ISSR标记的早熟禾遗传多样性分析

利用ISSR分子标记技术对早熟禾属(Poa L.)6种共31份种质材料进行遗传多样性分析,以期了解不同早熟禾种质材料之间的遗传差异,为早熟禾资源的保护、品种选育和分子鉴定提供理论依据。结果表明:早熟禾属种质间存在丰富的遗传多样性,6个ISSR引物共扩增出111条清晰谱带,平均多态性比率(PPB)为97.79%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.4239,Shannon信息指数(I)为0.6137;31份材料间的遗传相似系数(GS)为0.4146～0.9512;通过UPGMA分子系统聚类法,将31份种质材料分为6个大类群,其中高山早熟禾(Poa alpigena L.)与其他材料间的遗传分化最大,单独聚为一类,7个美国的草地早熟禾(Poa pratensis L.)品种聚为一类,聚类结果呈现出一定的地域性分布规律。本研究探讨了早熟禾属种质间亲缘关系及遗传多样性,为其进一步研究与利用提供了分子水平的依据。     

结缕草属植物种间关系和遗传多样性的SSR标记分析

利用SSR分子标记技术对结缕草属(Zoysia Willd.)5种、1变种共96份种质材料进行遗传多样性分析,结果表明:(1)结缕草属种质间存在丰富的遗传多样性,29对SSR引物共扩增出282条清晰谱带,其中多态性条带272条,多态性比率(PPB)为96.45%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.2203,Shannon信息指数(I)为0.3504。(2)应用Nei—Li相似系数法估算了96份材料间的遗传相似系数(GS),范围在0.5922~0.9362,平均为0.7811,在不同种之间,结缕草(Z.japonica Steud.)与中华结缕草(Z.sinica Hance.)、沟叶结缕草(Z.matrella(L.)Merr.)与细叶结缕草(Z.tenuifloia Willd.ex Trin.)中的遗传相似系数较高,大穗结缕草(Z.macrostachya Franch.)Z010、长花结缕草(Z.sinica var.nipponica)Z122与其它结缕草的遗传相似系数均相对较低。结缕草、中华结缕草和沟叶结缕草的种内遗传变异较大,GS分别为0.5922~0.9362,0.6879~0.9078和0.6738~0.8582。(3)通过分子系统聚类法,将96份种源分为6个大类群,其中第一大类主要包括结缕草、中华结缕草和少量沟叶结缕草,占所有材料的90.6%。沟叶结缕草和细叶结缕草聚成一小类,大穗结缕草Z010、长花结缕草Z122、沟叶结缕草(Z.matrella)Z095和结缕草(Z.japonica)Z115聚为一类。从亚群来看,基本上结缕草与中华结缕草交叉相聚,沟叶结缕草与细叶结缕草交叉相聚,沟叶结缕草与结缕草、中华结缕草也有交叉聚类现象。本研究明确了结缕草属植物不同种质间亲缘关系及遗传多样性、部分种质的种类归属,还为其进一步研究与利用提供了分子水平的依据。     

苔草属植物遗传多样性研究进展

苔草（Carex）为莎草科（Cyperaceae）苔草属（Carex L.）的多年生草本植物,具有耐荫、自繁能力强、多年生、种质资源丰富等特点,在园林绿化、草牧业生产、生态修复等方面发挥着越来越重要的作用。随着苔草属植物的广泛应用,种质资源进一步开发和新品种选育成为当前的重点,而遗传多样性研究是基础。本文综述了苔草属植物在形态、细胞及分子水平的遗传多样性研究进展。此外,还介绍了苔草属植物遗传多样性研究在新品种选育、品种鉴定、物种起源及亲缘关系、遗传图谱构建等方面的应用。最后对苔草属植物基因组开发、新品种培育进行展望,以期为今后苔草的遗传育种及进一步开发应用奠定基础。     

杂花苜蓿种质SRAP标记遗传多样性研究

利用SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism)分子标记技术,于2009年5月对来自中国新疆、哈萨克斯坦、波兰等地区的31份杂花苜蓿(Medicago varia Martyn.)种质进行遗传多样性研究,旨在探究中亚及欧洲等地区杂花苜蓿种质的遗传变异和亲缘关系,为杂花苜蓿品种选育和利用提供参考。结果表明:17对引物组合共检测出179条清晰条带,平均每对引物扩增出8.41条具有多态性的条带,多态性条带比率(PPB)为79.89%,材料间的相似性系数在0.59到0.874之间,平均相似性系数值为0.723,与中亚和欧洲的参试种质材料相比,新疆的材料具有较为丰富的遗传多样性;UPGMA聚类结果显示,可将供试材料分为3类,来自中国新疆的7份材料分别聚在第1类和第3类,反映出中国新疆的供试材料间遗传变异丰富,与中亚材料有着密切的亲缘关系;不同杂花苜蓿材料的亲缘关系与地理环境具有密切的联系。     

柳枝稷种质资源遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR标记对138份柳枝稷种质的遗传多样性和遗传结构进行研究,为资源保护利用提供理论依据和技术支持。研究结果显示,1)从100个ISSR引物中筛选出16个条带清楚且稳定的引物,共扩增出220条谱带,其中,多态性谱带196条,多态性比率(PPB)为89.09%,平均每个引物扩增条带数为13.75条。2)POPGENE 1.32软件分析结果显示,138份柳枝稷基因多样性指数(H)为0.2498,Shannon指数(I)为0.3880,表明供试的种质间遗传多样性较丰富,遗传多样性水平较高。3)AMOVA 1.55软件方差分析结果显示,43.40%的遗传变异存在于生态型之间,56.60%遗传变异存在于生态型之内,说明遗传结构的变异主要存在于生态型之内。4)NTsys-pc 2.1软件进行UPGMA聚类分析和主成分分析(PCA),供试138份柳枝稷种质间Dice遗传相似系数(GS)值为0.4000~0.8818,平均值0.7237,结果表明,低地型材料聚为一大类,高地型材料聚为一大类。     

玉蜀黍属物种间遗传关系的RAPD分析

用136个RAPD引物对玉蜀黍属大刍草和玉米种质基因组DNA的多态性进行检测,共得到5 303条条带,其中多态性带4 500条。遗传相似系数分析结果表明,玉米与大刍草种质遗传相似性系数变幅为0.585～0.809,相同种遗传相似性系数为0.767～0.809,而种间或亚种间的相似性系数为0.585～0.745,表明利用RAPD技术能准确地揭示出玉米与大刍草种间的遗传关系。聚类结果表明,玉蜀黍属内所有大刍草和玉米可分类为繁茂亚属和玉蜀黍亚属,繁茂亚属包括四倍体多年生类玉米种、二倍体多年生类玉米种、繁茂类玉米种和尼加拉瓜类玉米种;玉蜀黍亚属包括小颖类玉米亚种、墨西哥类玉米亚种、委委特南戈类玉米亚种和玉米。运用RAPD技术证实在玉蜀黍属中尼加拉瓜类玉米种与繁茂类玉米种亲缘关系最近。     

不同居群马蔺种质材料同工酶酶谱特征分析

采用非连续性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对我国北方5省区不同居群的23份马蔺(Iris lactea var.chinensis(Fisch.)Koidz.)种质材料进行过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)同工酶酶谱特征分析,旨在揭示其遗传多样性,以及不同居群马蔺种质之间的亲缘关系。结果表明:在相对迁移率(Rf)为0.041～0.875的位点处,共有40个位点检测出谱带,其中共有谱带8条,特征谱带15条,说明不同居群间马蔺种质间存在一定同源性,部分居群的马蔺种质会发生遗传变异。来自内蒙临河8号(BJCY-ML013)和吉林长岭19号(BJCY-ML028)之间遗传相似系数最小(0.3726),亲缘关系较远;而新疆伊犁的14,17号和13,18号(BJCY-ML022,BJCY-ML026和BJCY-ML021,BJCY-ML027)之间遗传相似系数均最大(0.9839),亲缘关系较近,其他材料间的相似性系数为0.4049～0.9678。UPG-MA聚类分析结果表明,当相似性系数为0.79时,可将23份野生马蔺种质材料划分为5大类群,分布于相似生态地理环境的马蔺种质材料基本可聚为同一大类,表明23份马蔺种质材料与其分布的生态地理环境存在一定的相关性,但不完全一致。     

不同产地白三叶种质遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术,对不同产地的41份白三叶材料进行遗传多样性分析,筛选出20对随机引物组合,获得以下结果:1)20对随机引物组合共扩增出479条清晰可辨的条带,每对引物组合PCR扩增出13～44条带纹,平均为23.95条,多态性条带411条,多态性位点百分率(PPB)占85.16%,多态性信息含量(PIC)范围为0.182～0.334,平均为0.268,表明供试白三叶种质具有丰富的遗传多样性;2)材料间遗传相似系数(GS)范围为0.5866~0.9896,平均GS值为0.7307;表明供试白三叶种质在分子水平具有相对较远的亲缘关系;3)对所有材料进行聚类分析和主成分分析发现,在GS=0.71的水平上,可将41份白三叶材料分成3大类,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料能聚为一类,呈现出一定的生态地理环境分布规律。     

野生苞子草种质资源遗传多样性的SRAP研究

采用SRAP方法分析,对采自中国四川岷江、青衣江和沱江流域的29份野生苞子草(Themeda caudata(Nees) A.Camus)材料进行遗传多样性分析。结果表明:用20对SRAP引物组合共得到158条可统计条带,其中多态性条带98条,平均每对引物扩增出4.9条多态带,多态性条带比率为62.03%。材料间的遗传相似系数GS值变化范围为0.6899～0.9430,平均GS值为0.8755,这些结果表明供试野生苞子草具有丰富的遗传多样性;对所有材料进行聚类分析,在GS值为0.78的水平上,可聚成2大类;在GS值为0.81的水平上,第2大类Ⅱ可聚为2亚类;在GS值为0.83的水平上,第2亚类Ⅱ又可聚为3子类,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类;基于Shannon多样性指数估计6个苞子草生态地理类群内和类群间的遗传分化,发现类群内的遗传变异占总变异的50.77%,而类群间的遗传变异占总变异的49.23%;对各生态地理类群基于Nei氏无偏估计的遗传一致度聚类分析说明,各生态地理类群间的遗传分化与其所处的生态地理环境具有一定的相关性。     

自然老化与人工老化对燕麦种子的遗传完整性分析比较

本研究利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Acid polyacrylamide gel electrophoresis,A-PAGE）方法,测定1~5年自然老化及高温高湿人工老化的皮燕麦（Avena sativa L.）和莜麦（Avena nuda L.）种子的遗传完整性,旨在比较2种燕麦种质在不同老化方式下的遗传完整性变化及差异。结果表明：随着贮藏时间的增加,皮燕麦和莜麦种子醇溶蛋白含量和种子发芽率下降,A-PAGE检测到的电泳条带逐渐模糊,数量减少。A-PAGE可检测老化燕麦种子遗传完整性变化,遗传分析共检测到41个等位基因位点,多态性位点占90.244%;皮燕麦和莜麦种质的遗传相似性系数在0.342~0.996之间。与自然老化相比,人工老化处理群体的各遗传参数下降程度高,老化后燕麦种子遗传多样性降低,遗传完整性被破坏。不同种质之间,莜麦‘白燕2号’在自然老化和人工老化下的劣变速度和程度均高于皮燕麦‘陇燕3号’。燕麦种子的适宜贮藏年限不宜超过5年。     

3种生态型野生扁蓿豆种质资源ISSR与SSR遗传多样性分析

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。运用SSR和ISSR技术分析扁蓿豆种质资源的遗传多样性。从供试材料中筛选到具有多态性的SSR引物18对,ISSR引物18条。SSR引物共扩增到109条清晰的多态性条带,多态性比率为80.09%,相似系数变化范围为0.669～0.885。ISSR引物共扩增到125条清晰的多态性条带,多态性比率为87.08%,相似系数变化范围为0.448～0.811。对2种标记结果进行UPGMA聚类分析,结果表明,扁蓿豆材料部分聚为1类,黄花扁蓿豆材料大部分聚为1类。Mantel检测显示,2种标记的遗传相似性呈显著相关(r=0.019 6,t=0.121 2),扁蓿豆比黄花扁蓿豆的遗传多样性水平稍高,细叶扁蓿豆之间的遗传差异较大。     

西南地区白玉米地方种质资源分布及遗传多样性

通过表型性状结合的主成分分析,SSR标记分析和群体结构分析,对50个西南地区白玉米地方品种的种质资源分布及遗传多样性进行了研究。结果表明,白玉米地方品种农艺性状表现出很大差异,主成分聚类将其分为7个类群,大部分品种聚在一个群内,但也有少数品种单独成类;利用筛选出来的51对扩增条带清晰,具有明显多态性的SSR引物,共检测到 515个多态性位点,SSR位点的平均多态性位点数为10.1个,每个位点的等位基因数为 5~19个,平均为12个,多态信息量(PIC)分布范围为0.764～0.958,平均为0.885,遗传相似系数变幅在0.574～0.840,平均为0.684,标记索引指数(MI)分布范围为3.820～18.208,平均值为9.775。SSR分析将所选品种分为8类,且84%的组合集中在前三大类。从地方品种来源地分析来看,地理位置相似或接近的地方品种大多两两成类,遗传相似系数很高,而群体结构分析显示,白玉米地方品种的群体结构受其地理环境气候的影响。少数地方品种较独立,可以进一步从种质资源方面研究利用。     

桑树二倍体及其同源四倍体遗传差异的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术,研究了农桑8号、湖桑199号、湖桑197号、育71-1、育2号、湖桑32号等6份二倍体品种和经秋水仙碱化学诱变得到的同源四倍体之间的DNA遗传差异。结果表明:桑树不同材料二倍体及其同源四倍体之间的ISSR多态性有明显差异;农桑8号、湖桑197号、育2号的二倍体及其同源四倍体间的扩增条带完全一致,无差异;湖桑32号二倍体及其同源四倍体的ISSR多态性最高,达到了23.53%。说明不同桑树材料经秋水仙碱诱变后产生的遗传差异较大。     

76份老芒麦种质资源的农艺性状综合评价

为客观评价老芒麦(Elymus sibiricus L.)种质资源农艺性状的遗传多样性及筛选核心种质,本试验对76份老芒麦种质资源的9个农艺性状连续两年开展评价分析。结果表明：9个性状在两年间均呈正态分布,7个性状变异系数大于10%,说明种质资源具有丰富的遗传多样性;相关性分析发现,牧草产量性状间和种子产量性状间存在显著的正相关(P<0.05);因子分析结果显示,长穂因子、种子数因子和叶片数因子特征值均大于1。通过隶属函数综合评价,筛选出3份牧草产量性状优异的种质,5份种子产量性状综合评价高的种质。聚类分析将76份种质分为优势类、良好类及后备类3大类群,最终筛选出编号为8,13,20,27及41的种质可以作为育种的候选亲本或后备核心种质。     

自然老化和人工老化对燕麦种子萌发特性及遗传完整性的影响

为研究自然老化(2～8年)和人工老化(温度45℃,相对湿度95%,24～96 h)对燕麦种子活力和遗传完整性的影响,比较两种老化方法的差异,本试验以皮燕麦(Avena sativa L.)‘陇燕3号’和裸燕麦(Avena nuda L.)‘白燕2号’为供试材料,研究种子活力、细胞膜透性和遗传完整性的变化情况。结果表明：随着老化程度的加深,燕麦种子发芽率、活力指数和遗传相似系数均有所下降,电导率升高;ISSR-PCR共检测出108个位点,多态性位点百分率达78.70%,遗传相似系数在0.504 5～0.973 0之间;与自然老化相比,人工老化群体的遗传参数明显降低,人工老化96 h的燕麦与未老化燕麦的遗传相似系数仅为0.681 2,遗传完整性被破坏,应试燕麦种质的临界发芽率在79.50%～84.00%之间。人工老化对2种燕麦种质遗传物质的损伤比自然老化更大,‘陇燕3号’比‘白燕2号’更耐贮藏,且2个燕麦品种的贮藏时间均不宜超过6年。     

基于线粒体控制区的鸡不同杂交组合遗传多样性研究

旨在探讨鸡不同杂交组合线粒体控制区（mtDNA D-loop区）的遗传多样性和单倍型特性。选取固始鸡和隐性白羽鸡及其正、反交F1代、藏鸡以及F2代等6个群体共387个个体的mtDNA D-loop区进行测序,分析其遗传规律和单倍型特性,并与不同红色原鸡亚种进行聚类,分析其母系起源。结果显示,6个群体D-loop区全序列大小为1 231 bp,共检测到28个多态位点和1个C碱基缺失,共构成19种单倍型,分为A、B、C和E 4个单倍型群,其中,固始鸡和反交F1代主要为A、C单倍型,固始鸡A、C单倍型比例分别为53.42%和46.58%,反交F1代A、C单倍型比例分别为50.75%和49.25%;隐性白羽鸡、正交F1代和F2代优势单倍型均为E单倍型,占比分别为48.89%、48.84%和50.00%。6个鸡群体单倍型多样度（Hd）在0.496~0.729之间,核苷酸多样度（Pi）在0.003 40~0.005 41之间,Hd值和Pi值最大的均为正交F1代,其次为隐性白羽鸡和F2代,固始鸡和反交F1代群体遗传多样性接近。聚类分析显示,A、B单倍型群与滇南亚种交叉聚为一枝;E单倍型群与印度亚种交叉聚为一枝;C单倍型群与印度亚种、指名亚种、印尼亚种以及滇南亚种聚为一枝。结果提示,mtDNA D-loop区遵循严格的母系遗传,后代的遗传多样性和单倍型比例与其母本基本一致;我国家鸡群体具有多个红色原鸡母系起源,且主要起源于原鸡滇南亚种。     

32份广东桑类型桑树种质资源亲缘关系的SRAP标记分析

广东桑类型是由分布在广西壮族自治区和广东省的广东桑种形成的桑树栽培类型。利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术,对两广地区的部分广东桑类型桑树种质资源的亲缘关系进行分析,为地方桑树种质资源的遗传多样性保护和利用提供依据。选用22对SRAP引物组合在32份桑树种质材料中共扩增出144条带,其中有44条多态性带,多态性比率30.56%,平均每对引物组合扩增出2条多态性带。32份桑树种质材料间的遗传相似系数值变化范围为0.826 4～1.000 0,平均值0.894 4,说明供试广东桑类型桑树种质材料间存在较高遗传变异。采用UPGMA法进行聚类分析,将32份桑树种质材料划分成3类:第Ⅰ类包括了20份来自广西的地方品种资源,第Ⅱ类包括了3份来自广东的选育品种资源和7份来自广西的选育品种资源,第Ⅲ类的2份种质资源分别来自广西和广东。同一类群的各亚类群又多以同一地理来源的品种或亲本有相近、相同血缘的品种聚集。研究结果说明SRAP标记能很好地揭示同一桑种不同种质材料间的遗传多样性和亲缘关系,广东桑类型桑树种质资源的遗传多样性与地理来源有密切关系。     

AFLP分子标记对9份狗牙根材料的鉴定分析

狗牙根(Cynodon dactylon)是全球最重要、品种最丰富的暖季型草坪草种之一,种或品种间形态相近,采用传统形态学和田间小区试验等方法难以作出鉴定,本试验利用AFLP分子标记技术,对9份常用狗牙根材料的遗传多样性进行了分析。结果表明:13对引物共扩增出1326个条带,平均每对引物扩增出93.2条带,其中多态性条带有1212条,多态性条带比率为91.71%,材料间遗传相似系数(GS)为0.469~0.797,变幅为0.328。聚类分析表明,在GS值为0.648处,可将9份常用狗牙根材料分为5类:T-419、小矮人和老鹰草为一类,摄政王单独为一类,瑞拉和黑杰克为一类,南京狗牙根和普通狗牙根聚为一类,阳江狗牙根单独为一类。依据P7/M3引物对电泳图谱,构建了9份狗牙根材料的指纹图谱。