基于trnL-trnF序列的扁蓿豆和青藏扁蓿豆遗传多样性及其群体遗传结构分析

利用青藏高原及其毗邻地区的7个青藏扁蓿豆(Medicago archiducis-nicolai),以及来自上述地区和内蒙古的3个扁蓿豆(M.ruthenica)野生群体,根据叶绿体trnL-trnF基因间隔区序列,对其遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。对161个个体的trnL-trnF序列的分析,共检测到11个核苷酸变异位点,定义了14种单倍型。对单倍型在不同群体中的分布分析显示,青藏扁蓿豆在青藏高原东南边缘地区可能存在避难所,同时在青藏高原边缘地区可能发生了青藏扁蓿豆向扁蓿豆群体的基因入侵。空间分子变异分析和基于K-2P遗传距离的群体聚类均支持将上述群体分为扁蓿豆和青藏扁蓿豆两组,组间的遗传分化程度很大。分子变异分析表明,群体内的遗传变异明显大于群体间的变异,但部分群体间存在较高水平的遗传分化;错配分布和中性检验表明,在采样范围内两种扁蓿豆都没有经历明显的近期种群扩张。研究认为,青藏高原复杂的地形结构、冰期时的气候波动以及扁蓿豆本身的进化历史可能是造成其现今遗传结构形成的主要原因。     

不同处理方法对青藏扁蓿豆种子发芽率的影响

分别采用热水浸泡处理、磨擦种皮结合热水浸泡处理及98%浓硫酸处理青藏扁蓿豆种子,结果表明以磨擦种皮结合60℃热水浸泡30min处理对提高青藏扁蓿豆种子发芽率具有明显的效果,可达到74%,比对照提高3.3倍;其次是磨破种皮后用室温自来水浸泡处理;单纯用热水浸种处理的效果较差。     

青藏扁蓿豆根瘤菌接种效果试验

对青藏扁蓿豆进行了根瘤菌接种试验,结果表明:青藏扁蓿豆的结瘤率接种比对照平均提高52.9%。接种使青藏扁蓿豆的干草产量提高59.6%~69.2%。     

西宁地区青藏扁蓿豆地上生物量观察研究

青藏扁蓿豆在西宁地区生长良好，但播种当年不能形成种子，返青至成熟约需≥10℃积温3520．8℃，生育期约167d，生长第二年地上生物量鲜草可达18661．8kg／hm^2，干草达4911kg／hm^2，种子产量为487．43kg/hm^2，叶、细枝丰富，茎叶比为1：0．77。     

西宁地区青藏扁蓿豆地上生物量观察研究

青藏扁蓿豆在西宁地区生长良好,但播种当年不能形成种子,返青至成熟约需≥10℃积温3 520.8℃,生育期约167d,生长第二年地上生物量鲜草可达18 661.8 kg/hm2,干草达4 911 kg/hm2,种子产量为487.43 kg/hm2,叶、细枝丰富,茎叶比为1∶0.77。     

扁蓿豆不同品系ISSR标记遗传差异和遗传多样性

采用ISSR分子标记技术对扁蓿豆4个品系的遗传多样性、遗传差异和遗传结构进行了研究。用7个有效引物对4个品系进行PCR扩增,共获得73个等位基因位点,每条引物平均检测出10.4个位点,其中多态性位点69个,多态位点百分率为94.5%。各品系的Nei’s遗传多样性为0.2569,Shannon’s信息指数为0.4046。Nei’s指数估算和分子方差分析均表明,扁蓿豆4个品系的遗传多样性主要存在于品系内,4个品系间亦出现了较大的遗传分化(Gst=0.1324)。品系00-61、90-36、00-81和93-21的多态位点百分率分别为73.97%、79.45%、82.19%和83.56%;Nei’s遗传多样性(H)分别为0.2050、0.2153、0.2264和0.2474;Shannon’s信息指数(I)分别为0.3222、0.3396、0.3538和0.3821。各品系的遗传参数大小排序均为品系93-21品系00-81品系90-36品系00-61。采用系统聚类和主坐标分析(PCA)两种方法所获得的聚类结果一致,即品系00-61和00-81遗传差异相对较小,其次是品系90-36,品系93-21与各品系的遗传差异较大。     

扁蓿豆遗传多样性的SSR分析

应用SSR分子标记对内蒙古野生扁蓿豆4个地理种群进行了遗传多样性研究。结果表明,扁蓿豆具有较高的遗传多样性,12对引物共扩增出66个位点;物种水平上Nei＇s基因多样性指数为0．2222,Shannon多样性指数为0．3639,种内总基因多样性为0．2223;种群内基因多样性为0．2153,96．88％的遗传变异存在于种群内,3．12％的遗传变异存在于种群间;种群间的遗传分化系数为0．0312,基因流为15．5256;4个种群间有一定遗传分化,但遗传漂变不会引起遗传分化。UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集。     

扁蓿豆遗传多样性研究初探

论述了扁蓿豆遗传多样性研究的依据，利用不同生境条件下生长的野生和栽培品种，采用形态标记、细胞标记、生化标记和分子标记的方法多方面地对扁蓿豆进行遗传多样性的研究。     

扁蓿豆遗传多样性研究初探

论述了扁蓿豆遗传多样性研究的依据,利用不同生境条件下生长的野生和栽培品种,采用形态标记、细胞标记、生化标记和分子标记的方法多方面地对扁蓿豆进行遗传多样性的研究。     

扁蓿豆遗传多样性的研究进展

扁蓿豆（Medicago ruthenica）为二倍体豆科优良牧草,其抗逆性强、适应性广,生长于温带和寒温带。通过对扁蓿豆在表型、染色体、蛋白质及DNA水平的遗传多样性的研究进展,表明扁蓿豆是很具潜力的牧草植物,研究其遗传多样性具有重要的理论和实践意义。并根据国内的扁蓿豆的研究现状,提出了建议。     

基于刚毛柽柳转录组测序的EST-SSR标记识别与开发

表达序列标签-简单序列重复(EST-SSR)能为植物适应环境提供分子基础.通过对5个不同样地刚毛柽柳(Tamarix hispida)进行转录组测序、组装及比较,共识别出该物种1187个多态性EST-SSR位点.其中,三核苷酸重复数目最多(54.42％),其次是二核苷酸重复(37.66％).分别有500、176和211个EST-SSRs位于829个转录本的编码区(CDSs)、3′非翻译区(UTRs)和5′U T R s中;AGC/GCT、AT/AT和AG/CT重复类型的EST-SSRs分别在各基因区域内出现频率最高;含多态性SSRs的基因序列主要被注释到调节转录、转录因子活性、细胞核等GO条目,以及代谢途径和植物激素信号转导等KEGG代谢通路;通过PCR扩增、测序及毛细管电泳验证,从15个随机挑选的SSR位点中开发出13个多态性SSR标记.本研究为开展刚毛柽柳的种群遗传学和SSR变异相关的适应进化机理研究奠定了基础.     

偃麦草EST-SSR标记开发及应用

利用NCBI数据库中偃麦草(Elytrigia repens)EST序列开发偃麦草EST-SSR引物,并对47份偃麦草资源进行遗传多样性分析,验证所开发EST-SSR引物在偃麦草上的可应用性。结果显示,在27 891条偃麦草EST序列中可以搜索到SSR位点1 068个;其中六核苷酸重复序列最多,占总SSR的53.83%;二、三、四、五、六核苷酸优势重复基元及出现频率分别为AC/TG(2.72%)、CGC/GCG(1.87%)、CGAC/GCTG(5.24%)、CCGCC/GGCGG(0.37%)、CAGCTC/GTCGAG(3.37%)。开发的105对偃麦草EST-SSR引物中有64对引物(60.95%)可以有效扩增;随机选取18对多态性引物对47份偃麦草进行遗传多样性分析,其多态性百分率为78.64%,多态性指数(PIC)为0.22~0.83。以上结果表明,开发的偃麦草EST-SSR标记是有效的,有较高的应用价值,为偃麦草遗传多样性、重要性状关联分析研究奠定了基础。     

沙打旺EST-SSR分子标记开发及其遗传多样性分析

沙打旺是一种高产优质、抗逆性强的多年生异花授粉豆科牧草,但分子标记的缺乏限制了其在遗传育种等方面的研究和利用。本研究旨在开发大量沙打旺EST-SSR分子标记,为沙打旺种质改良和遗传多样性分析提供参考资源。首先利用De novo转录组测序技术对两个沙打旺种质(CF019650, CF020070)进行RNA-seq测序,并对测序数据进行拼接获得总长度为190587631 bp的151516个unigenes。进一步在其中的30262个unigenes中检测到39163个EST-SSR位点,SSRs分布频率为25.85%。其中6635 (21.93%)条unigenes含有两个及以上SSR位点,复合SSRs有3514个(11.61%)。对所有EST-SSR位点进行引物设计,共得到22367对特异性引物。利用两个沙打旺种质(CF019650, CF020070)对随机合成的100对引物进行初步筛选,其中90对可扩增出目的特异性条带。随机选择其中51对引物对27个沙打旺种质的遗传多样性进行评估,结果表明:51对引物的平均等位基因数、平均多态性信息含量(PIC)、平均期望杂合度(He)和平均观测杂合度(Ho)分别为8.750、0.682、0.719和0.730。主成分及聚类分析结果揭示不同生态型(匍匐或直立)沙打旺种质的遗传分布具有明显的种质特异性,且聚类结果与其地理来源之间具有较高的相关性。新开发的EST-SSR分子标记可促进沙打旺遗传改良和基因组学研究,有助于沙打旺分子标记辅助育种、QTL定位和遗传变异分析。     

苏丹草转录组SSR分子标记开发及遗传多样性评价

苏丹草是一种高产优质的禾本科牧草,优质分子标记的缺乏成为苏丹草育种工作顺利开展的限制性因素。本研究基于高通量测序结果开发苏丹草EST-SSR标记,并对34份苏丹草和2份高丹草种质资源进行了遗传多样性分析,验证所开发的EST-SSR引物的可应用性。从苏丹草转录组的80686条序列中鉴定出17548个SSR位点分布在13574条序列中,分布频率为16.82%。一、二和三核苷酸重复分别占38.59%、19.18%和39.09%,SSR重复基元的重复次数分布在5~23次;开发的300对引物扩增成功率达73.67%,其中54对多态性引物在36份供试材料中共扩增出275条带,其中多态性条带有205条,多态位点百分率(PPB)为73.05%,多态信息含量(PIC)平均值为0.41,遗传距离的变化范围为0.3922~0.9020;聚类分析结果将36份供试材料分为3大类群,相同品种的材料大致聚为一类,材料间的聚类与地理来源呈一定的相关性。以上结果证明了利用苏丹草转录组数据开发SSR标记的可行性并揭示了供试材料间具有丰富的遗传多样性,为苏丹草及近源物种种质资源的多样性水平和变异分析以及分子标记辅助育种等研究提供依据。     

蒺藜苜蓿、天蓝苜蓿、金花菜基因组SNP穿梭标记开发

蒺藜苜蓿是继拟南芥和水稻之后又一个进行全基因组测序的植物,利用蒺藜苜蓿的基因组序列,开发出可以在其他豆科植物上应用的分子标记,即穿梭标记,已成为缺乏基因组信息或基因组复杂的豆科植物基因组学及分子遗传学研究的有效手段。天蓝苜蓿和金花菜是我国最重要的两种一年生苜蓿,由于缺乏有效的分子标记,这两种苜蓿在基因组水平上的研究很少。SLAF-seq是近年来开发出的一种简化基因组测序技术,具有高通量、准确性、成本低、周期短的优点,已在众多物种的全基因组SNP标记开发上得到应用。本研究通过SLAF-seq技术对12份蒺藜苜蓿、天蓝苜蓿和金花菜材料进行简化基因组测序,共得到28.04×10⁶个读长的测序数据,276432个高质量的SLAF标签,其中58748个SLAF标签为多态性标签,平均测序深度为17.44。在58748个多态性SLAF标签中,共检测出次要基因型频率(MAF)大于0.05的SNP标记189133个。本研究开发出的SNP标记可用于一年生苜蓿的遗传多样性、遗传图谱构建和重要农艺性状的QTL定位等的研究,其种间穿梭的特性可为苜蓿属种间基因组排列顺序、系统进化关系、比较图谱构建等方面的研究提供帮助。     

白花草木樨EST-SSR标记的开发与筛选

草木樨(Melilotus)是重要的豆科牧草之一,然而草木樨分子标记匮乏,限制了草木樨种质资源的开发与利用。本研究以白花草木樨(M.albus)转录组数据为基础,设计了18 182对草木樨EST-SSR引物,并对所开发的EST-SSR引物进行筛选。通过PCR扩增从550对EST-SSR引物中筛选得到206对白花草木樨多态性引物,共检测出679个等位基因,平均每对引物检测出2.888个基因位点。多态信息含量PIC的分布范围为0.239~0.855,平均值为0.468。206对多态性引物Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)的平均值分别为0.169和0.239。本研究开发的EST-SSR丰富了草木樨属的分子标记,为研究种质资源的遗传多样性和分子辅助育种奠定了基础。     

黑羽鹌鹑的EST-SSR标记开发与应用

本研究旨在加速分子标记在黑羽鹌鹑遗传育种等方面的应用,开发黑羽鹌鹑的EST-SSR标记。随机选取100只黑羽鹌鹑,心脏采血2mL,采用生物信息学方法开发黑羽鹌鹑的EST-SSR新标记,并检测EST-SSR标记在黑羽鹌鹑群体中的多态性。结果显示,在黑羽鹌鹑中成功的开发出了6个EST-SSR标记,EST-SSR标记检测到的观测等位基因数为2~6个,6个EST-SSR标记在黑羽鹌鹑的平均多态信息含量(PIC)为0.4962,平均期望杂合度(He)为0.5759。6个EST-SSR标记中P1和P2个为高度多态标记,其他4个EST-SSR为中度多态标记。新开发的6个EST-SSR标记可用于黑羽鹌鹑的遗传多样性分析,6个EST-SSR标记与鹌鹑的糖类代谢、黑色素的合成等有关系,但具体的机理还有待进一步分析。