保存大豆种质遗传完整性的策略——基于SSR分子标记选择纯系

【目的】遗传完整性是种质安全保存和更新的核心问题,从分子水平上鉴定大豆品种的纯度,为有效保存种质遗传完整性提供理论依据。【方法】利用均匀分布在大豆基因组的59个SSR标记对中国2794份大豆种质纯度进行分析。【结果】鉴定出2517份高纯度种质(占总体的90.1%),其中有1099份为纯系,说明中国栽培大豆资源中绝大部分种质的纯度较高;在277份低纯度种质中,94.2%为地方品种,占地方品种总数2475份的10.5%。t检验发现,地方品种的纯合率(0.965,P=0.001)显著低于选育品种或品系的纯合率(0.976,P=0.001)。【结论】低纯度种质在种子繁殖时需要保持较大的群体规模,否则将丢失低频率的基因型。为了节省人力物力和方便利用,建议在分子水平上对大豆种质进行纯系选择,其中以来自湖北、四川、江苏等省的大豆种质为纯系选择的重点。     

基于SSR标记研究香谷繁殖更新群体量和发芽率临界值

对地方水稻品种繁殖更新群体量和发芽率临界值进行研究，有利于为种质库中地方水稻品种繁殖更新适宜群体量和发芽率临界值的制定提供科学依据。利用地方水稻品种香谷为试验材料，通过人工老化处理获得不同发芽梯度的香谷群体，采用农艺性状观察和SSR分子标记分析繁殖更新群体大小与发芽率水平对其遗传完整性的影响。农艺性状观察表明保持香谷遗传结构完整的繁殖更新群体量为60～140株，利用SSR分子标记进一步分析表明，繁殖群体扩大到200株时，更利于保证种质遗传完整性。同时，SSR分析表明发芽率低于60%（50%与≤30%）群体的等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数、香农指数均与对照呈极显著差异；发芽率为60%～70%的群体除香农指数与对照达到了显著差异外，等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数与对照差异不显著。地方水稻品种香谷适宜的繁殖更新群体量为200 株，繁殖更新的发芽率临界值为60%～70%。     

QTL作图效率的影响因素—群体大小

通过比较矩估计法和最大似然法在标记－ＱＴＬ连锁检测、重组率估计及ＱＴＬ基因型的均值和方差估计方面的效率，探讨了样本容量对这些参数估计的影响，结果表明，ＬＯＤ估计值随作图群体样本容量的增加而增加，重组率估值的偏倚随样本容量的增加而减少，ＱＴＬ基因型均值和方差估计值偏倚的程度均随理论重组率的增加而增加，随群体样本容量的增加而减少，最大似然法的估计效率高于矩估计法，且当理论重组率较高时尤其明显，在ｒ＝０     

QTL作图效率的影响因素──群体大小

通过比较矩估计法和最大似然法在标记－ＱＴＬ连锁检测、重组率估计及ＱＴＬ基因型的均值和方差估计方面的效率，探讨了样本容量对这些参数估计的影响。结果表明，ＬＯＤ估计值随作图群体样本容量的增加而增加，重组率估值的偏倚随样本容量的增加而减少。ＱＴＬ基因型均值和方差估计值偏倚的程度均随理论重组率的增加而增加，随群体样本容量的增加而减少，最大似然法的估计效率高于矩估计法，且当理论重组率较高时尤为明显，在ｒ＝０．０－０．３０范围内，要获得无偏的重组率、均值和方差估计值，采用矩估计法时，要求样本容量ｎ＞１０００，而采用最大似然法一般只要求样本容量，ｎ≥３００．当标记－ＱＴＬ完全独立时，两种方法均不能获得这些参数的无偏估计值。     

Prepro-orexin基因多样性与猪产仔数的相关性

为了研究Prepro-orexin基因多样性与繁殖性能的关系，确立其在分子标记育种中的应用价值。本研究采用PCR-RFLP法分析猪Prepro-orexin基因第62位多态性位点在二花脸、香猪、淮猪和姜曲海猪4个品种中的多样性，并分析其不同基因型对二花脸猪产仔数的影响。结果表明，二花脸和香猪分别检出三种基因型，姜曲海猪有两种基因型，而淮猪只有一种基因型。各等位基因频率和基因型频率在不同品种间存在显著差异；二花脸猪不同基因型群体间产仔数差异不显著，说明该基因多样性对产仔数的影响不显著     

Prepro-orexin基因多样性与猪产仔数的相关性

为了研究Prepro-orexin基因多样性与繁殖性能的关系,确立其在分子标记育种中的应用价值。采用PCR-RFLP法分析猪Prepro-orexin基因第62位多态性位点在二花脸、香猪、淮猪和姜曲海猪4个品种中的多样性,并分析其不同基因型对二花脸猪产仔数的影响。结果表明,二花脸和香猪分别检出三种基因型,姜曲海猪有两种基因型,而淮猪只有一种基因型。各等位基因频率和基因型频率在不同品种间存在显著差异;二花脸猪不同基因型群体间产仔数差异不显著,说明该基因多样性对产仔数的影响不显著。     

数量遗传理论在作物育种上的应用

第三讲 群体的概念和群体的遗传变异 一、群体的概念 一个群体是指若干个体(植株)的总体(或称集团),而且是指一个有生命的正在繁殖着的若干个体的总体。群体的遗传组成就是指这些个体间遗传型的数目,例如,紫花和白花的两个大豆品种其花色基因的组成是:紫花品种的遗传型为WW或W_w,白花品种的遗传型为ww。这指一个二倍体遗传,在位点上仅有一对等位基因W和w存在于个体间的组成。在这个群体里的遗传结构,用个体间三种遗传型(基因型)的数目即频数或者频率表示,这些频率     

大豆耐盐基因的PCR标记

 以大豆耐盐品种和盐敏感品种及“耐盐品种×盐敏感品种”组合的F2群体为试验材料,筛选和鉴定与大豆耐盐性基因紧密连锁的PCR标记,旨在建立快速准确的大豆耐盐性鉴定方法。利用BSA法,对耐(敏)盐品种池和一个组合F2的耐(敏)盐池进行了鉴定,获得一个共显性标记。经F2分析,在盐敏感个体中仅扩增出约600bp的特异片段;在耐盐性个体中扩增出约700bp的特异片段或2个特异片段(700bp/600bp),经过连锁值测定,表明该标记与大豆耐盐基因位点紧密连锁。此外,该标记在其它2个组合F2群体及12个耐盐品种和13个盐敏感品种中得到验证,表明此标记可用于大豆耐盐种质鉴定及大豆耐盐遗传育种的分子标记辅助选择,使大豆耐盐性室内鉴定成为可能。为此,大豆耐盐性基因的分子标记及其获得方法和应用已申请了中华人民共和国发明专利。     

夏大豆优异种质商7608育种价值分析

以夏大豆优异种质商7608为材料,研究该种质及其19个衍生品种间共祖先度、配合力等,结果表明:商7608遗传基础丰富,农艺性状优良,抗病性强,配合力高,在黄淮夏大豆区具有极高的利用价值;在河南省育成的大豆品种中,26.09%的品种含有商7608的血缘,其衍生系的利用还在延续,这对于有效利用大豆品种资源,保持新大豆品系遗传基础的多样性,恰当地选用杂交亲本,成功地创造出优良新基因型具有重要意义。     

大豆耐盐基因标记的开发

利用目前大豆中已经克隆的耐盐相关基因及EST序列，设计43对引物，分别对大豆耐盐品种文丰7号和盐敏感品种union的基因组DNA，RNA进行检测，开发了6个可用于大豆种质耐盐性鉴定的标记。     

中国栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)微核心种质的群体结构与遗传多样性

【目的】评价中国栽培大豆微核心种质的群体结构和遗传多样性水平,为拓宽大豆遗传基础、发掘优异基因、改良大豆品种提供理论依据。【方法】利用大豆20个连锁群上的100个SSR位点,对来自全国28个省补充完善的248份栽培大豆微核心种质进行SSR遗传多样性及群体结构分析;采用PowerMarker Version 3.25软件统计等位变异数、平均等位变异数、多态性信息量(PIC值)及亚群特有等位变异数等参数;基于遗传距离建立了栽培大豆微核心种质的无根Neighbor-Joining树;用Structure2.2软件对微核心种质的群体结构进行评价。【结果】100个SSR位点在248份材料中共检测出等位变异1460个,每个位点变异范围为2—33个,平均为14.6个,每个位点PIC值变异范围为0.158—0.932,平均为0.743。基于模型的群体结构分析显示,依据LnP(D)无法判断最佳K值(群组数),但通过计算系数ΔK发现,K=3为微核心种质的最佳群体结构。结合种质的生态类型及品种类型分析发现,地理来源相同的种质具有聚在一起的倾向,但来源相同的种质也有分在不同组的情况。不同生态类型及品种类型间均存在较多的互补等位变异和特有等位变异。【结论】中国栽培大豆微核心种质具有丰富的遗传多样性,可以用来拓宽大豆品种遗传基础;不同生态类型及品种类型间存在较多的互补及特有等位变异,是种质创新及品种改良的物质基础;栽培大豆微核心种质存在明显的群体结构,为微核心种质在育种中的直接或间接利用提供了理论依据。     

大豆耐光氧化和耐旱种质的批量筛选鉴定

１９９７年夏季分别对２２８份江苏省淮南夏大豆种质和２６４份外引大豆种质进行简易耐光氧化和耐旱种质资源的批量筛选鉴定,结果表明：不同品种之间的耐光氧化特性存在明显差异,耐性特点和群体水平上呈正态分布;耐和不耐光氧化品种的百分率均较低,大部分种质为中间水平。     

大豆耐盐相关基因GmNcl1功能标记的开发及验证

土壤盐渍化严重影响大豆生产,因而鉴定大豆耐盐种质的分子标记对大豆耐盐新品种的培育具有重要意义。本研究分析了大豆耐盐相关基因Gm Ncl1等位变异位点的限制性酶切位点,通过酶切PCR产物,琼脂糖凝胶电泳和酶切片段分析,开发建立了分子标记CAPS/Xba I。利用该标记对10份不同耐盐大豆种质进行酶切分型鉴定,然后通过测序试验进行验证。结果表明,用所开发的共显性标记CAPS/Xba I对10份大豆种质进行耐盐性鉴定,鉴定结果与依据表型进行鉴定的结果一致。由此可见,CAPS/Xba I可用于大豆品种的耐盐性鉴定。     

半野生大豆杂合群体选择效果分析

对本省野外考察收集的半野生大豆杂合群体７９－３４３４经系谱选择，从中分离选育出百粒重６．２￣１６．８ｇ，种皮均为黄色淡脐７个稳定的变异材料，这种新种质具有多荚多粒，多分枝等丰产优异性和广泛的遗传基础，阐明了原生地野生大豆杂合群体分离系选的新种质也是拓宽大豆育种遗传基础的宝贵资源。     

西瓜抗枯萎病种质资源的分子标记筛选研究

[目的]探索利用分子标记技术筛选西瓜抗枯萎病种质资源的方法.[方法]以国家西瓜甜瓜中期库中挑选的130份不同类型西瓜种质为研究材料,利用Caps标记“fon_7716”对这些西瓜种质资源进行抗枯萎病基因型分析.[结果]在130份种质资源中,有45份种质资源表现为抗病基因型(+),80份种质资源为感病基因型(-),5份种质资源为抗/感病杂合基因型(+/-),抗性种质偏多,如在34份我国地方西瓜品种中,有21个品种表现为抗病基因型.[结论]为西瓜抗枯萎病抗原筛选和分子辅助育种提供参考.     

干旱胁迫下长豇豆茎干持绿性的关联分析

利用已建立的快速、准确的长豇豆种质苗期耐旱性鉴定技术体系鉴定了我国99份长豇豆微核心种质的重要耐旱性指标茎干持绿性。利用覆盖全基因组的1 127个SNP标记进行核心种质群体的基因型分析和表型-标记关联分析,获得与茎干持绿性显著相关的SNP标记4个(P10-4)。     

中国大豆种子蛋白中SBTI等位基因频率及分布

本文对我国大豆种质资源1.9万份进行了SBTI等位基因电泳分析,找出Ti~a、Ti~b、Ti~c三种基因型的频率及分布规律,结果全部具有Ti~a型,北方省品种中较多出现Ti~b,南方品种中发现Ti~c型。Ti~a·Ti~b·Ti~c三者频率比例为100∶1.3∶0.2,未发现不含胰蛋白酶抑制剂的ti型材料,栽培豆Ti类型单一,野生豆Ti类型变异较大。     

中国野生大豆与栽培大豆等位酶、RFLP和RAPD标记的遗传多样性与演化趋势分析

选用来自全国各地野生在豆和栽培大豆地方品种中有代表性的材料,分析其在等位酶、细胞器ＤＮＡＲＦＬＰ和细胞核ＤＮＡＰＡＰＤ标记位点上的群体遗传表现。结果表明：野生大豆在上述标记位点上的综合遗传多样性水平高于栽培大豆,二者的综合遗传丰富度和遗传离散度分别为１８０（９５．２％）和１５４（８１．５％）及０．２８９１和０．２０９１。野生大豆与栽培大豆群体在所分析的大多数位点上等位基因的分布频率差异明显,其中差     

稻瘟病抗性基因 Pi2、Pita 的特异 KASP 标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因 Pi2 和 Pita 是对华南稻区稻瘟病生理小种具有广谱抗性的基因,对水 稻的稻瘟病抗性育种具有重要应用价值,开发一套高效的鉴定方法有利于提高水稻抗病品种培育效率。【方法】 根据高抗稻瘟病品种‘黄广油占’与高感稻瘟病品种‘广陆矮 4 号’在 Pi2 基因的第 787 位、第 788 位密码子上的 变异 GCA GGA/GTG TTA,以及高抗稻瘟病国际稻种质资源 Tetep 与高感稻瘟病地方种质资源丽江新团黑谷在 Pita 基因第 6 640 位碱基上的变异 G/T,基于竞争性等位基因 PCR（Kompetitive Allele Specific PCR,KASP）标记技术原 理,开发抗稻瘟病基因的分子标记。【结果】开发了两个抗稻瘟病基因 Pi2 和 Pita 的功能位点 KASP 标记（W-Pi2、 W-Pita）,利用标记对广东省农业科学院水稻研究所培育的常规稻、香稻、杂交稻新品种进行检测,筛选出抗性品 种 19 个,其中单个基因检测为抗病等位基因型的水稻品种有 13 个,两个基因均为抗病等位基因型的品种有 6 个, 比较两个标记结果,Pi2 抗性等位基因在育成品种中的频率高于 Pita 抗性等位基因频率。综合所有结果,表明 2 个 标记可在早期（种子或苗期）检测育种材料抗稻瘟病基因 Pi2 和 Pita 的等位基因型,无需将育种材料种植到病圃鉴 定即可筛选出抗病单株。【结论】利用开发的 KASP 功能分子标记 W-Pi2、W-Pita 能够较好区分不同抗性的水稻 亲本品种,可清楚区分水稻育种材料间不同的等位基因型,对育种材料进行准确筛选。     

小麦雌性育性遗传位点的基因组关联标记扫描

以含小麦雌性不育系（S）的由小麦品种（系）组成的含S种质双向极端小群体和不含小麦雌性不育系的品种双向极端小群体各60个品种（系）为目标群体,以小麦基因组中42个多态性SSR标记为背景控制标记,用STRUCTRE软件进行结构评估,并用TASSEL软件的MLM模型检测小麦基因组中均匀分布的210个多态性标记与小麦雌性育性D.F.（国内法育性）和I.F.（国际法育性）两种表型值的关联程度,再在含S种质（或品种）组成的较大群体中验证初选的关联标记,并对候选位点进行标记加密。结果发现背景控制标记间不存在明显的连锁不平衡。品种双向极端小群体和含S双向极端小群体中分别发现13个SSR标记和35个SSR标记与小麦雌性育性表型极显著关联;经关联分析,在两个极端小群体里发现的45个标记中,有17个标记在较大品种群体和含S种质群体中得到验证,除两个大群体中共同与性状关联的标记外,11个标记为小麦雌性不育系所在的含S种质群体分析中发现的新突变位点或互作位点,结合标记加密分析结果,最终发现的候选关联标记不仅支持了2D和4A位点与表型的关联,而且找到2B或3B等新的表型关联位点。