AFLP初析小豆栽培和野生变种(Vigna angularis var.angularis and var.nipponensis)间演化与地理分布关系

 利用 12对AFLP引物 ,以饭豆标准品系M 0 0作对照 ,对来自中国、日本、韩国、尼泊尔、印度、不丹的 14 6份小豆栽培种 (Vignaangularisvar.angularis)和野生种 (Vignaangularisvar.nipponensis)种质的基因组DNA进行扩增 ,得到 313条多态性带。据AFLP多态性数据绘制的聚类图 ,可区分其中的 14 3份种质 ,表明小豆物种 (Vi gnaangularis)存在足够的遗传多样性 ,可用于资源材料的准确鉴别与分类。鉴于此 ,采用新开发的利用AFLP数据揭示核苷多样性的Innan’s进化树分析方法 ,进一步将 14 6份小豆资源分成 7个明显不同的地理演化群 ,即中国栽培种、日本栽培种、日本综合群 韩国栽培种、中国台湾野生种、中国野生种、尼泊尔 不丹栽培种和喜马拉雅野生种演化群。就上述地理演化群的遗传多样性、地理分布以及野生种与栽培种之间可能的演化关系进行了分析 ,初步认为栽培小豆至少应当有 4个不同类型的野生祖先和 3个不同的地理起源。     

应用RAPD分析小豆种质资源遗传多样性及遗传演化趋势

 用RAPD标记方法对来自中国、日本、韩国、不丹、尼泊尔、越南6国163份小豆种质资源DNA的遗传多样性进行检测。从27个引物共检测到285条带，有261条具多态性（占92.98%），其中野生型多态性带谱占85.82%，栽培型次之为83.52%，半野生型为80.46%，三类型小豆都有其自身特征带；遗传离散度大小顺序是：野生型＞半野生型＞栽培型，其遗传分化系数大小顺序为：野生型＜半野生型＜栽培型；从分化系数差异看，半野生型小豆更接近野生型小豆；从相似系数平均值来看，半野生型小豆材料之间亲缘关系较近，而处在进化两极的野生型材料之间、栽培型材料之间亲缘关系都较远；来自我国西南以及日本南部两地区的小豆材料遗传离散度较大，遗传分化系数、相似系数平均值较低。聚类分析结果表明，163个小豆材料以遗传相似系数0.32为截值，可分为8大类，归类有较明显的地理相关性及遗传类型的趋同性。     

利用AFLP标记鉴定小豆栽培型种质遗传多样性

利用11对AFLP引物,对94份来自我国的小豆栽培型种质基因组DNA进行扩增,得到689条清晰的谱带,其中324(47.0%)条呈多态性,平均每对AFLP引物得到29.5条多态性带;平均遗传距离0.285,变异幅度为0.009～0.836。利用AFLP多态性数据进行NeiandLi遗传相似系数聚类分析,可将94份种质相互区分开,并划分为4个明显不同的组群,表明我国栽培型小豆种质存在较丰富的遗传多样性。4个组群的遗传多样性表现出明显的生育特性和生长习性趋同性,也表现出一定的地域相关性。     

栽培小豆种质资源遗传多样性SSR标记分析

利用7对SSR引物对来自中国、日本、韩国、不丹、越南等5国的104份栽培小豆种质资源基因组DNA进行扩增分析。共获得了44条多态性带,平均6.29条。104个小豆种质材料以遗传相似系数0.28为阀值,聚类分析将104份栽培小豆种质材料分为14大类,结果表明中国西南地区的栽培小豆种质存在较丰富的遗传多样性;初步认为中国西南地区可能是小豆的一个起源中心和遗传多样性中心。同一地域或气候相似地区的材料聚为一类,说明供试材料遗传背景与其原产地背景有一定关联性。     

小豆F_2世代主要农艺性状遗传变异研究

笔者用NL8 1×JN2,NL8 1×JN5,NL8 1×B 13个杂交组合的正反交F2代群体为材料,研究了小豆主要农艺性状的遗传参数以及主要农艺性状间的相关性。结果表明:(1)株高、单株荚数、单株产量和百粒重都呈数量性状遗传,F2群体中均或多或少出现超亲单株;(2)株高具有较高的遗传力(81%～88%),百粒重具有中等遗传力(44%～54%),单株荚数具有中等偏低的遗传力(36%～41%),而单株产量遗传力仅为15%左右。在5%的选择压力下,百粒重可在平均值的基础上进一步提高2 9～4 1g,选育超大粒品系材料是有可能的;可通过选择多荚来提高单株产量。(3)单株荚数与单株产量呈极显著正相关,单株产量与百粒重无显著相关,从这些群体中选育多荚、大粒、高产材料是完全可能的。     

小豆荚色及粒重性状的RAPD分子标记初探

将JN5×HB801杂交组合F2世代单株及其双亲按荚色及籽粒大小进行分组,荚色分为黑荚、褐荚和白荚3组;籽粒分为相对大粒型组和相对小粒型组,每组随机抽取12个单株DNA组成其BSA池,利用520条RAPD随机引物对BSA池及其亲本进行多态性检测。初步研究结果表明:S91在亲本及粒重基因池之间表现多态性;而引物S136在亲本及不同荚色基因池之间表现多态性。     

小豆生长发育规律的研究——Ⅲ.小豆籽粒灌浆进程及播后籽粒干物质转移速率的研究

研究表明:小豆开花后籽粒干物质积累以及播后籽粒干物质转移后的残留量变化呈正态曲线。播后第8天前后为幼苗自身供养与异养的临界期,生育后期的中期为籽粒灌浆的快速时期。     

小豆F2∶3世代籽粒色泽性状遗传分析

籽粒色泽是小豆商品性的重要特征之一,研究其基因遗传信息对小豆粒色改良具有指导意义。本文应用作物数量性状主基因 多基因混合遗传模型对JN001(红粒)×B47(白粒)杂交组合的F2:3单世代的籽粒色泽明度指数(L*)、红度指数(a*)和黄度指数(b*)进行分离分析。结果表明:(1)初步推测控制小豆籽粒的L*、a*、b*性状的基因对数均为2对主基因;(2)L*、b*的主基因遗传率较高,分别为78.44%和52.18%,而a*的主基因遗传率中等,为38.77%。     

小豆生长发育规律研究 Ⅹ．小豆群体干物质生产与产量形成的关系

以JN2、JN5、JN6、JN7等4个不同粒型的红小豆品种为材料,研究了小豆群体干物质生产与产量形成的关系。结果表明:(1)夏播小豆的群体生产量变化表现为前期增长慢,从8月中旬开始快速增长。(2) JN2、JN5、JN6、JN7在开花期最适宜的干物重积累量分别为368．64、339．66、354．72和406．08 kg/hm2,生育后期干物质积累JN2为6 241．36 kg/hm2时产量最高,而其他3个品种后期累积量在4 000 kg/hm2左右即可达到预期目标。(3)开花期的叶面积指数,JN2应控制在6-7之间,JN6控制在4-6之间,JN5控制在4左右, JN7控制在3左右为最适,产量较高。(4)在中等肥力大田生产条件下,JN2适宜高密度(36万株/hm2)种植, JN5和JN7适宜中低密度(18万株/hm2)种植,JN6适宜中高密度(24万株/hm2)种植。     

基于SSR小豆新品种(系)DNA指纹图谱构建及亲缘分类初探

为寻求鉴定小豆品种基因型的新途径,对不同地区来源的37个新品种(系)和12个品种资源进行了SSR分析。利用7对SSR引物扩增出的22个多态位点,对供试品种(系)进行了区分,初步构建出供试品种(系)DNA指纹图谱。聚类分析表明,当截值取0.37时,49个小豆材料可划分为7个类群。37个育成品种(系)全部聚在同一类群内,遗传差异相对较小;在育成品种类群内,可划分为8个具有不同特征的亚类群,聚类结果与品种(系)的系谱来源相吻合。地方品种资源内的遗传多样性较高,与育成品种间遗传距离较远。     

小豆SSR分子标记遗传连锁图谱构建

【目的】以小豆SSR为锚定标记,将公开发表的豇豆SSR、普通菜豆SSR和EST-SSR标记定位整合到小豆遗传连锁群中,构建中国小豆遗传图谱,为小豆基因定位、图位克隆和分子标记辅助选择育种提供更多可用的分子标记。【方法】用1 473对SSR和EST-SSR引物进行PCR扩增,包括906对豇豆SSR、123对普通菜豆和196对小豆SSR引物及248对普通菜豆EST-SSR引物,筛选亲本间多态性标记,验证栽培小豆HB801×AG109及GM892×AG110的F2分离群体。【结果】整合和构建了含有145个SSR和EST-SSR标记小豆遗传连锁图谱,包括59个小豆SSR标记,新增63个豇豆SSR、9个普通菜豆SSR、14个普通菜豆EST-SSR标记和1个茎色标记。紫茎色性状被定位在第9连锁群,离CEDG022和cbess058标记的遗传距离分别为0.9 cM和0.1 cM。图谱全长823 cM,覆盖11个连锁群,每个标记间平均距离为5.64 cM。每个连锁群长度为49.1—125.6 cM,平均长度74.82 cM;每条染色体上的标记数7—26个,平均13.27个。【结论】率先把小豆近缘物种分子标记引入小豆,加密了小豆SSR分子标记遗传连锁图谱。     

梅花不同样本间亲缘关系的AFLP初步分析

 应用AFLP技术初步研究20个梅花株系间的亲缘关系，19对选择性引物扩增出清晰的总位点数918个，其中多态性位点324个，占总位点数的35.29%。采用SAS类平均法聚类分析AFLP数据，λ值为0.9759时，将20个梅花株系分为4个类群。半野生种曲梗梅的多态性位点数最高，'多萼朱砂'、'复瓣小宫粉'等梅花品种次之。在类群Ⅳ中，具有明显亲缘关系的两组亲本及其杂交子代各自聚为一组，表明AFLP技术和聚类分析方法可以用来研究梅花品种间的亲缘关系。'小宫粉'、'江南朱砂'和它们的子代亲缘关系密切，结果仍能区别其较小差异，这有助于解决梅花中存在的不同产地相同品种异名和同名而品种不同的问题。垂枝类梅花品种间有较近的亲缘关系或者遗传来源，支持枝姿作为梅花分类的重要形态特征，垂枝类品种属于梅花中比较进化的类群与其历史演化相吻合。本研究中所采用的DNA限制性内切酶酶切组合及所筛选的AFLP选择性引物对适合研究梅花品种间的亲缘关系和遗传多样性。     

不同类型小豆种质SSR标记遗传多样性及性状关联分析

 【目的】研究野生、半野生、栽培型小豆的遗传多样性,进一步阐明小豆的起源进化与传播,提高小豆种质的利用效率。【方法】从69对小豆和黑吉豆SSR引物中,筛选出11对多态性好的SSR标记,并结合植株形态性状特征鉴定,对558份来自中国、日本、韩国、不丹、缅甸的野生、半野生和栽培小豆种质资源进行遗传多样性分析和性状关联分析。【结果】共检测到86个等位变异,平均每个位点等位变异数为7.82个,变幅6—10个。野生、半野生、栽培型小豆都有其特征带,栽培小豆的特征带绝大多数来源于中国;野生小豆的特征带仅出现在中国西南、不丹和日本南部地区的种质中。遗传离散度是野生型＞半野生型＞栽培型,半野生型小豆更接近野生型小豆。聚类分析把558个小豆种质分为5大类,归类有较明显的地理相关性和遗传类型的趋同性。日本栽培小豆与韩国和日本野生及半野生小豆亲缘关系近,中国西南野生小豆与东南亚野生材料遗传关系近,与江苏地方品种遗传关系较近。关联分析表明,位于小豆第7连锁群的黑吉豆BG111标记分别解释野生和半野生小豆的主茎节数、茎粗、顶蔓、主茎分枝数性状的49%、44%、31%和18%;栽培小豆中,第1连锁群的黑吉豆BG48、第5连锁群的BG20和第9连锁群的小豆AZ24标记分别解释生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数性状的9%、7%、5%和6%。【结论】野生小豆遗传多样性丰富、变异背景广泛;中国栽培小豆起源于中国,具有丰富的遗传变异。黑吉豆BG111标记与野生和半野生小豆的茎粗、顶蔓、主茎分枝数、主茎节数性状相关联;黑吉豆BG48和BG20、小豆AZ24标记分别与栽培小豆的生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数相关联。     

小豆根瘤菌接种结瘤条件分析

设计不同的小豆根瘤菌及菌液浓度、侵染时间和接种方式接种小豆推广品种京农5号和京农6号,研究其对小豆结瘤数的影响。根瘤菌BAU73042菌液浓度0.6 OD接种,单株平均结瘤数最多;BAU11017菌株菌液浓度0.2 OD接种,单株平均结瘤数最多。BAU73042侵染京农6号15 min单株结瘤数最多,BAU11017侵染京农5号45 min单株结瘤数最多。菌液浇灌接种方式优于菌液侵染接种;不同品种接种不同根瘤菌的结瘤反应不同。该研究为小豆固氮研究及利用和根瘤突变体筛选鉴定奠定了基础。     

用gfp报告基因检测土壤中Cu2+对饭豆根瘤菌生物毒性的研究

利用绿色荧光蛋白基因gfp标记研究了土壤中Cu2+胁迫对饭豆(Vigna umbellate L.)根瘤菌JMC1402G腐生存活和共生固氮能力的影响.研究结果表明在液体培养条件下,向培养基加入1μg/mL的Cu2+时,JMC1402G的生长受到轻微抑制;当Cu2+浓度达到5μg/mL和7 μg/mL时,JMC1402G的生长受到严重抑制;当Cu2+浓度达到10μg/mL时,JMC1402G已不能生长.在灭菌土壤中Cu2+添加量小于200 mg/kg时,JMC1402G数量在37 d内能保持在1.74×105cfu/g以上,当土壤中Cu2+添加量达到500 mg/kg时,在接种后第2天其数量已降至102cfu/g以下.在未灭菌土壤中,当Cu2+添加量在0～80 mg/kg范围内时,JMC1402G的数量在接种后23 d已由108cfu/g降至104～105cfu/g,随着Cu2+添加量的进一步增大,其菌数迅速下降到104 cfu/g以下.饭豆盆栽试验结果表明Cu2+添加量在0～80 mg/kg范围内对JMC1402G共生固氮的影响并不大,当土壤中Cu2+添加量达到120 mg/kg时,对JMC1402G产生较明显的生理毒性,当Cu2+添加量达到300mg/kg时,JMC1402G失去结瘤能力.     

小豆的生长发育规律研究——Ⅵ.夏播小豆全株开花结荚序列性

研究表明,夏播小豆全株分枝有4—5级,并有多节分枝和单节分枝两类。全株开花具有严格的序列性:(1)直立型北京红小豆品种植株主茎中下部第6节上下首先开花,然后向上、向下、由内向外交替开放,半蔓性品种与此相似;(2)小豆开花量的时间分布近似常态分布,始花后7—24天为盛花期,13—18天内开的花结荚率较高;一天中上午8时以前开花较多,下午甚少;(3)全株中开花数较多的部位直立型北京红小豆为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ三层,半蔓型凤阳红小豆为Ⅲ、Ⅳ二层,蔓生型淮阴红小豆为Ⅳ一层。成荚数较多的部位北京红小豆为Ⅲ、Ⅳ二层,凤阳红小豆和淮阴红小豆均为Ⅳ一层。     

小豆EMS诱变叶形突变体筛选及农艺性状分析(英文)

[目的]对EMS化学诱变小豆京农6号M3代材料进行筛选鉴定,以期获得有潜力、有价值的变异材料。[方法]利用浓度0.5%、0.9%、1.4%的EMS分别处理小豆京农6号12h和24h,对M3代叶形变异率、变异类型、农艺性状及产量构成因素进行分析。[结果]EMS诱变变异叶形突变体223份,占突变体群体总数的18.31%,类型丰富,产生了小密叶、肾形叶、剑叶、鸡爪叶、叶缺刻等叶形突变体。浓度0.9%EMS处理24h,其叶形变异类型最为丰富,且突变频率最高,其变异率分别为4.93%、10.31%、2.69%、8.07%、3.14%。当处理时间相同时,浓度0.9%EMS处理变异类型最丰富,同时表现出一定的高剂量抑制效应,总体表现为浓度0.9%浓度0.5%浓度1.4%;诱变时间不同时,处理时间越长,变异率越高,且变异类型也越丰富。综合叶形突变体农艺性状分析,各种突变类型总体表现为小叶肾叶叶缺刻小密叶剑叶鸡爪叶。这表明小叶、肾叶突变体具有株高降低、紧凑直立、多分枝、多荚、单株产量高、百粒重高等优良性状。[结论]该研究筛选的突变体可为小豆育种及遗传学研究提供有价值的材料。     

Genetic Diversity and Evolutionary Tendency Detected by Isozyme, RFLP and RAPD Markers in the Wild and Cultivated Soybean in China

A large numbers of samples of wild soybean accessions and cultivated soybean landraces from various areas in China were analyzed by isozyrme, cytoplasmic DNA RFLP and nuclear DNA RAPD markers in order to reveal their genetic diversity. Greater comprehensive genetic diversity was detected in wild soybean than in cultivated soybean. The genetic plentifulness and the genetic dispersion of wild soybean were 180 (95. 2％) and 0. 2891 while those of cultivated soybean were 154(81.5％) and 0. 2091,respectively. On the most loci, especially on isozyme loci Idh1, Aph, Idh2,and Dia, cytoplasmic DNA RFLP loci cp Ⅰ , cp Ⅲ, mt Ⅳ a and mt Ⅳ b, and nuclear RAPD loci OPAP4-8, OPAP5-1, OPAP9-8 and OPAP20-8, the wild soybeans djffered remarkably from the cultivated ones in allele frequency. These markers could be used in further study on the evolution and origin of the cultivated soybean.     

芦丁和IAA对绿豆黄化幼苗伸长的影响及对相关基因的RT-PCR

就芦丁(20~100μg/mL)、IAA(0.5~2.0μg/mL)及芦丁(40μg/mL)加IAA(0.5~2.0μg/mL)对绿豆黄化幼苗伸长的影响进行了研究.结果表明,芦丁对黑暗中生长的绿豆黄化幼苗下胚轴和胚根的伸长均有抑制作用,添加IAA促进了这种抑制作用.RT-PCR扩增产物的分析表明,绿豆黄化幼苗经芦丁和IAA分别处理或混合处理之后,其体内吲哚氨基酸水解酶基因、吲哚-3-甘油磷酸合成酶基因及查尔酮合成酶基因的表达在不同处理间表现出差异和多态性,芦丁处理后,其吲哚-3-甘油磷酸合成酶基因不表达.不同的RNA提取程序的比较认为,异硫氰酸胍有助于绿豆黄化幼苗RNA的提取.RT-PCR反应中不同退火温度的比较显示,较高的退火温度(60℃)有助于特异性扩增.     

不同地区克氏原螯虾遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术对中国随州、济南、宁波和常熟4个地区克氏原螯虾(Procambarus clarkii)野生群体的遗传多样性进行了研究。结果表明,5对选择性引物在4个群体120个个体中,共扩增出276个位点,多态位点241个;4个群体的杂合度分别为0.200 9、0.200 9、0.228 2、0.143 7,Shannon’s指数分别为0.292 9、0.292 9、0.339 9、0.213 9,可见4个克氏原螯虾群体均具有丰富的遗传多样性。分子变异分析结果显示,39.76%的遗传变异由群体间贡献,60.24%的变异分布于群体内个体之间,遗传分化指数FST=0.397 65(P<0.01),说明4个群体存在较明显的遗传分化。利用MEGA3.0软件构建的UPGMA系统进化树显示随州、济南群体差异小,可聚为一类,宁波、常熟群体各为一类。