基于SRAP标记的国兰种质资源遗传多样性分析及分子身份证构建

【目的】探究国兰种质资源遗传多样性水平,并构建分子指纹图谱及分子身份证,为在分子水平上鉴定国兰种质提供技术支撑,也为国兰种质资源开发、保存利用及种质创新奠定基础。【方法】以收集于华南及邻近地区的139份国兰栽培品种和野生种质为材料,采用改良的CTAB法提取基因组DNA,由13条正向引物和16条反向引物随机组成208对SRAP引物,每对引物用品种‘宋梅’和‘大勋’扩增产物进行筛选;PCR扩增产物应用6%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,电泳胶图进行人工读带,并计算多态性引物的总扩增条带数、多态性条带数和多态性条带比率。按照Botstein公式计算多态信息含量;用POPGENE32软件计算观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s基因多样性指数、Shannon’s信息指数,并进行遗传多样性分析。用NTSYS-pc2.10e软件UPGMA方法进行聚类分析,并计算遗传相似性系数。采用引物对组合的方法,构建139份国兰种质资源数字指纹图谱。【结果】从208对SRAP引物中共筛选出17对多态性好且重复性高的引物,对供试材料进行PCR扩增,共扩增出DNA条带489条,其中多态性谱带484条,多态性比率(PPB)为98.89%,观测等位基因数平均值为2.00,多态性信息含量平均值为0.94,每个位点的有效等位基因数平均值为1.49,Nei’s基因多样多样性指数平均值为0.30,Shannon信息指数平均值为0.45。UPGMA聚类分析表明,139份国兰种质资源的遗传相似系数变化范围为0.51-0.91。在相似系数为0.70时,可划分为6个类群。用SRAP多种引物组合方法可有效区分所有材料,并构建出139份国兰种质资源特异性分子身份证,置信概率达到99.99%。根据聚类结果可以将国兰种质分为４组：一为春兰组,由春兰种质单独构成;二为建墨兰组,主要由建兰和墨兰种质组成;三为寒蕙兰组,主要由寒兰、蕙兰和杂交系组成;四为剑莲兰组,由春剑和莲瓣兰种质组成。而四组之间剑莲兰组与寒蕙兰组亲缘关系最近,与建墨兰组次之,与春兰组亲缘关系较远。【结论】所试国兰种质具有较丰富的遗传多样性水平,基于17对SRAP引物组合所构建的139份国兰种质的分子身份识别体系具有唯一性和高效性,SRAP标记是在分子水平鉴定国兰种质的有效方法之一。     

苦荞种质资源AFLP标记遗传多样性分析

 【目的】从分子水平研究苦荞种质资源的遗传多样性,为综合评价苦荞种质资源提供依据。【方法】用筛选出的20对AFLP引物,对14个不同地理来源的165份苦荞种质进行遗传多样性分析。【结果】共扩增出938条清晰的条带,其中314（33.48%）条呈多态性,平均每对引物组合的条带数和多态性带数分别为46.9个和15.7个。不同地理来源苦荞种质的Shannon-Weaver多样性指数为0.1093～0.2661,四川资源群最高,青海、云南和甘肃/宁夏等资源群次之,湖南资源群最低。利用Popgen Ver.1.32软件,依不同地理来源苦荞资源群间Nei′s遗传一致度可聚类成5个组,聚类结果与苦荞地理分布相关。基于Structure 2.2软件分析,165份苦荞资源分为5大组群,并与Popgen Ver.1.32聚类结果呼应得较好,其中云南和四川资源的群体结构最复杂,最为多样化,分别被聚到了5个组群中。【结论】苦荞类群的亲缘关系以及遗传多样性与其地理分布有一定相关性。     

利用AFLP分子标记分析夏枯草种质资源遗传多样性

通过对8份夏枯草种质资源的AFLP分析,探求各种质间的遗传多样性.利用扩增片段长度多态性 (AFLP)标记,在DNA水平上进行遗传多样性研究,筛选32对选择性扩增引物,将扩增出的条带作为原始矩阵,用NTSYS-PC软件计算并分析夏枯草种质间的相似度,构建遗传系统进化树.结果显示:(1) SDS法提取的夏枯草基因组DNA质量较佳,能够满足AFLP分析的要求;(2) 从32对选择性扩增引物中,筛选出10对多态性较强、带型较好、分辨率较高的组合;(3)构建夏枯草AFLP 指纹图谱,将8个夏枯草种质全部区分开来;(4)通过构建进化树,把8个种质分成3类.夏枯草种质资源有丰富的遗传多样性,某些形态特征差异和基因型存在相关性.     

分子标记在茶树种质资源遗传多样性分析中的应用研究

随着现代生物技术的发展,DNA分子标记技术在茶树研究领域的应用越来越多,本文综述了RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR在茶树种质资源遗传多样性分析中的应用现状,探讨了分子标记在茶树遗传多样性中应用存在的问题,并提出建议,为分子标记技术更好的应用于茶树种质资源遗传多样性提供参考。     

基于AFLP标记的贵州及其邻省薏苡种质资源 遗传多样性分析

[目的]分析贵州及其邻省薏苡种质的遗传多样性,为薏苡种质资源的保护、遗传改良及创新利用提供理论依据.[方法]利用AFLP标记对来源于贵州及其邻省的141份薏苡种质进行遗传多样性分析及聚类分析.[结果]6对AFLP引物组合从141份薏苡种质中共扩增出830条清晰的条带,其中多态性条带为742条,多态性比例为89.40%,平均每对引物组合扩增多态性条带123.67条,有效等位基因数(Ne)为1.35~1.50,平均1.44;Nei's遗传多样性指数(H)为0.21~0.30,平均为0.26;Shannon's信息指数(I)为0.33~0.45,平均为0.40.来自贵州及其邻省的141份薏苡种质分为两大类群,第Ⅰ大类群包含63份薏苡种质,其中来源于贵州27份、广西6份、湖南15份、云南7份、重庆5份和四川3份,该类群可细分为Ⅰ-A和Ⅰ-B 2个亚群;第Ⅱ大类群包含78份薏苡种质,其中来源于贵州44份、广西3份、湖南5份、云南18份和四川8份,该类群可细分为Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C和Ⅱ-D4个亚群.在每个亚群中,同一地区或毗邻地区的薏苡种质亲缘关系较近,跨区跨省的薏苡种质资源亲缘关系远,仅有少量不同地区的薏苡种质被聚为一个类群.[结论]贵州及其邻省的薏苡种质交流相对较频繁,遗传基础较狭窄,遗传多样性较低.     

大白菜种质资源遗传多样性分析

以41份大白菜核心自交系为试验材料,利用AFLP标记方法检测其遗传多样性水平,结果表明,12对引物组合多态性条带在4～26之间,平均多态率为45.75%。自交系间遗传距离在0.127～0.732之间,平均遗传距离为0.401。对4种生态类型的大白菜自交系进行组内多态性分析发现,平头型大白菜遗传多样性最为丰富,直筒型、卵圆型次之,短筒型遗传多样性最为狭窄。聚类分析表明,供试材料在低的自展值下被分为2个类群,但2个类群的划分不能完全反映大白菜的生态类型和形态特征。特殊配合力强、杂交优势明显的自交系间遗传距离相对较远,分别聚类在不同的类群中。研究结果明确了山西现有大白菜种质资源的遗传背景,对于有效发掘和利用山西省大白菜种质资源、杂种优势预测、亲本选配、育种水平提高具有重要的理论和实践意义。     

利用ISSR和RAPD标记构建红麻种质资源分子身份证

【目的】对来源于不同国家和地区的51份红麻栽培种、野生种和近缘种进行遗传分析,构建红麻种质资源分子身份证。【方法】利用ISSR和RAPD标记对不同类型的51份红麻种质资源进行分析,计算其遗传相似系数,利用UPGMA法作聚类图,建立分子身份证。【结果】19个ISSR标记共产生113条条带,其中101条为多态性带,多态性比率(PPB)为89.38%;20个RAPD标记共产生118条条带,其中112条为多态性带,多态性比率(PPB)为94.92%。品种间多态性丰富,结合特征带、特异谱带类型和不同引物组合3种分析方法,可有效建立51份红麻种质资源的特异分子身份证。【结论】材料间遗传多样性较高,有较远的遗传距离和较宽的遗传基础,ISSR和RAPD标记技术可有效用于建立红麻种质资源分子身份证。     

基于SSR标记的思茅松种质资源遗传多样性分析

【目的】揭示思茅松主要分布区内11个群体共338份种质资源遗传多样性水平和遗传结构状况,为思茅松育种群体构建及高轮次遗传改良提供理论依据。【方法】用筛选出的18对引物进行SSR-PCR扩增,产物经毛细管电泳后用PowerMarker v3.25、GenALEx v6.4.1及Structure 2.3.4等软件分析思茅松种质资源的遗传多样性。【结果】18对SSR引物共检测到120个等位基因,平均每个位点的等位基因数为6.667个;种质资源的平均期望杂合度(H_e)为0.524;平均Shannon信息指数(I)为1.016;平均多态信息指数(PIC)为0.468。思茅松种质资源的遗传变异主要来源于群体内的个体。种质资源的群体分化系数(F_ST)平均为0.091,即群体间的遗传变异只占总变异的9.1%,分子方差分析(AMOVA)得到了同样的结果。各位点的基因流(N_m)平均为4.627(N_m> 1),较大的基因流减小了群体间的分化。STRUCTURE分析将338份思茅松种质资源划分为2个类群,基于Nei...     

应用SRAP分子标记构建红麻种质资源分子身份证

【目的】以来源于不同国家和地区的127份红麻栽培种、野生种和近缘种为材料,利用SRAP标记构建红麻种质资源分子身份证。【方法】利用SRAP标记对127份红麻种质进行遗传分析,计算其遗传相似系数。利用UPGMA法作聚类图,构建分子身份证。【结果】40对引物组合在127份红麻种质材料中共扩增出383条DNA片段,其中,375条为多态性片段,总的多态性条带比率（PPB）为97.9%。UPGMA聚类分析结果表明,相似系数为0.70时,127份红麻种质资源被划分为4个类群。用SRAP特征谱带和多种引物组合2种方法可有效区分所有材料,并构建出127份红麻种质资源特异性分子身份证,置信概率达到99.99%。【结论】基于15对SRAP核心引物组合的36条谱带构建了一套127份红麻种质资源唯一性的分子身份证。     

应用STR荧光标记分析烟台地区菊花种质资源遗传多样性

【目的】探明烟台地区菊花种质资源的遗传多样性,为烟台地区菊花种质的分类鉴别、资源保护及品种培育提供依据。【方法】应用荧光STR分子标记和毛细管电泳检测技术分析烟台地区非洲菊、秋菊、洋甘菊等12份菊花种质,结合主要表型性状观察进行聚类分析并构建分子身份证。【结果】10对引物共检测到103个STR等位基因位点,平均每对引物的位点数10.3个,扩增片段长度在118～376 bp之间,引物多态性信息(PIC)平均0.795 8。聚类分析依照遗传相似系数将12份菊花种质分为四大类,其中,Ⅰ类群包括秋菊、雏菊、野菊(1)、杭菊(白)、杭菊(黄)、翠菊、野菊(2)共7份种质,占总数的58.3%,含大菊1份、小菊6份,平瓣2份、匙瓣3份、管瓣2份;Ⅱ类群包括非洲菊、洋甘菊2份种质,占总数的16.7%,花瓣类型均为平瓣;Ⅲ类群仅杭菊(紫)1份种质,占总数的8.3%;Ⅳ类群包括一年蓬、野菊(3)2份种质,占总数的16.7%,均为小菊、平瓣花。不同花色、花序大小、花瓣类型的种质存在交叉聚集现象。【结论】烟台地区菊花种质具有较好的遗传多样性,STR荧光标记可有效分析该类种质资源,基于STR分子手段构建了12份...     

河八王分蘖基因NpD53克隆及其生物信息学分析

[目的]克隆河八王[Narenga porphyrocoma(Hance) Bor]分蘖基因NpD53,并分析其序列特征,为甘蔗野生种分蘖的分子机理研究提供理论参考.[方法]以河八王为试验材料,提取其叶片总RNA,反转录获得cDNA,通过RACE(cDNA末端快增)技术扩增NpD53基因,并采用生物信息学方法对其核苷酸序列及编码蛋白的氨基酸序列进行分析.[结果]NpD53基因(GenBank登录号MF593461)的中间序列长度760 bp、5'端序列长度1497 bp、3'端序列长度1233bp,拼接后其cDNA序列全长为2597 bp,包含1个2037 bp的开放阅读框(ORE),编码678个氨基酸,蛋白分子量75.02kD,等电点6.59,亲水性平均数-0.506,表明其为亲水性蛋白,位于细胞核内(可信度94.1%).NpD53基因编码蛋白(NpD53)存在P-loop_NTPase和ClpB_D2-small超家族核心序列,含有4个非特异性位点,与其他物种的D53蛋白均具有相同的保守结构域ClpB_D2-small;其二级结构仅有4种卷曲类型,以无规则卷曲最多,占42.77%,其次是α-螺旋,占35.55%,延伸链和β-转角分别占15.34%和6.34%.NpD53蛋白的氨基酸序列同源性比对及系统进化树分析结果显示,河八王与禾本科物种(高粱和山羊草)的亲缘关系较近,与海枣、油棕、芭蕉等物种的亲缘关系较远.[结论]河八王分蘖基因NpD53编码蛋白与其他物种的D53蛋白具有相同的保守结构域,且具有2个Ⅰ类Clp ATP酶的非特异性位点,推测NpD53为一种分子伴侣,与河八王自身的耐热性相关.     

贵州荞麦重要种质的遗传多样性分析及分子身份证构建

为精准鉴定贵州荞麦种质资源,采用SSR分子标记对60份荞麦种质进行遗传多样性分析,构建DNA分子身份证数据库。结果显示,从100对SSR引物中筛选出16对稳定性好、多态性丰富的引物,在60份供试种质中共扩增出174个多态性条带;Shannon’s信息指数、Nei’s多样性指数、多态信息指数均值分别为0.337、0.206、0.693,引物的多态性较好,能有效揭示60份荞麦种质的遗传多样性;在Dice遗传相似系数为0.374时,所有供试材料可聚为A、B、C 三组;当Dice遗传相似系数为0.484时,将苦荞组（A组）更细分为A1、A2两个小组。采用毛细管电泳及8%的聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）电泳对SSR标记扩增产物进行双验证,2种方法的聚类结果一致。结果表明,本研究开发的高效性SSR分子标记能够有效地鉴定贵州荞麦重要种质的遗传多样性且用于构建分子身份证。     

甘蔗与河八王属间杂种的SSR标记鉴定

以甘蔗属优良甘蔗新品种(系)为母本,以收集于广西的河八王属材料为父本进行有性杂交,利用SSR标记对获得的杂种进行真实性鉴定。从70对甘蔗SSR引物中筛选出9对用于对5个甘蔗×河八王组合的57个杂交后代植株进行鉴定,结果表明,其中有14株具有双亲特征带,确定为真杂种。SSR标记可用于甘蔗河八王杂种真实性鉴定,研究结果为甘蔗野生种质河八王属植物的杂交利用及相关基础研究奠定了良好的基础。     

基于分子标记的江西省芝麻地方种质遗传多样性分析

为进一步评价“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中江西收集的132份芝麻地方种质资源的遗传多样性,明确其遗传基础和群体分类特点。利用筛选获得的28对简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)引物和26对相关序列扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)引物组合对132份江西芝麻地方种质进行遗传多样性研究。结果显示,28对SSR引物共扩增DNA条带265条,其中,多态性条带221条,比例为83.40%,平均每对引物扩增的DNA条带和多态性条带分别为9.46条和7.89条。26对SRAP引物组合扩增得到DNA条带和多态性条带分别为601条和268条,多态性比例为44.59%,每对引物可扩增9~36条DNA条带和2~23条多态性条带,平均每对引物扩增的多态性条带为10.31条。132份种质的遗传相似系数为0.598 2~0.960 7,平均为0.813 5,可见总体的遗传多样性不丰富。6个不同地理区域的芝麻遗传相似系数从北至南呈逐渐下降趋势,赣南区域的地方种质遗传多样性较赣北区域丰富;不同粒色类型比较结果显示,其他粒色芝麻类型(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)的遗传多样性最丰富,其次是白芝麻类型和黑芝麻类型。聚类分析结果表明,来源不同的芝麻种质呈区域性聚集特点,种质间的遗传相似性与地理分布距离有一定的关联,来自赣北和赣东的芝麻种质资源因在亲缘关系上更近而被聚为一类,其余区域聚为一类,这与总体聚类结果基本一致。不同粒色类型中,区域来源不同的种质均相互交错,其聚类结果与地理来源无直接关联。在今后芝麻种质收集工作中,应注重赣南与其他粒色种质的利用,扩展江西乃至我国芝麻品种遗传基础。     

利用AFLP分子标记对广西荔枝优稀种质遗传多样性及分类研究

选用7对引物组合EcoR I AAG Mse I CAC、EcoR I AAC Mse I CAA等对27份荔枝材料进行多样性分析,共得到扩增位点392个,平均每对引物组合扩增位点56,多态性比例达100%,区分率100%。通过UPGMA进行聚类分析,根据相似系数0.61的水平可将27份荔枝种质材料(品种)分为7组,供试品种多态性比例介于19.51%~45.12%间,这一结论与形态学分类基本相符。     

基于STR分型检测技术的89份茶树种质资源遗传多样性分析

【目的】正确评价茶树种质资源的遗传多样性,为有效保护和利用茶树种质资源奠定基础。【方法】利用10对STR引物,对来自中国华南、江南、江北和西南4大茶区的87份茶树种质,以及来自日本的"薮北种"及来源不详的"箫"茶树品种共计89份茶树种质进行遗传多样性和亲缘关系分析。【结果】10对STR引物共检测到124个等位位点,平均每个引物检测到等位位点12.4个,扩增位点期望杂合度的平均值高于观察杂合度的平均值。等位位点的观察杂合度平均为0.771 1,Shannon指数平均为1.978 0,多态信息含量平均为0.81。聚类结果表明,89份茶树种质资源遗传相似系数为0.77~0.98,平均为0.80,主要分成4个大类。【结论】89份茶树种质资源并未按地域严格分开,通过茶树种质资源所在不同茶区进行聚类分析发现,江北茶区茶资源与其他3大茶区亲缘关系较远。     

番茄抗青枯病种质资源遗传多样性的AFLP分析

    利用银染AFLP分子标记技术,对不同来源的18份番茄青枯病抗病材料和2份感病材料进行亲缘关系和遗传多样性分析.从64对引物中筛选出扩增效果稳定、多态性好的5对引物组合分别对20份材料的基因组DNA进行扩增,共扩增出清晰的条带201条,其中74条具有多态性,多态性位点百分率为36.8%.这一结果表明供试的抗青枯病番茄材料在DNA水平上的酶切位点分布存在一定的差异.应用NTSYS软件计算供试材料间的遗传相似系数,其变化范围为0.76～1.00.以遗传相似系数0.88为阈值进行UPGMA聚类分析,20份供试材料分成2个复合组和5个独立组.以上结果在DNA水平上为番茄抗青枯病育种的亲本选配提供了参考依据.     

甘蔗与河八王杂交BC1对黑穗病的抗性鉴定与初步评价

为研究甘蔗与河八王杂交BC1品系(SNBC1)对黑穗病的抗性水平,以广西蔗区甘蔗黑穗病混合孢子粉为接种源,利用人工浸渍接种与自然感病相结合的方法,对河八王BC1、黑穗病鉴定对照品种及亲本共38个材料进行黑穗病抗性鉴定。通过观测发病潜伏期、持续发病期、接种发病率、自然发病率这4个病情参数,结合对照品种的抗性表现,评价参试品系的抗性,并通过系统聚类分析验证。结果表明4个病情参数之间的相关性达极显著水平:SNBC1品系中:未发病品系7个,占18.42%;高抗(HR)的品系15个,占39.47%;抗(R)品系3个,占7.89%;中感(MS)品系有3个,占7.89%;感(S)品系有2个,占5.26%。系统聚类分析结果与SNBC1材料的抗性表现一致。     

基于SSR标记的燕山板栗种质资源遗传多样性分析

利用筛选出的21对SSR引物对7个燕山板栗群体142份资源和1个太行山板栗群体9份资源进行遗传多样性分析,并构建不同群体的聚类树状图和主坐标分析图,旨在为燕山板栗种质资源的遗传背景明晰和创新利用提供依据。结果表明:21对引物共检测到71个等位变异位点,变异范围为2～6,平均每对SSR引物可检测到3.38个等位位点;多态性信息含量为0.614 5～0.972 3,平均0.866 8。8个板栗群体有效等位基因数Ne、Nei’s多样性指数H、Shannon’s信息指数I、总遗传多样性指数Ht、群体内遗传多样性指数Hs分别为1.457 8、0.309 9、0.468 0、0.306 2和0.291 2,说明燕山板栗群体的遗传多样性和变异度较高,其中遵化群体的多态性位点百分率最高,为97.18%,青龙和迁西群体次之,分别为95.77%和94.37%,表明遵化、迁西一带是燕山板栗资源遗传多样性最为丰富的区域。UPGMA聚类分析表明,迁西和宽城群体间的遗传相似性最大,亲缘关系最近;怀柔和邢台(太行山)群体间的遗传相似性最小,遗传差异较大。聚类分析图和主坐标分析图可将燕山板栗主产区青龙、迁西、宽城、兴隆、遵化和怀柔群体资源划为1类,而处于太行山区邢台群体为1类,说明燕山板栗和外来品种存在明显的差异,各群体的遗传关系和地理来源有一定关联性。     

基于cpSSR标记的山药种质资源DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析

采用叶绿体SSR(cpSSR)分子标记对从国内外引进的64份山药种质资源进行遗传多样性分析,构建DNA指纹图谱,旨在为山药品种亲本选择,山药种质创新及品种改良提供依据.结果显示:从21对cpSSR引物中筛选出10对扩增稳定、多态性高的引物,在64份山药种质材料中扩增出69个条带,多态性条带59个,多态性比率高达85.5...