水稻微卫星标记与遗传多样性的检测

遗传多样性是种内不同群体之间或一个群体内不同个体遗传变异的总和。千百年来，人类就是利用遗传多样性来培育新的农作物品种以对抗新虫害、新病害以及适应多变的气候和环境条件。检测手段从形态到分子水平的发展使得对遗传多样性的检测产生了质的飞跃，微卫星标记等位基因多态性高，通过PCR对其进行测定简单经济，作为第二代分子标记在检测物种的遗传多样性方面是一类很有应用价值的遗传标记。本文概述了微卫星标记在检测水稻遗传多样性中的应用及其数理统计的方法。     

绍兴鸭微卫星DNA遗传多样性分析

采用鸭的6个高度多态且分布在不同连锁群上的微卫星标记,对原种绍兴鸭种群中48个体和青壳II系绍兴鸭种群中34个体分别进行遗传多样性分析,共检测到152个等位基因,每个微卫星座位上等位基因数介于20～30,基因频率分布在0～0.2,在两个种群中每个微卫星标记的杂合度及多态信息含量均在0.8以上。原种绍兴鸭在3个座位上处于Hardy-Weinberg不平衡状态,而青壳II系绍兴鸭在2个座位上处于Hardy-Weinberg不平衡状态,而且它们都在AY493314座位处于Hardy-Weinberg不平衡状态。研究结果表明:原种绍兴鸭与青壳II系绍兴鸭群体内均存在丰富的遗传多样性。     

大豆微卫星诱发突变的分子分析

Microsatellite or SSR marker is an efficient tool for plant genotype identification, molecular mapping and marker-assisted selection. Objective of this study is to analyze the mutagenized microsatellite variations in soybean genome and reveal nature of these mutations. In the present study, mutations at fifteen microsatellite loci were detected in genomic DNAs of soybean mutant E182 induced by EMS (ethyne metyl sulfate) using PCR amplification of 485 pairs of SSR primers. These fifteen mutagenized microsatellite loci with repeat number variation were Satt005, Sattll7, Satt185, Satt282, Satt290, Satt420, Satt452, Satt483, Satt569, Satt579, Satt600, Satt602, Sat-086, Sat-107 and Sat-135, respectively. Sequencing results of these fifteen loci indicated that microsatellite sequences at Satt282, Satt483, Satt579, Satt600 and Satt602 loci were respectively deleted 1 -, 3 -, 8-, 20 - and 1 - trinucleotide (all [ATT]1-20 except for [CAA]8 [TAA]12 at Satt600 locus) repeats, which made allele sizes at these five loci decrease 3, 9, 24, 60 and 3 bp, respectively. And while microsatellite sequences at the other ten mutated loci, Satt005, Sattll7, Satt185, Satt290, Satt420, Satt452, Satt569 and Sat-086, Sat-107, Sat-135, were respectively inserted 1-, 6-, 6-, 3-, 4-, 3-, 8- trinu-cleotide repeats (ATT)1-8 and 12-, 6-, 16- dinucleotide repeats (AT)6-16, making allele sizes at these ten loci increase 3, 18, 18, 9, 12, 9, 24, 24, 12, 32 bp, respectively. On the other hand, eleven events of base mutations were detected in flanking regions at seven (Sat- 107, Satt185, Satt282, Satt420, Satt569, Satt579 and Satt600) of fifteen mutated microsatellite loci. These base mutations consisted of 6 transitions (4T→C and 2 A→G), 2 transvertions (A→T and T→A), 1 insertion (T) and 2 deletions (A and T). The experimental results proved that EMS mutagenesis could cause different types of mutations at microsatellite multilocus in soybean genome, including repeat number variations in microsatellite regions and random base mutations in flanking regions. We found three mutational biases, which were frequent insertion mutations of repeat units, initiating positions of microsatellite sequences of repeat unit insertions/deletions and both flanking-base T ↓ A of these insertion/deletion positions. In addition, the resolution capacity of high-quality agarose gels was sufficient to distinguish differences of only three base pairs in this experiment.     

82份玉米自交系遗传多样性分析

对种质资源进行遗传关系的研究和遗传多样性评价是玉米育种研究的重要内容,采用形态标记和SSR分子标记2种方法对82份玉米自交系进行了遗传多样性分析。结果表明：用15个表型性状计算它们的欧式遗传距离,其平均遗传距离为50.57,变异范围为9.05~146.23,说明供试自交系遗传多样性丰富,以遗传距离38.06为界,将供试自交系分为6类,其聚类结果与其系谱来源的吻合程度较差;利用筛选出来的63对扩增条带清晰、多态性明显的SSR引物,在供试自交系中共检测出等位基因变异601个,每对引物检测到4~24个等位基因,平均为9.5个,每个位点多态性信息量(PIC值)变幅为0.4546~0.9169,平均为0.7529,遗传相似系数为0.5441~0.9334,平均为0.6673,以遗传相似系数0.6735为界,将82份自交系分为七大类,属于五大常见类群的自交系占84.1%,其中Reid群占32．9%,PB群占23.2%,Lancaster群占13.4%,塘四平头群占7.3%,旅大红骨群占7.3%,其他2个类群分别占11．0%和4.9%,其聚类结果与其系谱来源的吻合程度较高。     

云南野生大蜜蜂(Apis dorsata)群体遗传多样性的微卫星分析

为了阐明大蜜蜂的群体遗传特征,评价云南地区大蜜蜂的遗传多样性,本研究利用14对微卫星引物对采自云南省的35群野生大蜜蜂进行了群体遗传变异检测和遗传多样性分析。在大蜜蜂群体中共检测到51个等位基因,平均等位基因数为3.642 9,平均有效等位基因数2.809 2,平均期望杂合度为0.573 0,平均多态信息含量为0.524 3。根据Nei’s遗传距离用UPGMA方法对35群大蜜蜂进行亲缘关系分析,结果聚为A,B,C,D共4个支系。结果表明云南大蜜蜂群体遗传多样性相对贫乏,分化程度较低。     

林甸鸡和大骨鸡微卫星DNA标记遗传多样性的比较研究

为了从分子水平上揭示林甸鸡和大骨鸡的群体遗传结构,利用鸡基因组中5个微卫星标记,检测了林甸鸡和大骨鸡群体的遗传多样性。同时探讨了林甸鸡和大骨鸡在国内几个地方鸡种中的系统地位。结果表明,5个微卫星位点共检测到38个等位基因,其中ADL0146位点的等位基因数5个,为最少,而ADL0136和ADL0185两个位点的等位基因数9个,为最多;5个微卫星位点的平均等位基因数为7．6个。林甸鸡群体内比大骨鸡群体有更丰富的遗传多样性。聚类分析结果显示,林甸鸡和大骨鸡与边鸡、日照麻鸡及寿光鸡之间有比较密切的亲缘关系;而林甸鸡和大骨鸡与鲁西斗鸡的亲缘关系均较远。总体而言,该系统聚类结果与7个鸡种的分化与选育历史是一致的。     

云南糯稻遗传多样性的SSR分析

用24对单序列重复（simple sequence repeat,SSR）引物分析云南省63个糯稻品种的遗传多样性,结果显示云南糯稻总体遗传多样性水平较高。24个SSR位点共检测到153个等位基因,均为中度或高度多态位点。总群体平均香农指数为1．4493,平均Nei’s基因多样性指数为0．7187。滇西南、滇南和滇东南是目前云南省糯稻遗传多样性中心,是保护糯稻资源时应重点关注的区域。AMOVA分析表明糯稻的遗传变异主要存在于地区内品种间（79％）,只有5％遗传变异存在于地区间,品种内的遗传变异占16％,保护糯稻遗传多样性需要保护较多的品种。聚类分析显示Nei’s遗传相似系数为0．22时云南糯稻品种分为籼糯和粳糯2个类群,但是不能区分地理组。     

利用SSR分子标记分析彩色小麦的亲缘关系与遗传多样性

为探讨彩色小麦的亲缘关系和遗传多样性, 利用305对多态性SSR引物检测了18个彩色小麦品种(系)。共检测到1 084个等位变异, 平均每对引物检测到3.6个。红粒、紫红粒小麦的等位变异数在7个部分同源群的排序为HG3>HG2>HG1>HG4>HG5>HG7>HG6, 黑粒和蓝粒小麦的排序为HG3>HG2>HG1和HG4>HG5>HG7>HG6。不同粒色小麦的SSR标记多态信息含量相近, 其中红粒和紫红粒小麦为0.525~0.543, 黑粒和蓝粒小麦为0.517~0.545。18个品种(系)的遗传差异极显著(P=0.0001), 遗传相似系数在0.41~0.76之间。UPGMA聚类分析将18份材料分为6群,类群分布与亲缘关系及其地域相关。     

利用SSR标记分析云南保山玉米遗传多样性

本研究利用农业标准(NY/T1432-2014)推荐的SSR核心引物,以云南保山推广种植的15个玉米品种为研究材料,进行遗传多样性分析.结果表明,共有17对引物在玉米品种间产生72个多态性片段,每对引物扩增出3～6个多态性片段,平均每个引物4.3个;有效等位基因数为1.219～1.750,平均为1.448;Nei's遗...     

利用SSR分子标记分析茶树地方品种的遗传多样性

正确评价茶树地方品种的遗传多样性是有效保护和利用茶树地方品种的前提条件。本研究从西湖龙井群体种中选取91个单株,用SSR分子标记分析其遗传多样性。采用计算机模拟方法,探讨了抽样群体样本量、SSR引物等位基因数影响茶树地方品种的主要遗传多样性参数值的变化规律。结果表明,样本量对茶树地方品种的遗传多样性参数值有不同程度的影响,当样本量达到15个单株时,各遗传参数值趋于稳定;SSR引物等位基因数对茶树地方品种各遗传多样性参数值的影响很大,而且达到总体遗传多样性90%所需的样本量也很不一样。当SSR引物等位基因数为5时,24个茶树单株才能达到茶树地方品种总体90%以上的遗传变异。本研究为茶树地方品种遗传多样性的评价和采用合理的保护策略提供了科学依据。     

山东省近期育成小麦品种遗传多样性的SSR分析

为了揭示山东省近年来小麦品种的遗传多样性.选用分布于小麦21条染色体上的68个SSR引物,对44个山东省小麦品种进行了遗传多样性分析.共检测到248个等位基因,每对引物的等位基因数变幅为2～9个,平均为3.65个.每个SSR位点的多态性信息量(PIC)变化范围为0.087～0.837,平均为0.562.44个品种间的遗...     

基于SSR标记的冬瓜种质资源遗传多样性分析

为了加强冬瓜种质资源的保护和评价,明确资源间的亲缘关系,本研究利用SSR标记在分子水平上对111份冬瓜种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,19对SSR引物共扩增出182条条带,其中多态性条带169条,多态率92.86%;通过POPGENE 1.31软件计算每对引物的平均有效等位基因数(Ne)为1.393 2,平均Nei's遗传多样性指数(He)为0.260 1,平均Shannon's信息指数(I)为0.418 7。采用Jaccard相似系数进行种质间的聚类分析,在遗传距离为0.70的位置可将全部种质分为6个类群。通过聚类结果可知,种质材料未按照地理来源划分,但相同果型、籽型的种质资源间亲缘关系较近。本研究基于SSR标记分析冬瓜种质资源遗传多样性并进行亲缘关系的聚类,将为冬瓜种质的保存和利用提供理论依据。     

微卫星分子标记揭示的杂草稻遗传多样性及群体分化

为了明确不同地理位置杂草稻群体的遗传多样性现状、遗传分化水平以及杂草稻群体之间的基因流。本研究利用24对SSR引物对来自黑龙江、吉林、辽宁、江苏和广东共17个杂草稻群体的469份杂草稻样本进行的遗传多样性及遗传分化分析。结果表明杂草稻群体的总体遗传多样性较为丰富(I=0.36, He=0.23),不同杂草稻群体间的遗传多样性指数差异较大,He在0.07～0.35之间。AMOVA分析结果表明,杂草稻群体70%的变异来源于群体间,30%的变异来源于群体内。聚类分析显示,相邻地区的种群间相似性较高,江苏省杂草稻的不同种群间存在较高遗传分化;遗传分化与基因流结果表明,17个杂草稻种群间总的Nm值为0.117,总Fst值为0.694。地理位置较近的种群间Nm普遍较高,Fst较低;而地理位置较远的种群间Nm普遍较低,Fst较高。总之,本实验中的杂草稻群体总体的遗传多样性水平较高,群体之间的遗传多样性指数差异较大;杂草稻群体间的遗传分化显著大于群体内的分化,符合遗传距离的空间隔离模型;杂草稻群体间和地区间有一定水平的基因流,本研究对理解杂草稻在农田生态系统中的适应性进化及制定杂草稻控制策略具有重要意义。     

‘早胜牛’微卫星基因位点遗传多样性分析

为了从分子水平上分析‘早胜牛’的遗传多样性,采用PCR技术和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术检测了‘早胜牛’IDVGA46、ILSTS005、IDVGA27、TGLA44、IDVGA2、BM2113和ETH10这7个微卫星位点的多态性分布,并计算‘早胜牛’各个微卫星位点基因座的等位基因数、有效等位基因数、期望杂合度、多态信息含量。结果显示:112头‘早胜牛’样品在7个微卫星位点上共有25个等位基因,平均等位基因数为3.5714,平均有效等位基因数为3.0004,平均期望杂合度为0.6996,平均多态信息含量为0.6526。分析结果表明‘早胜牛’群体的遗传杂合度比较高,遗传多样性丰富,所选的微卫星座位点可用于‘早胜牛’遗传多样性评估。     

利用SRAP与SSR标记分析不同类型甜菜的遗传多样性

为选育优质甜菜新品种, 指导种质资源引进和利用, 为进行分子标记辅助选择育种提供科学依据, 采用SRAP和SSR两种分子标记方法相结合, 对甜菜单胚雄性不育系及保持系等49份材料进行遗传多样性分析。利用4个表型差异显著的甜菜品系对SRAP的64对引物组合及SSR的11对引物组合进行扩增, 分别筛选出有效引物组合11对和9对。SRAP的11对引物组合共产生199条扩增带, 其中有86条多态性带, 多态性带的比率平均为43.7%。SSR的9对引物共产生35条扩增带, 多态性比率为100%。全部材料的平均遗传距离为0.3860, 平均遗传相似系数为0.6795, 大约30%的材料遗传距离或遗传相似系数具显著或极显著差异。遗传相似系数平均值比较, 多胚四倍体品系0.7264＞单胚杂交组合0.7243＞国外品种0.7060＞多胚二倍体品系0.6908＞单胚品系0.6837。在遗传距离0.20处, 将49个甜菜材料划分为A、B、C、D 4个类群, D类群又分为4个亚类, 较好地显示了甜菜材料丰富的遗传多样性。表明不同甜菜品种具有相当高的异质性, 国外与国内材料的遗传基础存在一定差异, 但生产应用的甜菜品种间存在亲缘关系较近、遗传基础较窄的倾向。     

利用荧光SSR标记分析元宝枫种质资源遗传多样性

为了研究元宝枫种质资源遗传的多样性,本研究对所采集的元宝枫无性系群体DNA进行荧光PCR扩增,利用毛细管电泳法检测PCR产物,分析元宝枫的集中分布区域之间及同源无性系间的遗传差异和遗传多样性。用11对荧光标记SSR引物对250个元宝枫无性系进行分析,数据显示共102个等位基因,每个位点的等位基因数值4～16个不等,平均等位基因数为9.27;观测杂合度(Ho)为0.42～0.94,平均观测杂合度为0.66,期望杂合度(He)为0.45～0.88,平均期望杂合度为0.73。Shannon’s多样性指数(I)为0.916～6.875,平均值为2.078。多态性信息含量(PIC)为0.136～0.771,平均值为0.457。有2个SSR位点的Ho/He值大于1,说明其杂合度较高。对元宝枫9个主要分布区的250个无性系进行遗传多样性分析,结果表明：种源间存在着11%的遗传变异,同源内无性系之间具有85%的遗传变异。聚类分析和主坐标分析结果一致,9个主要分布区的元宝枫聚为3大类群：赤峰和泰安两个分布区的亲缘关系较近,聚为一大类群;北京、泗水、淄博、滕州、海阳和蒙山亲缘关系次近,聚为一类;四川的单独...     

对人工合成小麦的微卫星变异分析

比较分析了同一四倍体小麦Langdon与5个不同粗山羊草在合成六倍体小麦前后A、B、D染色体组不同染色体上的微卫星变异, 旨在通过分析异源多倍化引起的微卫星位点和序列变异以期探讨异源多倍体的进化机制。在所检测的位于A、B染色体组上各125个特异微卫星(G-SSR)标记中,分别有5个(4.0%)和6个(4.8%)位点发生变异;而在76个A/B染色体组上的表达序列标签微卫星(EST-SSR)标记中,只有2个(2.6%)发生了变异,比A、B染色体组G-SSR变异频率小,说明功能基因区的变异小于重复序列非编码区。在D染色体组上的103个G-SSR标记中,3个位点(2.9%)发生了序列变化。对表现差异的微卫星位点序列分析发现,人工合成小麦中多倍化引起的微卫星序列变异主要表现为简单序列重复单元次数的增加或减少;发生消除的微卫星序列比普通的微卫星序列更易发生不同类型的序列改变。微卫星序列在异源多倍化过程中对新物种基因组的形成可能起到重要的调节作用。     

基于转录组SSR的三角梅遗传多样性分析

为揭示三角梅的遗传背景,本研究采用软件MicroSAtellite搜索其苞片转录组SSR位点,使用Primer Premier 5软件设计50对SSR引物,将筛选出的多态性引物用于55份三角梅材料的聚丙烯酰胺凝胶电泳,采用Popgene 32、PowerMarker V3.25和Structure V2.3.4等软件分析三角梅遗传多样性。结果显示,从50对SSR引物中筛选出25对条带清晰且多态性好的引物,25对SSR引物共检测到76个等位基因,平均每对引物有3个等位基因,平均有效等位基因数为2.30,引物多态性信息量(PIC)在0.01～0.66之间,均值为0.38。55个三角梅材料间的遗传距离为0.01～0.92,平均遗传距离为0.43;在遗传距离0.44处,聚类分析将55份材料分为3个群体。与印度三角梅栽培种比较而言,本实验研究的三角梅材料的遗传多样性水平不高,结果可为三角梅品种鉴定、保护及进化提供一定参考价值。