棉花DUS测试标准品种的SSR指纹数据库构建

基于SSR核心引物,采用荧光毛细管电泳检测系统与多重PCR技术相结合,构建我国棉花DUS(Distinctness,Uniformity and Stability)测试标准品种的DNA指纹数据库并进行遗传多样性分析。依据多重PCR组合的基本原则与五色荧光检测系统的特点,采用40对核心引物构建了10个4重PCR组合,利用DNA遗传分析仪进行指纹检测与数据采集。40对荧光引物在30份DUS测试标准品种中共扩增产生146个等位变异,每对引物的等位变异数为2~7个不等,平均每对引物产生3.65个等位变异。海7124与陆地棉品种明显划分为2类,来源于新疆的新陆早1号区别于其他陆地棉品种,单独聚为1类。多色荧光检测系统相比常规聚丙烯酰胺凝胶电泳具有高精度、高通量、自动化程度高的优点,尤其适用于大规模指纹数据库的构建,提出了通过构建已知品种DNA指纹数据库,将分子标记技术应用于棉花DUS测试的初步设想。     

用于区别不同棉花品种基因组特征的微卫星位点筛选

保守性强、重复性好、多态性高的微卫星位点可被有效用于构建作物DNA条形码。选取目前生产上主要推广种植、代表不同来源系统的12个棉花品种作为微卫星位点筛选材料,参考我室构建的四倍体栽培棉种种间高密度遗传图谱信息,从376对覆盖全基因组的SSR引物中,筛选出51对引物可扩增出带型清晰且多态性高的微卫星位点。这些引物在12个供试品种中共产生155个等位位点,每对引物揭示的等位基因位点在2~7之间,平均值为3.04。参照微卫星位点的染色体定位和多态信息,在每条染色体上选择一个多态性相对高的SSR位点,其相应的26对SSR引物被推荐为构建棉花品种DNA条形码的一套首选引物,并初步应用于12个品种的DNA条形码编制。其余25对引物作为候选引物。使用该套引物扩增出的微卫星位点可用于大量棉花品种DNA条形码构建,为棉花品种真实性和纯度的分子鉴定奠定基础。     

山西省马铃薯主栽品种遗传多样性的SSR分析

利用SSR标记技术对山西省12份马铃薯主栽品种进行了遗传多样性分析。从60对SSR引物中筛选出11对多态性高、谱带清晰的引物,共检测到79个等位位点,其中,77个多态性位点,多态性比率达97.5%;S189、S151和STM001这3个引物扩增的DNA指纹图谱差异明显,可作为12份马铃薯品种间鉴别的分子依据;12份材料的遗传距离介于0.209 2～0.626 9之间,平均值为0.421 7。在遗传相似系数为0.632处,将12份材料划分为4类,第Ⅰ类有3个品种(费乌瑞它、大西洋和冀张薯8号),同薯24和紫花白分别归为第Ⅲ类和第Ⅳ类,其余7个品种归为第Ⅱ类(其中全部为山西省选育的马铃薯品种,亲缘关系比较近)。结果说明,山西省现有马铃薯主栽品种遗传基础比较狭窄,种间差异不大。     

32个棉花主栽品种DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析

 以我国2010年32个主栽品种为材料,利用SSR标记进行DNA指纹图谱的构建和遗传多样性分析。从95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40对引物,共扩增出161种多态性基因型,平均每对引物扩增出4.025种。引物多态信息量（PIC）0.2989～0.7585,平均为0.5407。11对引物在13个品种上有特征带型,最少利用5对引物就可以将32份材料完全区分开。利用NTSYS-pc V2.10软件聚类分析表明：长江流域棉区品种间遗传差异最大,黄河流域棉区次之,新疆棉区最小;常规种遗传基础较杂交种窄。     

云南省东川区马铃薯地方特色品种“开花洋芋”鉴定

为了深入了解云南省东川区马铃薯地方特色品种"开花洋芋"种质的特点,以东川区4个主栽品种为对照,对"开花洋芋"品种的植物学特征、农艺性状、细胞质和细胞核基因组多态性进行比较分析。结果发现:"开花洋芋"拥有野生型马铃薯的部分特征;利用细胞质基因组DNA多态性标记检测表明"开花洋芋"具有W/α[D]细胞质类型;12对细胞核SSR引物构建了待测品种的DNA分子指纹;共扩增出252个等位位点,其中多态性位点为117个,多态性比率46.43%;UPGMA聚类分析发现"开花洋芋"和东川区的4个主栽品种亲缘关系较远。     

甘肃省主栽马铃薯品种的SSR遗传多样性分析

本研究利用SSR标记技术,对42份甘肃省主栽的马铃薯品种进行了遗传多样性分析。研究表明,从206对SSR引物中筛选出11对多态性高、谱带清晰的引物,共扩增出124个等位位点,其中112个为多态性位点,多态性比率为89.5%。每对SSR引物扩增的多态性位点数为4~16个,平均10.2个;经NTsys 2.10聚类分析,在遗传相似系数0.611 8处,所有参试材料分为4个类群,显示甘肃省主栽马铃薯品种之间的遗传相似性较高,遗传基础较狭窄。     

利用SSR荧光标记构建20个高粱品种指纹图谱

为建立高粱种子纯度及真实性鉴定技术体系,构建高粱栽培品种DNA指纹图谱数据库是必要的。利用SSR荧光标记技术筛选出36对SSR荧光标记引物,构建我国高粱杂种优势利用以来中晚熟区主推的20个品种的SSR指纹图谱。36对SSR引物共扩增出235个等位基因,平均每个等位基因检测到多态性位点7个,多态性位点变化范围为2~12个。20个高粱品种36个SSR位点的遗传多样性指数和多态性信息量的变化范围分别为0.3490~0.8813和0.3144~0.8696,平均值分别为0.6976和0.6571。从36对SSR引物中筛选到多态性丰富的2对引物作为高粱品种鉴定的特征引物,2对SSR特征引物组合可区分所有供试品种。20个高粱品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种特定的图谱,为品种鉴别提供依据。     

东北地区部分马铃薯品种遗传多样性的SSR分析

为对东北地区马铃薯品种鉴定提供分子水平上的依据,选用部分主栽品种（系）18 份,利用筛选出的18对多态性较好的马铃薯SSR引物进行扩增,对供试材料进行遗传多样性分析并构建指纹图谱。结果表明,供试材料共扩增出156个等位位点,其中146个为多态性位点,多态性比率达92.4%,扩增产物片段在100~800bp。利用STM1021、STI051、S170、S7、STI030、STPATP1和STM2023这7对引物构建了供试品种（系）的SSR指纹图谱。其中引物S7可以将18份品种（系）完全区分开。经聚类分析,在遗传相似系数0.61处,所有供试材可明显分为2个类群,其中14个品种（系）聚在一类,表明,聚类分析结果与供试材料来源有较好的一致性。从分子水平上表明供试材料的遗传基础较狭窄。     

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。     

基于SSR标记新疆陆地棉的DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析

【目的】利用Simple sequence repeats(SSR)标记构建新疆近40年间审定的120个陆地棉品种的DNA指纹图谱并进行遗传多样性分析。【方法】从586对候选引物中筛选得到78对多态性高、扩增稳定且均匀分布于棉花染色体上的引物,并用这78对引物构建120个陆地棉品种的DNA指纹图谱。【结果】78对核心引物在120个材料中检测到392个等位位点,其中多态性位点324个,多态性比率达82.7%。24个标记位点在17个品种上具有特征谱带。采用12对引物组合即可鉴定120个棉花品种。聚类分析显示,120个陆地棉品种遗传相似系数变化范围为0.50~0.96,平均为0.73,遗传相似系数偏高,表明新疆陆地棉品种的遗传基础较狭窄。【结论】引物组合法是构建DNA指纹图谱最有效的方法。遗传相似系数矩阵将120个陆地棉品种分为三大类群,与系谱来源较为吻合。     

利用SSR快速鉴定棉花品种真实性和纯度

利用SSR分子标记技术对棉花品种真实性和纯度进行分析研究,旨在为棉花品种提供分子鉴定依据。以具有代表性的棉花品种为材料,经过引物初筛和复筛,确定26对均匀分布于棉花染色体上的SSR核心标记。结果表明,26对核心标记在120份材料中筛选得到138个等位位点,其中129个为多态性位点,多态性比率达93.48%。以标准样品为对照,利用26对核心标记对10份棉花常规种进行真实性鉴定,发现仅有源棉6号与标准品种的DNA图谱高度一致,其他9份常规种与标准品种均存在8~18个差异位点,分子鉴定结果与田间鉴定相符。另外分别筛选5对特征引物作为纯度检测标记,采用单位点平均法统计4份常规棉品种检测结果表明,源棉6号纯度最高,为98.0%,源棉1号最低,为90.5%,检测结果与田间纯度鉴定呈现正相关性。研究表明利用SSR标记技术鉴定棉花品种真实性和纯度的方法完全可行。     

国家棉花区试新品种的SSR 指纹图谱分析

 以2009年度参加黄河流域国家棉花区试的57份参试品种为材料,运用筛选确定的22对多态性好、条带清晰的SSR引物对参试品种进行分子标记分析,共检测出145个等位位点,其中106个为多态性位点,平均每对引物4.8个,多态性比率平均达到72.7%,PIC平均值为0.661。利用106个多态性片段构建了这些品种的SSR指纹图谱。遗传聚类结果显示,在相似系数为0.98时,57个区试品种完全区分开;同一地区和同一单位育成的品种在不同程度上聚在一类,说明它们的遗传关系较近。     

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.     

新陆早棉花品种DNA指纹图谱的构建及遗传多样性分析

以新疆2013年前审定的51个新陆早常规棉花品种为材料, 从5000对SSR引物中筛选出多态性高、稳定性好、且定位在棉花26条染色体上(每条染色体上选择2~3对)的75对核心引物,检测到多态性位点226个, 每个标记检测到的基因型位点数在2~12之间, 平均为3.01个;引物多态信息量(PIC)值介于0.0799~0.8752之间, 平均值为0.6624。结果显示, 在51份新陆早棉花常规品种中, 可利用特征引物将21份品种一次性区分开。利用40对引物可以完全区分开新陆早51份常规品种, 并构建供试品种的指纹图谱。同时利用NTSYS-pcV2.10软件聚类分析表明, 51个新陆早棉花品种遗传相似系数变化范围为0.4269~0.9873, 平均值为0.7071, 说明新陆早棉花品种之间遗传多样性较狭窄;遗传相似系数矩阵和聚类分析将51个新陆早品种分为4大类型, 与原品种选育系谱高度吻合。     

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。     

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,N_e)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,H_e)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 index,I)为1.3756,遗传距离在0.0233~0.9286之间,平均遗传距离0.6816。聚类分析表明,在遗传距离为0.74处,可将供试雪茄烟资源分为3个类群。Structure群体遗传结构分析和主成分分析将所有的供试材料划分为2个类群。根据引物的分析和表型鉴定结果,确定良种、辅善和满耳朵,山东大叶和牡丹江05-1,Florida513和CA0701为异名同种,一个品种保留一份种质,剩余216份不同种质。从43对SSR引物中筛选出14对可区分所有供试材料的SSR引物作为核心引物构建了216个雪茄烟品种的指纹图谱。我国雪茄烟种质资源具有较高水平的遗传多样性,本研究构建的雪茄烟种质资源SSR指纹图谱库及遗传分析的结果在分子水平上为筛选、鉴定优质雪茄烟种质资源、挖掘重要基因以及拓宽雪茄烟遗传育种基础等工作提供科学依据。     

87份中熟棉种质资源亲缘关系和遗传多样性研究

为了阐明不同中熟棉种质资源间的亲缘关系,为优势杂交组合选配亲本材料,最终得到目标优良种质及审定品种,利用SRAP分子标记技术对87份中熟棉品种（系）进行遗传多样性分析。从80对引物组合中筛选出多态性引物,用于供试材料的PCR扩增。结果显示,筛选出的17对多态性引物共扩增出168个位点,其中90个位点呈现多态性,平均每对引物产生5.29个多态性位点,多态率达53.57%。利用NTSYS-pc2.11软件数据分析显示,87份材料之间的相似系数为0.61~1.00,平均值为0.82。当遗传相似系数为0.73时,可将87份棉花材料分为两大类,其中第Ⅰ类群包含65个材料,第Ⅱ类群包含22个材料。遗传多样性分析表明本文中选用的中熟棉种质资源遗传基础比较狭窄,今后结合分子标记结果选用亲缘关系较远的材料作为杂交亲本,创制新的中熟棉种质资源。     

主要番茄品种的分子鉴别

采用了RAPD、RGA和SRAP分子标记技术对22个番茄品种进行了分子鉴别的研究。通过引物筛选,选用了7个RAPD随机引物,扩增后共产生了17个多态性位点;2对RGA引物,产生了12个多态性位点;1对SRAP引物,产生了8个多态性位点。分析单引物的品种鉴别能力发现,RGA和SRAP标记具有较高的鉴别效率。为了鉴别22个番茄品种,分析了双引物组合和三引物组合的鉴别能力,双引物组合不能完全区分22个番茄品种,利用引物BI26和PK1+PK2再加上S91或S92中的任一个就可将22个番茄品种区分开来, 并获得各品种独特的核酸指纹。另外,通过聚类分析发现,现代番茄品种之间存在着较为复杂的亲缘关系,用有限的标记位点很难取得理想的聚类结果。     

主要番茄品种的分子鉴别研究

采用了RAPD、RGA和SRAP分子标记技术对22个番茄品种进行了分子鉴别的研究。通过引物筛选,选用了7个RAPD随机引物,扩增后共产生了17个多态性位点;2对RGA引物,产生了12个多态性位点;1对SRAP引物,产生了8个多态性位点。分析单引物的品种鉴别能力发现,RGA和SRAP标记具有较高的鉴别效率。为了鉴别22个番茄品种,分析了双引物组合和三引物组合的鉴别能力,双引物组合不能完全区分22个番茄品种,利用引物BI26和PK1 PK2再加上S91或S92中的任一个就可将22个番茄品种区分开来,并获得各品种独特的核酸指纹。另外,通过聚类分析发现,现代番茄品种之间存在着较为复杂的亲缘关系,用有限的标记位点很难取得理想的聚类结果。