新疆彩色棉23个品种指纹图谱的构建及遗传多样性分析

以新疆截止2012年审定的23份新彩棉品种为材料,利用SSR标记进行DNA指纹图谱的构建和遗传多样性分析。从5000对SSR引物中,挑选出多态性高、稳定性好、均匀分布在棉花26条染色体上的52对引物,在23份新彩棉品种中筛选出核心引物47对,SSR扩增检测到多态性基因型位点数共计162个,每个标记检测到的基因型位点数在2~7之间,平均为3.45个;引物多态信息量(PIC)值介于0.4537~0.8686之间,平均值为0.7096。结果显示:在23份新彩棉品种中,14份品种采用特异或特征引物可以一次性区分开,其余9份品种需要采用引物组合来实现区别该品种与其他品种。最少选用18对特异引物及组合引物就可以完全区分开新彩棉1~23号品种。利用18对SSR标记构建了新彩棉1号至23号品种的指纹图谱。利用NTSYS-pcV2.10软件聚类分析表明:23个新彩棉品种遗传相似系数变化范围是0.3781~0.9298,平均为0.5511,表明新彩棉品种之间存在着丰富的遗传多样性。     

用于区别不同棉花品种基因组特征的微卫星位点筛选

保守性强、重复性好、多态性高的微卫星位点可被有效用于构建作物DNA条形码。选取目前生产上主要推广种植、代表不同来源系统的12个棉花品种作为微卫星位点筛选材料,参考我室构建的四倍体栽培棉种种间高密度遗传图谱信息,从376对覆盖全基因组的SSR引物中,筛选出51对引物可扩增出带型清晰且多态性高的微卫星位点。这些引物在12个供试品种中共产生155个等位位点,每对引物揭示的等位基因位点在2~7之间,平均值为3.04。参照微卫星位点的染色体定位和多态信息,在每条染色体上选择一个多态性相对高的SSR位点,其相应的26对SSR引物被推荐为构建棉花品种DNA条形码的一套首选引物,并初步应用于12个品种的DNA条形码编制。其余25对引物作为候选引物。使用该套引物扩增出的微卫星位点可用于大量棉花品种DNA条形码构建,为棉花品种真实性和纯度的分子鉴定奠定基础。     

新陆早棉花品种DNA指纹图谱的构建及遗传多样性分析

以新疆2013年前审定的51个新陆早常规棉花品种为材料, 从5000对SSR引物中筛选出多态性高、稳定性好、且定位在棉花26条染色体上(每条染色体上选择2~3对)的75对核心引物,检测到多态性位点226个, 每个标记检测到的基因型位点数在2~12之间, 平均为3.01个;引物多态信息量(PIC)值介于0.0799~0.8752之间, 平均值为0.6624。结果显示, 在51份新陆早棉花常规品种中, 可利用特征引物将21份品种一次性区分开。利用40对引物可以完全区分开新陆早51份常规品种, 并构建供试品种的指纹图谱。同时利用NTSYS-pcV2.10软件聚类分析表明, 51个新陆早棉花品种遗传相似系数变化范围为0.4269~0.9873, 平均值为0.7071, 说明新陆早棉花品种之间遗传多样性较狭窄;遗传相似系数矩阵和聚类分析将51个新陆早品种分为4大类型, 与原品种选育系谱高度吻合。     

棉花DUS测试标准品种的SSR指纹数据库构建

基于SSR核心引物,采用荧光毛细管电泳检测系统与多重PCR技术相结合,构建我国棉花DUS(Distinctness,Uniformity and Stability)测试标准品种的DNA指纹数据库并进行遗传多样性分析。依据多重PCR组合的基本原则与五色荧光检测系统的特点,采用40对核心引物构建了10个4重PCR组合,利用DNA遗传分析仪进行指纹检测与数据采集。40对荧光引物在30份DUS测试标准品种中共扩增产生146个等位变异,每对引物的等位变异数为2~7个不等,平均每对引物产生3.65个等位变异。海7124与陆地棉品种明显划分为2类,来源于新疆的新陆早1号区别于其他陆地棉品种,单独聚为1类。多色荧光检测系统相比常规聚丙烯酰胺凝胶电泳具有高精度、高通量、自动化程度高的优点,尤其适用于大规模指纹数据库的构建,提出了通过构建已知品种DNA指纹数据库,将分子标记技术应用于棉花DUS测试的初步设想。     

32个棉花主栽品种DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析

 以我国2010年32个主栽品种为材料,利用SSR标记进行DNA指纹图谱的构建和遗传多样性分析。从95对SSR引物中,挑选出多态性高、稳定性好、均匀分布在棉花26条染色体上的40对引物,共扩增出161种多态性基因型,平均每对引物扩增出4.025种。引物多态信息量（PIC）0.2989～0.7585,平均为0.5407。11对引物在13个品种上有特征带型,最少利用5对引物就可以将32份材料完全区分开。利用NTSYS-pc V2.10软件聚类分析表明：长江流域棉区品种间遗传差异最大,黄河流域棉区次之,新疆棉区最小;常规种遗传基础较杂交种窄。     

厚皮甜瓜品种组合SSR指纹图谱构建

采用SSR(Simple sequence repeat )标记技术对21份厚皮甜瓜品种(Cucumis melo ssp. melo) 组合进行分析,初步建立其DNA指纹图谱,为厚皮甜瓜品种DUS测试和品种鉴定奠定基础。从700对SSR引物中筛选23对多态引物组合,对所有供试材料进行分析,共检测出63条多态性条带,平均每个引物多态性条带为2.74条;多态信息含量（PIC）在0.52～0.69,平均0.61。应用其中6对引物组合（CMGAN12、MU7161、F22_85、F21_16、ECM79和MU5499）获得了每个品种组合的SSR特征带,可以将所有供试材料区分,初步建立21份厚皮甜瓜品种组合的SSR指纹图谱,为品种的真伪鉴定和知识产权保护提供有效的科学依据。     

微卫星分子标记鉴定黑龙江主要水稻品种及遗传多样性的研究

选用分布于水稻12条染色体上的75对SSR引物,对25个水稻品种进行DNA扩增,筛选到特异扩增条带的SSR引物25对。共检测出71条多态性条带,用UPGMA聚类分析结果分析,遗传相似性系数为0.54处可分成2类,在第一类中遗传相似系数在0.73~0.94之间,除了松粳3号和龙粳14不能区分之外,其它品种均能区别,表明近缘品种之间的检出率较低。     

首批海岛棉基因组来源的微卫星标记的分离、评价和定位

海岛棉(Gossypium barbadense)是世界上最重要的栽培棉种之一。海岛棉纤维品质优良,是优质棉的重要产源。为了研究海岛棉的遗传多样性,为海岛棉育种提供参考依据,从海岛棉遗传标准系中分离基因组来源的微卫星标记用于海岛棉遗传评价。采用两种方法分离微卫星标记,一是用ISSR (inter simple sequence repeat) 引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记;二是利用简并引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记。共挑选1 447个克隆,筛选出239个独立克隆。测序后得到214个单一序列,其中包含微卫星并可用于引物设计的序列70个,获得86对引物。86对引物用于扩增56个海岛棉材料和4个陆地棉材料,16对引物没有扩增,43对引物在所有材料中没有多态性;27对引物在海岛棉和陆地棉之间有多态性,19对引物在海岛棉中表现多态性。利用Jaccard相似系数和UPGMA方法进行聚类分析可以明显区分陆地棉和海岛棉,并且将海岛棉分为4类。14对引物在BC₁群体中表现多态性,产生14个位点。9个位点整合到BC₁连锁图的7个染色体上,4个位于A亚基因组,5个位于D亚基因组。海岛棉微卫星标记扩展了棉花微卫星标记,有助于海岛棉遗传多样性的研究,有利于棉花遗传图谱的进一步丰富。     

新疆自育陆地棉品种SSR遗传多样性分析

利用SSR标记对94份新疆自育陆地棉品种的基因组进行分析,研究新疆陆地棉品种的遗传多样性。结果: 从分布于棉花全基因组的206对SSR标记中筛选出54对具有稳定多态性的引物, 共检测出153个多态性位点, 每对引物的等位变异为2~6个,平均为2.93个;基因型多样性(H′)变幅为0.0439–0.7149,平均为0.4491;引物多态信息含量(PIC)为0.0430–0.6640,平均为0.3831。表明SSR标记在品种间可以反映较丰富的遗传多样性信息。94份品种间成对遗传相似系数变幅为0.3846~0.9835, 71.9%的品种相似系数在0.601~0.800内,反映出新疆陆地棉品种间的遗传相似性相对较高。根据UPGMA 聚类分析,在阈值为0.63时,将94份品种划分为2个类群,说明新疆陆地棉品种间遗传关系相对简单,品种的遗传基础相对狭窄,品种遗传组分差异较小,总体上遗传多样性不够丰富;分子聚类结果与品种本身遗传系谱背景和演变趋势吻合度较高,符合品种的真实特性。研究证明,自育品种在分子水平上差异不大,需要努力拓宽品种选育的遗传基础。     

国家棉花区试新品种的SSR 指纹图谱分析

 以2009年度参加黄河流域国家棉花区试的57份参试品种为材料,运用筛选确定的22对多态性好、条带清晰的SSR引物对参试品种进行分子标记分析,共检测出145个等位位点,其中106个为多态性位点,平均每对引物4.8个,多态性比率平均达到72.7%,PIC平均值为0.661。利用106个多态性片段构建了这些品种的SSR指纹图谱。遗传聚类结果显示,在相似系数为0.98时,57个区试品种完全区分开;同一地区和同一单位育成的品种在不同程度上聚在一类,说明它们的遗传关系较近。     

陆地棉品种SSR标记的多态性及用于杂交种纯度检测的研究

:用 48对 SSR引物对 30个棉花栽培品种和4个高优势杂交种的亲本进行了多态性筛选 ,结果只有 2 7对引物检测到了多态性。应用SSR3442、SSR2 4 95、SSR3347和 SSR1 2 31标记 ,区分了湘杂 2号、皖杂 40、中棉所 2 8、南抗 3号的F1杂种和它们的亲本以及其它栽培品种 ;这些标记可分别用于这些杂交种的分子鉴定和种子纯度的检测     

Genetic Diversity and Association Analysis of Fiber Quality Traits with SSR Markers in Germplasm Resources of Early Maturity Upland Cotton in Xinjiang

[Objective] We explored the genetic diversity of early maturity upland cotton germplasm resources in Xinjiang, China. We discovered specific germplasm resources and elite allelic variation related to fiber quality. [Method] We used 219 early maturity upland cotton accessions in our experiments and investigated 15 agronomic traits in three environments. We used a total of 128 pairs of simple sequence repeat (SSR) primers to scan for polymorphism. We then used NTsys-pc2.1 software to analyze genetic diversity, and Structure2.3.1 and Tassle5.0 software to perform association analysis of fiber quality traits based on phenotypic effect values to identify elite allele variation and conventional materials. [Result] A total of 244 loci were amplified by 128 marker pairs in 219 samples with an average of 1.91 loci per marker. The polymorphic information content ranged from 0.13 to 0.86 with an average of 0.63. The distribution range of the genetic similarity coefficient between materials in this population was 0.42-0.99 with an average of 0.61. The genetic similarity coefficient was between 0.5 and 0.7 and accounted for 90.19%. Through association analysis, we detected 11 markers that were significantly (P<0.01) associated with fiber quality traits, and discovered seven typical materials with specific allele. [Conclusion] In total, 219 Xinjiang early-maturing upland cotton germplasm resources have low genetic diversity. Based on SSR association analysis, we discovered some specific allele variations and conventional materials related to fiber quality traits.     

利用SSR分析四倍体棉种多态性

利用SSR标记对60份四倍体棉种材料进行遗传多样性分析,其中包括42份陆地棉野生种系。结果显示, 从1 050对SSR引物筛选出的95对SSR引物均能在60份材料间扩增出稳定明显的多态性条带,共检测出660个片段,其中多态性片段584个,占88.5%。每个位点的等位基因为2~12个,平均每对引物6.1个。UPGMA聚类分析显示, 42份材料的相似性系数(GS)在0.306~1.000之间,平均成对相似系数为0.493。95对引物的多态信息含量(PIC)的变幅为0.278~0.905,基因多样性(H¢)的变幅为0.451~2.451, 有效等位基因数(Ne)在1.385~10.490之间变动。SSR标记在陆地棉野生种系及四倍体棉种间均可反映丰富的遗传多样性信息,其中陆地棉与陆地棉野生种系中阔叶棉的亲缘关系最近,海岛棉和达尔文棉的亲缘关系非常相近,黄褐棉和毛棉相对较近,陆地棉与其他4个棉种的亲缘关系最远。     

利用SSR标记构建贵州山区玉米杂交种的指纹库

对贵州山区目前在生产上正在使用的西山系列玉米杂交种12份进行了SSR分析。从60对引物中筛选到稳定性好、多态性丰富的8对引物作为核心引物。用这8对引物的指纹组合构建了贵州山区西山系列玉米杂交种的DNA指纹数据库。结果表明,利用SSR技术进行玉米杂交种真实性的鉴定是可行、有效的。     

陆地棉SSR标记遗传多样性及其与农艺性状的关联分析

分析陆地棉栽培种遗传多样性,通过关联分析寻找与棉花农艺性状相关联的分子标记,为分子标记辅助选择育种和提高棉花育种效率奠定基础。本文采用74个Simple sequence repeat(SSR)标记对172份陆地棉栽培种的基因组变异进行扫描,使用NTSYS-pc 2.20进行聚类,分析该群体遗传多样性;利用Structure 2.3.4软件分析群体结构,在此基础上结合田间表型数据,采用Tassel 2.1的一般线性模型(General linear model,GLM)进行关联分析,定位与农艺性状相关的QTLs。74个标记共检测到148个多态性位点,涉及246个等位变异,变异范围2~7个,平均等位变异数为3.32;引物的多态性信息含量(PIC)为0.0281~0.3733,平均值为0.2370;遗传相似系数变异在0.2816~1,平均值为0.5369,平均遗传相似系数为0.5369,表明我国陆地棉遗传基础狭窄,尽管国外及西北内陆棉区部分材料具有较丰富的遗传变异。聚类分析将该群体划分为12个亚群,不同棉区的材料交叉分布,且聚类结果基本与系谱吻合。群体结构分析却将172份供试材料划分为3个亚群;通过关联分析,发现30个位点与铃重、衣分、黄萎病抗性显著相关(P0.05),各位点对表型变异贡献率为2.24%~5.27%。     

32个甜菜品种指纹图谱构建与遗传多样性分析

为了对国外引进的甜菜品种进行鉴别以及分析不同甜菜品种之间的亲缘关系,利用SSR标记构建了32份引进甜菜品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。从101对SSR引物中筛选出了21对谱带清晰、易于识别的引物,这21对引物共检测出127个等位位点,其中多态性位点为107个,多态性比率为83.6%,每对SSR引物扩增出的等位位点数为2~11个,平均每对引物扩增出6.1个基因型,扩增的条带大小在90~500 bp之间。利用3对引物SB04,S6和S7的引物组合构建的指纹图谱就能够区分32个品种。聚类分析结果表明,在遗传距离0.17处,所有的供试品种被分为3类,从分子水平上说明甜菜品种之间的遗传基础比较狭窄。聚类分析结果与甜菜品种的来源具有很好的一致性,基本上是同一公司或者同一国别的品种被聚在了一起。     

小白菜品种的SSR指纹图谱及遗传特异性分析

为研制我国小白菜品种的DUS测试标准,搜集和筛选了形态差异大、不同生态类型的地方品种和目前生产上栽培面积大的杂交一代品种80份,在植物学性状调查的基础上,利用SSR标记对80份小白菜品种进行了遗传特异性分析,构建了SSR指纹图谱.从131对SSR引物中筛选了20对多态引物组合,对80个品种进行了分析,共检测出56个多态性条带,多态性比率73.68%,平均每对引物组合产生2.8个多态性条带.用5对引物Na12E02、Na12A08、Ni4D09、BRMS-269和BRMS-296的组合获得了每个品种的SSR特征带,可以将80个品种区分开来,从而建立80份小白菜品种的SSR指纹图谱.基于SSR标记的聚类分析表明,形态相似或来源相同的品种遗传基础相近,以遗传距离为0.36为划分标准,87.50%的品种具有遗传特异性.     

中国88个马铃薯审定品种SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析

为对马铃薯品种鉴别、优良杂交组合选配提供分子水平上的依据,利用SSR标记构建了中国2000-2007年审定的88个马铃薯品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。以138对SSR引物对16份遗传差异较大的马铃薯材料的基因组DNA进行了扩增,筛选出10对多态性高、谱带清晰的引物。利用10对SSR引物对全部供试材料进行扩增及电泳检测,共检测到135个等位位点,其中133个为多态性位点,多态性比率达98.52%。每对SSR引物扩增出的等位位点数7~22个,平均13.5个,多态性信息量变化范围为0.7604~0.9375,平均0.8501。通过对电泳检测结果的统计分析,利用S180、S25、S7、S151、S184及S192等6对引物构建了88份供试材料的SSR指纹图谱。聚类分析表明,在相似系数0.620处,所有供试材料被被聚为一类,在相似系数0.652处,81.8%的材料仍然聚在一起,从分子水平上表明供试材料遗传基础非常狭窄。聚类分析结果与供试材料系谱来源有较好一致性,同一栽培区域育成的品种在不同程度上聚在一类。     

国内外陆地棉品种资源的亲缘关系和遗传多态性研究

 应用SSR分子标记对国内外74份棉花种质资源的遗传多样性进行分析,从2278条SSR引物中筛选出82条引物,这82条引物共扩增出个435条带,其中多态性带313个,多态率达83.70%,平均每条引物扩增出3.81个条带。UPGMA聚类分析结果表明,74份材料的相似性系数(GS)变化范围在0.371～0.958。其中国内品种遗传相似系数变化范围在0.684～0.916,平均遗传相似系数大小顺序为：长江流域棉区品种>特早熟棉区品种>短季棉品种>黄河流域棉区品种>新疆品种。国外品种遗传相似系数变化范围为0.661～0.958,平均遗传相似系数大小顺序为：乌兹别克斯坦品种>法国品种>墨西哥和前苏联品种>美国和巴基斯坦品种>乌干达品种>印度品种>澳大利亚品种。聚类图0.760阈值处可以把国内外品种聚为两类,26个国内品种和1个国外品种被聚为国内品种类,包括3个亚类。绝大多数国外品种为一类,包括4个亚类。本研究结果表明,SSR具有丰富遗传多样性和稳定性,是一种较好的遗传分子标记,适宜于棉花品种遗传多样性分析。     

北疆早熟陆地棉品种的遗传多样性分析

从SSR水平分析北疆早熟陆地棉品种的遗传多样性,为该棉区种质资源的创新和新品种选育提供依据。利用38个SSR引物对北疆33个早熟陆地棉品种进行遗传多样性分析,通过NTSYS-pc2.11软件计算品种之间的相似系数,并进行聚类和系谱追溯。38个引物在33个品种中共扩增出126个条带,平均每个引物为3.32个。共检测出160个等位基因,等位基因变异的多态信息含量(PIC)在0.1690～0.8503。33个品种间的遗传相似系数在0.4120～0.9560,遗传相似系数在0.57～0.61可将33个棉花品种分为2类。其中,第Ⅰ类包含17个品种,第Ⅱ类包含16个品种。在第Ⅰ类中以贝尔斯诺血统为主,第Ⅱ类中以中棉所17和新陆早16号血统为主。SSR标记分析与系谱分析的结果对北疆棉花品种间的遗传多样性分析结论基本一致。本研究表明北疆棉花品种的遗传基础狭窄。