基于RAPD、ISSR标记的国兰种质资源遗传多样性研究

旨在分析不同地区国兰间的亲缘关系,为国兰资源的开发及新品种的选育提供分子水平的参考依据。利用RAPD和ISSR分子标记技术,对7种国兰的21个品种资源进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明:39个RAPD和ISSR引物在供试材料中共扩增出96条带型清晰的谱带,其中31条为多态性条带;通过UPGMA聚类分析表明,21个国兰品种资源间遗传距离在1.91~6.60之间,其中春兰资源的遗传距离在1.91~4.38之间,建兰资源的遗传距离在2.60~6.20之间,寒兰资源的遗传距离在2.20~5.80之间,墨兰资源的遗传距离在3.52~6.60之间,表现出了较高的遗传多样性。聚类分析结果与传统的形态学分类结果基本一致,也说明分子标记可以在分子水平反映遗传资源的遗传多样性,具有灵敏度高、结果真实可靠等优点。本研究结果显示国兰品种间的亲缘关系与地理位置分布相关,为兰属植物的分类及遗传多样性研究提供了一定的理论支撑。     

白菜种质遗传多样性与亲缘关系的ISSR标记分析

摘要：从分子水平用ISSR标记法对白菜遗传多样性进行分析,从100个ISSR引物中共筛选出11个多态性明显、条带清晰、反应稳定的引物,对65个样品DNA共扩增出107条谱带,平均每个引物扩增出9.72条带,其中多态性位点102个(93.5% )。种间遗传相似系数在遗传距离在0.40～0.65 之间,表明白菜栽培种内品种间的遗传基础相对较宽,存在较大的遗传变异性。利用UPGMA聚类分析表明：能将65个白菜地方品种划分为四大类。由ISSR标记聚类结果所表现出的大多种质之间的亲缘关系与其来源地有较大的相关性,但也有地理差别很大的白菜资源遗传关系较近的情况。本研究还表明,ISSR 标记比RAPD 标记具有更高的稳定性,在植物遗传多样性的分子标记或克隆研究中,可优先使用ISSR 标记。     

烟草赤星病菌遗传多样性ISSR和RAPD标记比较分析

对分离出的链格孢菌株用ISSR和RAPD分子标记技术分析研究其遗传多样性,比较2种分子生物学方法在链格孢遗传分析中的优劣,为研究烟草赤星病菌遗传多样性及烟草抗病品种的培育奠定基础。采用ISSR和RAPD分子标记方法对来自不同地区的28份烟草赤星病菌进行遗传多样性分析,筛选出10个ISSR引物和10个RAPD引物;ISSR扩增出多态性条带112条,多态性条带比率为86.82%,菌株间相似性系数为0.53~0.97;RAPD引物扩增出多态性条带70条,多态性条带比率为81.39%,菌株间相似性系数为0.57~0.94。用SPSS 17.0 软件对2种标记遗传距离进行相关性分析,发现2种分子标记结果呈显著正相关,表明2种分子标记方法都适合于烟草赤星病菌遗传多样性研究,ISSR是一种多态性优于RAPD的标记技术。根据2种标记的结果,利用NTSYS软件按UPGMA方法进行聚类分析,发现烟草赤星病菌遗传多样性与地理差异没有显著相关性。     

8份剑麻种质亲缘关系的ISSR和RAPD分析

为了揭示剑麻栽培品种的遗传多样性,利用ISSR和RAPD分子标记技术对8份剑麻种质的亲缘关系进行分析。结果表明,筛选后选用的8条ISSR引物和8条RAPD引物,分别产生了53条和66条扩增条带,其中多态性条带分别为44条和61条,多态性条带百分率分别为83.02%和92.42%。根据2种标记的扩增结果,用UPGMA法对8份剑麻种质进行聚类分析,供试材料之间具有较高的遗传多样性,其品种间遗传相似系数分别为0.59~0.80和0.52~0.76。2个标记的聚类结果基本一致,但有点差异,可将供试的8份剑麻种质划分为2类群,而且2个标记聚类结果呈显著相关性,相关系数为0.70。可见,剑麻种质资源的遗传多样性丰富。     

利用RAPD、ISSR标记分析白芨种质资源遗传多样性的研究

旨在分析不同地区野生驯化白芨居群间亲缘关系,为白芨资源保护和利用提供支撑。利用RAPD和ISSR标记技术从分子层面鉴别源于湖南、湖北、贵州、云南、江西等地的12个白芨资源遗传多样性差异,并通过UPGMA对该差异性进行了聚类分析。结果表明,在36条供试RAPD引物中有13条扩增带型清晰、多态性高,15条供试ISSR引物中有2条扩增带型清晰、多态性高,共获得40条多态性条带;通过UPGMA聚类分析表明,12份供试白芨种质资源间具有较高的遗传多样性,遗传距离最大可达0.975,供试材料总体上可分为两个支系,湖南、江西为一个支系,湖北、贵州和云南为一个支系。利用ISSR和RAPD标记可以从分子水平上揭示白芨的种质资源遗传多样性,同时,研究还发现ISSR标记能比RAPD标记扩增出更多的多态条带和获得更高的多态比率,且分析不受时间和地点限制,结果更稳定、可靠。本研究结果显示白芨居群间遗传差异性与地理距离呈现一定的相关性,对研究白芨物种的演化及遗传多样性提供了相关数据和理论支持。     

用RAPD、ISSR和AFLP标记分析系谱关系明确的甘薯品种的亲缘关系

用RAPD、ISSR和AFLP标记对系谱关系明确的7个甘薯品种进行了亲缘关系分析。24个RAPD引物、14个ISSR引物和9对AFLP引物分别扩增出173、174和168条多态性带。3种分子标记在检测甘薯品种间遗传差异上相关程度高，其中RAPD与ISSR之间的相关系数最大为0.9328。用ISSR标记估计的品种间遗传距离为0.1286~1.0932，平均0.4883，大于其余2个标记的估计值。3种分子标记皆可揭示甘薯品种的亲缘关系，其中ISSR标记产生的聚类图与系谱图最吻合，认为ISSR标记更适于分析甘薯品种的亲缘关系。     

湖南省饭豆地方种质资源遗传多样性的RAPD和ISSR分析

为揭示湖南省饭豆地方品种的遗传多样性,促进种质资源的有效保护和利用。本研究利用RAPD和ISSR标记分析了源于湖南省各地36份古老饭豆地方品种的遗传多样性,并采用UPGMA方法进行了遗传聚类分析。结果表明：12个RAPD引物和4个ISSR引物在供试材料中共扩增产生81条带型清晰的条带,平均每个引物扩增产生5.06个条带;其中59个为多态性条带,占总扩增条带的72.84%,具有多态性引物的PIC值在0.397~0.968之间;通过UPGMA法进行聚类分析表明供试材料的遗传相似系数在0.605~0.877之间,供试材料被分为4大类,且聚类结果表现明显的地域特征。本研究结果可为本省饭豆种质资源保护和育种研究提供理论依据。     

部分烟草种质遗传多样性与亲缘关系的ISSR标记分析

烟草遗传资源多样性与亲缘关系研究，是烟草遗传育种与起源演化研究的重要基础，本文首次应用ISSR标记，对烟草属（Nicotiana）4个种30份材料的遗传多样性进行分析。从70个ISSR引物中共筛选出16个多态性明显、条带清晰、反应稳定的引物，对30个样品DNA共扩增出309条谱带，平均每个引物扩增出19.31条带，多态性条带比率（PPB）达93.20%。种间遗传相似系数在0.26~0.96之间，表现出丰富的遗传多态性。系统聚类结果显示，N. glutinosa、N. suaveolens、N. gossei 3个野生种间存在较大的遗传差异，遗传相似系数在0.29~0.52之间；27份栽培品种种内遗传相似性相对较高，在0.54~0.96之间，显示出栽培种内的遗传基础相对比较狭窄，但其中白肋21、台烟7号与其他供试材料有较大的遗传差异。ISSR聚类分析表明，当L1取值为D = 0.475时，可将3个野生种与27份烟草栽培品种明显区分开，反映出种间的遗传差异；当L2取值为D = 0.776时，可将30份材料分为2个大类、3个小类和6个独立的个类，较好地揭示了烟草属种间或栽培种品种类型间的遗传多样性与亲缘关系，可为烟草遗传育种和遗传连锁图谱构建的杂交亲本选择提供科学依据。本研究还表明ISSR标记比RAPD标记具有更高的稳定性，在植物遗传多样性的分子标记或克隆研究中，可优先使用ISSR标记。     

我国茶树无性系品种遗传多样性和亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR分子标记分析了我国36个主要茶树无性系品种的遗传多样性和亲缘关系。结果表明20个ISSR引物在供试品种中共扩增出368条谱带,其中多态性条带占总条带的99.7%,引物的多态性信息指数（PIC）平均达0.90。供试品种的基因多样性（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.23和0.38。茶区内茶树品种的遗传多样性低于总体水平,江南和华南茶区主栽无性系品种的多样性高于西南茶区。AMOVA分析表明区域因素引起的变异（占5.6%）远小于品种因素（占94.4%）。供试品种间的相似系数介于0.58~0.84,平均为0.69,显示出我国茶树主栽品种的遗传基础已相对比较狭窄。ISSR聚类分析表明,中国台湾品种金萱与大陆品种的遗传距离较远,形成单独的个类。35个大陆品种聚成一个大类群,其中除宜红早形成独立的个类外,其他品种又聚为3个亚类群。亲缘关系树状图在分子水平上显示了我国主要茶树无性系品种间的亲缘关系,为今后茶树育种亲本的选配提供了理论依据。     

马铃薯不同品种(系)遗传多样性的ISSR分析

本研究运用ISSR分子标记技术对30份马铃薯品种(系)材料进行多态性和聚类分析,分析各品种(系)间亲缘关系。结果表明:从56条ISSR引物中筛选出6条引物进行PCR扩增,共扩增出52条带,多态性条带为47个,多态性比率约为90.38%。通过UPGMA法对30份马铃薯品种(系)材料聚类分析显示,30份供试材料品种间遗传相似系数为0.40~0.95,平均相似系数为0.675;在相似性系数0.75附近,30份马铃薯品种(系)可分为6个大类,包括5大复合组和1个独立类。这些结果说明所选取的30个马铃薯品种(系)的遗传差异比较大,遗传多样性较丰富;该研究结果为马铃薯的遗传多样性利用及种质鉴定和杂交育种提供了有力的理论依据。     

Appraisal of RAPD and ISSR markers for genetic diversity analysis among cowpea (Vigna unguiculata L.) genotypes

The genetic variability and relationships among 11 cowpea genotypes representing two cultivars and nine elite genotypes were analyzed using 22 random amplified polymorphic DNA (RAPD) and nine inter-simple sequence repeat (ISSR) markers. ISSR markers were more efficient than RAPD assay with regards to polymorphism detection. But the average numbers of polymorphic loci per primer and resolution power were found to be higher for RAPD than for ISSR. Also, the total number of genotype specific marker loci, Nei’s genetic diversity, Shannon’s information index, total heterozygosity, and average heterozygosity were prominent in RAPD as compared to ISSR markers. The regression test between the two Nei’s genetic diversity indices showed low regression (0.3733) between ISSR and RAPD + ISSR-based similarities but maximum (0.9823) for RAPD and RAPD + ISSR-based similarities. The RAPD- and ISSR-generated cultivar- or genotype-specific unique DNA fingerprints able to identify the most diverse genotypes. A dendrogram constructed based on RAPD and ISSR combined data indicated a very clear pattern of clustering according to the groups (cultivars and elite genotypes). The results of principal coordinate analysis were comparable to the cluster analysis. Cluster analysis showed that most diverse genotypes (GP-125 — small size with good seed quality; GP-129, GP-90L — big size with poor seed quality) were separated from moderately diverse cultivars and genotypes. The genetic closeness among GP-129 and GP-90L, JCPL-42, and JCPL-107 could be explained by the high degree of commonness in these genotypes.     

Cultivar identification and genetic relationship among selected breeding lines and cultivars in chickpea (Cicer arietinum L.)

Twenty two RAPD and 22 ISSR markers were evaluated for their potential use in determination of genetic relationships in chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars and breeding lines. We were able to identify six chickpea cultivars/breeding lines by cultivar-specific markers. All of the cultivars tested displayed a different phenotype generated either by the RAPD or ISSR primers. Though ISSR primers generated less markers than RAPD primers, the ISSR primers produced higher levels of polymorphism (% of polymorphic markers per primer) than RAPD primers. A high level of within cultivar homogeneity was observed in chickpea. Cultivars/breeding lines originating from a common genetic background showed closer genetic relationship. Chickpea lines with similar seed type(kabuli or desi) had a tendency to cluster together. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

96份中、日春兰资源遗传多样性的ISSR分析

为了探讨中、日春兰优良种质资源的生物遗传多样性,本研究通过L9(34)正交试验,确立ISSR-PCR最佳扩增反应体系,筛选ISSR引物对4个类群96份中、日春兰种质材料进行标记扩增。结果表明:本试验筛选出的ISSR-PCR最佳扩增反应体系中主要影响因子的浓度为:Mg2+浓度2 mmol/L,引物浓度0.4μmol/L,Taq聚合酶用量1.5 U/20μL,d NTPs浓度0.2μmol/L;筛选出的13条引物在93份材料中扩增出126个条带,每条引物平均扩增条带数为9.69,多态性比例(PPB)为100%,种群总等位基因数(Na)为2.000 0,有效等位基因数(Ne)为1.304 5,Nei’s基因多样性(He)为0.203 3,Shannon’s信息多样性指数(Ⅰ)为0.334 0,种群水平上的遗传多样性较高;在类群水平上PPB平均值为82.94%,Na平均值为1.829 4,Ne平均值为1.301 1,He平均值为0.193 8,Ⅰ平均值为0.311 9;类群间的遗传分化系数(Gst)为0.052 1,基因流水平(Nm)为9.089 6,类群间的基因交流程度很高,类群间的变异低于类群内的变异;各类群的遗传多样性水平由高到低依次为Ⅰ类群(中国春兰正格花品种)>Ⅲ类群(中国春兰杂交种)>Ⅱ类群(中国春兰蝶花品种)>Ⅳ类群(日本春兰品种),4个春兰类群两两之间的遗传相似性系数(GS)范围为0.966 1~0.995 1,总体上遗传距离较小。UPGMA聚类分析结果显示,ISSR分子标记能很好的鉴定表型性状相似的春兰原生种和杂交种,在遗传相似系数为0.82时,Ⅱ类(中国春兰蝶花品种)品种和Ⅳ类(日本春兰品种)品种能分组聚类,Ⅰ类(中国春兰正格花品种)品种和Ⅲ类(中国春兰杂交种)种质混合在一起。春兰是中国的传统特色花卉,春兰优良品种的产业化开发潜力大,中、日春兰种质资源的遗传多样性研究对春兰种质的保护、利用和创新有重要的意义。     

Molecular characterisation of cultivars of apple (Malus × domestica Borkh.) using microsatellite (SSR and ISSR) markers

In this study, two microsatellite-based methodologies (SSR and ISSR) were evaluated for potential use in fingerprinting and determination of the similarity degree between 41 commercial cultivars of apple previously characterised using RAPD and AFLP markers. A total of 13 SSR primer sets was used and 84 polymorphic alleles were amplified. Seven ISSR primers yielded a total of 252 bands, of which 176 (89.1%) were polymorphic. Except for cultivars obtained from somatic mutations, all cultivars were easily distinguishable employing both methods. The similarity coefficient between cultivars ranged from 0.20 to 0.87 for SSR analysis and from 0.71 to 0.92 using the ISSR methodology. Dendrograms constructed using UPGMA cluster analysis revealed a phenetic classification that emphasises the existence of a narrow genetic base among the cultivars used, with the Portuguese cultivars revealing higher diversity. This study indicates that the results obtained based on the RAPD, AFLP, SSR and ISSR techniques are significantly correlated. The marker index, based on the effective multiplex ratio and expected heterozygosity, was calculated for both analyses (MI = 1.7 for SSR and MI = 8.4 for ISSR assays) and the results obtained were directly compared with previous RAPD and AFLP data from the same material. The SSR and ISSR markers were found to be useful for cultivar identification and assessment of phenetic relationships, revealing advantages, due to higher reproducibility, over other commonly employed PCR-based methods, namely RAPD and AFLP. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Genetic Diversity of Cultivated Chinese Chive Germplasm by ISSR and RAPD Markers

利用RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)和ISSR(Inter-simple Sequence Repeat)两种分子标记技术对20份韭菜栽培品种进行了遗传多样性研究。结果表明，筛选后选用的12个ISSR引物和15个RAPD引物分析分别产生了258和101条扩增产物带，其中多态性条带(即20个韭菜品种中一个或多个但不是全部具有的带)分别为132和40条，分别占总数的51.2%和39.6%。，也就是说12个ISSR引物和15个SSR引物对韭菜不同品种的扩增可分别产生51     

RAPD和AFLP标记分析中国马铃薯主要品种的遗传多样性

采用RAPD 和AFLP两种方法分析71份中国各地马铃薯主要品种,均可将其完全区分,并可对其进行分子鉴定;证明中国马铃薯主要品种遗传组成上差异小,遗传多样性差。由于标记方法的原理差异和栽培马铃薯遗传组成复杂性,用2种方法分类的结果有所差异。AFLP标记检测获得的Shannon-weaver指数和Simpson指数均高于RAPD标记检测的结果,AFLP标记检测多态性的能力远高于RAPD标记。AFLP标记平均每个引物组合检测到100.1个位点,其中54.9条为多态性位点,而RAPD标记的相应数据分别为12.5和9.8个。不同的标记方法在马铃薯遗传多样性研究中存在差异,聚类结果从分子水平反映了中国现有主要马铃薯品种遗传基础的狭窄。