基于EST-SSR标记的贵州野生刺梨居群遗传多样性分析

【目的】通过分析评价贵州野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt)资源居群遗传多样性和遗传结构,为刺梨资源的保护和发掘利用提供科学依据。【方法】从刺梨EST-SSR引物中筛选扩增效果好、多态性较高的10对引物,对收集的12个野生刺梨自然居群(共255份资源)的遗传多样性及遗传结构应用POPGENE 1.31软件进行分析,并根据Nei’s标准遗传距离,利用NTSYS-pc2.10e软件对各居群进行聚类分析,同时进行Nei’s遗传距离与地理距离的Mantel相关性检验。【结果】居群内Shannon信息指数(I)为0.62—0.88,基因多样性指数(Nei’s)为0.40—0.52,且除福泉(FQ)和晴隆(QL)居群外,其余10个居群的多态位点百分率均为100%。此外,卡方检验显示12个居群在大多数位点上等位基因显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05),且居群内近交系数(F_(it))、总近交系数(F_(is))均为负值,居群间分化系数F_(st)平均值0.0403,居群间基因流N_(em)平均值为5.9484、遗传一致度GI为0.9068—0.9926、最大Nei’s遗传距离为0.0978。各自然居群间Nei’s遗传距离与地理距离存在显著相关性(r=0.2498,P=0.9512)。【结论】10对EST-SSR引物具有高度的多态性,可作为有效的遗传标记用于刺梨居群遗传多样性和遗传结构评价。贵州省野生刺梨自然居群内的遗传多样性较高,存在杂合度过剩的现象,且绝大多数的遗传变异发生在居群内;居群间具有基因交流频繁、遗传一致度高、Nei’s遗传距离小等特点。     

利用荧光SSR分析中国糜子的遗传多样性和群体遗传结构

【目的】利用荧光SSR研究中国糜子的遗传多样性与群体遗传结构,为糜子品种改良、种质创新和资源利用提供依据。【方法】用不同地理来源且表型差异较大的6份糜子材料对SSR引物进行筛选,通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳获得条带清晰、稳定性好、多态性高的糜子SSR引物,对筛选出的引物5′末端进行6-FAM、HEX、ROX和TAMRA荧光标记,利用基因分析仪检测不同等位变异的扩增片段大小,并以此来分析131份糜子材料的遗传多样性和群体结构。【结果】从202对SSR引物中共筛选出22对扩增稳定、多态性好的SSR引物,能同时适用于传统变性PAGE胶电泳和荧光SSR标记-全自动分析检测技术。22对SSR引物共检测出128个主要等位变异,平均每个位点5.82个;基因多样性指数变化范围为0.3572—0.8132,平均0.6284;多态性信息含量为0.2934—0.8150,平均0.5874;Shannon多样性指数为0.5427—1.7681,平均1.2062。不同生态区糜子种质间遗传距离的变化范围为0.0764—0.7251,平均0.3121,遗传一致度的变化范围为0.4843—0.9265,平均0.7465。其中,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传距离最小,遗传一致度最高,亲缘关系较近。UPGMA聚类分析显示,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的材料聚为一类,个体间聚类,东北春糜子区的育成品种和农家种聚类结果一致,黄土高原春夏糜子区的育成品种在多个组群中都有出现。通过绘制K与△K的关系图,K=4时,△K最大,据此将131份糜子材料划分为4个类群,类群Ⅰ代表北方春糜子区;类群Ⅱ主要来自东北春糜子区;类群Ⅲ主要是北方春糜子区,群组Ⅳ主要是黄土高原春夏糜子区。各群体中大部分品种亲缘关系单一,少数品种含有其他组群的遗传成分。基于遗传距离的聚类分析与群体遗传结构分析结果基本一致,表明糜子的遗传差异与地理来源相关。【结论】北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传多样性比较丰富,东北春糜子区的育成品种主要以农家种为遗传背景选育而来,黄土高原春夏糜子区在育种过程中引种资源广泛,与其他生态区存在基因交流。     

湖南甘薯品种遗传多样性的SSR分析

利用SSR分子标记对来自湖南31份甘薯品种进行遗传多样性分析,探讨了湖南甘薯地方品种与育成品种之间的遗传多样性.结果表明:12对SSR引物扩增出74个等位基因位点,平均每对引物获得6个等位基因位点.湖南甘薯育成品种间遗传距离为0.272 7～0.894 7,平均0.511 5;湖南甘薯地方品种间遗传距离为0.288 1...     

中国甘薯主要育成品种的遗传多样性及遗传趋势

用ISSR和AFLP分子标记手段,对中国不同时期不同甘薯种植区的26份主要育成品种进行遗传多样性和遗传趋势分析,结果表明:①17条ISSR引物共扩增出410条多态性谱带,平均每条引物扩增24.1条多态性谱带,10对AFLP引物共扩增出203条多态性谱带,平均每对引物组合扩增20.3条多态性谱带,2种标记均具有较高的分辨力,可以用于甘薯品种的遗传多样性分析.②甘薯主要育成品种的遗传相似系数为 0.487 7～0.774 3,平均0.564 0,表明中国甘薯主要育成品种的遗传多样性程度低,遗传相似程度高,遗传基础狭窄.通过UPGMA聚类分析,26份品种在遗传相似系数为0.55处可分为2类.③南方薯区主要育成品种的遗传多样性和遗传差异高于长江中下游薯区和北方薯区,北方薯区和长江中下游薯区主要育成品种之间的遗传差异较小,但与南方薯区主要育成品种之间的遗传差异较大.④1990年前甘薯主要育成品种的遗传相似程度高,1990年后育成品种的遗传相似程度依然很高,遗传多样性程度没有明显改变.因此,在未来甘薯遗传改良中,可以通过加强不同薯区育种亲本的交换,逐步改变目前中国育成品种遗传基础狭窄的局面.     

云南水稻种质资源的遗传多样性及群体结构分析

利用SSR分子标记对覆盖云南16个州(市)的908份水稻种质资源进行遗传多样性及群体结构分析。结果表明,22对SSR标记共检测到193个等位基因,每对标记的等位基因数为4～18,平均8.78;主要等位基因的频率为0.204 8～0.794 1,平均0.380 3;基因多样性指数为0.347 7～0.887 6,平均0.730 7;多态信息含量为0.320 2～0.877 7,平均0.698 6。以地理来源进行分类并分析其遗传多样性,结果表明,云南水稻种质资源在不同州(市)间的遗传差异较大,其中普洱市水稻种质资源的多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性及Shannon’s指数最高,而迪庆州和楚雄州相对较低,说明普洱市水稻种质资源的遗传多样性最丰富,而迪庆州和楚雄州相对较低;遗传距离和遗传一致度分析表明,普洱市与西双版纳州水稻种质资源的遗传距离最小、遗传一致度较高,亲缘关系最近,而昆明市与楚雄州水稻种质资源的遗传距离最大、遗传一致度较低,亲缘关系最远。遗传分化分析显示,908份水稻种质资源的遗传变异主要来源于种质内个体间,且种质间的基因流为2.838 8,该值大于1,说明云南水稻种质资源间存在频繁的基因交流现象;NJ聚类分析、PCA主成分分析及Sturcture群体遗传结构分析均将供试材料分为2大类群,其中NJ聚类分析和PCA分析又在2大类群的基础上分为4个亚群,908份云南水稻种质资源并没有按照地理来源进行聚类,交错分布于各个类群中。表明云南水稻种质资源具有极其丰富的遗传多样性,且不同州(市)水稻种质资源的遗传差异较大,将为今后水稻新品种选育提供宝贵的资源材料。     

中国大蒜种质资源遗传多样性和群体遗传结构分析

【目的】从分子水平了解中国大蒜种质资源的群体遗传结构和遗传背景。【方法】利用AFLP、SSR和InDel这3种分子标记对国家无性繁殖蔬菜资源圃保存的212份大蒜资源进行检测,通过Mega软件进行最大相似性聚类分析,Structure 2.1软件进行群体遗传结构分析,SSPS软件进行分子标记与大蒜辣素含量和21个数量性状进行一元线性模型检测,考察两者之间的关联性及群体遗传结构的影响。【结果】3种分子标记在212份种质中扩增出502个位点,多态性位点为492个。群体遗传结构与聚类分析均将所有资源划分为5个群体,划分的类别基本一致。然而,群体遗传结构分析划分的5个群体,群内遗传信息多样性指数较小。对212份种质的22个数量性状与分子标记的线型模型分析表明,包括大蒜辣素含量在内的多个数量性状受群体遗传结构的影响较小。【结论】中国大蒜种质资源遗传背景丰富,群体遗传结构对数量性状的分布影响较小,适合进一步进行性状与分子标记之间关联分析研究。     

浙南地区小麦育种亲本材料遗传多样性的SSR分析

为了明确浙南地区小麦育种亲本资源的遗传多样性,利用分布于小麦21条染色体上的88对SSR引物对48份小麦品种资源基因组DNA进行扩增,结果显示:其中有27对引物在48份材料之间具有稳定的多态性,共检测出159个等位位点,每对引物等位位点数为2～9个,平均为5.89个.位点多态信息含量(PIC)变幅为0.117 ～0.850,平均为0.652.48份小麦品种(系)间遗传相似系数(GS)变幅为0.68～1.00,品种资源间的遗传多样性较低.采用非加权类平均法进行聚类分析,在相似系数0.75处,可将48份小麦品种(系)分为6大类群,在一定程度上反映了品种资源之间的亲缘关系.     

贵州甘薯主要农艺性状的遗传效应研究

为提供甘薯育种优良材料,对贵州10个甘薯品种进行了农艺性状的遗传相关和通径分析.结果表明,单株结薯数、单株分枝数、单株绿叶数与产量的相关性极显著;单株结薯数、中薯数、单株绿叶数3个性状对产量形成的直接作用最大,对产量的决定系数总和达0.910 2,可以作为甘薯育种的主要选择性状.     

辽宁稻区主要粳稻骨干亲本的遗传多样性分析

以辽宁地区水稻育种的主要亲本为试验材料,利用SSR分子标记技术对其遗传多样性和亲缘关系进行分析.并应用52个SSR标记对55个粳稻材料进行了遗传多样性分析.结果表明:在55个标记中,有18对引物具有多态性,共检测到等位基因83个平均每个标记3.75个.品种间相似系数在0.71～0.97之间,相似性较高,以0.82为标准,可分为8个大群,但主要生产应用品种多集中在第一大群中,显示出较近的亲缘关系,遗传基础相对单一.     

不同蚕豆品种农艺及品质性状的遗传多样性分析

取国内主栽秋蚕豆和国外主产区蚕豆品种各6份进行农艺、品质性状的遗传多样性研究。结果表明,在考察的9个主要农艺及品质性状中,总粒数的变异系数最大,为79.66%,生育期的变异系数最小,为3.58%;在相关性方面,蛋白质含量与百粒重,总粒数与总荚数、分枝数,总荚数与分枝数达到极显著正相关,而支链淀粉与蛋白质含量达到极显著负相关;采用Ward法进行聚类分析,结果表明当平均欧式距离D2为5时可将12份品种分为三大类群:第Ⅰ类群5个品种,第Ⅱ类群2个品种,第Ⅲ类5个品种。地理距离近的品种并没有聚在一起,说明品种的亲缘关系与地理来源关系不大,也说明12份来自国内外蚕豆品种具有明显遗传多样性。     

利用SSR标记研究96个玉米自交系的遗传多样性及其群体遗传结构

分析玉米自交系的遗传多样性,研究其种质群体的遗传结构,为配制优势杂交种提供理论依据。利用108对SSR标记引物,对96份玉米自交系进行遗传多样性分析。针对目标群体,使用STRUCTURE软件,进行群体遗传结构评估。设定亚群数目(K)为1～9,并假定标记位点都是独立的,利用△K(k)确定最适合的K值,进而生成Q-matrix。SSR分析表明,108对SSR引物共检测到472个等位片段。每对引物可以稳定检测到2～9个等位片段,平均每对引物检测到4.37个等位片段。群体结构评估表明,最合适的K=2,即目标群体中存在2个亚群。     

Analysis of Genetic Diversity and Population Structure of Maize Landraces from the South Maize Region of China

Understanding genetic diversity and population structure of landraces is important in utilization of these germplasm in breeding programs. In the present study, a total of 143 core maize landraces from the South Maize Region （SR） of China, which can represent the general profile of the genetic diversity in the landraces germplasm of SR, were genotyped by 54 DNA microsatellite markers. Totally, 517 alleles （ranging from 4 to 22） were detected among these landraces, with an average of 9.57 alleles per locus. The total gene diversity of these core landraces was 0.61, suggesting a rather higher level of genetic diversity. Analysis of population structure based on Bayesian method obtained the samilar result as the phylogeny neighbor-joining （N J） method. The results indicated that the whole set of 143 core landraces could be clustered into two distinct groups. All landraces from Guangdong, Hainan, and 15 landraces from Jiangxi were clustered into group 1, while those from the other regions of SR formed the group 2. The results from the analysis of genetic diversity showed that both of groups possessed a similar gene diversity, but group 1 possessed relatively lower mean alleles per locus （6.63） and distinct alleles （91） than group 2 （7.94 and 110, respectively）. The relatively high richness of total alleles and distinct alleles preserved in the core landraces from SR suggested that all these germplasm could be useful resources in germplasm enhancement and maize breeding in China.     

谷子农艺性状的遗传多样性分析

对41份谷子种质资源的7个农艺性状进行了遗传多样性分析,结果表明：谷子种质资源遗传变异丰富,株高的多样性指数最高,为2．08,穗长的多样性指数最低,为1．82。基于农艺性状的聚类分析把41份材料分为4大组群,其中第一组群和第二组群分别只有一份材料,其穗粒重都很低;第三组群包括28分材料,7个农艺性状在四个组群中均是最高的;第四组群包括11分材料,7个性状值都高于第一组群和第二组群,但低于第三组群。     

大麦SSR标记遗传多样性及其与农艺性状关联分析

【目的】分析大麦亲本材料的遗传多样性,寻找与部分农艺性状相关联的分子标记,为大麦杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。【方法】利用86个SSR标记对113份大麦亲本材料进行多态性扫描,并进行遗传多样性分析。挑选57个标记进行群体遗传结构分析,在此基础上采用Tassel 2.1 GLM（general linear model）和MLM（mixed linear model）方法进行标记与农艺性状的关联分析。【结果】86个标记共检测出200个等位变异,变异范围为1—5个;基因频率的变异范围为0.0088—1.0000,Shannon指数变异范围为0.0000—1.2236;遗传相似系数（GS）变异范围在0.5504—0.9897,平均值为0.7477。通过群体遗传结构分析将供试材料分为4个亚群。以GLM分析,发现9个与株高、穗长、芒长、穗粒数和小穗着生密度相关联的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0507—0.2766;以MLM分析,发现6个与株高、芒长和小穗着生密度相关的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0238—0.1999。【结论】利用SSR标记分析了113份大麦亲本材料的遗传多样性及群体遗传结构,并通过2种关联分析模型,分别寻找到了9个与株高、穗长、芒长、穗粒数相关联,6个与株高、芒长和小穗着生密度相关联的标记,这些标记位于1H、2H、3H、4H和7H染色体。     

糜子农艺性状的遗传多样性分析

对27份糜子种质资源的7个农艺性状的遗传多样性进行了分析。结果表明:糜子种质资源遗传变异丰富,穗重的多样性指数最高,为2.02,千粒重的多样性指数最低,为1.66。基于农艺性状的聚类分析把27份种质分为4大组群,其中,第二组群的012-77和043-8的穗重和穗粒重最高,属于丰产型种质,应作为糜子杂交育种的亲本加以重点利用。     

喀斯特山区野生燕麦农艺性状的遗传多样性分析

为了解喀斯特山区野生燕麦的遗传基础,对采自不同喀斯特山区的12份(59个单株)野生燕麦进行了农艺性状遗传多样性分析.结果表明:喀斯特山区野生燕麦种质资源具有丰富的遗传多样性,多数材料表现为植株较高、穗长较长、有效穗数和穗粒数多,而千粒重相对偏低.基于材料间形态性状的遗传差异,12份(59个单株)种质资源可划分为五大类群.类群特性分析表明:类群工、类群Ⅲ和类群V可作为分蘖强的穗数型亲本材料,类群Ⅱ可作为分蘖强的粒重型亲本材料,类群Ⅳ为小穗数较多的类型.     

世界栽培豌豆(Pisum sativum L.)资源群体结构与遗传多样性分析

【目的】评价国家种质库长期保存的国内外栽培豌豆(Pisum sativum L.)资源的遗传多样性水平,揭示其遗传多样性、等位基因和群体结构差异,据此评估其重要程度及价值,为中国豌豆资源研究策略和方向的正确选择、国内外资源的充分发掘利用和深入研究提供理论依据。【方法】利用21对豌豆多态性SSR引物,对来自国外五大洲66个国家和中国28个省(区、市)的1984份栽培豌豆进行SSR标记遗传多样性和群体结构分析;采用Structure2.2软件完成资源群体结构剖析、推断参试材料的合理组群数、确定每份参试材料的适当群体划入及其相关参数计算;利用NTSYSpc2.2d软件估算其遗传距离,进行主成分分析(PCA)并绘制三维空间聚类图;采用PopgeneV1.32估算种质群的等位位点分布等参数,利用FstatV2.9.3.2进行种质群间遗传多样性差异显著性测验。【结果】通过对国、内外栽培豌豆资源群间SSR等位基因数(NA)、有效等位基因数(NE)、有效等位基因所占比重(NE/NA)、等位基因丰度(AR)、基因多样性指数(GD)、Shannon's信息指数(I)的比较,发现除等位基因数(NA)外,国内资源的其它5个遗传多样性指标全面高于国外资源。在21个SSR基因位点中,国内、外资源群在7个位点间存在等位基因种类的差异。群体结构分析将1984份世界栽培豌豆资源划分成三大组群。组群A包含96.49%的国外栽培豌豆参试资源,可代表典型的国外栽培豌豆资源类型;组群B的资源88.18%来源于陕西和内蒙古,可代表中国典型的春播区栽培豌豆资源类型;组群C的资源52.05%源于中国秋播区,47.44%源于中国春播区,可代表中国秋播区和除陕西、内蒙古外的春播区栽培豌豆资源类型。组群间遗传多样性差异达到显著水平。PCA作图分析也明确显示世界栽培豌豆资源群体中存在3个边界明显的资源富集区(基因库I、II、III),且与三大组群的群体结构分析结果精确对应。【结论】国内资源的遗传多样性程度整体上超过国外资源,国外资源群体内个体间的差异程度平均高于国内资源。群体结构分析侦测到世界栽培豌豆资源中存在A、B、C共三大资源类群,类群间的遗传多样性差异达到了显著水平,且与PCA做图分析显示的3个边界明显的基因库间存在着精确对等关系:"类群A"几乎等同于"基因库I","类群B"几乎等同于"基因库II",而"类群C"几乎等同于"基因库III";基因库I由国外资源富集而成,基因库II由中国陕西和内蒙古资源富集而成,基因库III由中国秋播区资源和陕西、内蒙古以外的春播区资源富集而成,由此得出世界栽培豌豆由3个基因库构成的结论。国外栽培豌豆种质资源构成了"基因库I",国内栽培豌豆种质资源构成了"基因库II"和"基因库III",表明国内、外资源均很重要,但国内资源甚于国外。