SRAP和SSR标记对马铃薯遗传多样性的差异分析

掌握宁夏地区主要马铃薯品种的遗传多样性,了解其遗传背景,明确各品种间的亲缘关系为马铃薯育种提供理论依据。利用SSR和SRAP 2种分子标记对47份马铃薯种质材料进行遗传多样性分析,并对2种分子标记结果进行比较。12对多态性SRAP标记共检测到180个多态性位点,平均每对引物检测到15个多态性位点,每个SRAP位点的PIC值为0.2~0.43,平均值为0.34;47份马铃薯种质资源遗传相似性系数为0.57~0.83。15对多态性SSR标记检测到80条多态性位点,平均每对引物检测到 5.3个多态性位点,每个SSR位点的PIC值为0.37~0.72,平均值为0.51;马铃薯种质材料遗传相似性系数为0.60~0.97。根据系谱资料分析发现,SRAP标记更适用于遗传关系较近材料的遗传多样性分析。宁夏地区主要的马铃薯品种遗传相似度较低,亲缘关系较远。     

基于SSR和InDel标记的海南荔枝种质资源遗传多样性分析

为了解232份主要来自海南的栽培荔枝、半野生荔枝和野生荔枝的遗传多样性及其演化地位,摸清荔枝品种中存在的同名异物和同物异名问题;本研究依据获得的荔枝EST序列和基因组序列开发了一批SSR和InDel标记,利用这些标记对232份荔枝种质资源进行了遗传多样性研究;取6个荔枝品种DNA为模板,筛选出18对SSR引物和12对InDel引物应用于遗传多样性研究,检测到基因位点141个,等位基因变异数范围为2~11个,平均4.70个,多态性位点为139个,多态性位点比率是98.58%。UPGMA聚类分析发现,232份荔枝种质资源的遗传相似系数是0.66~1.00;发现SSR引物的多态性大于InDel引物;在遗传相似系数为0.76处,供试材料分为15类,多数来自海南的荔枝资源能一起聚类,海南11份野生荔枝资源分别聚类在5个类群中,说明海南野生荔枝资源的遗传多样性较丰富。研究将为进一步开展荔枝遗传改良和育种提供依据。     

不结球白菜形态性状及SSR遗传多样性关联分析

分析不结球白菜遗传多样性,筛选与形态性状相关联且具有多态性的标记位点,为不结球白菜的分子辅助育种选择、种质资源的利用和新品种选育提供依据。本研究以类型差异大、有南方特色的54份种质资源为材料,对其6个质量性状和5个数量性状进行3次田间调查,从40对引物中筛选出25对SSR引物进行遗传多样性分析,结合形态性状对54份不结球白菜种质资源进行统计分析。结果表明:6个质量性状间具有丰富的多样性,5个数量性状间有显著的差异性,其中SA变异系数最大,FC与L、W和SA呈显著正相关;25对SSR引物共检测到72个多态性位点,平均每对SSR引物产生2.88个多态性位点,PIC平均值为0.3831,说明不结球白菜SSR具有丰富的遗传多样性;54份不结球白菜的遗传相似系数变化范围为0.492~0.963,平均为0.742,在遗传距离0.6处可将供试材料划分为3个类群;通过关联分析发现5个与数量性状关联的标记位点,各标记的表型变异解释率在0.4657~0.6329,平均为0.5393。本试验获得的5个标记位点可为不结球白菜分子标记育种提供依据。     

应用SSR标记对小豆种质资源的遗传多样性分析

利用24对SSR引物对158份栽培小豆及18份野生小豆资源进行遗传多样性分析。结果表明,栽培小豆的遗传变异水平显著低于野生小豆,其中18对引物在栽培小豆中能检测到多态性,平均等位变异数为3.0个,21对引物在野生小豆中能检测到多态性,平均等位变异数为2.6个。栽培小豆种质间平均遗传相似性系数为0.724,野生小豆间为0.605。基于类平均法的聚类分析可以将栽培小豆和野生小豆区分开,这与主坐标分析的结果基本吻合。不同来源的栽培小豆群体间也有一定的遗传分化。SSR分析不仅验证了小豆品种间的遗传背景与其系谱来源相吻合,而且揭示了同名种质天津红小豆之间的遗传差异。本研究为我国小豆种质资源育种及SSR标记在小豆多样性分析、基因标记、品种鉴定等工作提供了信息。     

用SSR标记分析1949—2005年华南地区常规籼稻主栽品种遗传多样性及变化趋势

利用均匀分布于水稻基因组的300个SSR标记对95个华南地区不同年代常规籼稻主栽品种进行分析,研究该地区常规稻品种的遗传多样性及其变化趋势。检测到236个SSR标记有多态性,共获得776个等位基因,每个位点等位基因2~12个,平均3.29个,共有206个位点的等位基因数介于2~4个,占全部多态性位点的87.3%。多态性标记位点的PIC值平均为0.42,变化范围为0.041~0.790。不同染色体的位点多态性差异显著,其中第10染色体的位点平均等位基因数最多,PIC值最高,而第5染色体的位点平均等位基因数最少,PIC值最低;6个年代中,50~70年代育成品种包含等位基因数呈显著的上升趋势,70年代达最高值2.83,随后逐渐下降。分子方差分析(AMOVA)结果显示不同年代间遗传变异仅占总体变异的3.77%,但仍达极显著水平(P0.001)。不同年代育成品种的遗传距离(GD)呈下降趋势。聚类分析结果显示,在遗传相似系数(GS)为0.685处可将品种区分为5大类,表明华南地区各时期的常规稻品种遗传改良都是围绕少数骨干亲本进行的。试验结果显示,华南地区籼稻品种的遗传多样性狭窄且随年代而变化,70年代以后呈下降趋势,在今后的育种中应扩大亲本选材范围、拓宽育种亲本的遗传基础以提高育成品种的遗传多样性。     

国内外甘蓝型油菜种质SSR标记遗传多样性分析

用SSR分子标记对国内外48份甘蓝型油菜品种进行遗传多样性分析,结果表明：筛选出的45对引物共扩增出326个位点,多态位点281个,多态性比率为86.2%;平均每对引物扩增的条带数和多态性条带数分别为7.2和6.2。多态性信息含量（PIC）在0.374~0.856,平均为0.699。遗传相似系数在0.48~0.79之间,参试材料差异较大;以0.51为阈值将48份参试材料划分为冬性、半冬性和春性三大类群,三大类群间相对独立又有一定程度的渗透,说明材料之间存在不同程度的亲缘关系。主成分分析与聚类分析结果一致。说明SSR标记能够较全面地反应种质材料的遗传多样性,能够为种质的保存提供帮助,同时可以用来分析育种材料的遗传多样性,对育种工作有重要的参考意义。     

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。     

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。     

SSR标记应用于烟草品种遗传多样性研究

SSR标记是进行植物遗传多样性研究的理想技术。本研究应用最近公布的烟草SSR标记分析了13个云南省烟草主栽品种的遗传多样性。对92对分布于烟草24个连锁群的SSR标记引物筛选发现20对在这些品种之间存在多态性。20个SSR位点上共检测到52个等位基因,平均每对引物等位基因数为2.6个。根据SSR标记多态性计算了不同品种之间的遗传距离（GD）,13个品种之间遗传距离介于0.0090-0.4286之间,平均距离为0.2237,说明品种间遗传差异较小。SSR标记技术将在烟草的基因标记定位及分子辅助育种中发挥重要的作用。     

SSR和SRAP标记揭示甘蓝型油菜遗传多样性的差异分析

分别用SSR和SRAP标记分析了来自国内外的19个甘蓝型油菜（Brassicanapus L.）品种间的遗传距离及其与选育年代的相关关系,并构建聚类图。从726个SRAP引物组合中筛选出23对多态性较好的组合扩增得到了234个多态性标记;35对SSR引物获得了138条多态性标记。结果显示,SSR标记揭示的遗传距离大于SRAP标记。SSR揭示的国内甘蓝型油菜品种间平均遗传距离大于国外品种,而SRAP标记得到的结果与SSR标记分析所得结果相反。SSR平均遗传距离与育成年代的相关性较小,SRAP平均遗传距离与育成年代存在一定的负相关,其相关系数为-0.34。研究认为,SRAP标记更适用于通过分析遗传距离以获得杂种优势;从种质资源保存的角度出发,使用SSR标记能较全面保证种质资源遗传多样性;结合SSR标记和SRAP标记即能从全基因组又能有重点的从功能基因组分析育种材料的遗传多样性,对于中长期的育种目标有较大的意义。     

普通菜豆根系相关性状的关联分析

幼苗期根系发育对作物的生长发育具有重要作用。利用生长袋纸培系统对324份普通菜豆种质的主根长、根干重、根体积、根表面积等9个根系相关性状进行表型鉴定,并结合覆盖全基因组、有多态性的116对SSR标记,利用MLM（Q+K）模型进行表型和标记的关联分析。表型分析表明,324份材料的9个根系相关性状表型变异丰富,平均变异系数的变动范围是10.09%~37.03%;基因型分析表明,116个多态性SSR标记共检测到919个等位变异位点,每个标记的平均基因多样性指数为0.59,多态性信息含量（PIC）平均值为0.54,显示这些标记具有较高的基因多样性;群体结构分析表明,供试材料分为两个亚群,与普通菜豆起源于两个基因库对应;关联分析结果显示,以P<0.01作为显著条件,共检测到48个显著标记位点,其中有10个位点同时与2个以上性状相关联,有5个位点与前人研究结果一致。研究结果为进一步理解普通菜豆根系的遗传机理提供了理论参考,也为分子标记辅助选择改良普通菜豆根系奠定了基础。     

Isolation and characterization of 28 polymorphic SSR loci from castor bean (<Emphasis Type="Italic">Ricinus communis</Emphasis> L.)

Castor bean (Ricinus communis) is cultivated for seed oil throughout tropical and subtropical regions but the understanding of its genetic variability is limited. Because applicable microsatellite markers are not sufficient, we isolated and characterized polymorphic simple sequence repeat (SSR) loci acquired from a microsatellite-enriched genomic DNA library of castor bean. Finally, 28 SSR loci revealed polymorphisms in a castor bean collection consisting of 72 accessions. A total of 73 alleles were detected, with an average of 3.18 alleles per locus, and the polymorphism information content (PIC) ranged from 0.03 to 0.47 (mean = 0.26). Values for observed (H_O) and expected (H_E) heterozygosity ranged from 0.00 to 0.19 (mean = 0.11) and from 0.04 to 0.54 (mean = 0.31), respectively. To understand genetic relationships within the castor bean collection, a dendrogram was constructed based on profiles of the 28 SSR loci. These newly developed SSRs will be useful tools for assessing genetic diversity and population structure in castor bean.     

利用SSR标记分析野生小豆及其近缘野生植物的遗传多样性

利用28对SSR引物对96份野生小豆资源、小豆近缘野生植物及栽培小豆品种进行遗传多样性分析,共检测到255个等位变异,平均每对SSR引物9.10个,多态信息含量的变异范围从0.374到0.865,平均为0.722。野生小豆材料和近缘植物Vigna minima遗传变异丰富。来自不同地域的野生小豆材料具有大量特异等位变异,基于非加权成组配对算术平均法的聚类分析可将不同地理来源的野生小豆单独分群,且与主坐标分析的结果相一致。4份栽培小豆材料与日本野生小豆遗传距离较近,表明目前国内小豆育种中较多使用了含有日本血缘的小豆材料,以及国内野生小豆资源的搜集和利用工作落后于日本。本研究对国内野生小豆资源的搜集和保存具有指导意义,并可以为这些资源的评价、利用和优异基因的发掘提供参考。     

利用SSR标记分析橡胶草种质资源的遗传多样性

为了解橡胶草种质的遗传背景和遗传多样性,为今后橡胶草育种提供理论依据。利用23对SSR引物对96份橡胶草材料进行遗传多样性分析。结果显示,23对SSR引物通过扩增得到71个等位变异,等位变异范围2-6个,平均等位基因数为3.09个。通过聚类分析,俄罗斯材料和美国材料与新疆7个居群材料被分为2大类群,类群I包含所有俄罗斯和美国材料以及5份新疆野生材料,类群II包含其余新疆7个居群的材料;俄罗斯和美国材料同属于亚群A,平均遗传相似度为0.88,说明它们存在紧密的亲缘关系;新疆7个居群的材料被分为5个亚群,显示丰富的遗传多样性,而且相互之间存在复杂的遗传关系。本研究结果证明了SSR标记能够有效地用于橡胶草的遗传多样性研究,为以后的橡胶草种质收集和遗传育种提供重要依据。     

陆地棉SSR标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析

分析陆地棉栽培种遗传多样性,通过关联分析寻找与棉花农艺性状相关联的分子标记,为分子标记辅助选择育种和提高棉花育种效率奠定基础。本文采用74个Simple sequence repeat(SSR)标记对172份陆地棉栽培种的基因组变异进行扫描,使用NTSYS-pc 2.20进行聚类,分析该群体遗传多样性;利用Structure 2.3.4软件分析群体结构,在此基础上结合田间表型数据,采用Tassel 2.1的一般线性模型(General linear model,GLM)进行关联分析,定位与农艺性状相关的QTLs。74个标记共检测到148个多态性位点,涉及246个等位变异,变异范围2~7个,平均等位变异数为3.32;引物的多态性信息含量(PIC)为0.0281~0.3733,平均值为0.2370;遗传相似系数变异在0.2816~1,平均值为0.5369,平均遗传相似系数为0.5369,表明我国陆地棉遗传基础狭窄,尽管国外及西北内陆棉区部分材料具有较丰富的遗传变异。聚类分析将该群体划分为12个亚群,不同棉区的材料交叉分布,且聚类结果基本与系谱吻合。群体结构分析却将172份供试材料划分为3个亚群;通过关联分析,发现30个位点与铃重、衣分、黄萎病抗性显著相关(P0.05),各位点对表型变异贡献率为2.24%~5.27%。     

贵州省花生地方品种的遗传多样性

为进一步了解贵州花生地方品种的遗传多样性,合理、高效利用花生资源,用50对SSR引物评价了贵州不同地理来源的68份花生地方品种,结果多态性较好的41对引物共扩增出79个等位基因,平均每个引物1.93个;多态性信息量(PIC)变幅为0.045(PM43)~0.951(PM169);Shannon信息指数变幅为0.2518(PM79)~0.6926(PM188),平均0.5268;Nei遗传多样性指数变幅为0.1699(PM79)~0.4995(PM188),平均0.3556。采用类平均法对欧氏距离聚类分析表明,在遗传距离为0.94时将68个花生地方品种分成2个大类,同一地理来源、同一粒型的地方品种的亲缘关系并不是最近的,表明地方品种间亲缘关系与地理来源关系不大。说明贵州花生地方品种具有丰富遗传多样性。     

Efficiency of SNP and SSR-based analysis of genetic diversity,population structure,and relationships among cowpea (<Emphasis Type="Italic">Vigna unguiculata</Emphasis> (L.) Walp.) germplasm from East Africa and IITA inbred lines

The extent of genetic diversity and relatedness of cowpea germplasm from East Africa are poorly understood. A set of 13 microsatellites (SSR) and 151 single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers were applied to assess the levels of genetic diversity in a sample of 95 accessions of local cowpea germplasm and inbred lines of Vigna unguiculata. The average genetic diversity (D), as quantified by the expected heterozygosity, was higher for SSR loci (0.52) than for SNPs (0.34). The polymorphic information content was 0.48 for SSR and 0.28 for SNP while the fixation index was 0.095 for SSR and 0.15 for SNPs showing moderate differentiation and high gene flow among cowpea accessions from East African countries. The results of data analysis of both SSR and SNP markers showed similar clustering patterns suggesting a substantial degree of association between origin and genotype. Principal coordinate analysis (PCoA) with SSR and SNP markers showed that accessions were grouped into two and three broad groups across the first two axes, respectively. Our study found that SNP markers were more effective than SSR in determining the genetic relationship among East African local cowpea accessions and IITA inbred lines. Based on this analysis, five local cowpea accessions Tvu-13490, Tvu-6378, Tvu-13448, Tvu-16073, and 2305675 were identified to be tightly clustered sharing several common alleles with the drought tolerant variety Danila when analyzed with SSR and SNP markers. The findings will assist and contribute to future genetic diversity studies aimed at the genetic improvement of local Eastern Africa cowpea accessions for improved overall agronomic performance in general and breeding for drought tolerant in particular.     

Mining Elite Sea-Island Cotton Germplasm Based on Phenotyping and SSR Markers

[Objective] An elite germplasm resource of sea-island cotton with outstanding traits was mined in order to accelerate the breeding process of new varieties. [Method] The core collections of sea-island cotton germplasm consisted of 178 accessions were used as experimental materials in this study. Analyses of variability and diversity were performed through detecting phenotypic data of six main breeding-targeted traits, including boll weight, boll number per plant, lint percentage, fiber length, fiber strength, and micronaire. The elite germplasm of sea-island cotton was selected according to 10% optimal sampling strategy based on the phenotypic value of each trait. The 120 pairs of polymorphic simple sequence repeat (SSR) primers were used to analyze the polymorphism of 178 accessions of the core collections. Then, we conducted the population structure and clustering analysis based on the genotyping results. According to the results of cluster analysis, the primary elite germplasm was further selected, and the final elite germplasm of sea-island cotton was identified. [Result] The results showed that there was a high variability and abundant genetic diversity in the 6 studied traits. In 178 accessions of sea-island cotton, 262 alleles were detected by 120 pairs of SSR primers, with an average of 2.18 loci. The average polymorphism information content (PIC) was 0.067 8-0.630 0, with an average of 0.296 0, showing moderate polymorphism. The cluster analysis showed that the core collection of sea-island cotton was divided into six groups. twenty-three elite germplasm resources of sea-island cotton were identified based on phenotypic value and cluster analysis of SSR markers. [Conclusion] The germplasm of sea-island cotton can be analyzed and evaluated based on the phenotyping and SSR markers, and then the elite germplasm of sea-island cotton can be identified. These results provided the material basis for the genetic breeding of sea-island cotton, as well as the important reference and basis for the mining and identification of crop elite germplasm.     

用于中国小豆种质资源遗传多样性分析SSR分子标记筛选及应用

以375份小豆核心种质为试验材料, 利用从小豆及其近缘种SSR引物中筛选出的13对引物进行遗传多样性分析。检测结果显示, 小豆种质资源具有丰富的遗传多样性, 共检测到133个等位变异, 每对SSR引物检测到等位变异4~19个, 平均10.23个, 国内各省多态信息含量(PIC)平均为0.561, 多态位点比例(P)平均为93.523%。聚类结果表明, 小豆资源遗传关系与生态分区间有明显的联系, 且东北地区资源与中南部资源遗传关系较近。湖北、安徽、陕西3省资源的PIC较高, 且基本位于主坐标三维图的中心区域, 推断湖北、安徽、陕西是中国栽培小豆的起源地或多样性中心。该结果有助于更好地对小豆种质资源进行收集、保护和利用。