黄麻应用核心种质的DNA分子身份证构建

构建并研究黄麻应用核心种质是促进黄麻遗传育种和挖掘优异基因的必要途径。在300份黄麻种质资源的农艺性状观察统计基础上,构建了黄麻应用核心种质,包含61份品种(系),可划分为高产、优质、抗病等16种应用类型。为准确鉴定这61份应用核心种质,以46对核心引物为基础,筛选出12对荧光核心引物,采用荧光标记毛细管电泳分析这12对引物的多态性,共检测出140个多态性位点。将毛细管电泳得到的分子量数据以数字+英文字母方式编码,选取了12对荧光核心引物的组合,构建出该应用核心种质的字符串DNA分子身份证,进而构建了相应的条形码和二维码DNA分子身份证,可迅速被电子设备识别。这些结果可促进黄麻种质资源的高效利用及快速分子鉴定。     

白掌SSR引物筛选及12份种质资源亲缘关系分析

本研究比较分析了白掌Spathiphyllum‘Parrish’转录组和叶绿体基因组中SSR标记的类型与分布,结果发现转录组中共有SSR标记7 184个,其中,二核苷酸重复数量最多,为3 454个;叶绿体基因组共有SSR标记281个,其中,单核苷酸重复数量最多,为223个。分别从转录组和叶绿体基因组的SSR标记中随机挑选32和18个,设计引物,PCR扩增后琼脂糖电泳结果显示,来自转录组的24对引物扩增条带清晰,多态性好;来自叶绿体基因组16对引物扩增条带清晰,多态性差。因此,选择来自转录组的24对引物合成M13标记的荧光引物,PCR扩增后毛细管电泳结果显示,19对引物共扩增出60个等位位点。利用60个等位位点构建了12份种质资源的系统进化树,UPGMA聚类分析将12份种质分为3组。19对引物中DN9090、24-DN9534、27-DN9108和DN10117 4对引物多态性较好,分别扩增出4、6、4和6个等位位点,可完全区分12份种质。本研究将为白掌种质资源鉴评提供可靠的SSR荧光标记引物。     

基于花椒转录组序列SSR分子标记开发及花椒种质鉴定

为拓展分子标记在花椒种质资源分析中的应用、开发花椒EST-SSR功能性分子标记、分析花椒DNA指纹图谱,利用凤县大红袍花椒的茎尖节点转录组c DNA数据库中45 057条长度大于200 bp的非冗余Unigene序列,使用MIcro SAtellite(MISA)软件搜索SSR位点,分析花椒c DNA序列中SSR位点的频率和密度、SSR重复基元种类及比例、SSR重复次数与数量等分布特征;用Primer 3.0软件在线设计SSR引物并经PCR扩增筛选适合的多态性引物;用Quantity One软件统计多态性条带和分子量大小;NTsys 2.0软件分析12份花椒种质的遗传距离、构建树状聚类图及DNA指纹图谱库。结果表明,45 057条序列中有3 315条Unigene序列包含SSR位点,共3 814个,3 315条序列中SSR位点出现频率为7.07%;在检索出的SSR位点中,二核苷酸、三核苷酸是主要重复类型,分别占29.42%和58.58%,二核苷酸重复中以AG/TC、CT/GA出现频率最高,三核苷酸重复中GAA/CTT、AGA/TCT出现频率最高;二、三、四、五、六核苷酸重复基元总数随着重复次数的增加呈明显下降趋势。利用Primer 3.0设计的64对EST-SSR引物中,55对引物能产生预期片段大小的PCR产物,其中18对引物具有多态性;利用18对引物对12份花椒种质进行PCR扩增,共产生81条扩增条带,其中多态性条带73条,多态率为90.12%;各花椒种质的遗传相似系数为0.552 6~0.894 7,平均为0.725 0;经UPGMA聚类分析在相似系数0.70处12份花椒种质共分为3类,即顶坛花椒为Ⅰ类、竹叶椒为Ⅱ类、其他花椒为Ⅲ类;指纹图谱分析中,8对引物在5份种质中能扩增出特征带型,最少用3对引物进行组合即可将12份花椒种质区分开。成功在凤县大红袍花椒的茎尖节点转录组c DNA序列中开发SSR标记,设计并筛选出8对能扩增出特征带型的引物,最少用3对引物进行组合即可将12份花椒种质区分开,这为今后花椒遗传多样性分析、遗传图谱构建等方面提供新的引物序列并奠定了基础。     

基于SSR标记的吊瓜品种(系)DNA指纹图谱库的构建

为建立吊瓜品种的DNA指纹图谱,实现对吊瓜品种的高效鉴定,本研究以5份性状稳定的吊瓜品系为供试材料,开展多态性SSR分子标记引物筛选,并构建吊瓜品系的DNA指纹图谱。结果表明,从54对SSR引物中筛选出的4对核心引物,平均每对SSR核心引物扩增的多态性条带数为7.5条,多态性信息含量(PIC)平均为0.53,5份吊瓜材料间的相似系数为0.2～0.83。利用这4对引物分别构建5份供试吊瓜唯一的DNA指纹图谱,最终确定5份材料均为不同的品系。该研究表明SSR分子标记可于构建吊瓜品种的DNA指纹图谱,为开展吊瓜品种鉴定提供技术支持,同时也有助于对吊瓜新品种的申报和保护。     

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。     

彩色棉品系的SSR分子变异研究

采用SSR分子标记技术对来自12个组合的62份稳定彩色棉新品系进行分子变异分析。结果表明,从242对SSR中筛选出的29对多态性引物在供试材料中共扩增出198个标记。其中,多态性标记115个,占总标记数的58.1%,这些引物能较好地揭示彩色棉的变异位点。MGHES-6引物扩增的多态性标记最多,其次为BNL2960、CM43和MGHES-66。29对SSR引物的PIC值变化在0.493～0.938之间,平均0.790,说明彩色棉SSR等位基因丰富度较高。基于SSR数据的聚类分析,可将62份新品系分为两大类,一类是由彩色棉种质资源经系统选育获得的材料,另一类是通过杂交选育获得的材料。     

黑龙江部分野生黑木耳菌株的分子ID构建

为分析黑龙江地区28株野生黑木耳菌株的遗传多样性,并构建种质分子身份证。利用SSR分子标记对供试菌种进行遗传多样性分析,用NTSYS软件进行聚类分析并用ID Analysis 1.0软件种质分子身份证。结果表明：7对引物共检测到131个多态性片段,品种间特异性指数介于23.015~53.827之间,平均为30.00;在相似水平在0.58时,28个供试黑木耳菌株被分为3个组群。结果仅需5对引物即可将28份参试菌株完全区分开。     

猕猴桃属33份核心雄性种质SSR指纹图谱构建

通过对33份猕猴桃核心雄性种质材料进行指纹图谱构建及遗传多样性分析,可为猕猴桃品种鉴定及选育工作提供帮助,也为今后规范进行知识产权的保护提供科学的理论依据。从猕猴桃SSR数据库中选取100对SSR引物,利用遗传背景差异大的4份猕猴桃雄性种质材料进行筛选,选出14对扩增条带清晰、具高多态性且重复性好的引物,对本研究供试的33份猕猴桃核心雄性材料进行扩增,利用8%聚丙烯酰胺凝胶对PCR扩增产物进行检测。筛选得到的14对SSR引物共扩增出171条条带,其中含有163条多态性条带,占95.32%。最少可以通过5对高多态性SSR引物即能将33份猕猴桃雄性种质材料全部区分开。这5对SSR引物共扩增出83条条带,多态性条带82条,占98.80%,每个位点的等位基因为1~12个,平均每对引物为16.6个。通过对33份猕猴桃雄性种质资源进行鉴定,发掘出猕猴桃雄性种质优异标记位点UDK96-035、UDK96-053、UDK96-040、Thr801、For13,可为后续相关研究提供坚实的理论基础。     

利用SRAP、ISSR、SSR标记绘制黄麻基因源分子指纹图谱

以国内外引进保存的231份黄麻种质资源为材料,分别采用SRAP、ISSR、SSR分子标记和编程DNA指纹图谱分析软件,绘制黄麻遗传资源基因组DNA指纹图谱。结果表明,通过筛选出的35对SRAP引物对231份黄麻品种进行标记分析,获得96份黄麻品种DNA指纹图谱;11个ISSR多态性引物对96份材料进行DNA标记分析,获得45份黄麻品种DNA指纹图谱;49对SSR多态性引物对48份黄麻品种进行DNA标记分析,获得13份黄麻品种DNA指纹图谱,累计完成了154份黄麻品种基因组DNA分子指纹图谱绘制。每一个被识别的品种都具有其独特的分子"身份证"。其他77份地方品种因与部分品种遗传相似性过高,未能被识别,表明黄麻地方品种存在较为严重的同种异名现象。     

94份谷子核心种质资源分子身份证构建

为科学准确的鉴别谷子种质资源,加强对谷子种质资源管理和新品种保护。筛选出33对SSR标记对94份谷子种质资源进行了分子身份证的构建。从分布在谷子9条染色体上的500多对SSR标记中,筛选出33对多态性标记扩增国内外94份谷子种质资源,检测到203个多态性片段,每对标记的等位基因数为3～10,平均为6.2个。标记位点的多态信息含量(PIC)变幅为0.429～0.864,平均为0.740。品种间特异指数差异较大,为63.336～268.523,平均为189.000。结果表明,根据标记的等位基因数确定10对分子标记b185、b260、b224、b103、b225、CAAS1044、b186、b253、b105、CAAS3008组合,即可将94份核心种质资源完全区分开。     

黄麻应用核心种质的DNA分子身份证构建

It is important to construct and study the applied core collection in order to promote jute genetic breeding and explore excellent genes. In this study, the applied core collection in jute, including 61 accessions divided into 16 application-oriented features, such as high yield, high quality, disease resistance and so on, was established based on the field performance from 300 jute germplasm. 12 fluorescent core primers were screened from 46 pairs of core primers. Fluorescence labeled capillary electrophoresis was used to analyze the polymorphism of these 12 pairs of primers, and a total of 140 polymorphism sites were detected. The precise DNA molecular ID cards were constructed by the combination of the 12 core primer pairs from the data coded in the form of numbers and English letters. Bar code and quick response code DNA molecular were established and can be quickly scanned and recognized by electric gadget. These results could be beneficial to increase the application efficiency and rapid molecular identification in jute germplasm resources.     

142份甜高粱品种的分子身份证构建

从分布在高粱染色体10个连锁群上的103对SSR引物中,筛选出41对多态性引物, 并用其扩增国内外142份甜高粱种质资源, 检测到189个多态性片段, 每对引物的等位基因数在2~11之间,平均为4.6个。引物位点的多态信息含量指数(PIC)变幅为0.089~0.850,平均为0.543。品种间特异指数差异较大,介于109.1~454.7之间,平均为189.0。结果表明, 根据引物的等位基因数确定11对引物(Xtxp329、Xtxp258、Xtxp113、Xtxp303、Xtxp61、Xtxp201、Xtxp14、Xtxp91、Xtxp47、Xtxp217和Xtxp67)组合, 并用于构建142份品种资源的分子身份证, 有效地区分了各品种。     

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...     

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。     

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.     

ICRISAT花生微核心种质青枯病抗性鉴定

对ICRISAT花生微核心种质155份材料进行抗青枯病鉴定,获得ICG9249和ICG12625两份抗青枯病材料,平均抗性达到了91.7%。与中国核心高抗5份种质共同作为材料,以SSR技术对其亲缘关系和遗传多样性进行了分析。在选用的58对SSR引物中,24对引物能扩增出稳定的多态性条带,这些引物能在抗青枯病花生种质基因组DNA中扩增出2~7个DNA片段。结果表明,7份抗青枯病种质的遗传距离为0.17~0.71,平均为0.49。其中ICG12625和撮豆、富川大花生的遗传距离最大（0.71）,嵊县小红毛和富川大花生的遗传距离最小（0.17）。经过统计,两两品种之间遗传距离达0.50以上的有12个组合,说明了这些抗青枯病种质资源的遗传多样性。根据DNA扩增结果,绘制了抗青枯病种质的指纹图谱,明确了其SSR分子特性。通过聚类分析结果和植物学性状调查结果显示,ICG12625与其它种质距离较远,且具有优良的植物学性状,可以作为疏枝亚种的亲本材料加以研究利用。     

利用SSR分子标记构建‘太湖糯’、‘苏御糯’及部分优质糯稻的DNA指纹图谱

为了探明国内部分优质糯稻资源的遗传背景,从分子水平揭示其遗传多样性,同时为优质糯稻资源的种质鉴定和创新利用提供理论依据,以太湖稻区地产优质糯稻太湖糯、苏御糯和国内其他地区部分糯稻共14个品种为研究材料,利用SSR分子标记进行了DNA指纹图谱的构建,并进行聚类分析,研究其亲缘关系。结果表明,从35对国标中公布的水稻SSR引物中筛选出17对核心引物,在这14个糯稻品种中共检测到63个多态性片段。利用这17对核心引物进行聚类分析,发现供试14个品种的遗传相似系数在0.619以上,表明14个糯稻品种具有较丰富的遗传变异;并利用其中6个引物,经PCR扩增获得的23条清晰、稳定、重复性好的多态扩增条带,建立了14个糯稻品种的DNA指纹图谱。     

甜菜全基因组SSR引物的筛选与评价

旨在筛选出适合于甜菜分子生物学实验的SSR核心引物,为后续构建甜菜指纹图谱及遗传多样性分析奠定重要基础。本文利用4种不同的甜菜种质资源和4个不同的甜菜品种,对基于甜菜全基因组编码区序列设计的247对SSR引物进行了初步筛选。结果表明,247对引物中绝大多数引物没有多态性或者多态性不好,只有27对引物具有较高的多态性,这27对引物总共扩增出103条带,其中多态性条带95条,多态性比率为90.43%。这些引物多态性信息量(PIC)范围为0.549~0.983,平均每一对引物的PIC值为0.841。试验结果表明虽然经过了电子PCR的筛选,想要找到合适的甜菜SSR引物依然比较困难,说明甜菜的遗传基础比较狭窄。这27对SSR引物适用于甜菜分子标记,为甜菜品种标准化鉴定体系的大规模构建和应用奠定了重要基础。     

适合甜菜品种鉴定的SRAP核心引物的筛选

为筛选适合甜菜品种纯度鉴定的SRAP核心引物,以12个进口国外甜菜品种为材料,对546对SRAP引物组合进行扩增,利用8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离,选择适合甜菜品种纯度鉴定的SRAP核心引物组合。结果从546对SRAP引物组合中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富、重复性好的引物组合23对,这23对引物组合共扩增出177条多态性条带,引物的PIC值均大于0.6。平均每对引物扩增7.7条多态性条带,从理论上讲,这些核心引物完全可以实现对现有甜菜品种的鉴定。