基于荧光SSR标记的毛白杨核心种质构建

  目的  研究毛白杨核心种质的取样策略,在进行相应的遗传分析基础上,构建核心种质,分析其遗传多样性,为毛白杨种质资源库建设、引种和新品种选育提供科学依据,亦为其他树种核心种质构建提供参考。  方法  基于16对荧光SSR引物,利用毛细管电泳技术分析272份毛白杨和白杨杂种种质不同取样比例的遗传多样性参数。根据期望杂合度,计算每个样品对总体遗传多样性的贡献值,然后对所有样品根据贡献值从大到小进行排序。通过比较贡献率最高的前50%、45%、40%、35%、30%、25%、20%和15%取样比例获得的平均有效等位基因数（Ne）、平均Shannon信息指数（I）、平均期望杂合度（He）等,分析核心种质的代表性,确定其合适的取样比例。  结果  随着取样比例的降低,Ne、I和He值均在升高,均大于原始种质相应数值,而且He值均大于0.5,表明具有丰富的遗传多样性,而原始种质的He值小于0.5。按照25%取样比例,得到前68名种质,其中包含18份杂种种质以及所有省份选出的部分优异种质。所得到的Ne、I和He分别是2.761、1.094和0.539,均大于原始种质的相应值2.075、0.825和0.432。t检测结果表明,核心种质与原始种质的遗传多样性无显著差异,表明这68份种质在遗传多样性方面具有可靠的代表性,可以作为核心种质。北京的种质与河北的种质遗传一致度最高,为0.997;与山西次之,为0.990。  结论  毛白杨核心种质的最佳取样比例是25%,最佳取样范围为20% ~ 40%,如果种质资源数目较大,可以适当降低至15%,如果基数较小,可以升高至45%。He、Ne、I等均表明这些核心种质具有丰富的遗传多样性。杂种种质遗传变异丰富,聚合了亲本的优良等位基因,首次从分子水平证明了杂种种质是毛白杨遗传改良的重要育种资源。建议相关部门或者育种者要高度重视白杨杂种种质的收集、保存和再利用。      

利用SSR分子标记分析三峡库区玉米地方品种的遗传关系

利用微卫星（SSR）标记技术和DNA混合取样方法,检测了来自三峡库区15个玉米地方品种的遗传多样性．42对SSR引物在15个玉米地方品种群体中共检测到248个多态性条带,每个位点的等位基因数为2～14个,平均5．9个;多态信息量0．28～0,81,平均为0．73;根据遗传相似系数矩阵做出的树状图,将15个玉米地方品种划分成3类,所有玉米地方品种间的遗传相似系数均在0．42以上．从15个玉米地方品种中选出5个,每个品种选取15个单株,共75个DNA单株样品,分析玉米地方品种群体的遗传结构．42对相同的SSR引物在5个玉米地方品种中检测到有效等位基因数Ae=3．40,平均期望杂合度He＝0．67．遗传结构分析结果表明,玉米地方品种群体间及群体内的遗传结构均偏离了Hardy-Weinberg平衡;品种群体内和群体间的遗传变异分别占总变异的92％和8％．     

利用SSR分子标记分析三峡库区玉米地方品种的遗传关系

利用微卫星(SSR)标记技术和DNA混合取样方法, 检测了来自三峡库区15个玉米地方品种的遗传多样性. 42对SSR引物在15个玉米地方品种群体中共检测到248个多态性条带, 每个位点的等位基因数为2～14个, 平均5.9个; 多态信息量0.28～0.81, 平均为0.73; 根据遗传相似系数矩阵做出的树状图, 将15个玉米地方品种划分成3类, 所有玉米地方品种间的遗传相似系数均在0.42以上. 从15个玉米地方品种中选出5个, 每个品种选取15个单株, 共75个DNA单株样品, 分析玉米地方品种群体的遗传结构. 42对相同的SSR引物在5个玉米地方品种中检测到有效等位基因数Ae=3.40, 平均期望杂合度He=0.67. 遗传结构分析结果表明, 玉米地方品种群体间及群体内的遗传结构均偏离了Hardy-Weinberg平衡; 品种群体内和群体间的遗传变异分别占总变异的92%和8%.     

SSR分子标记在玉米种质研究中的应用

SSR分子标记是继形态、细胞和生化标记之后一种重要的遗传标记。主要阐述了SSR分子标记的原理及其在指纹图谱构建、杂种优势群划分、玉米自交系遗传变异研究、玉米新品种纯度及真伪的鉴定等方面的应用,探讨了其在玉米种质研究中存在的问题和应用前景。     

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。     

基于SSR标记的楸树遗传多样性及核心种质构建

利用SSR标记对192个楸树种质资源进行遗传多样性和亲缘关系研究。试验筛选出13对引物对192份供试材料进行扩增,共获得89个等位基因位点,有效等位基因平均为3.795 9,Shannon’s多样性指数平均值为0.506 6;Nei’s遗传多样性平均值为0.667 7。用MEGA6.0软件对192份楸树材料进行遗传距离分析,通过聚类分析构建出供试材料楸树种质资源间的聚类图。利用SSR分子标记,采用多次聚类结合位点优先的取样策略,比较了样本数不同的4个核心样本群的等位基因数、有效等位基因数、Shannon’s指数和Nei’s遗传多样等参数,初步构建了192份楸树种质材料的46份核心种质。核心种质保留了初始种质23.96%的样品。     

大白菜种质资源SSR分析及初级核心种质库构建

以168个大白菜种质材料为研究样本,采用SSR标记对供试群体的遗传多样性进行分析,在此基础上构建供试群体的核心种质库。结果表明,115个标记平均扩增6.92个条带,6.15个为差异条带,多态比例为88.94%,扩增条带平均化Shannon’s信息指数为0.419 3,平均Nei’s多样指数为0.272 4,有效等位基因数（Ne）为1.458 0;通过抽样以22.6%的比例构建的初级核心种质库保留了44个材料,Nei’s遗传多样性指数和Shannon’s信息指数保留率分别为108.8%、108.7%,多态性标记保留率为90.4%。     

贵州21份玉米优质种质资源的SSR标记分析

为建立优质玉米种质资源的指纹图谱,给贵州玉米优良杂交组合的选配提供分子水平上的依据和基础,利用微卫星分子标记(SSR)技术对21份贵州玉米优质种质资源进行了遗传多样性分析.结果显示,共筛选出多态性丰富的20对SSR引物,在供试材料中检测出97位基因变异,每对引物检测到等位基因2～11个,平均4.85个.SSR引物的多态...     

云南稻核心种质籼稻SSR标记鉴定

水稻核心种质是水稻遗传育种和解析复杂性状的重要基础。本研究以231份表型性状鉴定为籼稻的核心种质、典型籼稻滇屯502和典型粳稻合系35为试验材料,利用能鉴定籼粳稻的10个SSR分子标记进行籼粳鉴定,并与利用表型鉴定籼粳稻方法进行比较。结果表明,SSR聚类分析把供试材料大致分为2个大类群、4个亚群,供试品种间的遗传相似系数变化范围在0.35～1.00之间,所鉴定品种基本为籼稻品种,鉴定结果和表型性状鉴定结果基本吻合。     

太湖流域粳稻地方品种核心种质的构建

以823份太湖流域粳稻地方品种资源的19个表型性状为基础数据,形成45个核心种质测试群体,利用均值差异率(MD,%)、极差符合率(CR,%)、方差差异率(VD,%)、变异系数变化率(VR,%)、表型保留率(PR,%)和多样性指数率(H',%)6个评价参数,对2种遗传距离(欧氏遗传距离、马氏遗传距离)、6种聚类法(最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、离差平方和)、3种核心种质抽样法(多次聚类随机法、多次聚类优先法和多次聚类偏离度法)和不同抽样比例(10%～50%)的组合策略在核心种质构建中的优劣进行分析.结果表明:采用欧氏距离、类平均法聚类和优先取样法为最佳方案,15%～25%为构建本资源初级核心种质比较适宜的比例范围;以此策略构建的Core2,1,5-15群体为基础,质量性状遗失基因型为补充,构建了以129份资源组成的太湖流域粳稻地方品种初级核心种质,数量占初始群体的15.7%;与初始群体相比,核心种质各性状平均数无显著差异(MD为0),极值符合率100%,表型保留率100%.     

广西甘薯核心种质构建初探

文章概述了核心种质的提出背景、主要特征和最新研究进展,介绍了基于表型性状数据和分子标记数据的构建广西甘薯核心种质的方法,认为在利用表型性状数据进行核心种质构建时,适当地结合ISSR标记等数据进行分析,才能更好地揭示甘薯种质之间的遗传关系,从多个角度对整个甘薯资源进行评价。此外,核心种质的构建是一个动态变化的过程,应及时更新核心种质。     

广西地方稻种资源核心种质的耐盐性鉴定评价

[目的]筛选耐盐性强的优异栽培稻种质资源,为盐碱地的改良提供品种支持,也为耐盐育种、耐盐基因的挖掘提供理论依据.[方法]以419份广西水稻地方品种核心种质为试验材料,进行芽期和苗期的耐盐性鉴定评价,芽期鉴定采用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以相对盐害率为耐盐评级指标;苗期鉴定采用沙培法,用0.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以死叶率作为评级指标,以植株矮化率为参考指标.[结果]广西水稻芽期耐盐性等级为3.77级,芽期耐盐资源主要集中于1级和3级,占参试总数的62.53%;苗期耐盐性等级为7.15级,大部分资源耐盐主要集中于7级和9级,占参试总数的75.89%.在水稻不同类型耐盐性比较中,芽期平均耐盐性籼稻(3.64)高于粳稻(4.28),籼稻变异系数(69.12)大于粳稻(60.28);苗期平均耐盐性籼稻(6.91)高于粳稻(8.03),籼稻变异系数(30.21)大于粳稻(18.43);籼稻苗期鉴定株高矮化率(32.73)和变异系数(50.92)均小于粳稻株高矮化率(37.22)和变异系数(63.62);相关分析结果表明,籼稻(r=0.0667)和粳稻(r=-0.0531)的芽期和苗期耐盐等级均无显著相关(P>0.05).对不同稻作区水稻耐盐性进行比较,广西桂南稻作区水稻的平均耐盐性在芽期(3.48)和苗期(6.97)为4个稻作区中最高.[结论]广西水稻地方品种资源芽期耐盐性强于苗期,籼稻耐盐性强于粳稻,以芽期1级和苗期1、3级进行耐盐种质筛选,获得杨村一号等12份优异耐盐种质资源,可作为耐盐育种的亲本选育及在耐盐基因挖掘中加以利用.     

利用SSR标记构建板栗初级核心种质

为科学利用现有板栗种质资源并对其进行高效管理和保存。本研究利用简单重复序列(SSR)标记,采用非加权算数平均聚类法(UPGMA)对来自12个省(市或自治区)的279份板栗种质进行多次聚类抽样。聚类抽样时将2种遗传相似系数(SM系数和Dice系数)和2种取样方法(随机取样法和位点优先取样法)分别组合获得不同样本群,再比较不同样本群的有效等位基因数(Ne)、Nei’s多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I),研究构建板栗初级核心种质的适宜方法,并采用t检验和主坐标分析评价初级核心种质的代表性,结合表型特征对其进行确认。结果表明:应用位点优先取样法取得的种质比随机取样法具有更高的Ne、H和I;应用SM相似性系数构建的核心样本,其遗传多样性指标要优于Dice相似性系数;根据主坐标结合形态学指标分析,利用位点优先取样法和SM相似性系数经过3次聚类构建了68份板栗初级核心种质,保留了原种质24.37%的样品,Ne、H和I分别为1.539、0.329和0.502,均高于原种质各遗传多样性指标,能够较全面的代表整个板栗资源的遗传多样性。综上,基于SSR标记利用SM系数聚类,并结合位点优先取样法是构建板栗初级核心种质较适宜的方法。     

基于SSR标记的96份玉米自交系杂优类群划分

为解决当前玉米自选系种质类群混乱,组配效率低下等问题,选用70对SSR引物分析了96份甘肃当地玉米自交系的遗传多样性.结果表明:70对SSR引物共检测到223个等位片段,每对引物可以稳定检测到2~5个等位片段,平均每对检测到3.61个等位片段.多态性信息量变化范围在0.153~0.787之间,平均0.60.遗传相似系数范围在0.497~0.919之间,平均0.640.采用UPGMA聚类分析法96份玉米自交系可划分为6个杂种优势群,合并为SS和NSS 2大种质类群.     

Constructing a Core Collection for Maize (Zea mays L.) Landrace from Wuling Mountain Region in China

Based on the genetic clustering from 42 microsatellite (SSR) markers with a combination of their geographic origin and germplasm characteristics, 124 maize landraces from Wuling Mountain region in China were used for constructing a core collection. Four evaluating parameters for maize landrace core collection, including mean difference percentage (MD), variance difference percentage (VD), coincidence rate of range (CR), and variable rate of coefficient of variation (VR), were assessed with 20 quantitative traits. It was shown that genetic relationships among landraces in Wuling Mountain region had the tendency to associate with their geographic origins. The 124 landraces were clustered into 18 subgroups when the coefficient of genetic similarity (GS) is 0.28. Eighteen landraces, each of which was from one subgroup, were applied to construct the core collection with a sampling percentage of 15%. Comparison of the initial and core collection indicated that there existed no significant differences in most quantitative traits. An average of 6.3 and 6.5 alleles were detected in the initial and core collection, respectively. Mean polymorphism information content in the core collection (0.75) was higher than that in the initial one (0.72). MD was lesser than 20% and CR was more than 80%. The results showed that the sampling strategy would be feasible for constructing the core collection that well represents the genetic diversity of the initial one.     

整合质量数量性状构建作物核心种质的策略研究

质量性状和数量性状在不同水平反映了个体间的遗传差异,现有遗传相似性的度量往往割裂两者的信息.本文提出了整合质量性状和数量性状评价个体间遗传相似性的统计策略,调整的欧氏距离能有效地度量个体间的差异,并能很好地处理性状数据的缺失.实例分析了中国农业科学院、华南农学院、广东省农科院水稻生态研究室收集和调查的2262份水稻种质资源10个质量性状和15个数量性状的数据资料,用调整的欧氏距离及不加权类平均法进行群体分类,多次聚类优先取样法抽取8个不同容量的巢式子集并进行遗传多样性比较.结果表明:基于整合信息构建的核心种质同时具有较高的数量性状和质量性状遗传多样性;仅用质量性状信息不足以评价个体间的遗传差异;核心种质构建中应该采用数量性状的信息,同时整合质量性状的信息.     

Fingerprinting 146 Chinese chestnut(Castanea mollissima Blume) accessions and selecting a core collection using SSR markers

Chinese chestnut is an important nut tree around the world. Although the types of Chinese chestnut resources are abundant, resource utilization and protection of chestnut accessions are still very limited. Here, we fingerprinted and determined the genetic relationships and core collections of Chinese chestnuts using 18 fluorescently labeled SSR markers generated from 146 chestnut accessions. Our analyses showed that these markers from the tested accessions are highly polymorphic, with an average allele number(N_a) and polymorphic information content(PIC) of 8.100 and 0.622 per locus, respectively. Using these strongly distinguishing markers, we successfully constructed unique fingerprints for 146 chestnut accessions and selected seven of the SSR markers as core markers to rapidly distinguish different accessions. Our exploration of the genetic relationships among the five cultivar groups indicated that Chinese chestnut accessions are divided into three regional type groups: group I(North China(NC) and Northwest China(NWC) cultivar groups), group II(middle and lower reaches of the Yangtze River(MLY) cultivar group) and group III(Southeast China(SEC) and Southwest China(SWC) cultivar groups). Finally, we selected 45 core collection members which represent the most genetic diversity of Chinese chestnut accessions. This study provides valuable information for identifying chestnut accessions and understanding the phylogenetic relationships among cultivar groups, which can serve as the basis for efficient breeding in the future.     

Constructing a Core Collection for Maize （Zea mays L.） Landrace from Wuling Mountain Region in China

Based on the genetic clustering from 42 microsatellite （SSR） markers with a combination of their geographic origin and germplasm characteristics, 124 maize landraces from Wuling Mountain region in China were used for constructing a core collection. Four evaluating parameters for maize landrace core collection, including mean difference percentage （MD）, variance difference percentage （VD）, coincidence rate of range （CR）, and variable rate of coefficient of variation （VR）, were assessed With 20 quantitative traits. It was shown that genetic relationships among landraces in Wuling Mountain region had the tendency to associate with their geographic origins. The 124 landraces were clustered into 18 subgroups when the coefficient of genetic similarity （GS） is 0.28. Eighteen landraces, each of which was from one subgroup, were applied to construct the core collection with a sampling percentage of 15%. Comparison of the initial and core collection indicated that there existed no significant differences in most quantitative traits. An average of 6.3 and 6.5 alleles were detected in the initial and core collection, respectively. Mean polymorphism information content in the core collection （0.75） was higher than that in the initial one （0.72）. MD was lesser than 20% and CR was more than 80%. The results showed that the sampling strategy would be feasible for constructing the core collection that well represents the genetic diversity of the initial one.     

玉米地方品种耐低磷性状苗期筛选指标研究

【目的】研究低磷胁迫下玉米地方品种苗期的主要生物学特性,筛选玉米苗期耐低磷胁迫的指标。【方法】以10个玉米地方品种为材料,设置低磷和正常磷处理,采用田间试验研究了玉米地方品种苗期的主要形态和生理指标,并分析了其相关关系。【结果】低磷胁迫对玉米地方品种苗期干物重和植株吸磷量影响较大,不同品种的耐低磷性存在明显的基因型差异,干物重和植株吸磷量可作为玉米地方品种耐低磷种质的筛选指标,酸性磷酸酯酶活性可作为筛选耐低磷种质的生化指标。【结论】以干物重和植株吸磷量为指标筛选耐低磷种质能很好地兼顾其他生物学性状,说明培育高产耐低磷玉米品种是可行的。     

玉米SSR与盐溶蛋白指纹图谱分析

利用SSR标记法与盐溶蛋白法对32份玉米自交系和13个杂交种的指纹图谱进行分析,结果表明,盐溶蛋白图谱中共有35条不同的谱带,多态性信息量占74．29％。筛选了50个SSR引物,其中6个多态性好的SSR引物能区分所有供试材料。在32个自交系中共检测到29个等位基因,平均每个引物4．83个,多态性信息量占93．10％。仅用2个引物就检测到10个位点,把13个杂交种分开,并构建了13个杂交种的数字指纹图谱。