芝麻种质资源SSR标记遗传多样性与群体结构

利用42对具明显多态性的SSR引物, 分析国内外545份芝麻品种的遗传多样性和群体结构。结果检测到106个等位变异位点, 引物多态位点范围为3~9个, 平均为3.8个/引物, Y1994引物的等位位点最多, 为9个。引物Shannon信息指数(I)范围为1.4834~0.1233, 平均值为0.6450; 多态信息指数(PIC)范围为0.7481~0.0516, 平均值为0.4092, 平均杂合度(He)为0.1162。UPGMA聚类、二元主成分及群体结构分析结果基本一致; 供试545份芝麻资源可被分为3个UPGMA组群, 在群体结构上分为3个亚群; 芝麻资源整体遗传分化较小, 亲缘关系较近。中国7个生态群种质相似系数范围为0.9811~0.5462, 东北西北等区域资源与黄淮、江汉、华中华南等区的亲缘关系较远; 国外7个生态群相似系数为0.9726~0.7442, 非洲区与日本区种质亲缘关系较近, 与中国资源亲缘关系较远。中国种质资源遗传基础较为狭窄, 遗传多样性与地理分布不完全相关, 而国外资源遗传多样性丰富。在今后芝麻育种工作中, 应加强国外资源的引进与利用, 并注重国内不同类群资源利用, 拓宽我国芝麻品种遗传基础。     

鱼腥草种质资源群体表型遗传多样性研究

本试验通过观测湖南怀化市不同地域鱼腥草居群,以揭示其变异规律和检测种质资源的遗传多样性状况,为其保护和利用提供依据.以湖南省怀化市的16份鱼腥草种质资源为材料,观测了其群体表型性状特征,并分析了这些表型性状的变异系数、遗传参数和遗传多样性.结果表明,鱼腥草种质资源的不同表型质量性状的频率不同,以绿色地上茎、白色地下茎和心形叶最具代表性.居群问各表型数量性状以地上茎的分枝数和鲜质量、地下茎的节间数、4-甲基-1-异丙基-3-环己烯-1-醇和2,4-甲基-3-环己烯基异丙醇变异较大,根的直径变异最小;而居群内以地上茎分枝数的变异系数最大(39.8%),甲基正壬酮含量最低(13.4%).居群内各表型数量性状多样性指数为0.182～0.710,而居群间为0.213～0.804;不同地域类群间表型多样性指数存在一定差异,黄岩地区最高(1.024),鸡公界地区最低(0.574).群体问的平均表型变异约占总变异的1/2而群体内的约占1/3,说明群体问变异是表型变异的主要来源;群体间表型分化最大的是地上茎的分枝数(77.04%),最小的是根的直径(51.88%).在5%的选择强度下数量性状的绝对遗传进度都较小(RGS%<40%)但遗传力均较大(h~2>50%).当遗传距离分别为2.0和1.5时,材料被聚为2类和3类,而且聚类首先是按地上部分的茎色,其次是按叶型,再次是以海拔高度,最后是以地域而划分的.群体表型变异丰富而且具有遗传分化程度较高.     

小扁豆种质资源SSR标记遗传多样性及群体结构分析

从145对SSR引物中筛选到14对多态性引物,对选取国家种质库的440份小扁豆种质资源进行SSR标记遗传多样性分析,共检测出87个等位变异,平均每个SSR位点6.2143个;平均Shannon-Weaver指数(I)为1.1869。16个不同地理来源群体间表现出显著的遗传多样性差异,国外群体的遗传多样性水平(0.9837)远高于国内群体(0.3485)。PCA、UPGMA法聚类分析和Structure群体结构分析结果相互间完全吻合。440份参试材料从遗传结构上可划分为8个组群,揭示国外群体遗传分化大,群体间的亲缘关系较远;国内群体与之相反。研究结果显示,山西、宁夏和甘肃省是我国小扁豆资源遗传多样性最丰富、遗传关系较复杂的地区,应对该区域小扁豆资源进一步搜集、保护和研究。同时,应继续加强小扁豆资源的国外引种与交流,做进一步系统研究和开发利用。     

云南白莺山茶树种质资源遗传多样性及群体结构分析

为研究云南白莺山茶树种质资源的遗传多样性,以白莺山68 份茶树种质为试验材料,进行生物学性状的调查,并采用EST-SSR分子标记毛细管电泳的方法对云南白莺山12 个类型茶树遗传多样性、亲缘关系及群体遗传结构等内容进行研究。结果表明：（1）该群体生物学形态变异非常丰富,涵盖了乔木、小乔木和灌木;大叶种、中叶种和小叶种;叶形有椭圆形、长椭圆形和披针形;芽叶茸毛量呈现从无、少、中、多到特多的连续变化。（2）利用34 对EST-SSR引物进行分子标记分析,表明云南白莺山群体期望杂合度平均值为0.6981,观测杂合度值为0.5982;PIC 信息指数为0.6686,Shannon’s 信息指数为1.6068,有效等位基因数和观测等位基因数分别为4.1761 和9.7353。（3）基于Evanno 统计模型的群体遗传结构分析可将白莺山茶树群体资源分为5 个亚群,5 个亚群间的基因流值为1.8995,群体间遗传分化系数(Fst)0.1163,表明各亚群是一个中度分化的群体,各亚群间存在着基因交流。     

柠檬桉群体遗传多样性和遗传结构的SSR分析

本研究对柠檬桉的遗传多样性和遗传结构进行分析,揭示柠檬桉的遗传多样性水平和群体分化程度,为以后柠檬桉群体资源的保存和育种潜力评估提供理论指导。利用13对SSR引物对5个柠檬桉群体进行PCR检测,分析柠檬桉的遗传多样性和遗传结构。结果表明:13对SSR引物在5个柠檬桉群体97个单株中共检测到114个等位片段,平均每对引物所检测到的等位片段为9个。群体位点平均等位片段数为5.600,Shannon's指数(I)平均值为1.123,平均期望杂合度(HE)与平均观测杂合度(HO)均为0.520,位点多态性较高。群体多样性水平都较高,其中N群体的多样性水平最高,而S群体的多样性水平最低。群体间分化水平中等,13个中性位点平均Fst为0.089,分子方差分析中群体间方差分量仅占6.9%,表明柠檬桉遗传变异主要存在于群体内。聚类结果表明W、Q和N三个群体各为一类,S和G群体的遗传距离最近(0.101 2)。柠檬桉属于遗传多样性丰富,育种利用的潜力大,种质资源管理应重视多样性较高和特有等位片段较多的群体,遗传分化中等。     

基于SNP标记的大麦遗传多样性与群体遗传结构分析

为了评价大麦种质组合的配制,本研究对384份不同来源大麦种质资源的农艺性状和遗传背景进行分析,并选取了分布于大麦7条染色体上具有多态性的6 454个SNP标记进行群体遗传结构分析,结果表明:(1) 384份参试大麦种质资源的6个农艺性状中,除分蘖数外,其他性状表现基本接近正态分布。6个参试农艺性状统计量指标在环境、基因型、基因型与环境互作效应方面均达到极显著水平(p<0.01)。(2) SNP标记基因分型共分为8种类型。其中A/G类型的最多为2 386个;T/A类型的最少,为104个。平均各条染色体上分布922个,其中4H染色体上最多,为1 288个;1H染色体最少,为642个。(3)遗传结构分析结果显示,384份参试材料分为3个亚群,第1亚群有48份材料,第2亚群有149份材料,第3亚群有187份材料。本研究结果为分子标记辅助育种提供科学依据。     

基于SRAP标记的花椒种质资源遗传多样性及群体结构分析

为探讨花椒种质资源的遗传多样性和群体结构特征,用SRAP分子标记技术对采自陕西、山西、云南、四川、甘肃5个种源地的269份花椒属样品的遗传多样性进行了研究。结果表明:从120对引物组合中筛选出了16对图谱带型清晰、丰富、重复性好的引物组合;269份花椒属样品用这些引物组合共扩增出169条清晰可重复的条带,其中多态性条带151条,多态性比率为93.8%;通过UPGMA分子系统聚类法,将269份花椒属种质划分为2个类群,即竹叶椒类群和花椒类群;在所研究的5个种源中,陕西花椒的遗传多样性水平最高,陕西和甘肃花椒的遗传距离最小,陕西和云南花椒的遗传距离最大;AMOVA分子变异分析显示,在花椒总的遗传变异中,种源内占74%,而种源间仅占26%;Structure群体遗传结构和UPGMA聚类结果一致,且种源间存在明显的基因交流现象。结果为花椒资源的收集、分类和鉴定工作以及育种工作提供了理论依据。     

海南岛火焰兰SSR标记开发、遗传多样性与群体结构分析

为了开发火焰兰(Renanthera coccinea)的SSR引物,进而开展海南岛火焰兰的种质鉴定、遗传多样性和群体结构分析。本研究采用三代测序技术首先获得火焰兰参考转录组,然后开发了火焰兰的SSR引物,最后基于SSR引物利用分子变异分析(AMOVA)、非加权组平均法(UPGMA)聚类、主坐标(PCoA)与群体结构分析等方法对来自海南岛不同地理分布的396份火焰兰资源进行研究。结果表明,所开发的17对三核苷酸多态性SSR引物能够有效地鉴别所收集的396份火焰兰种质。AMOVA分析显示,火焰兰群体间呈现极高程度的遗传分化,并且群体内的遗传变异高于群体间的遗传变异。群体结构分析显示,来自不同地理分布的海南岛火焰兰存在3个不同的基因库,而且绝大多数群体是独立进化的,只有少数群体存在遗传混合,这一结果与UPGMA和PCoA分析的结果基本一致。综上可知,本研究新开发的17对SSR引物有效鉴定了396份海南岛火焰兰种质,揭示了其遗传多样性和群体遗传结构,对火焰兰的种质资源保护和育种计划具有非常重要的参考价值。     

新疆薰衣草种质资源遗传多样性SRAP分析

为给薰衣草育种研究提供科学依据,本研究采用SRAP分子标记技术对65份薰衣草种质资源遗传多样性及亲缘关系进行评价,结果表明11对多态性引物共扩增出192个条带,其中多态性条带182个,多态性比率为94.79%。65份薰衣草的遗传相似系数范围为0.510 4～0.885 4,平均值为0.650 2;遗传距离范围为0.121 7～0.693 1,平均值为0.337 3;等位基因数(Na)为1.963 5,有效等位基因数(Ne)为1.555 6,Nei's基因多样性指数(He)为0.320 3,Shannon信息指数(I)为0.479 3。聚类分析把供试材料分为4个类群:第Ⅰ类群包括35份、第Ⅱ类群包括1份、第Ⅲ类群包括1份和第Ⅳ类群包括28份种质。本研究表明新疆薰衣草种质资源的遗传背景相对狭窄,为了创制优异的薰衣草新品种,需要引入更多亲缘关系较远的薰衣草种质资源。     

引进陆地棉种质材料的遗传多样性、群体结构与连锁不平衡

本研究利用121个分布于棉花全基因组的SSR标记,对187份国外棉花种质材料和31份新疆本地棉花品种进行遗传多样性、群体遗传结构和连锁不平衡分析。结果表明:218份材料共检测到284个SSR等位变异,等位基因变异数在2~9之间,遗传多样性指数平均为0.402,PIC值平均为0.355。基于STRUCTURE分析,218份材料可被划分为三个亚群(POP-1/2/3)。AMOVA分析表明,14.6%的变异来源于亚群间,85.4%的变异来源于亚群内。连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)分析显示,r2≥0.05(p0.01)的条件下,10.18%的SSR位点组合存在显著的LD,整体LD水平不高,共线性位点间存在LD的比例高于非共线性位点,表明位点间的连锁对LD有重要影响。在r2=0.1时(p0.05),LD最大遗传距离为34.7 c M,当r2=0.2时,LD最大遗传距离为9 c M。进一步对Chr.3、Chr.11、Chr.23和Chr.24共4个染色体的LD衰减距离进行分析,发现Chr.3和Chr.11具有较高的LD衰减距离。LD分析结果表明本研究群体可用于标记——性状关联分析,并且对单个染色体LD的评估将提供重要的参考。     

Genetic diversity among pearl millet maintainers using microsatellite markers

Genetic diversity among 70 maintainers and two pollinators of sub-Saharan and Indian origin was studied for simple sequence repeat (SSR) loci using 34 primer pairs. A total of 213 alleles were detected with an average of 6.26 alleles per locus. Polymorphic information content (PIC) ranged from 0.05 to 0.96 with a mean of 0.58 for the SSR loci. Mean PIC across the linkage groups and number of alleles in dinucleotide motifs varied significantly. The lowest PIC (0.239) for linkage group 6 indicated comparatively conserved nature of this linkage group. Genetic similarity estimates ranged from 0.05 to 0.73 with an average value of 0.29. This indicated sufficient diversity among the maintainer and pollinator lines. The 72 lines fell in five clusters, and the clustering pattern corroborated with their pedigree and characteristic traits. Pollinator ICMR 356 was more diverse from the maintainer lines analysed, and can be a potential parent for pearl millet hybrid development.     

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.     

北疆早熟陆地棉品种的遗传多样性分析

从SSR水平分析北疆早熟陆地棉品种的遗传多样性,为该棉区种质资源的创新和新品种选育提供依据。利用38个SSR引物对北疆33个早熟陆地棉品种进行遗传多样性分析,通过NTSYS-pc2.11软件计算品种之间的相似系数,并进行聚类和系谱追溯。38个引物在33个品种中共扩增出126个条带,平均每个引物为3.32个。共检测出160个等位基因,等位基因变异的多态信息含量(PIC)在0.1690～0.8503。33个品种间的遗传相似系数在0.4120～0.9560,遗传相似系数在0.57～0.61可将33个棉花品种分为2类。其中,第Ⅰ类包含17个品种,第Ⅱ类包含16个品种。在第Ⅰ类中以贝尔斯诺血统为主,第Ⅱ类中以中棉所17和新陆早16号血统为主。SSR标记分析与系谱分析的结果对北疆棉花品种间的遗传多样性分析结论基本一致。本研究表明北疆棉花品种的遗传基础狭窄。     

甘肃部分玉米自交系SSR遗传多样性分析

分析甘肃省部分骨干玉米自交系的遗传多样性并划分群体结构。利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和66 对核心SSR引物研究了148 份玉米(Zea mays L.)自交系的遗传多样性,并分别使用模型结构聚类和遗传距离聚类法进行群体结构分析。在148 份自交系中,66 对SSR标记共检出279 个等位变异,每对引物检测到等位基因2~8 个,平均4.2273 个。多态性信息量(PIC)和标记指数(MI)的平均值分别为0.4879 和2.1808。模型结构聚类将148 份自交系分为SS 群和NSS群;遗传距离聚类分为5 个类群,根据常规测验种自交系可将5 个类群归并为SS 群和NSS群。2 种聚类方法所得结果与材料的系谱信息基本一致。甘肃省部分玉米自交系在育种实践中正在向2 个相对独立的优势类群转化,2 个类群之间的遗传多样性水平存在一定的差异。     

基于SSR标记的雪茄烟种质资源指纹图谱库的构建及遗传多样性分析

为从分子水平研究我国雪茄烟种质资源的遗传多样性差异并建立雪茄烟品种的DNA指纹图谱数据库,本研究利用43对多态性好的SSR引物对220份雪茄烟种质进行遗传多样性分析,筛选出14对核心引物对雪茄烟种质进行指纹图谱的构建。结果表明,43对SSR引物在220份雪茄烟种质材料中共扩增出243个等位基因,平均每个标记5.65个,变幅为2～13,每个位点的多态性信息量(polymorphism information content,PIC)变化为0.2078～0.9087,平均为0.6360。有效等位基因数(number of effective alleles, Ne)范围为1.3081～11.7876,平均有效等位基因数为3.9077;观测杂合度(observed heterozygosity, H_o)变化范围为0.0828～0.7639,平均为0.3191;预期杂合度(expected heterozygosity,He)的变化范围为0.2361～0.9172,平均为0.6809;种群平均Shannon遗传多样性指数(Shannon genetic diversity...     

黑龙江省部分审定玉米品种亲本自交系的遗传多样性分析

黑龙江省气候条件特殊,血缘关系有些混杂,系谱关系已不太清楚,种质资源匮乏问题尤为突出。利用SSR分子标记技术,分析黑龙江省近年来审定玉米品种亲本自交系的遗传多样性,从79对SSR核心引物目录中,选出43对引物对18份玉米自交系和5个标准测验种进行遗传多样性研究,共检测到174个等位基因位点,每对引物检测到2～8个等位基因,平均每个位点的等位基因变异数4.35个,平均多态性信息量为0.586。UPGMA聚类分析结果表明,23份自交系划分为4个类群。结果表明黑龙江省玉米生产上推广品种的亲本自交系仍然集中在兰卡斯特群和瑞德群两大杂种优势群。     

Genetic diversity and structure of landrace of lablab (Lablab purpureus (L.) Sweet) cultivars in Thailand revealed by SSR markers

Lablab (Lablab purpureus (L.) Sweet) is a legume crop widely cultivated in tropical and subtropical regions of Africa and Asia. In this study, we assessed genetic diversity and population structure of 299 individuals of subspecies purpureus and bengalensis of lablab from Thailand using 13 simple sequence repeat (SSR) markers. The SSR markers detected only 34 alleles in total with a mean of 2.6 alleles per locus. Overall gene diversity was 0.360. Gene diversity (H_E) and allelic richness (A_R) in different geographic regions was comparable. Similarly, both H_E and A_R between subspecies purpureus and bengalensis were similar. STRUCTURE and neighbor-joining (NJ) analyses revealed that the 299 individuals were clustered into two major groups. In contrast, principal coordinate analysis (PCoA) revealed admixture of the lablab germplasm. STRUCTURE, NJ and PCoA analyses also revealed that the subspecies purpureus and bengalensis are not genetically differentiated. Although the number of individuals from the west of Thailand was small and all of them were collected from the same province, they possessed comparable gene diversity with those from the other geographic regions. These results demonstrated that there is moderately low genetic diversity of lablab in Thailand and the west of the country possesses high diversity of lablab.     

257份菊芋种质资源表型性状的遗传多样性

为有效利用我国菊芋种质资源的遗传多样性,分析了257份菊芋种质资源,表明12个数量性状的变异系数(CV)在6%～50%之间,平均为24.75%,单株块茎重的变异系数最大(50%),生育期的变异系数最小(6%),多样性指数(H')分布在1.24～1.53之间,平均为1.44,单株块茎数的多样性指数最高(1.53),叶宽的多样性指数最低(1.24);8个质量性状的多样性指数在0.85～1.08之间,平均为0.98,以块茎习性最大,块茎整齐度最小,大部分性状表现出丰富的遗传多样性; 257份菊芋资源的隶属函数均值介于0.12～0.58之间,其中JA1095材料最高(0.58),其花数和单株块茎重具有明显优势。菊芋资源12个数量性状的相关性分析表明,茎粗、叶长、花和花盘大小可作为今后选育高产菊芋品种的指导目标性状;主成分分析结果表明,7个主成分因子的累计贡献率达66.794%,其中花数量、单株块茎数量、块茎毛根量、块茎表皮光滑程度4个性状是构成菊芋种植表型差异的主要因素;以20个性状为基础的聚类分析将257份种质材料分为5类,其中,第I类和第II类占总资源量的85%。本研究结果为菊芋种质资源的利用及品种选育等提供了重要参考。     

南疆自育陆地棉品种遗传多样性研究

以30年来南疆自育的33个新陆中品种为研究对象,通过聚类研究发现:33个自育品种通过聚类被明显地划分为两大类,第2类群自育品种遗传基础较第1类群品种有所拓展和丰富,基础遗传组分呈现逐渐拓宽的趋势。同一个育种单位选育的品种均聚为同一类,说明不同育种单位在常年选育过程中积累形成了本单位的优势和各自育种方向特点。通过遗传多样性研究发现:随着新疆栽培模式的变化,自育品种株型由紧凑型向松散型转变,果枝由短果枝向Ⅰ型和Ⅱ型中长果枝类型转变,蕾铃分布由内围铃向外围扩展,蕾铃空间结构更加合理。自育品种在产量性状上仍有很大的提升空间,单株铃数呈现递增趋势,铃重从大铃逐步向适中的铃重范围靠近,衣分提高的潜力巨大。早熟性状选择进一步加强,这为产量的持续提高奠定了基础。自育品种的纤维品质性状在育种演变进程中继续得到保持和加强,品质优势较为明显。     

糯玉米自交系SSR标记遗传多样性及群体遗传结构分析

为了解糯玉米种质的遗传基础,利用29对SSR标记对87份糯玉米自交系进行遗传多样性分析,共检测出180个等位变异,平均每个位点6个等位变异,多态性信息含量变幅为0.308～0.915,平均为0.572。材料间遗传相似系数为0.49～0.93,平均为0.66。通过聚类分析UPGMA (unweighted pair-group method with arithmetic means)方法在遗传相似系数0.64处将87份糯玉米自交系划分为4个类群,分别包含9、66、10和2份材料。此外,利用Structure群体遗传结构分析也将87份糯玉米自交系分为4个类群,分别包含24、25、19和19份材料;进一步分析表明,供试群体中大部分糯玉米自交系的遗传变异较单一。本研究为糯玉米新品种选育和遗传进化分析提供了种质基础和理论依据。