矮孟牛及其后代育成品种的多态性分析与指纹鉴定

为深入了解矮孟牛及其衍生品种(系)的遗传特性,为育种工作中合理利用小麦育种骨干亲本提供理论依据,本研究利用22对SSR引物分析了矮孟牛及其衍生品种(系)共25份材料的遗传多样性.在25份材料中共检测到128个等位变异,等位变异数目为3～9个,每个位点上平均等位变异数为5.82个.25份材料间的遗传相似性系数(GS)在0.43～0.90,平均为0.63,表明品种间遗传差异较小.用非加权配对算术平均法UPGMA将25份材料分为五类,聚类结果较好地反映了品种(系)间的亲缘关系.利用其中3对多态性较好的引物可以对供试材料的DNA指纹进行鉴定,为我国小麦品种的指纹图谱构建及品种权保护提供参考.     

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。     

非洲水稻种质资源SSR指纹图谱的构建及遗传多样性分析

本研究利用均匀分布于水稻12条染色体上的36对SSR引物,以57份来自非洲和5份国内生产上的骨干品种为试验材料,进行遗传多样性分析和SSR指纹图谱的构建。结果表明:36对引物在供试材料中都具有多态性片段,共检测到192个等位基因,平均每位点5.3个等位基因;每个标记的多态性信息含量(PIC)为0.181~0.823,平均值为0.570,从中筛选出在供试材料中多态性好、扩增稳定、杂带少且PIC比较高的18个引物为核心标记构建指纹图谱。采用非加权类平均法进行聚类分析,结果显示:62个品种在相似系数0.66处分为籼、粳两亚种类群;聚类树形图也能比较好地划分品种的地理来源。以等位位点的纯合性为指标,54个品种具有稳定的遗传基础。研究结果有助于优异水稻资源的创新利用,辅助杂交育种中的亲本选配,扩大栽培稻遗传基础进而提高产量、改良品质和抗性。     

中国辽西地区谷子品种遗传多样性的SSR分析

为研究中国辽西地区谷子品种的遗传差异,本研究利用28对SSR标记对辽西地区8个推广面积较大的优质高产谷子品种(包括7个谷子育成品种和1个农家品种)进行遗传多样性分析。研究结果表明:有14对SSR引物共检测出43个等位变异,平均每对引物检出的等位变异数为3.07,14个位点的平均多态信息量(PIC)为0.485;遗传相似性(GS)的变化范围为0.071 4~0.857 1,平均值为0.601 9。聚类分析发现8个品种可分为两大类,农家种与育成品种朝谷14聚为一类,其他6个育成品种聚为另外一类。SSR标记的指纹图谱表明运用4对引物可将8份地方谷子品种成功区分开。本研究结果可为辽西地区谷子品种的亲本选配和遗传改良提供理论依据。     

182份东北地区受保护大豆品种DNA指纹库的构建及分析

为评估东北地区受保护大豆品种遗传多样性,利用40对SSR引物结合荧光毛细管电泳技术,构建了182份东北地区已授予植物新品种权的大豆品种DNA指纹库。182份大豆品种共扩增出266种基因型,每对引物的等位变异数为4～20种不等,平均每对引物产生11.05种基因型。聚类分析结果表明,182份大豆品种之间的遗传相似系数的变化范围是0.4887～1.0000,平均相似系数为0.7785,遗传基础较窄。聚类结果显示,182份大豆品种可聚合成13大类,黑农系列品种间、垦豆系列品种间聚合紧密,遗传基础相对较窄,合农系列品种间、吉育系列品种间、绥农系列品种间距离较远,遗传基础相对较宽。考察3个DNA指纹相同的品种合农75、合丰50号、龙垦335的田间表型,发现合农75与合丰50号表型差异较小,合农75与龙垦335表型差异较大,因此DNA指纹图谱库可以为特异性(可区别性)判定时辅助筛选近似品种提供参考,但品种特异性(可区别性)的最终判定还需要依靠田间种植对比试验。     

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。     

利用微卫星标记鉴定扁蓿豆种质资源

对扁蓿豆种质资源进行遗传多样性和亲缘关系分析,为育种者选择亲本和种质资源的开发提供理论依据。采用微卫星分子标记对来自内蒙古野生扁蓿豆种质资源50份材料进行鉴定。用8份扁蓿豆基因组DNA从89对截形苜蓿SSR引物中鉴定筛选出扩增带单一、稳定清晰且多态性强的18对引物。用这18对引物,对扁蓿豆材料的DNA进行SSR扩增,以研究其遗传多态性。结果共检测到109个等位位点,平均每对引物扩增出6.1个等位位点。6对SSR引物BI4BO3,MTIC272,MAL369471,MTIC237,MTIC188和MTIC27对于检测扁蓿豆遗传变异最有效。供试材料间遗传距离介于0.023 6~0.807 5,平均遗传距离为0.177 8。聚类分析构建了亲缘关系树状图,大致分为9大类。     

大豆育成品种农艺性状QTL与SSR标记的关联分析

利用85个SSR标记,对大豆育成品种群体(190份代表性材料)的基因组进行扫描,在检测群体结构基础上搜索连锁不平衡位点,并采用TASSEL软件的GLM方法对11个大豆农艺性状QTL进行关联分析。结果表明：(1) 在公共图谱上共线性或非共线性的SSR位点组合均广泛存在连锁不平衡(LD),但不平衡程度D′>0.5的组合数只占总位点组合的1.71%,共线位点D′值随遗传距离衰减较快;(2) SSR数据遗传结构分析表明,育成品种群体由7个亚群体组成,矫正后全群体共有45个位点累计136个位点(次)与11个大豆农艺性状QTL关联,其中22个位点(次)与家系连锁定位的QTL区间相重,有43个位点(次) 2年重复出现;(3) 一些标记同时与2个或多个性状关联,可能是性状相关或一因多效的遗传基础;(4) 育成品种群体关联位点与地方品种群体和野生群体只有少数相同,群体间育种性状的遗传结构有相当大差异;(5) 发掘出农艺性状优异等位变异及其载体品种,包括增效最大的产量等位变异Satt347-300 (+932 kg hm^-2,中豆26),生物量等位变异Satt365-294(+3 123 kg hm^-2,黄毛豆),蛋白质含量等位变异Be475343-198 (+0.41%,淮豆4号),脂肪含量等位变异Satt150-273 (+2.32%,科丰15)等。在此基础上作了设计育种的探讨。     

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。     

基于产量相关性状SSR分子标记的大豆杂种优势群划分

利用杂种优势可显著提高大豆单产,但亲本的创制及杂交组合的配制缺乏有效的理论指导,导致杂交种组配工作存在盲目性,强优势大豆杂交种的产出周期较长。针对上述问题,以中国东北部和国外的43份亲本为材料,利用经过筛选的14个大豆产量性状相关SSR分子标记进行遗传多样性分析和杂种优势类群划分。结果发现,所用SSR标记共扩增出31个等位变异位点,平均每个标记检测到2.2143个等位变异位点,变幅为2.0000~4.0000;主效基因频率为0.4419~0.9302,平均为0.6817;基因遗传多样性指数为0.1298~0.6101,平均为0.4043;多态性信息含量为0.1214~0.5272,平均为0.3280。根据遗传距离将43份亲本材料划分为2个类群;25个杂交种的35份亲本材料分属于2个类群;且27个杂交种的39份亲本材料为国内和国外材料之间配制的杂交组合,反映出中国东北与国外材料之间存在较强的杂种优势。对本研究所用的杂交种亲本间遗传距离分析发现,遗传距离在0.4~0.6时杂种优势利用效率较高。上述结果为优异亲本的选育方向和强优势杂交种亲本的合理组配提供参考。     

DNA Fingerprint Construction and Genetic Diversity Analysis Based on SSR Markers for Upland Cotton in Xinjiang

[Objective] The aim of this study was to construct a DNA fingerprinting database of 120 upland cotton cultivars from Xinjiang and to analyze their genetic diversity based on SSR markers. [Methods] Seventy-eight evenly distributed SSR primer pairs with high polymorphism and good repeatability were successfully screened out from 586 candidates to construct the fingerprinting database. [Result] A total of 392 alleles from 120 varieties were screened using 78 pairs of core primers, 324 of which were polymorphic loci with a polymorphism rate of 82.7%. Seventeen cultivars had specific genotypes determined using 24 primer pairs and 120 upland cotton cultivars could be identified by only 12 primer combinations. Cluster analysis indicated that genetic similarity coefficient for the 120 upland cotton cultivars ranged from 0.50 to 0.96, with an average of 0.73, indicating that upland cotton resources possess high genetic similarity and have an accordingly narrow genetic basis. [Conclusion] The primer combination method is one of the most effective methods for constructing DNA fingerprinting. The 120 upland cotton varieties were divided into three types with the genetic similarity coefficient matrix; these groups were strongly consistent with their pedigrees.     

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。     

贵州省甘蔗审定品种及区试材料的SSR-CE/FD分析

旨在保护贵州育种单位知识产权,指导当地甘蔗杂交育种亲本组合的制定。采用SSR标记和毛细管电泳/荧光检测技术相结合(SSR-CE/FD)的技术,对12个贵州甘蔗材料进行基因型分析,利用NTsys软件进行数据处理。21对多态性高的SSR引物共获得131条扩增带,多态性条带比例为90.1%,平均每对引物产生6.2个条带。其中11个条带为7个品种(系)中某一品种(系)的特征条带;利用这些特征条带可以迅速将该7个品种(系)的中某一品种(系)与其他材料区分开。引物SMC31CUQ多态性条带比例为100%,且可以将12个甘蔗材料完全区分开,是分辨率最高的引物。UPGMA聚类分析表明12个甘蔗无性系间的遗传相似系数变异范围为0.64~0.92。本研究成功构建了贵州3个审定品种和9个区试材料基于131个SSR条带的指纹图谱,12个甘蔗无性系之间遗传基础较为狭窄,育种工作中应选用遗传背景差异大的甘蔗亲本,从而拓宽贵州甘蔗品种(系)的遗传基础。     

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。     

百棉系列棉花自交系品种（系）SSR指纹图谱构建

 利用20对SSR核心引物构建了百棉系列棉花自交系品种（系）的DNA指纹图谱。20对引物分属棉花15条染色体,共检测到116个等位基因,平均5.8个;PIC值和MI值分别平均为0.718和4.384。引物组合NAU1028/NAU5104、NAU4903/NAU3110/NAU1043、NAU0905/NAU1255、NAU3839/NAU4024、NAU5104/NA U4024、NAU2121/NAU5104和NAU1043/NAU3254/NAU4024可分别将百棉1号、百棉2号、百棉13号、百棉5号、百棉011、百棉19号和百棉985与其他所有材料区分开。构建了百棉系列棉花自交系品种（系）的SSR数字指纹代码。对棉花指纹图谱构建的供试材料和核心引物进行了分析和讨论。     

7个粳稻SSR和SRAP分子标记遗传距离比较及其与产量性状杂种优势的关系

本研究选用产量性状有显著差异的7个粳稻品种,按照Griffing双列杂交方法Ⅳ配制21个杂交组合,用SSR和SRAP分子标记分析亲本遗传距离及其与粳稻产量性状杂种优势问的关系,并比较分析两种分子标记在估算遗传距离时的差别.结果表明,每对SSR引物产生1～11条多态性带,平均3.8条,而每对SRAP引物组合产生1～15条多态性带,平均5.2条.SRAP引物所扩增的条带数和多态性何点数分别是SSR引物的3.3倍和1.3倍.两种分子标记对遗传相似系数较小的品种进行聚类分析时可获得一致的结果,但对遗传相似系数较大的品种进行聚类分析时所得结果并不一致;粳稻产量性状杂种优势的表现大小因件状和杂交组合不同而异;F_1杂种产量性状的表现与亲本自身的性状特点和互补关系密切,用SSR和SRAP分子标记遗传距离难以预测粳稻杂种后代的产量表现和杂种优势强弱.     

利用SRAP与SSR标记分析不同类型甜菜的遗传多样性

为选育优质甜菜新品种, 指导种质资源引进和利用, 为进行分子标记辅助选择育种提供科学依据, 采用SRAP和SSR两种分子标记方法相结合, 对甜菜单胚雄性不育系及保持系等49份材料进行遗传多样性分析。利用4个表型差异显著的甜菜品系对SRAP的64对引物组合及SSR的11对引物组合进行扩增, 分别筛选出有效引物组合11对和9对。SRAP的11对引物组合共产生199条扩增带, 其中有86条多态性带, 多态性带的比率平均为43.7%。SSR的9对引物共产生35条扩增带, 多态性比率为100%。全部材料的平均遗传距离为0.3860, 平均遗传相似系数为0.6795, 大约30%的材料遗传距离或遗传相似系数具显著或极显著差异。遗传相似系数平均值比较, 多胚四倍体品系0.7264＞单胚杂交组合0.7243＞国外品种0.7060＞多胚二倍体品系0.6908＞单胚品系0.6837。在遗传距离0.20处, 将49个甜菜材料划分为A、B、C、D 4个类群, D类群又分为4个亚类, 较好地显示了甜菜材料丰富的遗传多样性。表明不同甜菜品种具有相当高的异质性, 国外与国内材料的遗传基础存在一定差异, 但生产应用的甜菜品种间存在亲缘关系较近、遗传基础较窄的倾向。     

3个玉米杂交种和亲本SSR指纹图谱的构建

以3个云南省大面积推广的玉米杂交种及其亲本为试材,从96对SSR引物中筛选出24对引物,这些引物分布在玉米基因组的10条染色体上,每对引物可以检测到1～6个数目不等的多态性片段(allele),共97个多态性片段,平均为4.04个,片段大小介于85～300 bp之间.在比较分析各试材图谱的基础上,探讨了构建品种指纹图谱的统计学方法,建立了适     

陆地棉转激素基因材料的SSR标记分析

利用SSR标记对陆地棉遗传标准系TM-1及其转激素基因后代材料进行。DNA指纹分析。从25对引物中筛选出6对扩增条带差异明显、信号强、背景清晰的引物,选用这6对多态性SSR引物扩增出18个差异片段,其中13个片段呈多态性,占总扩增片段的72．2％。依据扩增结果对42份转激素基因后代材料进行了遗传相似系数分析,构建了分子聚类图,并对其中部分转激素基因材料绘制了SSR指纹图谱。结果表明13个转激素基因材料与TM-1的遗传相似系数都在0．5以下,对这些材料的遗传关系做了初步探讨。