栽培小豆种质资源遗传多样性SSR标记分析

利用7对SSR引物对来自中国、日本、韩国、不丹、越南等5国的104份栽培小豆种质资源基因组DNA进行扩增分析。共获得了44条多态性带,平均6.29条。104个小豆种质材料以遗传相似系数0.28为阀值,聚类分析将104份栽培小豆种质材料分为14大类,结果表明中国西南地区的栽培小豆种质存在较丰富的遗传多样性;初步认为中国西南地区可能是小豆的一个起源中心和遗传多样性中心。同一地域或气候相似地区的材料聚为一类,说明供试材料遗传背景与其原产地背景有一定关联性。     

应用RAPD分析小豆种质资源遗传多样性及遗传演化趋势

 用RAPD标记方法对来自中国、日本、韩国、不丹、尼泊尔、越南6国163份小豆种质资源DNA的遗传多样性进行检测。从27个引物共检测到285条带，有261条具多态性（占92.98%），其中野生型多态性带谱占85.82%，栽培型次之为83.52%，半野生型为80.46%，三类型小豆都有其自身特征带；遗传离散度大小顺序是：野生型＞半野生型＞栽培型，其遗传分化系数大小顺序为：野生型＜半野生型＜栽培型；从分化系数差异看，半野生型小豆更接近野生型小豆；从相似系数平均值来看，半野生型小豆材料之间亲缘关系较近，而处在进化两极的野生型材料之间、栽培型材料之间亲缘关系都较远；来自我国西南以及日本南部两地区的小豆材料遗传离散度较大，遗传分化系数、相似系数平均值较低。聚类分析结果表明，163个小豆材料以遗传相似系数0.32为截值，可分为8大类，归类有较明显的地理相关性及遗传类型的趋同性。     

不同类型小豆种质SSR标记遗传多样性及性状关联分析

 【目的】研究野生、半野生、栽培型小豆的遗传多样性,进一步阐明小豆的起源进化与传播,提高小豆种质的利用效率。【方法】从69对小豆和黑吉豆SSR引物中,筛选出11对多态性好的SSR标记,并结合植株形态性状特征鉴定,对558份来自中国、日本、韩国、不丹、缅甸的野生、半野生和栽培小豆种质资源进行遗传多样性分析和性状关联分析。【结果】共检测到86个等位变异,平均每个位点等位变异数为7.82个,变幅6—10个。野生、半野生、栽培型小豆都有其特征带,栽培小豆的特征带绝大多数来源于中国;野生小豆的特征带仅出现在中国西南、不丹和日本南部地区的种质中。遗传离散度是野生型＞半野生型＞栽培型,半野生型小豆更接近野生型小豆。聚类分析把558个小豆种质分为5大类,归类有较明显的地理相关性和遗传类型的趋同性。日本栽培小豆与韩国和日本野生及半野生小豆亲缘关系近,中国西南野生小豆与东南亚野生材料遗传关系近,与江苏地方品种遗传关系较近。关联分析表明,位于小豆第7连锁群的黑吉豆BG111标记分别解释野生和半野生小豆的主茎节数、茎粗、顶蔓、主茎分枝数性状的49%、44%、31%和18%;栽培小豆中,第1连锁群的黑吉豆BG48、第5连锁群的BG20和第9连锁群的小豆AZ24标记分别解释生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数性状的9%、7%、5%和6%。【结论】野生小豆遗传多样性丰富、变异背景广泛;中国栽培小豆起源于中国,具有丰富的遗传变异。黑吉豆BG111标记与野生和半野生小豆的茎粗、顶蔓、主茎分枝数、主茎节数性状相关联;黑吉豆BG48和BG20、小豆AZ24标记分别与栽培小豆的生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数相关联。     

利用AFLP标记鉴定小豆栽培型种质遗传多样性

利用11对AFLP引物,对94份来自我国的小豆栽培型种质基因组DNA进行扩增,得到689条清晰的谱带,其中324(47.0%)条呈多态性,平均每对AFLP引物得到29.5条多态性带;平均遗传距离0.285,变异幅度为0.009～0.836。利用AFLP多态性数据进行NeiandLi遗传相似系数聚类分析,可将94份种质相互区分开,并划分为4个明显不同的组群,表明我国栽培型小豆种质存在较丰富的遗传多样性。4个组群的遗传多样性表现出明显的生育特性和生长习性趋同性,也表现出一定的地域相关性。     

烟草属植物遗传多样性和亲缘进化关系的荧光AFLP分析#br#

【目的】研究烟草属不同亚属以及不同类型栽培烟草的遗传相似性关系,为明确烟草野生种和栽培烟草的遗传多样性水平、研究栽培烟草起源演化提供依据。【方法】利用CEQ8000遗传分析系统,对烟草属内4种类型的5份栽培烟草以及28份烟草野生种进行荧光AFLP分析,估算其遗传相似系数,并对28份烟草野生种、5份栽培烟草及其可能的祖先种分别进行UPGMA聚类分析。【结果】利用10对AFLP引物在33份种质中共扩增到2 423个片段,2 394个具有多态性。烟草属33份种质的遗传相似系数在0.021-0.860,平均为0.269。当相似系数为0.309时,28份野生烟草按其亚属聚为3类。2个栽培烟草种的5份不同类型烟草与其对应的可能祖先种首先聚为一类。在不同类型普通烟草中扩增到的AFLP共有片段,有97.7%可以在其可能的祖先种中找到。【结论】烟草属植物具有丰富的遗传多样性。栽培烟草进化过程中,其假设的祖先亲本都有一定贡献,其中N.sylvestris对普通烟草的形成贡献最大。     

小豆种质资源同工酶遗传多样性分析与评价

 对 5 8份野生小豆和 2 4 9份栽培小豆种质资源进行了酯酶 (EST)、过氧化物酶 (PER)、苹果酸脱氢酶(MDH)和超氧歧化酶 (SOD)的检测分析 ,共检测到 6个基因位点 ,33个等位基因。小豆等位酶基因在野生种中的分布频率高于栽培种 ,在国内地方种中的分布频率高于日本地方种。 4种同工酶的 6个基因位点的平均杂合度为0 .6 5 1,其中野生小豆的杂合度 (0 .6 36 )低于栽培小豆 (0 .6 6 4 ) ,说明小豆在长期的驯化和栽培过程中已经发生了遗传上的变异。依据同工酶谱带信息 ,把供试种质聚类并划分为 5个组群 ,野生种明显聚为 1类 ,栽培种聚为 4类 ,类群之间存在明显的遗传差异 ,但同工酶等位基因的多样性与地理区域的差异似乎看不出明显的相关性。     

烟草属植物遗传多样性和亲缘进化关系的荧光AFLP分析

【目的】研究烟草属不同亚属以及不同类型栽培烟草的遗传相似性关系,为明确烟草野生种和栽培烟草的遗传多样性水平、研究栽培烟草起源演化提供依据。【方法】利用CEQ8000遗传分析系统,对烟草属内4种类型的5份栽培烟草以及28份烟草野生种进行荧光AFLP分析,估算其遗传相似系数,并对28份烟草野生种、5份栽培烟草及其可能的祖先种分别进行UPGMA聚类分析。【结果】利用10对AFLP引物在33份种质中共扩增到2 423个片段,2 394个具有多态性。烟草属33份种质的遗传相似系数在0.021—0.860,平均为0.269。当相似系数为0.309时,28份野生烟草按其亚属聚为3类。2个栽培烟草种的5份不同类型烟草与其对应的可能祖先种首先聚为一类。在不同类型普通烟草中扩增到的AFLP共有片段,有97.7%可以在其可能的祖先种中找到。【结论】烟草属植物具有丰富的遗传多样性。栽培烟草进化过程中,其假设的祖先亲本都有一定贡献,其中N.sylvestris对普通烟草的形成贡献最大。     

利用SSR标记分析小豆种质资源的遗传多样性

 【目的】分析小豆起源国中国丰富的小豆种质资源的遗传多样性及群体结构,提高这些种质在育种中的利用效率。【方法】选用51对SSR引物对国内外145份小豆种质进行多样性评价,并分析了中国小豆种质资源间的遗传关系和遗传结构。【结果】共检测出222个等位变异,每SSR位点的等位变异数为2～13不等,平均为4.35个,其中分布频率低于5%的等位变异数占35.9%。多态性信息含量（PIC值）为0.014～0.838,平均为0.472。不同种质间遗传相似性系数为0.227～0.951,平均为0.482。比较分析发现,湖北、陕西等省小豆资源的遗传变异最丰富,且遗传背景与中国主产区小豆存在较大差异。基于NTSYS的聚类可以将145份小豆种质划分为5组,根据组内种质的地理来源,可分别命名为东北组、华北Ⅰ组、华北Ⅱ组、华东组和混合组,其中混合组主要由湖北、陕西及国外种质组成。利用STRUCTURE对小豆种质资源的遗传结构分析与NTSYS聚类结果基本一致,即种质的遗传背景与地理来源有关。【结论】中国小豆种质资源遗传变异丰富,不同地理来源小豆间存在遗传分化,可以作为小豆生态区划的重要参考依据。     

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。     

SSR分子标记分析彩色马铃薯品种间的遗传关系

利用SSR分子标记对来源不同的30份彩色马铃薯种质材料进行遗传多样性研究.结果表明,41个SSR引物扩增30个供试品种得到152条带,其中128个为多态性带,平均每个引物扩增3.12个多态性条带,其中包括一些品种特异性的SSR位点.UPGMA法进行聚类分析,在简单遗传相似系数SM=0.65处可将供试材料分成两大类群:类群Ⅰ为来自北美和欧洲的彩色马铃薯品种,在SM=0.72处可分为紫色马铃薯亚群,红色马铃薯亚群和白色马铃薯亚群;类群Ⅱ主要是不同来源的彩色马铃薯种质资源,包括二倍体原始栽培种,二倍体野生种和四倍体栽培种安弟斯亚种资源.聚类遗传关系表明类群Ⅰ和类群Ⅱ遗传关系较远,性状差异较大,可以作为极好的遗传资源进行杂交育种,扩展和丰富彩色马铃薯种质遗传背景     

Preliminary Study on Geographical Distribution and Evolutionary Relationships Between Cultivated and Wild Adzuki Bean (Vigna angularis var. angularis and var. nipponensis) by AFLP Analysis

A set of representative 146 adzuki (Vigna angularis var. angularis, and var. nipponensis)germplasm from 6 Asian countries traditionally for adzuki bean production, together with an out group stand-ard rice bean (Vigna umbellata), were analyzed by AFLP methodology using 12 informative primer pairs.313 unambiguous polymorphic bands were created. According to the dendrogram by cluster analysis based onAFLP banding, 143 of the accessions were distinct and revealed enough genetic diversity for identification andclassification of accessions within Vigna angularis. A neighbor joining tree was generated using newly devel-oped Innan's nucleotide diversity estimate from the AFLP data. From analysis, 7 distinct evolutionary groups,named as "Chinese cultivated", "Japanese cultivated", "Japanese complex-Korean cultivated", "Chinesewild", "China Taiwan wild", "Nepal-Bhutan cultivated" and "Hymalayan wild", were detected. Nucleotidediversity with geographical distribution of each group is discussed, regarding the evolutionary relationships be-tween wild and cultivated adzuki beans. The preliminary results indicated that cultivated adzuki bean should bedomesticated from at least 4 progenitors in at least 3 geographical origins.     

Analysis of anApplied Core Collection ofAdzuki Bean Germplasm by Using SSR Markers

Genetic diversity of 158 accessions of an applied core collection of adzuki bean (Vigna angularis) and 18 wild genotypes were assessed by using 85 microsatellite markers. With an average of 5.81 alleles per locus, 493 alleles were detected, and their distribution frequencies lower than 5% accounted for 73.02% of the total number. The distributions of alleles between the cultivated and the wild adzuki bean germplasm are different, with a higher allelic diversity in the wild germplasm than that of the cultivated ones. An obvious genetic differentiation was also observed between the wild and the cultivated adzuki beans, and SSR markers may be useful in study identification and classification of them. Among cultivated adzuki bean, the genetic similarity coefficient varied from 0.366 to 0.939. Genetic structure analysis can clearly separate the wild genotypes from the cultivated adzuki bean, and also can divide the cultivated ones into different populations, as these populations are closely agreeable with the ecological regions where they originally grow. The results of this study will be useful in arranging local breeding programs, especially in the aspect of parental combinations or identification of progenies. These SSR markers can also provide important information to explain the genetic relationship between the cultivated and wild adzuki beans, and to accelerate the wild gene resources in broadening the gene pool in breeding program.     

野生小豆和栽培小豆种子表型性状分析

【目的】了解小豆种质资源种子表型性状的变异及性状间的关系,对于筛选具有高产潜力和大粒的小豆种质资源具有重要意义。【方法】利用SC-G型自动考种分析及千粒重仪对54份野生小豆、55份半野生小豆和255份栽培小豆的种子进行分析,获得了种子百粒重、投影面积、周长、种长、种宽、长宽比、直径和圆度等8个性状的表型数据,进行种子性状的表型变异、相关性和变异的主成分分析。【结果】不同小豆种质资源种子表型性状变异较大,其中百粒重变异系数最大。从野生小豆、半野生小豆到栽培小豆,籽粒逐渐增大,且籽形变圆。种子百粒重、投影面积、周长、种长、种宽和直径之间呈极显著正相关,种子大小和种子形状的主成分贡献率分别为77.21%和21.97%,累计贡献率为99.18%。【结论】野生和栽培小豆种质资源的种子表型性状变异明显,性状间相关性显著,野生小豆到栽培小豆的驯化过程中籽粒变大趋圆,筛选出6份具有高产潜力和大粒的小豆种质资源。     

豇豆属食用豆类间的远缘杂交

【目的】明确豇豆属下不同食用豆种间的杂交亲和性,为开展豇豆属食用豆远缘杂交育种提供参考。【方法】以绿豆、小豆、黑吉豆、饭豆、豇豆5种主要的豇豆属食用豆栽培豆种和Vigna minima、Vigna nakashimae、Vigna riukiuensis 3种小豆、饭豆的近缘野生种为亲本,进行豇豆属下食用豆种间的远缘杂交,并对“绿豆×小豆”、“饭豆×小豆”、“小豆×饭豆”的杂种幼胚进行幼胚拯救。通过调查杂交成荚率和杂种F₁的农艺性状表现,分析豇豆属下不同食用豆杂交组合间的杂交亲和性。【结果】各食用豆种间亲缘关系的远近及母本的选择影响远缘杂交结果。除包含豇豆种的杂交组合外,其他食用豆种间正反交杂交组合均能够结荚,杂交荚和杂交籽粒的发育程度在各组合间存在差异。“绿豆×黑吉豆”、“小豆×Vigna minima”、“小豆×Vigna nakashimae”、“小豆×Vigna riukiuensis”4个杂交组合不存在受精前的遗传障碍,杂交成荚率较高,幼胚发育阶段存在不同程度的发育障碍,但均可以获得能够正常出苗的杂交籽粒,F₁ 植株结实率降低。绿豆和饭豆间正反交均能够结荚,但绿豆作母本时的成荚率显著高于饭豆作母本时的成荚率,且能够收获成熟的杂交荚和杂交籽粒。F₁植株高度不育,即使与绿豆或饭豆回交也均不能获得有活力的后代种子。“绿豆×小豆”、“饭豆×小豆”2个杂交组合不存在受精前的杂交障碍,然而在受精后幼胚生长阶段却存在发育障碍。通过幼胚拯救可以获得两者的后代植株,前者F₁高度不育,后者F₁可育,但结实率降低。其他杂交组合间存在杂交荚发育一段时间后干枯或掉落、杂交籽粒胚败育等现象,未能获得后代植株。【结论】绿豆作母本与黑吉豆、小豆、饭豆杂交更利于杂交荚和杂交籽粒的发育;黑吉豆与小豆、饭豆杂交时存在胚败育现象;饭豆作母本与小豆杂交经幼胚拯救可以获得可育的F₁植株;小豆与近缘野生种的杂交亲和性优于饭豆;豇豆与其他食用豆类间杂交均未成功。     

豇豆属3种主要食用豆类的抗豆象育种研究进展

在中国栽培的豇豆属食用豆类主要有绿豆(Vigna radiata)、小豆(Vigna angularis)和豇豆(Vigna unguiculata)。豆象是危害这些食用豆类作物的重要仓储害虫。防治豆象危害最为经济且环保的方法是利用作物本身的抗性培育抗豆象品种。中国豇豆属食用豆类抗豆象育种尚处于起步阶段,分子遗传学研究落后,导致抗豆象新品种选育进程缓慢、育种效率低。本文将从抗豆象资源搜集、抗豆象机理研究以及抗豆象分子标记、抗豆象育种等方面综合阐述绿豆、小豆和豇豆3种主要豇豆属食用豆类的国内外研究进展,以期对中国开展相关的研究提供借鉴。