基于QTL相关SSR标记分析黄淮海和南方大豆品种的遗传多样性及群体遗传结构

研究大豆育成品种遗传多样性及群体结构对大豆遗传改良具有重要的指导意义.本文利用99个与大豆QTL性状相关的SSR标记,对黄淮海和南方产区的105份大豆育成品种进行遗传多样性和群体结构分析.结果表明:99个位点共检测出1142个等位标记,每个位点变异范围为5～24个,平均每个位点11.54个等位变异.按品种育成时期将群体...     

云南哈尼梯田当前栽培水稻遗传多样性及群体结构分析

利用118对SSR分子标记对2012年云南哈尼梯田的47份水稻材料进行多态性检测,分析其遗传多样性,并利用Structure 2.3.4软件进行群体结构分析。结果显示,118对SSR标记共检测到255个等位变异,变幅为2~4个,平均每个标记2.161个。基因多样性指数变异范围为0.043~0.656,平均0.303。多态信息含量(PIC)变异范围为0.042~0.583,平均0.256。其中高度多态位点(PIC0.5)有2个,中度多态位点(0.25PIC0.5)有66个;通过遗传相似系数及基于数学模型的群体结构分析均将供试材料分为偏籼和偏粳2个类群;聚类结果和海拔高度总体上没有明显规律,但偏籼类群中的偏籼红米亚群按海拔高低分别聚在一起。研究表明,云南哈尼梯田现有栽培水稻以偏籼水稻为主,但本研究估测的遗传多样性低于前人报道。     

定向选择对大豆ms1轮回群体遗传基础的影响

在分析ms1轮回群体遗传多样性和群体内材料分组关系的基础上,探讨了定向选择对群体遗传基础的影响。从ms1轮回群体中随机抽取216份材料为原始群体,利用38个均匀分布于大豆全基因组的SSR标记,检测原始群体等位变异数目和遗传多样性指数。并分别根据成熟期、株高和百粒重对群体定向选择形成6个不同类型的定向选择群体,比较选择前后群体遗传多样性变化。结果表明:在原始群体中,共检测出216个等位变异,平均每个位点等位变异数5.68,平均多样性指数PIC为0.71。对原始群体进行熟期、株高和百粒重定向选择后,各定向选择群体平均每个位点等位变异数介于4.89~5.13,平均多样性指数PIC介于0.67~0.71。定向选择群体中有16个位点的等位变异频率发生了变化。对大豆ms1轮回群体定向改良,目标性状及相关农艺性状的表现值及群体分布频率随之发生改变,对群体遗传结构和遗传多样性指数的影响显著小于对目标性状及相关农艺性状的影响。     

黑龙江省不同年代主栽春小麦品种的遗传多样性分析

为了从分子水平探讨黑龙江省春小麦种质资源的遗传多样性,对黑龙江省34份不同年代主栽春小麦品种进行SSR标记分析,计算遗传相似系数(GS)和位点多态性信息含量(PIC),并利用SSR标记的数据结果对供试品种进行聚类分析.14对SSR引物共扩增出73个等位变异,平均每对引物扩增出5.2个等位变异.遗传相似系数的变化范围为0.32～0.88,总体平均值为0.64.位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.16～0.87,平均0.56.聚类分析表明,SSR标记将34个品种相互区分开并分为五大类,分类结果与品种系谱比较吻合.据此认为,SSR标记揭示出黑龙江省主栽小麦品种具有较高的遗传多样性.     

山东省近期育成小麦品种(系)的遗传多样性及其与产量性状的关联分析

为了解山东省近年来育成品种(系)的遗传多样性,并筛选出与产量性状相关的分子标记及其等位变异,选用58对分布于小麦21条染色体上的SSR标记,对109个山东省近年来育成的品种(系)进行遗传多样性和关联分析。SSR标记多态性分析表明,本研究共检测到176个等位位点,各标记等位位点变化范围为2~6个,平均为3.034个;SSR标记多态性信息量(PIC)变化范围为0.111~0.829,平均为0.552。聚类分析显示,同一育种单位育成的或具有共同亲本的品种往往聚为一类。关联分析表明,与产量性状显著关联(P0.01)的标记有18对。对相对稳定的等位变异作进一步分析,发掘了一批与产量性状相关的优异等位变异,如增加产量的等位变异barc187-A240和cfd11-A270,降低株高的等位变异barc21-A110、cfd53-A240和Xwmc765-A190,增加穗粒数的等位变异barc181-A190,增加总茎数的等位变异cfd27-A220和swes247-A200,提高越冬率的等位变异barc177-A110。     

江苏主栽小麦品种遗传多样性的SSR分析

为了从分子水平上明确江苏省小麦品种资源的遗传多样性水平,选用138对微卫星分子标记(SSR)对江苏省近40年来的90份主栽小麦品种的遗传多样性进行研究。结果表明,在90份主栽品种中,138个SSR位点共检测到542个等位变异,平均每个位点有3.93个等位变异,变化范围2~11;多态性信息含量(PIC值)变化范围为0.032 6~0.824 5,平均为0.415 1;基因组的平均等位变异及PIC值均为BAD;对90个品种按照所应用的麦区可分为淮北麦区品种(45个)和淮南麦区品种(45个),淮北麦区品种平均PIC值为0.428 7,淮南麦区品种平均PIC值为0.356 6,淮南麦区品种基因多样性和PIC值显著低于淮北麦区,并且不同时期淮北和淮南麦区品种的遗传多样性也存在不同的变化趋势。     

江苏淮北地区小麦品种资源遗传多样性的SSR分析

为明确江苏淮北地区小麦品种资源的遗传基础,选用31对SSR标记对107份近年来淮北地区所育小麦材料进行了遗传多样性分析,共检测出170个等位变异,单个引物的等位变异数为3~8个,平均为5.48个;位点多态性信息含量变幅为0.176~0.791,平均为0.543;3个基因组的平均等位变异丰富度及遗传多样性指数均为DBA;江苏淮北5个地区中以徐州小麦材料的平均遗传多样性指数最高(0.613),以淮安小麦材料与江苏淮北另外4个地区的平均遗传距离最小(0.282)。聚类结果表明,品种间遗传距离变幅为0~0.935,平均为0.586,除淮麦20与华瑞0049外,SSR标记能将其他供试材料相互区分开;所有供试材料被聚为3大类,聚类结果与品种(系)的系谱来源比较吻合。     

利用SSR标记分析热带、亚热带玉米自交系的遗传多样性

从本实验室确定的核心引物中筛选出39对扩增产物具有稳定多态性的引物,利用这39对SSR标记引物研究了35份热带、亚热带玉米自交系的遗传多样性。39对引物在供试材料中共检测到153个等位位点的变异,每对引物检测等位位点2～8个,平均3.92个;引物的多态性信息量(PIC)变化范围为0.27～0.79,平均0.59。聚类结果表明,41份自交系划分为3个类群,分类结果与系谱基本一致。     

中国冬、春性小麦品种遗传多样性的微卫星标记分析

为了明确中国目前各麦区育成品种的遗传基础,为育种工作者提供育种材料的遗传变异信息,利用141对SSR标记对中国冬、春麦区的73份小麦材料进行了遗传多样性分析,共检测出513个等位位点,每对引物等位变异数为2～10,平均为3.61;多态性信息指数(PIC)为0.08～0.88,平均为0.60.遗传距离(GD)为0.12～0.48,平均为0.35.聚类分析结果显示,73个品种聚为四大类11个组,在一定程度上反映了供试材料的冬春性差异及品种之间的亲缘关系.对7个部分同源群多样性的比较结果表明,4和6两个部分同源群多样性较低.并对小麦品种遗传基础狭窄的原因以及拓宽中国小麦品种遗传基础的可能途径进行了讨论.     

江淮地区大豆籽粒高蛋白含量新品系的发掘与遗传关系分析

本研究对国家大豆改良中心种质创新计划中296份稳定品系进行多环境田间试验获得蛋白质含量数据,并利用227对PAV标记和93对SSR标记基因型数据进行蛋白质QTL关联分析。结果表明,供试材料蛋白质含量变幅为34.50%~53.84%,平均遗传率达92.57%,品系与环境间存在极显著互作。6个环境下与蛋白质含量显著(P≤0.05)和极显著(P≤0.01)关联的位点分别有139、44个,分布于大豆基因组的20个染色体,其中在2个以上环境被重复检测到的有8个。以平均蛋白质含量45%为标准筛选出64个新品系,分别来自33个杂交组合。基于AMMI模型的品种稳定性分析发现高蛋白含量材料Di变幅达0.08~1.27,来自菜豆5号/泰兴黑豆、南农73-932/早熟18等组合的新品系在6个环境表现稳定;基于分子标记可将高蛋白品系聚为6类,具有共同亲本的材料多聚在一起,且高值材料(47%)和低值材料的杂交组合也被区分开。对5个在多环境都检测到的关联位点进行分析,发现64份高蛋白材料分别含0~4个优异等位变异,材料间优异等位变异的构成存在差异。聚合不同优异等位变异可能创造更高蛋白质含量的新品系。     

黄淮海地区主要玉米自交系的SSR遗传多样性分析

利用70对SSR引物研究了我国黄淮海地区63份玉米自交系的遗传多样性。共检测出277个等位基因变异,每对引物检测等位基因2～7个,平均3.96个,每个位点的多态性信息量介于0.177～0.827,平均0.581。63份自交系之间的遗传相似系数变化范围在0.62～0.91。聚类分析表明,63份自交系被划分为4个群。在黄淮海地区利用的骨干种质为PA(Reid)、塘四平头(D)和PB(non-Reid),杂种优势模式主要为PA×塘四平头。群内平均遗传相似系数高于群间的平均遗传相似系数,生产上主要推广杂交种的亲本自交系大多来自不同杂种优势群。提供27对区分能力强的SSR引物,用于供试自交系的快速聚类,结果与系谱来源及70对引物的聚类结果基本一致。     

黄淮麦区小麦新品种(系)的遗传多样性分析

为了解黄淮麦区新育成小麦品种的遗传多样性,选用33对SSR引物对2011/2012年度国家黄淮冬麦区(南片)区试42个小麦品种(系)的遗传差异情况进行了分析。结果显示,(1)33对引物共检测到128个等位变异,每对引物检测到等位变异数2～6个,平均3.88个;每个SSR位点多态性信息指数(PIC)为0.09～0.77,平均为0.53。(2)小麦新品种3个基因组的平均遗传丰富度不同,由高到低排序为A>B>D,平均遗传多样性指数为B>A>D。(3)品种间遗传相似系数(GS)为0.15～0.88,平均为0.52。聚类分析结果表明,42个品种被聚为2大类,4个亚类,其中大部分品种聚集于前两个亚类。本研究表明,黄淮麦区小麦区试品种(系)中少数品种具有较大遗传差异,可为亲本利用提供参考,但参试品种总体遗传多样性水平较低。     

辽宁省主要玉米自交系的SSR遗传多样性分析

利用SSR标记研究了37份玉米自交系的遗传多样性,从85对SSR引物中筛选出70对扩增产物具有稳定多态性的引物。这70对引物在供试材料中检测出260个等位基因变异,每对引物检测等位基因2～7个,平均3.71个,每个位点的多态性信息量(PIC)变化为0.157～0.813,平均为0.564。37份自交系之间的遗传相似系数变化范围为0.69～0.89。UPGMA聚类分析结果表明,37份供试自交系划分为6个类群,分类结果与系谱来源基本一致。生产上主要推广杂交种的亲本大多来自不同的类群。     

西北旱区主要优质蛋白玉米自交系的遗传多样性研究

采用SSR标记技术对30个已知来源的优质蛋白玉米自交系的遗传背景进行了遗传多样性分析。结果表明,从筛选出的29对有多态性的SSR引物中共检测出141个等位位点,每个位点检测到等位基因3～8个,平均4.86个。SSR标记聚类将这些材料分为4个类群,主坐标分析将其分为8组。2种分类方法所得结果基本一致,主坐标分析更能详细反映30个自交系间的亲缘关系。     

大麦亲本材料SSR标记遗传多样性及群体结构分析

为探明我国大麦亲本材料的遗传背景和群体结构特点,提高大麦种质材料的利用效率,选用50对多态性好的SSR引物对63份大麦亲本材料进行遗传多样性和群体结构分析。结果表明,50对引物共检测到119个等位变异,平均每个位点的等位变异数为2.38个,变异范围为2~5;平均有效等位变异数为1.75,有效等位变异所占比重为74.16%;Shannon’s信息指数和多态信息含量（PIC）的变幅分别为0.082~1.383和0.031~0.701,平均为0.59和0.308。遗传相似系数（GS）变异范围为0.652~0.990,聚类分析表明63个大麦亲本材料在GS值为0.694水平上聚为3个大类,基于数学模型的群体结构可分为4个亚群。本研究涉及的大部分材料亲缘关系较近,需要引入新种质来拓展亲本的遗传基础。     

基于SSR标记的玉米循环群体选系材料的遗传基础分析

利用SSR标记技术对53份玉米循环群体选系材料和9个测验种进行分析,分析其遗传多样性,明确其遗传距离和杂种优势群划分,从分子遗传基础角度为循环育种策略奠定基础。结果表明,39个SSR标记在62份材料中共检测出162个等位基因变异,铁7922改良系和吉13S228改良系中分别检测出83、140个等位基因变异,位点多态性信息指数(PIC)平均分别为0.45、0.26、0.37;基因多样性指数平均分别为0.51、0.31、0.42;吉13S228改良系的遗传多样性高于铁7922改良系。遗传距离变幅在0.11～1.87,平均0.76;吉13S228改良系群体与吉13S228间的遗传距离最小(0.09),铁7922改良系群体与铁7922间的遗传距离亦较近(0.16),揭示改良系的遗传背景以改良受体为主。按照UPGMA聚类法、主成分分析和模型聚类方法,划分为两大类群,SS群(铁7922及其循环选系材料、B73、掖478等)和NSS群(吉13S228及其循环选系材料和标准测验种Mo17、丹340、黄早四等),符合玉米商业育种的两个杂种优势群的思路。     

SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析

 利用SSR分子标记对30个粳稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NCⅡ设计获得的200个杂交组合主要产量性状杂种优势的相关性,探讨分子标记遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明,64对SSR引物共检测到185条多态性片段,平均每对引物2.9条,每个SSR位点的多态性信息含量指数（PIC值）变化范围为0.064~0.844,平均为0.380。以SSR标记遗传相似系数为原始数据,按UPGMA聚类方法将30个亲本材料划分为7大类群,分类结果与系谱关系基本相符。分子标记遗传距离与杂种性状平均值的相关除每穗总粒数外均达到显著或极显著水平,与杂种优势的相关均达到极显著水平,相关系数介于-0.361~0.359,说明分子标记可用于水稻杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测产量杂种优势。     

低咖啡碱茶树遗传群体的咖啡碱含量与分子变异分析

对60个低咖啡碱单株进行咖啡碱含量的HPLC测定和42对EST-SSR引物的分子变异分析。结果表明茶叶中咖啡碱鲜重的变化范围是0.38%~1.08%,低于亲本咖啡碱含量的单株有5份,符合低咖啡碱茶筛选的目标。42对EST-SSR引物在遗传群体中共检测出129个等位基因,每对引物可检测出2~7个等位基因,平均3.86个,平均Shannon-Weaver指数（I）为0.65;标记的多态性信息含量（PIC）平均为0.33,变化范围是0.03~0.68。初步鉴定出3个与咖啡碱变异相关联的分子标记,对低咖啡碱优异基因的筛选及低咖啡碱茶树新品种的选育具有一定的指导意义。