花生栽培种SSR遗传图谱的构建

花生栽培种品种间分子多态性相对缺乏, 至今未构建出较完整的分子遗传图谱。本研究以粤油13和阜95-5为亲本, 通过杂交构建包含184个F6重组自交系的遗传作图群体。采用652对genomic-SSR引物和392对EST-SSR引物对亲本进行多态性检测, 从中筛选出121对多态性引物, 在亲本中共检测到123个多态性位点。利用作图群体对多态性SSR位点进行遗传连锁分析, 获得包含108个SSR标记(102个genomic-SSR标记和6个EST-SSR标记), 涉及20个连锁群, 总长568 cM, 平均图距为6.45 cM的花生栽培种遗传图谱。与前人构建的花生野生种(A. duranensis × A. stenosperma, AA genome)SSR遗传图谱比较, 初步确定本研究构建的遗传图谱中有11个连锁群与野生种遗传图谱的6个连锁群存在同源关系。     

基于AFLP和SSR标记的高粱分子遗传连锁图构建

以茎秆糖份含量高的高粱自交系1095和低糖高粱自交系N3杂交获得的F2分离群体(205个个体)为材料,采用AFLP(amplified fragment length polymorphism)和SSR(simple sequence repeat)两种分子标记,构建了包含273个(232AFLP,41 SSR)标记,覆盖基因组长度为978.1cM的高粱分子标记连锁遗传图.以SSR标记为锚标记,19个连锁群中,18个连锁群各自被归并于高粱的10个连锁群(A-J)中.该连锁图平均图距和最大图距分别为3.6 cM和19.4 cM,未出现大的空隙(gap＞25 cM),归并后的10个连锁群(A-J)分别对应于高粱染色体SBI-01、SBI-02、SBI-03、SBI-04、SBI-07、SBI-09、SBI-10、SBI-08、SBI-06、SBI-05.     

构建黍稷分子遗传图谱SSR引物的筛选

采用SSR-PCR扩增技术,将实验室利用高通量测序与磁珠富集法结合开发得到的1 210对黍稷SSR引物进行筛选,筛选出在会宁大黄糜、陇糜8号、太原55号和会宁野糜子4个黍稷品种之间表现出条带清晰、多态性明显、重复性较好的引物;并通过提取DNA以及PCR过程中退火温度的简单优化来建立比较适宜的黍稷SSR分子标记反应体系。结果表明,在DNA提取过程中将ddH2O的量减少到100μL,增加65℃的水浴时间并增加4%β-巯基乙醇和DNA浓度等可以获得较高质量的DNA。利用优化好的反应体系从1 210对SSR引物中筛选出116对多态性较好的引物,占总数的9.59%,其中,群体一的2个亲本所特有的引物有36对,群体二的2个亲本中特有的引物有97对,2个群体共有的多态性引物有19对;对引物碱基结构分析发现,选用的1 210对引物中有1 173个双碱基重复SSR和36个三碱基重复SSR;筛选到的多态性引物中双碱基重复SSR有102个。三碱基重复SSR有14个。筛选出的多态性SSR标记能用于黍稷的遗传多样性和群体遗传结构研究。     

用AFLP标记饱和大豆SSR遗传连锁图

本研究将52个AFLP标记整合到由宛煜嵩等(2005)构建的含有227个SSR标记的大豆遗传连锁图上,绘制成一张基于SSR-AFLP标记的大豆遗传连锁图,总遗传图距为2512cM,相邻标记间的平均距离为9．0cM。AFLP标记的整合使得图谱的总图距增长了32％。在Dla、E、F、G、K连锁群上,AFLP标记主要整合在连锁群的末端,其中G连锁群尤为明显,末端增加了19个AFLP标记,使得G连锁群的长度由原来的121．2cM增加到259．1cM,相邻标记间的平均距离由原来的7．129cM变为7．197cM;在．A2、B1、C2、D2、H、J、L、N、O连锁群,由于加入了AFLP标记使得这些连锁群的标记密度有所增加,改善了标记分布的均匀性。A2连锁群上添加了1个AFLP标记,消除了1个间隙;D2连锁群上添加了2个AFLP标记,提高了原来的一个超过40cM的区间(Satt301和Satt186)标记密度;J连锁群上添加了2个．AFLP标记,消除了2个间隙。AFLP标记整合后,大多数连锁群上的SSR标记的顺序和遗传图距几乎与宛煜嵩等(2005)构建的大豆遗传连锁图上的顺序和图距一致,只有M、N和O3个连锁群上的SSR标记顺序发生了一些变化,如M连锁群上的Satt590、Satt20l和Sattl50及O连锁群上的Satt241和Satt479发生换位;N连锁群上的几个SSR标记的位置发生随机换位。我们认为构建一张理想的遗传图谱,需要来源于不同遗传背景的多种群体、多种类型的遗传标记配合。AFLP标记并非是遗传连锁图构建中常见的大区间、间隙及标记成簇分布等问题的完全解决方案,且认为AFLP标记是构建高密度的遗传连锁图的理想分子标记的看法也值得商榷。     

一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群

为筛选到与抗赤星病基因连锁更加紧密的SSR标记,并绘制出抗病基因的SSR标记连锁图。本研究以一个位于M号连锁群上且与净叶黄抗赤星病基因有连锁关系的SSR标记为基础,将高密度遗传连锁图谱中位于M号连锁群上的130对SSR引物进行合成及扩增筛选,通过数据分析,获得了一个抗赤星病基因的SSR标记连锁群。该连锁群包括12个标记,全长181.5cM,平均间距15.1cM,抗性基因被定位在标记J4与J9之间,其中与J9的遗传距离仅为4cM,为下一步抗性基因的精细定位奠定了良好的基础。     

三个基于水稻明恢86的SSR电子遗传图谱的构建

本研究利用1103对SSR引物（其中716对来自已报道的SSR引物,387对新开发SSR引物）对明恢86与93-11、02428和中花15的多态性进行PCR分析,结果分别检测到多态性标记281个、473个和470个,多态性频率分别为25.48%、42.88%和42.61%。根据各标记在染色体上的电子遗传距离,利用Mapdraw.evenmarker软件,构建了3张基于明恢86的SSR电子遗传图谱。其中明恢86与93-11的标记间平均距离为5.3cM,而明恢86与02428和中花15的标记间平均距离仅都约为3.2cM。这3张高密度的电子遗传图谱的构建,为高通量初步定位明恢86背景下突变体基因创造了条件,同时也为另外3个水稻品种突变体基因的图位克隆提供了方便。     

水稻SSR标记在RI群体的偏分离分析

以完成了部分测序的培矮64s和全基因组测序已经完成了的粳稻日本晴（Nipponbare）为亲本杂交得到的F6群体作为构图群体,共330个单株,构建了一张含92个微卫星标记的水稻分子遗传图谱。结果发现该F6群体有较高的偏分离现象,有63个分子标记表现偏分离（P〈0．05）,占总标记数的68．47％,在这些偏分离标记中,有60个标记偏向母本培矮64s,我们对这种偏分离现象和原因进行了分析讨论。     

黔东南地方玉米品种SSR分子标记指纹图谱构建

利用SSR分子标记技术研究了黔东南地方玉米品种,筛选出48对引物,共检测出309个等位基因变异,每对引物检测出3～12个,平均为6.44个。每个位点的SSR多态信息量(PIC)变化为0.37～0.88,平均为0.70,标记索引系数平均为4.68。21个材料间的遗传相似性系数变化为0.57～0.90,平均为0.68。利用4对多态信息量高的引物建立了21个地方品种的DNA指纹图谱。     

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。     

一张含有227个SSR标记的大豆遗传连锁图

利用由大豆主栽种晋豆23和农家种灰布支(ZDD2315)杂交培育的F10代大豆重组自交系群体Jinf,共474个家系作为作图群体。依据1999年Cregan等发表的大豆“公共图谱”,选用441对SSR引物,建成了含有227个SSR座位的大豆SSR连锁图,该图覆盖大豆基因组1900cM,两个相邻标记的平均间距为8．3cM,归属于20个大豆连锁群,与Song等2004年发表的公共图谱相比,所有标记都被定位于相同的连锁群,且排列顺序大致相同,具有很好的线性关系。     

甘蔗SSR和AFLP分子遗传连锁图谱构建

采用甘蔗商业品种Co419与野生种割手密Y75/1/2杂交,获得269个单株,组成F1群体,用F102/356与商业品种ROC25回交获得266个单株,组成BC1群体。利用筛选的多态性条带丰富的36对SSR引物和12对AFLP引物,对两个群体进行PCR扩增和分子遗传连锁分析,构建甘蔗分子遗传连锁图谱。用F1群体获得630个分离标记,经χ2检测,298个标记为单双剂量标记,占总标记数的47%;用BC1群体获得571个分离标记,有264个标记为单双剂量标记,占总标记数的46%;4个亲本获得单双剂量标记的数量依次为Co41902/356Y75/1/2ROC25。在LOD≥5.0,相邻标记遗传距离≤40cM的条件下,F1群体有134个单双剂量标记被纳入55个连锁群,其中39个连锁群归属8个同源组,16个未列入,总遗传距离为1458.3cM,标记间平均图距为10.9cM;BC1群体有133个单双剂量标记被纳入47个连锁群,其中34个连锁群归属于8个同源组,13个连锁群未列入,总遗传距离为1059.6cM,标记间平均图距为8.0cM。从4个亲本单双剂量标记进入的连锁群数来看,Co419最多,归入34个连锁群,其次为Y75/1/2,归入20个连锁群,第3为02/356和ROC25,归入19个连锁群。研究结果表明,从单双剂量标记比例、形成连锁群数量、总遗传距离来看,F1群体构图质量要优于BC1群体。     

用SSR标记提高水稻分子连锁图谱密度

本课题组利用圭630／台湾粳的DH群体，建立了一个水稻RFLP连锁图。该图谱含175个标记，总长1224．6cM，相邻标记间平均距离为7．0cM。但该图标记分布不够均匀，存在较多空白区，且在第4和第8染色体上分别存在一个断点。本研究试图在原有RFLP图谱的基础上，添加一些SSR标记，以使该图谱标记更加密集和均匀，并消除两个断点。共筛选了361对RM引物，获得了183对多态标记，在12条染色体上共整合了57个RM标记，染色体连锁图总长度为1811．2cM，比原图谱增长了47．9％，相邻标记间平均距离为7．8cM，与原图谱相近。不过，两条染色体上的两个断点仍无法消除，暗示这两个断点区域多态性较低或重组率较高。     

马尾松大配子体的SSR多样性及其遗传作图策略研究

本研究利用马尾松单株160粒种子的胚乳（大配子体）和235对微卫星（SSR）引物构建马尾松遗传图谱。经过筛选得到30对具有多态性的引物,产生97个分离位点,平均1.62位点/引物,偏分离率为11.34%。利用FsLinkageMap2.0软件对其进行连锁关系分析,74个标记分布在11个连锁群,有23个标记未连锁到任何连锁群上。该图谱覆盖的基因组总长度为927.91cM,最大连锁群图距为359.89cM,最小连锁群图距为20.44cM。平均每个连锁群的长度为84.36cM,标记间最大间距为28.2cM,最小间距为0,标记平均距离为12.54cM。估算的马尾松基因组大小为2541.21cM,基因组覆盖度为36.5%。利用马尾松大配子体构建该树种较饱和的遗传图谱,大约需要超过1250个标记,并应积极尝试AFLP和SRAP等标记;群体数目应超过200个;同时应开发适于半同胞群体的作图软件。     

陆地棉分子遗传图谱的构建

利用SSR引物对具有抗黄萎病性状的F2群体进行分子遗传图谱构建研究。结果表明：2000对SSR引物在对新陆中10号和新陆早7号的的多态性筛选中,共筛选到89个稳定的SSR多态性位点,其中共显性标记为74个,显性标记15个;利用Mapmaker/EXP（version 3.0b）对89个标记构建了连锁群,其中65个标记位点被分配到19个不同的连锁群上,24个标记位点没有分配到连锁群上;19个连锁群连锁群总的长度962.2cM,覆盖率为17.49%。     

“薄皮”ד垂枝”板栗RAPD遗传连锁图构建

使用20组共400条RAPD随机引物,在"薄皮"和"垂枝"两个板栗亲本无性系及其5个杂交后代进行筛选,共有187条引物获得了清晰、重复性好的多态性条带,占供试引物的46.75%.应用筛选出的多态性引物在两亲本及其60个杂交后代中进行扩增,获得的多态性条带在后代中的分离比用卡方测验(α=0.05)分析,结果共有143个标记符合1:1测交分离比,其中来源于母本"薄皮"板栗的有88个,来源于父本"垂枝"的有55个.采用作图软件Mapmaker和回交群体模型分别对符合测交分离比的标记进行亲本特异的标记分群和连锁分析,设定LOD值为3和最大重组值0为0.50作为可信统计度与最大连锁标记数量之间的最佳组合,其中母本的标记定位了10个连锁组,父本的标记定位了7个连锁组.母本"薄皮'板栗遗传连锁图共包含88个标记,覆盖了板栗基因组总长约823.1 cM(Kosambi,以下同),占基因组的66.7%;父本"垂枝"板栗遗传连锁图共包含55个标记,覆盖了板栗基因组总长约720.8 cM,占基因组的41.7%.母本"薄皮"板栗遗传连锁图上标记间的遗传距离为1.6～26.5 cM,平均9.4 cM,连锁组的大小从15.5 cM到166.3 cM,平均为82.3 cM;父本"垂枝"板栗遗传连锁图上标记间的遗传距离为2.1～39.9 cM,平均13.1 cM,连锁组的大小从53.5 cM到139.6 cM,平均为103.0 cM.     

籼型水稻SSR标记遗传连锁图谱的构建及偏分离分析

水稻是禾本科植物研究的模式植物,水稻分子标记连锁图谱是开展水稻分子生物学研究的重要前提.本研究利用两个优良的籼型水稻恢复系T219和T226衍生的202个重组自交系(RILs)作为作图群体,构建了水稻全基因组连锁图谱.图谱共包括181个简单重复序列(SSR)分子标记,图谱总长1 559.6 cM.该图谱与多数已经发表的图谱相比具有较好的一致性.同时检测到偏分离标记有33个,除第4、第7和第9染色体没有偏分离标记外,其余染色体都存在偏分离标记,绝大多数偏分离标记偏向于T226.     

Genetic diversity of Chinese Spring Soybean Germplasm Revealed by SSR Markers

To use, maintain and increase crop germplasm collections efficiently, it is important to assess the diversity of these collections. In this study, 1383 accessions of Chinese spring sowing soybean ( Glycine max ) were used for SSR analysis. In total, 1111 alleles were detected among these collections with an average number of alleles (NA) of 18.52 per locus. The genetic diversity index (PIC value) varied from 0.456 to 0.928 with an average of 0.815. Intensive breeding of cultivars have led to a decrease of genetic diversity. Random-repeated sampling within landraces of different geographical regions suggested that the ranking of both average NA and PIC values among different geographical regions were North spring soybean (Nsp) > South spring soybean (Ssp) > Northeast spring soybean (NEsp), but because of the uneven distribution of SSR variation patterns, the differences between them did not reach a significant level. There was a relationship between genetic distances and geographical distances among soybean populations from different regions, indicating a certain degree of geographical differentiation among Chinese soybean germplasm collections.