三种瓜类作物SSR扩增的通用性与多态性分析

利用940对SSR引物,对甜瓜、黄瓜和西瓜三套重组自交系群体的作图亲本DNA进行PCR扩增,分析SSR引物在不同瓜类作物问的通用性与多态性.结果表明.上述SSR引物在甜瓜、黄瓜和西瓜等不同瓜类作物问具有一定的通用性,最小通用率超过24%,说明不同瓜类作物基因组同存在一定的相似性.但瓜类SSR引物的种属特异性很强,能够检测的多态率很低,三套作图亲本之间能够共用的多态性SSR引物比例甚至不足1%.     

基于近缘种微卫星引物的栓皮栎SSR标记开发及群体检测

SSR标记是研究栓皮栎在天然资源锐减下群体遗传变异与进化的有效工具。为解决栓皮栎未建立DNA序列库而使得现有SSR标记数量相对不足的问题,本研究通过比较无梗花栎、蒙古栎、夏栎、麻栎、辽东栎5个栎属近缘种的62对微卫星引物在栓皮栎的扩增通用性,从而进一步获得新的栓皮栎SSR标记。62对SSR引物中有41对在栓皮栎中有稳定的PCR扩增,总的通用性比例占66.1%。其中,仅比较各物种基因组开发SSR引物,夏栎的微卫星引物通用性最高,占80%。随后,采用3个栓皮栎群体138个个体开展引物多态性检测,最终获得17对具有较高多态性SSR引物。各引物检测的等位基因数(Na)为4~14个,平均7.8个;17个位点中有15个为高度多态性位点(PIC0.5),其中多态位点大于0.8的5对引物来自夏栎(2p24,FIR053)、辽东栎(E11~12)、蒙古栎(DN726,DN717)。本研究可为开展栓皮栎群体遗传学的深入研究提供了更多的SSR标记选择。     

花生F_1代真伪杂种鉴定方法分析

为了探索更加方便快捷的鉴定花生杂种子代的方法,本研究以花优7号和花优4号为亲本,根据其SNP位点的突变碱基G-T和SSR多态性位点,同时利用籽仁表型性状的观察、SSR多态性标记分析、四引物扩增突变体系PCR和Sanger测序基因峰值图分析等四种方法,进行F1代真伪杂种鉴定。结果表明,根据籽仁的表型性状来鉴别杂种F1的真伪,只能鉴别出部分杂种,有一定局限性;SSR多态性分子标记法需要多对引物并进行多次筛选,该方法比较简单,成熟,适用于大群体;ARMS-PCR方法则仅需2对引物;PCR扩增产物的鉴定只需要普通的琼脂糖凝胶电泳即可,省时省力,简便,但其对引物设计要求比较高;基因序列峰值图分析较耗时耗力耗财,适用于小群体。因此,运用后三种生物技术方法均能鉴别F1代真伪杂种,F1代真杂种的准确鉴定可以减少F2群体的规模,有助于进一步的遗传群体构建和新品种的培育。     

小麦不同类型分子标记在黑麦的应用评价

对来源于普通小麦的4种不同类型分子标记在黑麦的通用性进行比较,明确它们在黑麦扩增的有效性和多态性。335对引物对普通小麦品种兰考矮早八和黑麦进行PCR扩增,结果表明,有80对SSR、93对EST-SSR、33对EST-STS和98对PLUG引物可以在黑麦中扩增出清晰的DNA条带,分别占所用引物的80.0%、93.0%、94.3%和98.0%,表明基于小麦开发的这4种引物均可以用于黑麦遗传物质检测。进一步分析不同类型引物在普通小麦品种兰考矮早八和黑麦间的多态性,发现PLUG引物在二者间的多态比例最高,达到96.0%;SSR引物的多态比例相对较低,为86.0%;EST-SSR和EST-STS多态引物比例基本一致,分别为90.0%和91.4%。总的来看,来自小麦EST序列的引物(EST-SSR,EST-STS和PLUG)在黑麦的通用性和多态性均优于基因组SSR,其中PLUG引物在黑麦的通用性最好。     

15份葡萄种质遗传多样性的SSR分析

本研究利用SSR标记对15份葡萄种质进行了遗传多样性分析。从30对SSR引物中筛选出11对多态性引物,共扩增出107条带。每对引物可检测到等位位点数为4～22,多态率为75%～100%。根据SSR扩增结果,利用NTSYSpc2.10e软件进行Jaccard相似性系数分析,15份葡萄种质的遗传相似系数在0.20～0.98,平均遗传相似系数为0.398。UPGMA聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.29处,15份葡萄材料可分为2大类群。第一类包含7份山葡萄资源,2个山欧杂交品种,第二类包含3个欧亚种品种、2个欧美杂种品种和1个美洲杂种品种。由此可见,山葡萄与欧亚种、美洲杂种的亲缘关系较远,欧亚种与美洲种之间亲缘关系较近。此外,引物Vmc9a2.1、VMC4F3、VMC4A1、Scu14vv分别在欧亚种‘无核白’、‘山葡萄雄株’(雄1-2,雄1-3)、山葡萄‘左山二’、山葡萄‘双丰’扩增出一条特性条带,这为利用SSR标记鉴定葡萄品种或品系提供了基础数据。     

基于SSR标记的葡萄品种鉴别和指纹图谱构建

本研究基于SSR标记技术,对山西省农业科学院果树研究所自育葡萄品种及其亲本进行分子鉴别,并建立其对应的指纹图谱。供试材料为山西省农业科学院果树研究所9个自育葡萄品种及其7个亲本,采用国际通用的SSR荧光标记引物进行扩增,毛细管电泳进行基因分型,品种鉴别及构建指纹图谱。从44对SSR引物中筛选出15对特异性引物用于随后的SSR扩增,共扩增出56条条带,其中多态性条带51条,多态性百分率为94.4%。SSR扩增结果分析表明,16份葡萄种质遗传距离的变异范围为0.068 7~0.919 1。UPGMA聚类分析表明,15对SSR标记不仅可用于不同亲本、不同种群、不同亚属间的亲缘关系鉴定,更可用于相同亲本近缘姊妹系品种及其亲本间的鉴别。该SSR指纹图谱的建立,可为中国葡萄品种的种质资源数据库的完善,近缘品种鉴别以及品种保护提供参考依据。     

基于SSR分子标记的Nicotiana tobacum–N.plumbaginifolia异源染色体植株的鉴定与筛选

以烟草(Nicotiana tabacum)品种云烟87的八倍体(2n=8x=96)和野生烟草N. plumbaginifolia (2n=2x=20)的基因组DNA为模板,对340对烟草SSR引物进行筛选以获得能扩增多态性条带的引物。利用多态性引物对种间杂交后代及190株回交后代的基因组DNA进行扩增,并对N.plumbaginifolia中的SSR标记的连锁情况进行简要分析。经筛选获得了多态性引物29对。结果显示,在190株后代中, 159株的基因组DNA能扩增出N. plumbaginifolia的特异SSR位点,可以判定该159株为N. tabacum的N. plumbaginifolia异源染色体植株,其余31株植株可能不含有N. plumbaginifolia的染色体。经UPGMA聚类分析,本群体中植株的遗传多样性较为丰富,部分分子标记在后代中的出现具有完全相关性。29个标记中14个可确定来源于5条不同染色体,N.plumbaginifolia的29个位点在回交后代中的扩增效率并不相同,且效率均较低(低于31.00%),说明该杂种中N. plumbaginifolia基因组的垂直传递效率较低。利用SSR分子标记可以判定云烟87八倍体与N.plumbaginifolia杂交获得的后代为真杂种,且自该远缘杂种回交后代中筛选获得大量异源染色体植株。这些结果和筛选获得异源染色体植株为进一步创制N.tabacum-N.plumbaginifolia抗黑胫病单体附加系以及易位系奠定了基础。     

玉米和高粱SSR标记在薏苡中的通用性研究

旨在分析玉米和高粱SSR标记在其近缘种薏苡中的通用性和多态性,以期筛选可用于薏苡种质资源和遗传学研究的分子标记。以11份薏苡资源为供试材料,利用SSR-PCR扩增和毛细管电泳检测方法,对364对SSR引物进行了测试和筛选。结果表明,364对玉米和高粱来源的标记中有163对能在薏苡中扩增并得到清晰的条带,其中44对标记在薏苡中表现出良好的多态性。高粱SSR的通用性和多态性比例分别为58.02%和30.85%,玉米SSR标记的通用性和多态性比例分别为23.45%和26.47%,高粱SSR标记在薏苡中通用性和多态性更好。44对引物在11份薏苡材料中扩增出110条多态性条带,每对引物扩增出的条带数在1～5条之间,平均为2.5条,PIC为0.15～0.79,其中15对引物的PIC值大于0.5,占全部多态性引物的34.09%。筛选出的通用SSR引物可为薏苡种质资源多样性和分子遗传学研究提供可用的遗传标记,也是高粱、玉米和薏苡3种作物之间比较基因组学研究的有力工具。     

基于松树EST序列的马尾松SSR引物开发

本文用生物信息学方法对松树359 521条EST进行处理,得到无冗余EST序列56 776条,其中有2 315个SSR分布于2 057条EST中,出现频率是4.08%,平均距离是22.06 kb.检测到二、三碱基重复SSR总数为1 631个,四碱基至六碱基重复SSR共117个.在所得二碱基以上重复SSR中,多态潜能高的有488个,占27.92%;多态潜能次高的有1 260个,占72.08%.选择整体长度不小于24个碱基的SSR位点用于开发马尾松SSR引物,设计出135对备选引物,最终有51对引物在马尾松中得到扩增,有效扩增率为37.78%;其中39对有多态性,多态率为28.89%.在51对可扩增引物所对应的SSR类型中,P型占74.51%,I型占3.92%,C型占21.57%.     

苦瓜种质资源SSR遗传多样性分析

利用苦瓜SSR引物对50份苦瓜基因组DNA进行扩增,分析其遗传多样性,并用NTSYS-pc 2.10e软件进行数据分析,计算遗传相似度,并用UPGMA方法进行聚类和亲缘关系分析。结果表明:16对SSR引物扩增出103条等位基因,多态性条带100个,平均每对引物扩增出6.44个位点,说明SSR引物在苦瓜遗传分析中有较高的实用性。50份苦瓜多态性位点百分率P、基因杂合度(He)、有效等位基因数(Ne)、ShannonWiener指数(H')、多态信息含量(PIC)和遗传距离的均值结果分别为:95.8%、0.845、8.341、2.089、0.823、0.333,表明参试苦瓜遗传信息非常丰富。聚类分析将50份苦瓜聚为8类,第7类为最大遗传群体,野生苦瓜在整个群体的最外围,说明该材料具有独特的遗传特性;另外,多数油瓜分类中含有珍珠瓜和大顶苦瓜,说明油瓜中含有其它两类苦瓜较为丰富的遗传信息。     

蓖麻种质资源多样性AP-PCR与RMAPD分析

为了研究国内主要商业蓖麻品种的种质资源多样性,采用AP-PCR与RMAPD分子标记方法,对来自国内不同地区的31份蓖麻品种进行分析。AP-PCR分子标记的研究结果表明,9条引物扩增的条带为5~12条,共计82条带,平均每条引物扩增出9.1条带,扩增的多态性条带为2~10条,多态率为40%~90.91%,共计53条带,平均每条引物扩增出5.89条多态性带。在9条引物中,引物S3扩增出多态性条带最高,多态率达90.91%。蓖麻种质资源的RMAPD分析结果表明,84对引物扩增的条带为5~12条,共计85条带,平均每对引物扩增出8.5条带,扩增的多态性条带为3~10条,共计56条带,平均每条引物扩增出5.6条多态性带。在84对引物中,引物A3+B4扩增出的条带最多,多态性最高,多态率达83.3%。对AP-PCR与RMAPD分子标记的数据进行联合聚类分析表明,在遗传系数为0.56处,31份蓖麻种质被分成3大类群。2种分子标记之间的相关系数不显著(R=0.009 3)。     

3种不同颜色果实的南方红豆杉RAPD多样性分析

本研究采用随机扩增多态DNA(RAPD)技术,比较了在安徽宣城发现的黄色、金黄色果实红豆杉和普通红色果实红豆杉的遗传多样性。通过提取3种样品DNA,对20个10 bp随机RAPD引物进行PCR扩增,共获得97个条带,其中18个引物扩增的多态性条带有74条,占76.29%;普通红色果实豆杉DNA多态性百分率最大,为30.93%,而黄色果实红豆杉DNA多态性百分率最小,为17.53%。黄色果实红豆杉和金黄色果实红豆杉之间的遗传相似系数为0.546 4,黄色果实红豆杉和普通红色果实红豆杉之间遗传相似系数为0.515 5,金黄色果实红豆杉和普通红色果实豆杉之间的遗传相似系数为0.412 4。研究结果初步表明,黄色果实红豆杉和金黄色果实红豆杉之间亲缘关系较近,遗传差异性小,金黄色果实红豆杉和普通红色豆杉之间亲缘关系较远,遗传差异性较大。本研究结果可为了解红豆杉的遗传变异状况,黄色果实红豆杉资源的开发、利用和保护提供分子生物学依据。     

21种不同类型葡萄种质资源遗传多样性的SSR分析

本研究通过SSR标记解析不同类型葡萄种质遗传多样性差异和亲缘关系,为资源分类与品种鉴定提供理论依据。利用15对SSR引物对21种不同类型葡萄种质进行PCR扩增,对扩增情况、遗传距离与亲缘关系等进行分析。15对SSR引物共扩增出等位基因位点91个,其中多态性位点89个,多态性比率高达97.8%,其中13对引物扩增多态性百分率达到100%。21份供试材料间遗传相似系数变化范围在0.45~0.91之间,并在遗传相似系数0.62处被分为2个类群。研究表明SSR标记从分子水平上解析了不同类型葡萄种质的遗传差异性,揭示了材料间亲缘关系,为育种研究提供了一定参考依据。     

鹅掌楸EST-SSR引物开发及通用性分析

通过对6520条鹅掌楸EST序列进行检索,在364条ESTs中发现394个SSRs,鹅掌楸EST-SSRs平均密度为每8.5kb含有1个SSR;在检索出的SSRs中,二核苷酸重复单元的SSRs类型最多,占总数的61.9%。利用SSR-ESTs序列共设计176对EST-SSR引物,其中132对在鹅掌楸上有扩增产物,66对扩增出多态,多态性引物占所设计引物的36.9%。这批EST-SSR引物在物种之间具有较高的通用性。研究表明在鹅掌楸中表现多态的66对EST-SSR引物,85%在中国马褂木中有扩增,54%在白玉兰中有扩增。     

棉花EST-SSRs在香蕉中的通用性

香蕉SSR分子标记开发和应用有限,通过对棉花SSR分子标记在香蕉中的通用性研究.用1343对棉花EST-SSR引物对贡蕉(AA)和野蕉(BB)两个材料进行转移扩增,得到226对有效扩增的引物.进一步用该226对引物对20个香蕉品种和4个野蕉材料扩增,得到了157对多态性引物.157对多态性引物共扩增到1188个条带,平均7.6个;引物的多态信息含量范围在0.58～0.91之间.依据获得的SSR数据,应用非加权类平均聚类方法,在相似系数0.60水平上,将24个品种分为两大类群,类群Ⅰ是以A基因组为主的品种群,类群Ⅱ是以B基因组和A基因组与B基因组杂交的品种群,证明了棉花EST-SSR分子标记在香蕉中具有通用性.     

紫云英SSR分子标记的开发及在品种鉴别中的应用

利用生物素标记的(AG)₁₅、(CT)₁₅、(AC)₁₅、(GT)₁₅探针及链霉素亲和磁珠,从紫云英的基因组中富集微卫星(SSR)序列。在用富集片段构建插入文库的950个转化子中,经PCR检测及测序共得到127个SSR序列,微卫星序列的富集效率达15.8%。除去重复或无效的序列,得到33个序列用于引物设计。对征集的9个紫云英品种进行多态性分析,有6对引物扩增出明显且稳定的多态性位点18个。在紫云英的品种水平上,这些SSR位点产生的多态率为50%~100%,有效等位基因数为1.19~1.64,Nei氏遗传多样性为0.13~0.38,Shannon多态信息指数为0.22~0.56;利用这6对引物可将参试品种完全区分开,证明这些SSR位点可用于紫云英品种的指纹鉴别。根据SSR位点的相似性系数,将 9个紫云英品种主要聚成两个类群, 与传统按生育期的紫云英品种划分结果无必然的联系。     

SSR标记与形态学方法鉴定杂交油菜纯度的比较研究

为了探讨SSR标记技术在油菜杂交种纯度鉴定中应用的可行性,本文采用SSR标记技术和形态学方法鉴定油菜杂交种纯度以比较两者的差异,用406对微卫星引物分别对杂交油菜品种"蜀杂六号"核不育系156AB的可育株及不育株、恢复系86Y17和杂种1代各自的形态学正常植株及杂株,进行了鉴定.首先从406对SSR引物中筛选出了多态性强且易识别的14对SSR引物.采用选出的14对引物能稳定扩增出蜀杂六号父母本的多态性,能够鉴定油菜杂种中的杂株,但结果表明SSR标记鉴定的杂株与形态学方法鉴定的杂株存在较大差异.     

棉花F_2群体及RIL群体SSR标记偏分离的比较剖析

为了探究棉花群体中SSR分子标记的偏分离现象,以本课题构建的两个陆地棉群体(‘冀棉11’ב中植棉2号’) F_2和(‘常抗棉’בTM-1’) RIL群体为研究材料,利用一万余对SSR引物同时对其双亲进行多态性引物筛选,分别获得133个在F_2亲本间具有多态的SSR标记,119个在RIL亲本间具有多态的SSR标记,以此为基础构建连锁图谱,对进入F_2连锁图谱的114个多态性标记以及进入RIL连锁图谱的78个多态性标记进行偏分离卡方检测,对比分析后发现:RIL群体的标记偏分离率远高于F_2群体,偏分离率分别为60.26%和19.30%。同时,我们对两个图谱中的共有标记及其所在染色体进行了比对分析,认为在染色体D01 (Chr15)和D03 (Chr17)上可能存在导致偏分离的配子基因。本研究为其它连锁图谱的构建及QTL的准确定位提供帮助,并将有助于定位出棉花中导致偏分离的配子体基因。     

基于菜心(Brassica campestris)基因组Survey测序开发多态性SSR标记

为解决菜心SSR标记数量不足、已开发的位点多态性差等问题,本研究利用高通量测序技术,对‘四九-19’和‘3T6’两份菜心材料进行基因组Survey测序,规模化开发多态性SSR标记。两个菜心材料分别获得55 649 657个和59 300 433个Clean reads,分开拼接组装得到430 483个和499 876个Contig。在两个材料的Contig中搜索到共有的SSR位点为30 696个,其中以二和三核苷酸重复基序最为丰富,占总SSR位点的67%。分析比较发现,3 652个(12%) SSR位点在两份测序材料间具有潜在多态性,随机挑选50个SSR位点进行PCR扩增验证,48对(96%)引物在4份菜心材料中扩增出清晰的条带,其中31对(62%)引物在两份测序样品间具有多态性,19对(38%)引物在另两份菜心材料间具有多态性。结果表明,利用基因组Survey测序能开发SSR标记和开发具有多态性的SSR标记,本研究开发的多态SSR标记将进一步为菜心分子标记的发展和应用提供基础。     

小麦RIL群体第一部分同源群染色体遗传多样性与偏分离分析

为了明确小麦第一同源群染色体的遗传多样性,用小麦重组近交系群体(RIL)(Q9086×陇鉴19)108个株系为材料,利用SSR标记对小麦第一同源群进行遗传多样性和偏分离分析。结果表明,97对SSR引物在RIL群体亲本间筛选具有多态性标记23对,多态性频率1B(30.30%)>1A(28.57%)>1D(10.34%)。在RIL群体中检出107个等位位点有多态性,每个引物可扩增出2～10个位点,平均4.65个。每个位点多态信息含量(PIC)在0.326～0.880之间,PIC值1B(0.709)>1A(0.534)>1D(0.498)。株系间遗传相似系数(GS)在0.40～0.96之间。通过聚类可将RIL群体分为九大类。亲本基因型在群体中的分离比例为1∶1.13。通过χ2检测,有15个SSR标记表现为偏分离(P<0.05),偏分离频率为65.2%,其中,有7个标记偏向父本陇鉴19,8个标记偏向母本Q9086;6个标记偏分离在1A上,7个偏分离在1B上,2个分布在2D上。