新麦草Psathyrostachys juncea遗传变异的细胞学和分子的分析

本文用染色体C分带、同功酶和RAPD技术分析了来自不同地理分布的新麦草不同材料的单株,观察其c带的多态性,即同源染色体的配对,相同材料的不同个体之间,同一地区不同材料之间,以及不同来源的材料之间的多态性。10个同功酶揭示了14个假定标记位点,其中11个显示了多态性(平均66.2％,每个位点具2.6个等位基因)。大量的等位变化发生在多数的多态位点上。在所用试材中有近90％的等位变化。在优化条件下,200个测试引物中有55.5％的材料间产生了多态性的RAPDs带型。在同一材料中和不同材料间分别有55.7％和47.8％的扩增片断是多态的。C—带、同功酶和RAPD分析结果是互相确证而高度一致的,为新麦草的遗传变异提供了模式。 新麦草具有抗旱、耐盐碱和抗黄矮病的特性,可以在小麦育种工作上加以利用。     

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。     

绿豆SSR标记的开发及遗传多样性分析

SSR标记以其数量丰富、多态性好、共显性遗传等优点在基础研究和育种工作中发挥了重要作用,但目前绿豆基因组中的SSR标记依然较少。本研究将磁珠富集法和测序技术相结合高通量检测绿豆基因组SSR位点,鉴定出3,275,355个SSR位点,开发了2742个SSR标记。选取其中157个SSR进行PCR验证,发现有90个(57.33%)标记在10份材料中表现出多态性。挑选40个条带清晰、多态性高、染色体上均匀分布的标记对90份绿豆资源进行遗传多样性分析,单个位点检测到的等位变异数为2~8个,平均为3.0个,有效等位基因数为1.31~4.21个,平均为2.16。Nei’s基因多样性指数在0.23~0.76之间,平均为0.51。多态性信息含量为0.22~0.72,平均为0.43。聚类分析将90份材料分为2个类群,包含4个组。第I组主要由北方资源组成,第Ⅱ组种质来源较为分散,第Ⅲ组主要由山东的资源构成,第Ⅳ组包含多数河北的种质资源。本研究开发的多态性SSR标记不仅可以用于绿豆种质资源的遗传多样性分析,也将在高密度遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助育种中发挥重要作用。     

亚洲棉种质资源的SSR遗传多样性分析

 对我国棉花中期库保存的200份不同地理来源的亚洲棉代表性样本进行了SSR遗传多样性分析,结果表明：亚洲棉分子水平的遗传多样性较高。83个多态性位点共检测到368个等位基因变异,其中多态性的等位基因数为329个,平均每个SSR位点3.964个。位点多态性信息量（PIC）变幅为0.010～0.882,平均0.578,PIC值大于0.7的标记有33个（占39.8%）。基因多样性（H′）变幅为0.031～2.163,有效等位基因数（Ne）变幅为1.010～8.496。华南棉区基因遗传多样性最高,其次为长江流域棉区、黄河流域棉区,从理论上支持被广泛接受的亚洲棉在我国的传播路线是由南到北,华南棉区是中棉种系的遗传多样性富集中心。利用软件NYSTS-pc2.20,采用类平均法(UPGMA)进行聚类分析,种质间SSR相似系数变幅为0.58～0.997,平均0.745,在阈值0.73处200份亚洲棉聚为8个类群,贵池小子棉白子单独聚为一群,与其他种质遗传距离较远。遗传距离和地理距离没有必然联系,但种质间亲缘关系处于极端远或极端近时,则地理距离一般也趋于较远或较近。     

东南亚茄子种质资源ISSR遗传多样性分析

为探讨东南亚和中国华南地区茄子育种资源的遗传差异,研究采用ISSR分子标记对来自泰国和马来西亚的10份茄子材料及中国和南美的8份材料进行遗传多样性分析。结果表明,17条ISSR引物共扩增出433条谱带,其中多态性条带390条,平均多态率为92%。17条引物在18份材料中的平均观测等位基因数、平均有效等位基因数、平均Nei’s基因多样度和平均香农信息指数分别为1.8971、1.4778、0.2850、0.4336,18份材料间的遗传相似系数GS在0.55~0.81之间。运用NTSYSpc2.10软件的UPGMA方法进行聚类分析,结果表明在遗传相似系数0.67时18份材料可分为2个类群,其中来自于东南亚的10份材料在第1类群,来自于南美的3份材料在第2类群。研究结果表明,东南亚茄子材料与中国和南美茄子材料间遗传多样性丰富,可为茄子种质资源的进一步研究和利用提供理论依据。     

High level of natural variation in a groundnut (Arachis hypogaea L.) germplasm collection assayed by selected informative SSR markers

The ability to identify genetic variation is indispensable for effective management and use of genetic resources in crop breeding. Genetic variation among 189 groundnut ( Arachis hypogaea L.) accessions comprising landraces, cultivars, a mutant, advanced breeding lines and others (unknown genetic background) representing 29 countries and 10 geographical regions was assessed at 25 microsatellite or simple sequence repeat loci. A high number of alleles (265) were detected in the range of 3 (Ah1TC6G09) to 20 (Ah1TC11H06) with an average of 10.6 alleles per locus. The polymorphism information content value at these loci varied from 0.38 (Ah1TC6G09) to 0.88 (Ah1TC11H06) with an average of 0.70. A total of 59 unique alleles and 127 rare alleles were detected at almost all the loci assayed. Cluster analysis grouped 189 accessions into four clusters. In general, genotypes of South America and South Asia showed high level of diversity. Extraordinary level of natural genetic variation reported here provides opportunities to the groundnut community to make better decisions and define suitable strategies for harnessing the genetic variation in groundnut breeding.     

陆地棉SSR核心引物筛选及95份骨干种质的遗传多样性分析

从391对棉花SSR引物中筛选出均匀分布于棉花26条染色体的52对核心引物,对92份陆地棉和3份亚洲棉骨干种质进行多样性分析,结果表明,52对引物的等位基因数范围为2～13,平均5.7692个,多态信息含量(Polymorphism Information Contents,PIC)在0.3457～0.8800间,均值...     

目标起始密码子多态性(SCoT)分子标记技术在花生属中的应用

花生属分子标记领域的研究远落后于其他物种,而栽培种花生因其遗传基础狭窄,用大多数分子标记技术都难以检测到丰富的分子标记,因此限制了花生属野生种在改良花生栽培种方面的利用以及建立花生分子标记辅助育种技术体系。本文分别对花生属4个区组的16份种质资源和8份花生栽培种资源采用与功能基因相关的SCoT分子标记技术研究了花生属种间和栽培种内遗传多样性和亲缘关系。23条SCoT引物在花生属试材基因组中的扩增位点共194个,其中多态性位点130个,多态性达67.01%,通过聚类分析研究了它们之间的亲缘关系;在栽培种内筛选出19条多态性引物,在8份试材基因组中扩增位点198个,其中多态性位点67个,多态性为33.84%,表明SCoT分子标记技术能在花生栽培种内检测出一定程度的DNA多态性。     

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。     

海岛棉遗传多样性的SRAP标记分析

利用SRAP标记, 选用132对带型清晰的多态性引物, 对我国引入海岛棉以来培育的36个国内品种及20个国外品种进行遗传多样性分析。共检测到419个多态性位点, 每组合的多态性条带数从2~9不等, 平均为3.17。利用NTSYS-pc 2.10e 软件采用Jaccard’s相似系数和UPGMA方法进行聚类分析。结果表明, 大部分具有亲缘关系的品种聚在同类中, 说明其结果与系谱具有一定的相符性; 56个品种的平均遗传相似系数为0.497, 变化范围在0.312~0.876之间, 说明我国海岛棉品种在分子水平上存在较大差异; 我国3个育种时期育成品种的平均相似系数依次为0.501、0.507和0.548, 表明我国现在育成的品种相对于早期品种遗传多样性在逐渐降低。这些结果为我国海岛棉育种提供了有益的参考。     

海南两个自然保护区野生荔枝遗传多样性研究

采用常规聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对海南吊罗山和霸王岭两个国家级自然保护区野生荔枝等位酶遗传多样性进行了研究。13个酶系统、18个酶位点的检测结果表明,两个自然保护区野生荔枝具有较低的居群间遗传变异水平和较高的居群内遗传变异。吊罗山保护区野生荔枝的遗传多样性参数为:P=61.1%,A=2.05,He=0.27。霸王岭居群野生荔枝的遗传多样性参数为:P=61.1%,A=2.05,He=0.28。两个群体的遗传分化极小,GST=0.047.居群间遗传一致度较高I=0.977。共检测到7个稀有等位基因。两个自然保护区的野生荔枝均有各自特有的稀有等位基因,都应采取措施予以保护。     

DNA profiling and genetic diversity of Korean soybean (<Emphasis Type="Italic">Glycine max</Emphasis> (L.) Merrill) landraces by SSR markers

Approximately 7,000 accessions of Korean soybean (Glycine max (L.) Merrill) landraces, largely composed of three collections, the Korea Atomic Energy Research Institute’s soybean (KAS), the Korean Crop Experiment Station’s soybean (KLS) and the Korean Agricultural Development and Technology Center’s soybean (KADTC) collections, have been conserved at the Rural Development Administration (RDA) genebank in Korea. The accessions within collections were classified based on their traditional uses such as sauce soybean (SA), sprouted soybean (SP), soybean for cooking with rice (SCR), and OTHERS. A total of 2,758 accessions of Korean soybean landraces were used to profile and to evaluate genetic structure using six SSR loci. A total of 110 alleles were revealed by at the six SSR loci. The number of alleles per SSR locus ranged from 9 to 39 in Satt187 and Satt_074, respectively. The number of alleles ranged from 87 in the KADTC collection to 96 in the KLS collection, and from 63 in the SCR group to 95 in the SP group. Nei’s average genetic diversity ranged from 0.68 to 0.70 across three collections, and 0.64 to 0.69 across the usage groups. The average between-group differentiation (G _st) was 0.9 among collections, and 4.1 among the usage groups. The similar average diversity among three collections implies that the genetic background of the three collections was quite similar or that there were a large number of duplicate accessions in three collections. The selection from the four groups classified based upon usage may be a useful way to select accessions for developing a Korean soybean landrace core collection at the RDA genebank. DNA profile information of accessions will provide indications of redundancies or omissions and aid in managing the soybean collection held at the RDA genebank. The information on diversity analysis could help to enlarge the genetic diversity of materials in breeding programs and could be used to develop a core collection.     

The genetic diversity of old and modern Siberian varieties of common spring wheat as determined by microsatellite markers

The objective of this study was to assess genetic diversity within old and modern common spring wheat (Triticum aestivumL.) varieties cultivated in Siberia and to find out whether old Siberian varieties could be a potential source for genetic diversity in modern wheat breeding in Siberia. A set of 54 varieties was analysed using 22 wheat microsatellite markers (WMS), determining 23 loci located on 19 different chromosomes. In total, 151 alleles were detected with an average of 6.6, ranging from three to 11 alleles per locus. The average genetic diversity value (polymorphic information content) was 0.70. WMS located in the B genome produced more alleles per locus (7.6) compared with WMS located in the A (6.0) and D (6.0) genomes. Genetic similarity values between varieties ranged from 0.19 to 0.96 and were used to produce a dendrogram. With a few exceptions the varieties studied were clustered in two nearly equal groups consisting of predominantly old (released before 1960) and modern (released in 1960‐90s) varieties, respectively. Genetic diversity values within these two groups were similar with 0.60 and 0.58, respectively. The numbers of group‐specific alleles were 34 and 29, respectively. A significant variation in frequencies of 79 shared alleles was observed. The results obtained by using genomic microsatellite sequences demonstrated that breeding has not resulted in a decrease in the genetic diversity in Siberian spring wheat. However, significant quantitative and qualitative changes in allelic frequencies of different loci were detected. It may be suggested, that old Siberian common spring wheat varieties are a potential basis for genetic diversity in modern wheat breeding in Siberia.     

越橘种质资源的CDDP遗传多样性及聚类分析

分析保守DNA序列多态性(CDDP)标记在蓝莓中的分布及其与生物性状之间的联系,为蓝莓种质的科学评价和合理开发提供理论指导及技术支持。通过筛选多态性丰富的CDDP引物,对32份蓝莓种质资源的基因组DNA进行扩增,根据统计结果分析品种的遗传多样性及聚类关系。共筛选出17条多态性高、产物清晰易辨的CDDP引物。32份样品共检测到207条带,其中多态性条带188条,比例为90.82%,特异条带17条,比例为8.21%。可以用2条引物组合完全区分32种蓝莓。在种群水平上,有效等位基因数、Nei’s基因多样性指数和Shannon信息指数分别为1.59、0.37和0.56。样本间的遗传相似系数范围在0.44~1.00之间,平均为0.73。在相似系数为0.69时,32个蓝莓种质分为3类,野生种笃斯越桔单独聚为一类,矮丛品种‘Blomidon’和半高丛品种‘Northblue’聚为一类,其他品种聚为一大类。CDDP标记在蓝莓中具有较高的多态性及特异性,与种质的需冷量、抗寒性及果实颜色具有一定的相关性。CDDP技术可有效用于蓝莓种质资源遗传多样性分析、品种鉴定及分子标记辅助育种。     

东北地区水稻种质资源遗传多样性分析

以能够代表东北地区水稻当前育种动态的区域试验品种(系)为试材,利用SSR标记分析了东北稻区水稻种质资源地区问和品种间的遗传多样性差异以及亲缘关系.结果表明,东北稻区整体的遗传多样性狭窄,明显低于国内其他稻区水平.在103个多态性位点上共检测到303个等位基因,平均每个位点只有2.94个,并且等位基因分布也极不均匀.不同染色体问的遗传多样性分析结果表明,Chr.6、Chr.9、Chr.11三条染色体的多态性位点分布较均匀且多态性信息含量也较多,整体遗传多样性丰富程度高于其他染色体.结果还发现,三个省份中黑龙江地区的品种整体纯合程度最高的,吉林次之,辽宁最低.东北三省水稻遗传多样丰富程度排序是:黑龙江>吉林>辽宁.通过遗传聚类分析显示,吉林与黑龙江的整体亲缘关系较近,相对地与辽宁较远.     

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。     

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。     

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。     

Assessment of genetic diversity among selected groundnut germplasm. I: RAPD analysis

Assessment of genetic diversity in a crop species is prerequisite to its improvement. The use of germplasm with distinct DNA profiles will help to generate genetically diversified breeding populations. The aims of the present experiment were to study molecular diversity among selected groundnut accessions and identify those with distinct DNA profiles for mapping and genetic enhancement. Twenty‐six accessions and eight primers of a 10‐mer were selected for random amplified polymorphic DNA assay. The genetic similarity (S_ij) ranged from 59.0% to 98.8%, with an average of 86.2%. Both multidimensional scaling and unweighted pair‐group method with arithmetic averages (UPGMA) dendrograms revealed the existence of five distinct clusters. However, this classification could not be related to known biological information about the accessions falling into different clusters. Some accessions with diverse DNA profiles (ICG 1448, 7101, and 1471, and ICGV 99006 and 99014) were identified for mapping and genetic enhancement in groundnut.     

高粱微卫星分析中遗传完整性样本量的确定

采用微卫星分析高粱不同样本量对遗传多样性指数的影响,从而确定最佳样本量,为遗传完整性研究奠定基础。试验设置了10个样本量梯度,对群体的等位基因数目、有效等位基因数目、香农指数、观察杂合度、预期杂合度、多态位点百分数和稀有等位基因频率的变化趋势进行了分析。结果表明,10～40个样本量范围内,等位基因数目、有效等位基因数目、香农指数、多态位点百分数随着样本量的增大而增大;在40个样本量时,等位基因数目、有效等位基因数目和香农指数达到较高值,分别代表了100个群体98.5%的等位基因数、99.1%的有效等位基因数和98.5%的香农指数,之后样本量继续增加,各指标变化不显著。稀有等位基因频率在40个样本量以上,随着样本量的增加数值变化很小。以稀有等位基因频率、等位基因数、有效等位基因数和香农指数为多样性指标,在高粱遗传完整性研究中样本量大小的确定上达到一致性。因此,建议在用SSR技术对高粱进行遗传完整性分析时,样本量要选择40个单株以上。