基于SNP芯片的甘蓝型油菜遗传多样性和群体遗传结构分析

为揭示四川油菜核心种质的遗传多样性和群体遗传结构,提高甘蓝型油菜种质利用效率,本研究利用油菜50K基因芯片对201个育种亲本品系进行全基因组SNP位点分析,利用Powermarker软件计算SNP位点的Nei’s基因多样性指数(H)、主要等位基因频率(MAF)和多态性信息含量(PIC)和供试材料的遗传距离,进行聚类和群体结构分析。结果表明,共筛选到17 243个SNP位点,平均每条染色体分布907个多态性位点,位点的Nei’s基因多样性指数(H)、主要等位基因频率(MAF)和多态性信息含量(PIC)平均值分别为0.351、0.738、0.282;201份供试材料遗传距离在0.000 1～0.529 8之间,平均为0.350 5,Kinship值为0的占59.90%;供试材料可分成6个大类,分别为：保持系(1个品系:SC223)、远缘杂交种质(2个品系:SC001和SC273)、复合杂交油菜种质(2个品系:SC119和SC175)、征集种质(1个品系:SC017)、混合来源Ⅰ(16个品系:征集的优良品系SC034等,复合杂交保持系种质SC103等和恢复系SC249)和混合来源Ⅱ(179份...     

基于SRAP标记的油菜菌核病抗性资源遗传多样性分析

为提高油菜菌核病抗性育种效率和合理利用资源,本研究运用本实验室筛选的40对多态性高、条带清晰的SRAP引物,分析汉中市农科所经过茎秆接种鉴定的菌核病抗性表现较好的43份油菜材料的遗传多样性。采用NTSYS-pc2.10e软件中的DICE法计算遗传相似系数,UPGMA法构建聚类图。结果显示,SRAP标记共检测到335个多态性条带,平均每个标记检测到8个多态性条带,每个SRAP位点的遗传多态性信息含量(PIC)介于0.31~0.99之间,平均值为0.69。供试43份油菜材料遗传相似系数主要分布在0.65~0.77之间,遗传相似度较高,表明供试油菜材料间遗传差异较小,应进一步加强抗性资源筛选,拓宽现有油菜遗传背景,有助于抗菌核病油菜品种选育。     

西北地区甜菜品系遗传多样性的SRAP分析

为给甜菜杂交育种的亲本选择、分子标记辅助选择育种、种质资源引进等提供理论依据,采用SRAP分子标记方法对西北地区的81份甜菜材料和9份外国品种进行遗传多样性分析。利用33对有效引物组合共得到592条扩增带,其中多态性条带有324条,平均多态性条带的比率为54.7%,平均遗传距离为0.3723,平均遗传相似系数为0.6891。遗传相似系数平均值大小为单胚品系0.8364>国外品种 0.7528>多胚四倍体品系0.7059>多胚二倍体品系0.6970。利用MEGA3.1软件,在遗传距离0.20处,可将供试材料分为三大类群。结果显示,西北产区甜菜供试材料遗传多样性较丰富。利用POPGEN32软件分析遗传多样性各项参数,表明供试的西北品系与外国品种的遗传基础有明显差异。田间生物学性状调查结果表明,西北产区供试材料主要特性为根产量高,抗丛根病性中等。     

利用SSR标记分析油菜菌核病抗性资源遗传多样性

为掌握油菜菌核病抗性资源遗传多样性,揭示材料的遗传背景,明确材料间的亲缘关系,从而促进抗菌核病油菜育种。本研究利用40对SSR核心引物,对汉中市农科所经过茎秆接种鉴定的菌核病抗性表现较好的43份油菜材料进行遗传多样性分析,利用NTSYS-pc2.10e软件计算材料间遗传相似系数,UPGMA法进行聚类分析。研究表明,40对SSR引物共检测到291个条带,平均每个标记检测到7个条带,每个SSR位点的遗传多态性信息含量PIC在0.53~0.98之间,平均值为0.76。供试43份油菜材料遗传相似系数主要分布在0.66~0.76之间,遗传相似度较高。本研究表明油菜抗菌核病资源遗传多样性较低,亲缘关系较近,应进一步加强抗性资源筛选,丰富现有油菜遗传背景,从而促进抗菌核病油菜新品种选育。     

基于55K SNP芯片揭示小麦育种亲本遗传多样性

为了解不同省份小麦亲本材料间的遗传多样性,以150份分布于安徽、江苏、河南、四川及山东等省份小麦种质资源为试验材料,利用小麦55K SNP芯片对其进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析及群体结构分析。结果表明,在150份小麦材料中共检测到52,537个SNP位点,质控后共获得39,422个有效标记,其中多态性标记为38,135个,占有效标记数96.74%。多态性标记在亚基因组间分布呈现D (10,450)四川省>山东省>江苏省>安徽省;聚类分析、主成分分析和群体结构分析结果高度一致,分群结果与血缘关系、区域来源及育成单位均较为吻合。本研究表明各省份平均多态性信息含量处于中度多态水平,但材料平均遗传距离较为接近,仍需引入优质种质资源,缓解材料同质化情况,增加小麦应对逆境胁迫能力,减轻小麦实际生产中的脆弱性及风险性。     

基于SNP分子标记的泰山/泰科麦系列小麦遗传解析

对不同年份育成的21个小麦品种（系）进行全基因组扫描,通过分析遗传距离和染色体区段/位点,明确其亲缘关系远近和遗传差异。分析可知,获得的2029个SNP基因位点在B基因组拥有较高的遗传多样性,其次是A和D基因组;在7个同源群中,第3和第6同源群呈现出较高的遗传多样性,而第1和第4同源群的遗传多样性较低;21条染色体中,3A、1B、6B染色体的遗传多样性较高,而1A、6A的遗传多样性偏低。对21份供试材料依据审定（育成）年份分析其群体的平均遗传距离,不同年份品种间的平均遗传距离先增大后减小,遗传多样性逐渐降低;21份供试材料间的遗传相似系数在0.69~0.99之间,大致可聚为4个类群,同一年份的品种一般聚在一起,与其系谱关系吻合。构建并分析供试材料的基因型图谱发现,00s、10s和现在育成的小麦品种（系）共有SNP和共有染色体区段分别主要在A、D和B基因组,对应已发表性状同不同年份育种目标吻合。同时发现21份供试材料均含有25个共同SNP位点,分布在1A、5A、6A、7A、2B、3B、6B、1D、2D、3D和7D染色体上,且每条染色体上分布的SNP位点数目均不相同,通过对应已发表性状进一步证实在品种（系）组配与选育过程中注重产量、株高、分蘖数、抽穗期、灌浆速率和抗病等性状的选择。以上研究结果可为今后小麦新品种组配和选育提供参考依据。     

新疆冬小麦地方品种与育成品种基于SNP芯片的遗传多样性分析

新疆是我国西北重要的小麦优势产区和消费区。解析新疆冬小麦地方品种与育成品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对新疆冬小麦育种中杂交组合的合理选配以及后代选择具有重要的指导意义。本研究利用小麦55K SNP(single nucleotide polymorphism)芯片对134份新疆冬小麦地方品种及54份育成品种进行全基因组扫描,估算其品种间的遗传距离,揭示其遗传多样性。结果表明,所有SNP位点的多态性比率达到95.62%(50,743/53,063)。每条染色体分布1068～2616个多态性位点,多态性标记在基因组间分布呈现ABD。188个品种间的两两遗传距离在0.002～0.723之间,平均为0.378。其中134个地方品种两两之间的遗传距离在0.002～0.400之间,平均为0.070; 54个育成品种两两之间的遗传距离在0.004～0.337之间,平均为0.114; 134个地方品种与54个育成品种之间的遗传距离在0.605～0.723之间,平均为0.699。聚类结果显示可将所有材料分为10个不同类群。综合SNP和系谱分析,育成品种与地方品种之间的遗传差异最大,其次是育成品种之间,而地方品种之间遗传差异最小。鉴于育成与地方品种之间较大的遗传差异,新疆冬小麦品种可以利用地方种来丰富其育种的种质基础,拓宽遗传背景,进而提高当地小麦育种水平。本研究为新疆冬小麦品种选育和改良提供了重要的理论指导。     

利用SRAP标记分析我国甜菜三大产区骨干材料的遗传多样性

利用SRAP分子标记, 选用甜菜中SRAP的88对引物组合分别对4个经济性状差异较大的代表性品系(高产型、高产低糖抗丛根病型、标准型、中产高糖抗褐斑病型)进行扩增,筛选出有效引物组合33对。采用筛选的33对引物检测全国三大产区的241份甜菜材料及9份外国材料,扩增到719条带,其中多态性条带459条,多态性条带的比率平均为63.8%。利用MEGA3.1软件中的Compute over-all mean计算,组内品种间平均遗传距离为0.4165,平均遗传相似系数为0.6593。遗传相似系数平均值为外国品种(0.7528)>单胚品系(0.6945)>多胚四倍体品系(0.6816)>多胚二倍体品系(0.6612)。利用MEGA3.1软件,在遗传距离0.20处,将供试材料分为4大类群。结果表明,我国三大产区供试材料遗传多样性丰富,其中东北产区优于华北与西北产区。利用POPGEN32软件将供试材料与外国品种分为两类,表明我国材料与外国品种的遗传基础存在较大差异。     

芝麻SNP和InDel标记遗传多样性、群体结构及连锁不平衡分析

为了利用关联分析发掘芝麻种质资源中所携带的优异等位基因,并了解其对目标性状的贡献值。本研究利用随机分布于芝麻基因组中的206对多态性分子标记(167对SNP标记和39对In Del标记),对101份来自国内外的芝麻材料进行遗传多样性、亲缘关系、群体结构及连锁不平衡分析。206对标记共检测到413个等位基因;标记位点的基因多样性范围在0.01~0.53,平均为0.35;多态性信息含量(PIC)变幅为0.01~0.46,平均为0.28。供试芝麻材料间的遗传距离变幅为0.08~0.88,平均为0.43。聚类结果显示101份芝麻材料被划分为两大亚群:中国绝大部分(93.42%)芝麻材料被划分为第一大亚群,国外绝大部分(80.0%)芝麻材料被划分为第二大亚群。中国北方区(NR)与美洲区(AMR)的材料遗传距离最远(0.36);中国北方区(NR)与中部区(CR)的遗传距离最近(0.04)。群体结构分析显示供试芝麻群体由2个亚群组成,该结果与聚类分析以及主坐标分析结果一致。另外,绝大多数芝麻材料(84%)间的亲缘关系较远(亲缘关系值0.2)。连锁不平衡分析显示不同位点组合间存在一定程度的LD。利用SNP和InDel标记成功分析了101份芝麻品种的遗传多样性、亲缘关系、群体结构和连锁不平衡程度,本研究结果为后期芝麻杂交组合的配置以及利用关联分析准确挖掘芝麻有利基因提供了依据。     

SRAP和SSR标记对马铃薯遗传多样性的差异分析

掌握宁夏地区主要马铃薯品种的遗传多样性,了解其遗传背景,明确各品种间的亲缘关系为马铃薯育种提供理论依据。利用SSR和SRAP 2种分子标记对47份马铃薯种质材料进行遗传多样性分析,并对2种分子标记结果进行比较。12对多态性SRAP标记共检测到180个多态性位点,平均每对引物检测到15个多态性位点,每个SRAP位点的PIC值为0.2~0.43,平均值为0.34;47份马铃薯种质资源遗传相似性系数为0.57~0.83。15对多态性SSR标记检测到80条多态性位点,平均每对引物检测到 5.3个多态性位点,每个SSR位点的PIC值为0.37~0.72,平均值为0.51;马铃薯种质材料遗传相似性系数为0.60~0.97。根据系谱资料分析发现,SRAP标记更适用于遗传关系较近材料的遗传多样性分析。宁夏地区主要的马铃薯品种遗传相似度较低,亲缘关系较远。     

利用 SNP 标记划分玉米地方种质杂种优势类群

利用 1021 个 SNP 标记对 20 份参照物和 100 份地方种质资源的基因型进行分析,结果表明,1021 个 SNP 标记在供试材料中的平均多态性信息含量（PIC）为 0.295,杂合率在 0~29.3% 之间,平均杂合率为 2.5% ;缺失率在 0~19.4% 之间,平均缺失率为 1.7%。120 份地方种质间遗传距离变化范围为 0.453~0.653。根据遗传距离信息,通过 NJ 聚类分析,将供试的 120份地方种质划分为 7 个杂种优势群,划群结果和系谱来源具有较好的一致性,100 份河南地方种质全部聚为一类,被划分为黄源群,表明来自河南的地方种质遗传背景相同,亲缘关系较近,纯合度较高。其中遗传距离最小的 2 个地方种质资源是短腿玉米和黄马牙,纯合度较高,遗传关系最近,遗传距离为 0.010。研究结果可作为杂优模式的选择依据。     

基于SNP和SSR分子标记的番茄种质资源遗传多样性分析

为分析不同番茄种质的遗传多样性,利用120个SNP和29个SSR标记对210份番茄自交系进行基因分型。结果表明,SSR具有较高的多态性,而SNP检测到更高的基因多样性。在预先划分的3个亚群中,樱桃番茄遗传变异最高,常规番茄品种次之,现代番茄品系最低,说明早期育成的番茄品种仍具有较为丰富的遗传多样性。群体结构分析发现,SNP可将3个亚群区分开,同时常规番茄进一步分为粉果番茄和红果番茄2个小亚群。SSR的分析结果与SNP和预先的分类并不一致,未能将常规番茄和现代品系完全区分开。遗传距离分析显示,SNP具有更高的分辨率,可以区分所有供试材料,有6对材料组合未被SSR数据区分开。总的来说,在栽培番茄遗传多样性分析中,SNP标记具有更高的效率。     

陆地棉种质资源遗传多样性分析及初级核心种质构建

旨在评价陆地棉种质资源的遗传多样性和筛选代表性种质,为科学评价和高效利用陆地棉种质资源提供理论依据。基于367份陆地棉种质的SNP标记及其中353份种质的表型数据分别分析其遗传多样性、构建系统进化树及初级核心种质,并对初级核心种质的构建效果进行评价。结果显示,原始陆地棉群体SNP位点多态性信息含量为0.24,各表型性状的遗传多样性指数均接近或大于2.00,与前人研究结果相近。基于SNP标记可以将供试群体划分为3个类群,构建了73份基因型初级核心种质,初级核心种质的Nei′s遗传多样性指数、多态性信息含量等指标数值大于原始种质。基于表型数据可将供试群体划分为3个类群,各性状均值呈第Ⅰ类群最小、第Ⅱ类群居中、第Ⅲ类群最大的趋势。构建了含70份材料的表型初级核心种质,各性状均值较原始种质的差异均不显著,极差、遗传多样性指数与原始种质相近,变异系数均高于原始种质。基于SNP标记构建的初级核心种质和基于表型数据构建的初级核心种质有15份重合,这些种质多为基因型第Ⅱ类群和表型第Ⅱ类群。以上结果表明,陆地棉种质资源基因型遗传多样性较低,但表型变异丰富、遗传多样性较高。本研究构建的基因型和表型初级核心...     

SSR结合SRAP标记分析油菜菌核病抗性资源遗传多样性

为了更准确、有效地揭示油菜资源遗传多样性,探索SSR和SRAP 2种分子标记在油菜菌核病抗性资源遗传多样性分析中的应用,采用40对SSR核心引物及陕西理工学院生物学院分子与遗传实验室筛选出的40对多态性高、条带清晰的SRAP引物,对陕西省汉中市农科所经过连续3年牙签茎秆接种试验结合多年的田间抗性表现筛选出的43份菌核病抗性较好的油菜材料进行遗传多样性分析,并对2种分子标记揭示的多态性条带数、多态性信息含量(PIC)进行比较。结果表明:2种标记共检测出634个条带,SRAP标记检测的多态性条带数(335)较SSR(287)高,而SSR引物的平均多态性信息含量(PIC)值较SRAP引物高,分别是0.76和0.69。在遗传相似系数0.67处,43份油菜材料被分为Ⅲ类,白菜型油菜(丰油10号白菜型选系)可较好地与甘蓝型油菜区分。主成分分析(Principal component analysis,PCA)、群体结构分析与聚类分析结果相似,说明SSR与SRAP标记结合能准确有效的反映油菜材料的亲缘关系。供试43份油菜材料遗传相似系数分布在0.65~0.81,表明遗传相似性较高,亲缘关系较近。因此,应进一步加强抗源筛选及引进,对现有材料进行遗传改良,拓宽其遗传背景,从而为抗菌核病油菜品种选育奠定基础。     

菠菜种质资源SSR指纹图谱构建和遗传多样性分析

为研究菠菜品种间的亲缘关系,本研究利用PAGE电泳法对33份菠菜种质资源进行指纹图谱构建和遗传多样性分析。结果表明,筛选出的27对多态性明显、带型稳定的引物共扩增出109个多态性位点,平均每对引物3.7个。经多态性位点分析,最后仅用7对高多态性引物构建了能够区分33份菠菜种质的指纹图谱,为供试材料的鉴别提供参考。聚类分析显示,遗传相似系数变幅为0.58 0.96,在遗传相似系数0.68处可以将所有供试材料分为六类,且分类结果与地理来源相近。此研究结果说明33份菠菜种质具有丰富的遗传多样性,可为菠菜品种选育提供理论依据。     

基于GBS简化基因组测序的不同黄芪种质资源遗传多样性分析

黄芪(Astragalus membranaceus)生态种植分布广、种质资源丰富,但有关不同黄芪种质间遗传多样性研究还比较少。本研究采用GBS简化基因组测序技术对来自8个省份的80份黄芪种质资源进行测序获得10 860个SNP标记,基于10 860个SNP标记进行遗传多样性分析、群体结构分析、主成分分析以及聚类分析。结果显示SNP位点变异数为2～4个,主要以转换为主;SNP标记的平均遗传多样性为0.16,平均多态性信息PIC为0.14,表明80份种质资源间遗传多样性较低。80份种质资源被分为2个亚群,分群结果显示分群类别与黄芪种质地理来源关系不大,但2个亚群遗传背景差异大,能为今后黄芪选育、种质开发与利用奠定基础。     

基于高通量测序的大麦In Del标记开发及应用

分子标记是遗传研究的基础工具,广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究基于大麦的全基因组重测序数据鉴定出的二态性SNP位点,开发出遍布全基因组的118对InDel引物。以49份不同地理来源的大麦种质检测其有效性,筛选出2个等位基因的共显性InDel标记72对,进一步对288份大麦种质进行遗传距离分析及构建系统发育树。结果显示,筛选到32个有效性的核心InDel标记,覆盖大麦7条染色体上,平均PIC为0.44,平均MAF为0.34;基于InDel标记位点的供试大麦的系统发育树结果揭示供试大麦具有丰富的遗传多样性,且能够将具有相同地理来源的多数品种聚为一类。表明开发的32个二态性InDel标记可有效地用于鉴定品种间的亲缘关系,且丰富了大麦品种鉴定的分子标记。上述核心InDel标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的理论意义和应用价值。     

川西高原早熟玉米种质资源的SSR遗传多样性分析

利用均匀分布在玉米10条染色体上的63对SSR分子标记,对川西高海拔地区的32份中早熟玉米种质进行遗传多样性分析。SSR标记在63个染色体位点上共检测出298个等位基因,每个引物检测到2~10个等位基因,平均4.73个;自交系遗传距离范围0.31~0.79,平均0.55,表明川西高海拔玉米育种资源有较丰富的遗传多样性。聚类分析将供试材料分为5个优势类群,分析结果与系谱追踪有较好的一致性;高海拔地方种质遗传类型相对独立。     

基于SNP标记小麦自然群体遗传多样性及复合图谱的构建

本研究利用Illumina i Select 90K(81 587个SNP)基因芯片对中国冬麦区205份小麦育成品种(系)构成的自然群体进行基因分型,分析中国冬麦区小麦的遗传多样性并整合群体的复合遗传图谱。用于检测的81 587个SNP标记位点中,利用32 432个具有品种间多态性的位点进行群体遗传多样性分析,检测到64 864个等位变异,每个位点平均2个等位变异,SNP位点的多态性信息含量(PIC)变化范围为0.05~0.38,平均为0.26;聚类分析将205份小麦材料按亲缘关系划分为4个类群。复合遗传图谱包含24 355个SNP标记位点,覆盖小麦全基因组3 674.16 c M,单个染色体长度为118.91~241.38 c M,标记间平均遗传距离为0.15 c M;小麦的3个染色体组中,B基因组中包含的SNP标记最多(12 321,50.60%),其次是A基因组(9 523,39.10%),D基因组含标记最少(2 511,10.31%)。研究结果为利用该群体进行标记/性状间的关联分析提供遗传信息,并为小麦杂交亲本的选择和新品种培育提供参考。     

寒地水稻种质资源遗传多样性分析

水稻是重要的粮食作物之一,寒地稻作区是中国重要的粮食基地。种质资源的遗传多样性是寒地水稻育种亲本选育的前提和基础。本研究利用分布于水稻12条染色体上的50对SSR引物对192份寒地水稻种质资源进行遗传多样性检测。结果显示:共检测到217个等位位点,等位位点数目平均值为4.34,供试的SSR标记中被检测到的等位位点数目变幅在2～10个之间;各位点检测到的主要等位基因频率平均值为0.568 7,变幅在0.229 1～0.986 8之间;位点间基因多样性平均值为0.532 1,变幅为0.026 1～0.849 0;观测杂合率平均值为0.009 9,变幅为0～0.396 7,其中41个位点为纯合;多态信息含量平均值为0.482 9,变幅为0.025 8～0.831 0,供试寒地水稻种质遗传多样性较低。基于Nei's遗传距离将192份寒地水稻种质资源进行聚类分析,将供试种质分为20个类群。本研究分析了寒地水稻种质资源的遗传多样性,为寒地水稻遗传育种的亲本选择提供了参考依据。