。基于SRAP 和SSR 标记的结果,利用UPGMA 构建了41 份豇豆资源的聚类树状图,其遗传相似系数为0.1667~0.9516,大多在0.674 以上。结果表明,SRAP和SSR分子标记能有效地将41 份豇豆资源分开,且部分种质间的遗传距离较远,这为豇豆资源的开发利用及新品种的选育提供科学依据。     

利用新开发的SSR标记分析花生栽培种的多态性

采用12份花生栽培种材料,对通过建库、筛库、杂交富集的策略开发设计出来123对SSR引物进行评估,并基于品种间简单匹配系数进行聚类分析。研究表明有44对SSR引物能产生多态性片段,总共获得176条带,其中107条（60.8%）为多态性带。平均每对引物产生4条带,2.43条为多态性带,多态性条带的比率为11.1%~100%,PIC值为0.245~0.886,平均为0.677;根据聚类结果显示,在简单匹配系数值为0.85处,根据SSR带型12个花生品种可分成3个品种群（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。研究结果表明,新开发的44对SSR引物在分析花生栽培种DNA多态性方面非常有用。     

利用SSR标记构建贵州山区玉米杂交种的指纹库

对贵州山区目前在生产上正在使用的西山系列玉米杂交种12份进行了SSR分析。从60对引物中筛选到稳定性好、多态性丰富的8对引物作为核心引物。用这8对引物的指纹组合构建了贵州山区西山系列玉米杂交种的DNA指纹数据库。结果表明,利用SSR技术进行玉米杂交种真实性的鉴定是可行、有效的。     

用于区别不同棉花品种基因组特征的微卫星位点筛选

保守性强、重复性好、多态性高的微卫星位点可被有效用于构建作物DNA条形码。选取目前生产上主要推广种植、代表不同来源系统的12个棉花品种作为微卫星位点筛选材料,参考我室构建的四倍体栽培棉种种间高密度遗传图谱信息,从376对覆盖全基因组的SSR引物中,筛选出51对引物可扩增出带型清晰且多态性高的微卫星位点。这些引物在12个供试品种中共产生155个等位位点,每对引物揭示的等位基因位点在2~7之间,平均值为3.04。参照微卫星位点的染色体定位和多态信息,在每条染色体上选择一个多态性相对高的SSR位点,其相应的26对SSR引物被推荐为构建棉花品种DNA条形码的一套首选引物,并初步应用于12个品种的DNA条形码编制。其余25对引物作为候选引物。使用该套引物扩增出的微卫星位点可用于大量棉花品种DNA条形码构建,为棉花品种真实性和纯度的分子鉴定奠定基础。     

新疆彩色棉23个品种指纹图谱的构建及遗传多样性分析

以新疆截止2012年审定的23份新彩棉品种为材料,利用SSR标记进行DNA指纹图谱的构建和遗传多样性分析。从5000对SSR引物中,挑选出多态性高、稳定性好、均匀分布在棉花26条染色体上的52对引物,在23份新彩棉品种中筛选出核心引物47对,SSR扩增检测到多态性基因型位点数共计162个,每个标记检测到的基因型位点数在2~7之间,平均为3.45个;引物多态信息量(PIC)值介于0.4537~0.8686之间,平均值为0.7096。结果显示:在23份新彩棉品种中,14份品种采用特异或特征引物可以一次性区分开,其余9份品种需要采用引物组合来实现区别该品种与其他品种。最少选用18对特异引物及组合引物就可以完全区分开新彩棉1~23号品种。利用18对SSR标记构建了新彩棉1号至23号品种的指纹图谱。利用NTSYS-pcV2.10软件聚类分析表明:23个新彩棉品种遗传相似系数变化范围是0.3781~0.9298,平均为0.5511,表明新彩棉品种之间存在着丰富的遗传多样性。     

中国88个马铃薯审定品种SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析

为对马铃薯品种鉴别、优良杂交组合选配提供分子水平上的依据,利用SSR标记构建了中国2000-2007年审定的88个马铃薯品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。以138对SSR引物对16份遗传差异较大的马铃薯材料的基因组DNA进行了扩增,筛选出10对多态性高、谱带清晰的引物。利用10对SSR引物对全部供试材料进行扩增及电泳检测,共检测到135个等位位点,其中133个为多态性位点,多态性比率达98.52%。每对SSR引物扩增出的等位位点数7~22个,平均13.5个,多态性信息量变化范围为0.7604~0.9375,平均0.8501。通过对电泳检测结果的统计分析,利用S180、S25、S7、S151、S184及S192等6对引物构建了88份供试材料的SSR指纹图谱。聚类分析表明,在相似系数0.620处,所有供试材料被被聚为一类,在相似系数0.652处,81.8%的材料仍然聚在一起,从分子水平上表明供试材料遗传基础非常狭窄。聚类分析结果与供试材料系谱来源有较好一致性,同一栽培区域育成的品种在不同程度上聚在一类。     

首批海岛棉基因组来源的微卫星标记的分离、评价和定位

海岛棉(Gossypium barbadense)是世界上最重要的栽培棉种之一。海岛棉纤维品质优良,是优质棉的重要产源。为了研究海岛棉的遗传多样性,为海岛棉育种提供参考依据,从海岛棉遗传标准系中分离基因组来源的微卫星标记用于海岛棉遗传评价。采用两种方法分离微卫星标记,一是用ISSR (inter simple sequence repeat) 引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记;二是利用简并引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记。共挑选1 447个克隆,筛选出239个独立克隆。测序后得到214个单一序列,其中包含微卫星并可用于引物设计的序列70个,获得86对引物。86对引物用于扩增56个海岛棉材料和4个陆地棉材料,16对引物没有扩增,43对引物在所有材料中没有多态性;27对引物在海岛棉和陆地棉之间有多态性,19对引物在海岛棉中表现多态性。利用Jaccard相似系数和UPGMA方法进行聚类分析可以明显区分陆地棉和海岛棉,并且将海岛棉分为4类。14对引物在BC₁群体中表现多态性,产生14个位点。9个位点整合到BC₁连锁图的7个染色体上,4个位于A亚基因组,5个位于D亚基因组。海岛棉微卫星标记扩展了棉花微卫星标记,有助于海岛棉遗传多样性的研究,有利于棉花遗传图谱的进一步丰富。     

黄河流域棉花主要品种SSR指纹图谱构建及遗传差异分析

 利用SSR分子标记构建了2009－2010年黄河流域23个主要棉花品种和2010年山东省区试4个品系的分子指纹图谱并进行遗传多样性分析。63对引物在27份供试材料中共扩增到多态性条带254条,平均每对引物4.03条。22对引物在23个品种（系）上具有特征谱带,除鲁棉研21号、鲁棉研36号、鲁436、邯棉559外,均可用1对引物进行鉴定;采用引物组合法只需要5对引物就能将27份供试材料区分开,并利用这5对引物构建了上述品种（系）的数字指纹图谱。遗传多样性分析显示,27个品种（系）间遗传相似系数介于0.5394~0.9685之间,平均为0.6878,并且同一省份所选育的品种（系）大都聚到同一类群,说明黄河流域选育的品种还存在一定的地域局限性。