新疆冬小麦地方品种与育成品种基于SNP芯片的遗传多样性分析

新疆是我国西北重要的小麦优势产区和消费区。解析新疆冬小麦地方品种与育成品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对新疆冬小麦育种中杂交组合的合理选配以及后代选择具有重要的指导意义。本研究利用小麦55K SNP(single nucleotide polymorphism)芯片对134份新疆冬小麦地方品种及54份育成品种进行全基因组扫描,估算其品种间的遗传距离,揭示其遗传多样性。结果表明,所有SNP位点的多态性比率达到95.62%(50,743/53,063)。每条染色体分布1068～2616个多态性位点,多态性标记在基因组间分布呈现ABD。188个品种间的两两遗传距离在0.002～0.723之间,平均为0.378。其中134个地方品种两两之间的遗传距离在0.002～0.400之间,平均为0.070; 54个育成品种两两之间的遗传距离在0.004～0.337之间,平均为0.114; 134个地方品种与54个育成品种之间的遗传距离在0.605～0.723之间,平均为0.699。聚类结果显示可将所有材料分为10个不同类群。综合SNP和系谱分析,育成品种与地方品种之间的遗传差异最大,其次是育成品种之间,而地方品种之间遗传差异最小。鉴于育成与地方品种之间较大的遗传差异,新疆冬小麦品种可以利用地方种来丰富其育种的种质基础,拓宽遗传背景,进而提高当地小麦育种水平。本研究为新疆冬小麦品种选育和改良提供了重要的理论指导。     

中国不同省份籼稻地方品种的遗传结构分析

利用78对SSR引物,对原产于中国14个省份的280份籼稻地方品种进行遗传多样性分析。在此基础上,采用Powermarker、Structure2.2和Popgen32三种软件分析其遗传结构。基于Nei’s遗传距离的聚类结果显示,供试材料可分为6个类群,相邻省份的品种基本聚在同一类群中,且在每个类群中各省份籼稻地方品种单独形成一个小类群,说明同一省份内品种的遗传基础较相似。而陕西籼稻地方品种聚在2个类群中,台湾籼稻地方品种聚在3个类群中,这两个省的籼稻地方品种遗传背景较复杂。按Structure 2.2软件分析结果,供试材料可分为4大类群,地理位置较近的省份籼稻地方品种基本聚在同一类群中,而陕西和台湾籼稻地方品种较分散聚于不同类群,与基于Nei’s遗传距离的聚类结果类似。按Popgen 32软件分析结果,供试材料各省份也分为4大类群。除个别省份外,相隔较近的多数省份基本聚在同一小类群或大类群中。3种软件的分析结果虽有一些差异,但基本趋于一致,并互为补充。总体而言,同一个省份的籼稻地方品种基本聚在同一小类群;相隔较近省份的籼稻地方品种多数聚类在同一个类群中,聚类结果与品种所处的地理位置相关。陕西和台湾籼稻地方品种的遗传基础较复杂。     

宁夏水稻主要农艺性状的主成分及聚类分析

水稻育成品种遗传基础的宽窄及品种间遗传距离的大小是品种能否在当地有效推广种植的关键因素,同时也是水稻杂交育种中选配亲本的基础。多元统计分析方法常用来测定品种间的遗传差异,了解亲本间的遗传距离。试验以宁夏引黄灌区历年主栽或新选育的水稻品种为材料,分别考查了20个水稻品种的12个主要农艺性状,对均达显著和极显著差异的12个性状进行了主成分分析,由主成分分析中提取的公因子进行聚类分析,并计算各类群主要性状的平均值,得出各类群品种的分类特点。结果表明：20个水稻品种的12个主要农艺性状可归结为5个主成分,经聚类分析,可将20个水稻品种选定合适的阈值后划分为4个类群,表现出遗传距离较近,遗传基础狭窄的特点,并且宁夏水稻品种主要集中在第4类群。因此,在确定水稻育种杂交亲本选配时,要综合考虑主成分互补,且要在类群间进行,并结合米质的选择,则有望选育出农艺性状优良、优质、高产的新品种。但改良品种个别性状时,亲本之一符合育种目标,另一亲本也可选用遗传距离不大的品种。     

黑龙江省大豆遗传结构及遗传多样性分析

利用22个表型性状和60个微卫星(simple sequence repeat, SSR)位点对黑龙江省140份代表性种质(78份地方品种和62份育成品种)进行分析, 根据UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic mean)和Model-base对SSR数据进行遗传结构划分。结果表明, 参试品种可分为2大类群, 第II类群的各项多样性指标均高于第I类群, 2个类群遗传距离为0.2427;PCO结果显示这2个类群分布在不同区域, 这与地理来源和育成年代密切有关。依据品种类型分为育成品种和地方品种两组, 后者的各项多样性指标均高于前者, 两组间的遗传距离为0.1131。依据表型数据的PCO分析表明, 分布区域与品种类型有关, 与SSR结构分类的结果吻合度低, 两组品种主要在3个主成分的6个表型性状上有所不同。它们不是2个相对独立的遗传群体, 根据分子标记和表型分类各有特点;建议在种质遗传多样性研究中将分子数据和表型数据结合起来。     

苦瓜品种资源聚类分析

本试验对14个不同绿苦瓜、白苦瓜和广西野生苦瓜品种的种子可溶性蛋白、盐溶性蛋白、醇溶性蛋白和碱溶性蛋白进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,运用遗传距离系数对14个苦瓜品种进行聚类分析方法;同时利用8个数量性状计算主成分遗传距离,对14个苦瓜品种进行聚类分析。研究结果表明,广西野生苦瓜与其他13个栽培品种之间遗传距离系数大,数量遗传距离也大,亲缘关系远,它们分别归为不同的品种类群,聚类分析将广西野生苦瓜确定为不同的亚种;栽培品种间差异小,很难进行类群的清晰划分。     

黑龙江省大豆种质遗传结构及遗传多样性分析

利用22个表型性状和60个微卫星(simple sequence repeat,SSR)位点对黑龙江省140份代表性种质(78份地方品种和62份育成品种)进行分析,根据UPGMA(unweighted pair group method with arithmetic mean)和Model-base对SSR数据进行遗传结构划分.结果表明,参试品种可分为2大类群,第Ⅱ类群的各项多样性指标均高于第1类群,2个类群遗传距离为0.2427;PCO结果显示这2个类群在不同区域,这与地理来源和育成年代密切相关.依据品种类型分为育成品种和地方品种两组,后者的各项多样性指标均高于前者,两组间的遗传距离为0.1131.依据表型数据的PCO分析表明,分布区域与品种类型有关,与SSR结构分类的结果吻合度低,两组品种主要在3个主成分的6个表型性状上有所不同.它们不是2个相对独立的遗传群体,根据分子标记和表型分类各有特点:建议在种质遗传多样性研究中将分子数据和表型数据结合起来.     

基于KASP标记的贵州禾群体遗传多样性与结构分析

贵州禾是贵州省特有的一种原生态水稻(Oryza sativa L.),目前对其历史形成过程尚不清楚。因此,本研究选择了121份贵州禾资源和其他地区194份水稻品种,利用120个KASP标记对其遗传多样性和群体结构进行了研究。遗传多样性研究结果表明,贵州禾遗传多样性较为丰富,具有较多的多态性位点数和观测等位基因数。遗传距离结果表明贵州禾与贵州地方粳稻遗传距离最小为0.0197,遗传一致度最高为0.9805;贵州禾与江苏地方粳稻遗传距离和遗传一致度分别为0.0276,0.9727次之。群体结构分析表明当K=3时,90%的贵州禾群体单独聚为一类,而且绝大多数属于粳稻,主要与江苏地方粳稻和贵州地方粳稻聚为一大类。本研究表明贵州禾区别于其他地方粳稻,具有独特的遗传结构,与贵州及江苏地方粳稻的亲缘关系更为密切。本研究结果对了解贵州禾的群体结构及与其他地区水稻品种的亲缘关系,以及探讨贵州禾起源提供一定的理论指导。     

基于SSR标记的高原粳稻品种遗传多样性分析

利用中国农业行业标准(NY/T 1433-2014)推荐的48对SSR引物,对81个高原常规粳稻推广品种进行遗传多样性分析。结果表明:37对SSR引物在81个品种间具有多态性,共检测到139个等位基因(分子量变异范围为89~288 bp),每对引物检测到的等位基因数(Na)为2~10个,平均3.76个。Nei基因多样性指数(He)为0.025~0.769,平均为0.438。SSR多态信息量(PIC)分布范围为0.024~0.727,平均为0.416。遗传相似系数变幅为0.42~1.0,平均为0.65。2007-2016年育成的品种遗传多样性低于2007年前育成的品种,两个时期育成的品种有15个SSR位点的等位基因存在差异。聚类分析表明,遗传相似系数为0.62时,81个品种划分为4个类群,其中第Ⅰ类、第Ⅱ类和第Ⅲ类分别包括4个、5个和12个品种,第Ⅳ类包括60个品种,占供试品种数的74.1%。表明大多数品种间遗传距离近,遗传基础较窄。在今后的水稻育种中,应加强有利基因发掘、引进和创新利用,以拓宽高原粳稻的遗传基础。     

不同类型江苏粳稻主推品种的遗传多样性分析

利用48对SSR分子标记对2007—2013年江苏省审定的65份不同类型常规粳稻品种和7份对照品种进行遗传多样性分析。结果表明：42对分子标记在供试材料间存在多态性,42对SSR标记共检测到101个等位基因,变化范围为2~4个,平均每个位点2.40个。基因多样性指数变异范围为0.03~0.64,平均0.21。多态信息含量(PIC)变异范围为0.03~0.58,平均0.18。65份江苏省常规粳稻品种间的遗传相似系数变异范围在0.78~0.97之间,平均0.91,95.4%的供试品种其遗传相似系数在0.87~0.97之间。3个不同类型的粳稻品种群体内,迟熟中粳检测出的等位基因数量最高,迟熟中粳的平均位点PIC值和基因多样性指数均高于晚粳品种和中熟中粳。UPGMA聚类结果表明,以遗传相似系数0.87为界,可将除‘通鉴981’、‘扬农稻1号’和‘盐稻10号’以外的62份江苏省常规粳稻品种分为2类;江苏省大面积生产主推粳稻品种的遗传多样性不够丰富,品种间的遗传距离较小,同一育种单位选育的品种间遗传距离更小。     

江苏主推粳稻品种的遗传多样性及产量优势分析

本研究利用SSR标记结合主要产量构成因子,对86个江苏主推常规粳稻品种的遗传多样性、产量演变以及优势互补进行分析。结果显示,50对SSR标记中41对具有多态性,41对多态性标记共扩增出113个等位基因,品种间的遗传相似系数范围为0.72~1.00,根据遗传相似系数可将86个品种分为3种类群,遗传聚类结果与江淮稻区生态型的划分高度一致。不同年度间Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类粳稻单产呈现出递增的趋势,以武运粳7号为代表的第Ⅲ类群品种穗粒结构较为协调。不同类群间品种配组的F_1优势比较显示,穗长和生育期因组合类型呈显著差异,表现出正向的超亲优势,且采用Ⅰ×Ⅲ,或者Ⅱ×Ⅲ的组合类型F_1优势较强,可能是江苏粳稻育种配组较为理想的模式。本研究结果为江淮稻区常规粳稻育种的亲本选择与配组提供了一定依据。     

江苏和东北粳稻稻米理化特性及Wx和OsSSIIa基因序列分析

依据地理来源和直链淀粉含量将87份供试粳稻品种(系)划分为江苏普通粳稻、东北粳稻和江苏半糯粳稻3种类型,系统比较了稻米理化性状及淀粉合成主效基因Wx和OsSSIIa序列的差异,以探究其食味品质特征及其形成的分子基础。与东北粳稻相比,江苏普通粳稻的直链淀粉含量偏低,蛋白质含量和糊化温度偏高,而胶稠度和RVA谱特征值相当。与江苏普通粳稻和东北粳稻相比,江苏半糯粳稻具有较低的直链淀粉含量、较大的胶稠度及独特的RVA谱特征。大多数性状变异系数在3种类型粳稻中均较小,仅消减值变异系数较大,说明品种(系)间的稻米回生性存在较大差异而其他性状较为一致。各性状间的相关性在3种类型粳稻中表现不尽相同,说明地理来源和品种特性影响食味品质性状间的相关程度。聚类分析将87份粳稻分为4个类群,江苏普通粳稻与东北粳稻主要分布于类群I和II,且品种间相互交错;类群III由2个江苏普通粳稻品系和1个江苏半糯粳稻(徐稻9号)组成,多数性状值位于普通粳稻与半糯粳稻之间;类群IV中均为江苏半糯粳稻。序列分析表明江苏普通粳稻和东北粳稻中Wxb基因无序列差异,而江苏半糯粳稻在Wxb第4外显子上发生G/A替换,属Wxmp等位基因型;江苏省部分粳稻品种(系)携带OsSSIIa(G-GC)等位基因,从而导致高糊化温度。     

四川花生地方品种主要农艺性状的遗传多样性分析

为明确四川省地方花生品种资源的遗传多样性及特征,以四川省100份地方花生品种为试验材料,参照《花生种质资源描述规范和数据标准》测试获得了生育期、主茎高和百果重等主要农艺性状的数据。结果表明,在考察的14个性状中,变异幅度最大的是二次分枝数(54.12%),变异幅度最小的是生育期(0.99%)。多样性指数最高的是主茎高度2.99,最小的是生长期0.19。采用Ward法对四川省地方花生品种进行聚类,在遗传距离阈值为5时,将其分为3个类群,均以密枝亚种为主。其中Ⅰ类群分布有7份珍珠豆型材料,Ⅲ类群分布有9份珍珠豆型材料,同一地理来源的多个地方品种交叉出现在这3个群体中。表明四川地方花生品种的遗传关系与所属类型和区域来源无关,但花生品种间具有丰富的遗传多样性。研究可在提高地方品种的有效利用率同时,为花生育种提供理论基础和优质亲本材料。     

水稻品种种性研究 Ⅵ.晚籼稻优质品种数量性状遗传差异在选择亲本上的应用

35个华南地区水稻晚籼具有细长粒形的优质品种根据数量性状遗传差异进行系统聚类分析,分为6个类群。类群间差异比类群内大。表明水稻外观性状品质育种杂交亲本选配应在类群间进行。     

芝麻品种主成分分析和遗传距离测定及其在杂交育种中的应用

对３１个芝麻品种进行了主成分分析及遗传距离测定和聚类分析，结果表明，３１个品种可分为１４类，在类群间（Ｄ＾２≥１２．５０）组配组合是有效的，类群内组配不利于遗传多样性和优良变异材料的选育。地理远缘品种在遗传上不一定远缘，而近缘品种由于选择方向不同可能成为遗传远缘。     

19个广西审定丝苗型品种主要农艺性状与遗传多样性聚类分析

为了明确广西审定丝苗型品种的趋同程度与遗传差异,选用19个广西审定丝苗品种,通过18个主要农艺性状表型鉴定与聚类分析,并采用48对SSR标记进行遗传多样性分析。结果表明：基于农艺性状表型的品种间欧氏距离聚类,可分为4类,包含12个品种的类群农艺性状表型表现趋同;3个两系品种,2个常规稻,14个三系品种均被聚类在不同的大类中,说明育种方式不影响表型聚类,农艺性状表型差异多样。基于SSR标记的遗传距离聚类,所有品种可以被划分为4个类群,而不同类群之间的遗传差异也显而易见,遗传多样性丰富;具有相同母本,或采用相同父本的品种,基本归于同类。两种聚类结果的对比表明,育种中品种间会出现遗传关系较远,农艺性状接近的情况;也会出现遗传关系较近,农艺性状相差较远的情况。研究农艺性状表型鉴定与聚类和解析遗传多样性的结果可为广西丝苗型品种的选育和推广保护提供理论和技术支持。     

Using of AFLP Marker to Predict the Hybrid Yield and Yield Heterosis in Rice

利用AFLP分子标记对46个水稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NC设计获得的195个杂交组合的产量及特殊配合力的相关性,探讨预测杂种优势的可能性。结果表明:(1)通过UPGMA聚类分析(图3),可将供试材料分为16个类群,并把来源不明的品种(系)划分到相应类群中,从而对这些材料进行初步鉴定。可见,AFLP分子标记是检测类内品种间遗传差异的有效方法,为水稻品种(系)亲本选配提供理论依据。(2)分子标记遗传距离与杂种产量优势、F1产量、特殊配合力之间都呈显著正相关,相关系数介于0.3235-0.7713之间。但相关程度还不足以预测杂种优势。增效座位和减效座位以及使用与杂种优势有关的QTL连锁标记位点可能提高杂种优势的预测能力,但最终解决,将依赖于杂种优势遗传机理的研究。     

中国谷子名米品种遗传多样性与亲缘关系研究

中国是谷子的起源地,历史上的四大传统名米分别为沁州黄、桃花米、龙山小米和金谷米,由于其具有良好的商品与食用品质特征,曾被选为皇家贡米。为探究谷子四大名米的遗传多样性以及与同名品种间的亲缘关系,本研究利用46对SSR标记和22对SRAP标记分别对四大名米及其同名品种共l79份材料的遗传差异进行分析。SSR结果表明,材料间遗传距离为0.0435～0.6304,平均0.3267, PIC为0.2406,等位基因频率为0.7845,遗传多样性为0.2968;基于UPGMA将179份资源聚为10个群组,聚类与其来源有一定相关性;基于Structure和主成分分析均可将材料分为3个类群。SRAP结果表明材料间遗传距离为0.1818～0.9545,平均为0.6001, PIC为0.5257,等位基因频率为0.5718,遗传多样性为0.5688;基于UPGMA将179份材料分为14个类群;基于Structure和主成分分析均可将材料分为3个类群,类群间界限清楚,类群划分与其来源一致。     

中国不同地理来源籼稻地方品种的亲缘关系研究

利用61对SSR引物对原产于中国14个省的440份籼稻地方品种进行了SSR分析,并对各省、经度和纬度间的籼稻地方品种进行了遗传距离和聚类分析。结果表明,籼稻地方品种遗传距离变异范围在各省份间为0.0707~0.4076;经度间为0.0680~0.3032;纬度间为0.0385~0.2696。相邻的省份、经度、纬度的籼稻地方品种基本归为同一类群,遗传距离和亲缘关系较近,而地理位置相隔较远的省份、经度、纬度的籼稻地方品种基本归为不同类群,遗传距离和亲缘关系较远,说明籼稻地方品种的亲缘关系与地理位置有着密切的相关性。但按经度和纬度划分较按省份划分的品种间遗传距离更具有规律性。     

山西花生地方品种芽期耐寒性鉴定及SSR遗传多样性

低温寒害是引起花生产量和品质下降的主要因素之一, 培育和种植高产稳产耐寒性强的品种是降低低温寒害的理想途径。然而高耐寒性种质的缺乏和耐寒性鉴定的困难, 是限制耐寒性育种取得突破的主要原因。本研究对72份山西花生地方品种进行芽期耐寒性鉴定, 以其相对发芽率和相对发芽指数作为耐寒性评价指标, 初步将其分为高耐寒、耐寒、中感、敏感、高感5级。为了解山西花生地方品种耐寒性遗传多样性, 合理、高效利用耐寒型花生资源, 用多态性好的90对SSR引物评价了不同耐寒性花生品种, 结果显示, 参试品种遗传多样性存在较大差异, 在遗传距离为0.4时, 被聚类为三大类群。3份高耐寒品种和7份耐寒品种分别聚类到不同的3个类群中, 说明耐寒性花生遗传多样性丰富。     

微卫星座位数目对家禽遗传距离估测精确度的影响

以实际测定的29个微卫星座位的基因频率为基础,分析了4个中国地方家禽品种在5、10、15、20、25个微卫星座位情况下的遗传距离估测精确度,结果表明：随着微卫星数目的增多,遗传距离估测精确度精度也随着升高。对5个水平上的遗传距离标准差进行t检验,结果表明：25个座位水平对5、10、15、20个座位水平存在显著或极显著差异,初步得出在分析群体间遗传关系时应选用较多的座位