基于SSR分子标记的油棕遗传多样性分析

[目的]应用SSR分子标记对8个油棕品种进行遗传结构及多样性分析,以期通过分析具有高杂合度油棕品种的遗传结构来辅助育种.[方法]利用SSR分子标记及PCR银染显色技术筛选多态性引物,分析8个油棕品种的等位基因频率(P)、观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He),计算每个转座子的平均等位基因(Na)、每个多态转座子的平均等位基因数(Na/pl)及有效等位基因数(Ne),计算固定指数(Fis)和F-统计量值(Fit和Fst),并基于遗传距离对8个油棕品种进行聚类分析.[结果]开发出27对多态性SSR引物,从中选取15对结果较好的多态性引物对油棕大样本进行检测,挖掘出57个等位基因(Na),平均每个转座子的Na为3.8个,表明8个油棕品种的遗传变异较明显.平均有效等位基因数(Na)和期望杂合度(He)分别为0.6248和0.5902.此外,发现一个高水平的种群分化,F-统计量值(Fst)变化范围为0.1029~0.6010,平均为0.3664.利用多态性SSR分析8个油棕品种的遗传距离,结果发现品种1和品种3的遗传距离最远(1.674),品种3和品种5的遗传距离最近(0.065).[结论]8个油棕品种的多态性相对丰富,物种间杂交程度较小,物种亲缘关系较远,遗传多样性良好.     

新疆早熟陆地棉SSR标记遗传多样性分析及指纹图谱构建

采用SSR分子标记对41份北疆地区早熟陆地棉品种进行遗传多样性分析,并构建其DNA指纹图谱。最终100对引物筛选出8对多态性较好引物,共检测50条带,其中多态性33条,多态性比率66%,每对引物平均扩增到6.25条条带。多态信息含量(PIC)为0.568 0~0.784 6,平均值为0.646 2。聚类分析表明,供试材料在遗传距离为0.42时可划分为3类,第3大类又可以划分为2大亚类,多数品种属于第3大类。利用其中7个特异性标记引物获得的数据构建供试材料的分子指纹图谱。新陆早系列在选育过程中亲本的来源较为广泛,遗传背景较复杂,获得的SSR分子指纹图谱能够用于新疆早熟陆地棉品种及相关材料的鉴定。     

早熟陆地棉亲本遗传距离与杂种优势的相关性分析

[目的]为早熟陆地棉杂交亲本选配及杂种优势预测提供参考信息.[方法]将12个早熟陆地棉品种初步划分成两组亲本,田间调查17个主要性状,并进行SSR分子标记检测,对基于表现型和基因型差异的遗传距离与F1代主要性状杂种优势的相关性进行分析.[结果]基于5个主成分因子得分两组亲本间的平均遗传距离为5.535,最大为9.097,最小为3.097;基于SSR扩增结果两组亲本间的平均遗传距离为4.186,最大为5.099,最小为2.646.36个组合F1代生育期、铃数、单铃重、衣分、绒长、籽棉产量和皮棉产量的平均中亲优势分别为0.367、-1.256、14.176、6.691、1.000、11.206和15.235,平均超亲优势分别为-0.966、-1.464、6.457、0.110、-2.500、7.561和10.816.基于性状主成分因子得分的遗传距离只与F1代衣分的中亲优势呈极显著正相关;基于SSR扩增结果的遗传距离与生育期的中亲优势、衣分和绒长的超亲优势呈显著负相关.[结论]早熟陆地棉的铃重和产量具有较强的杂种优势;衣分具有较强的中亲优势.亲本的遗传距离只与F1代个别性状的杂种优势具有显著相关,且与产量不是简单的线性关系.部分性状的杂种优势随遗传距离的增大而增大,但部分性状则减小.     

不同类型芥菜变种遗传差异的SSR分子标记检测

为了解不同类型芥菜变种间的遗传多样性,利用66对 SSR引物对16份芥菜变种进行检测。结果表明,共扩出602个条带,多态性条带占92.5％,多态信息量（PIC）变幅为0.56～0.97,平均值为0.91。遗传相似系数为0.41～0.75,平均值为0.60,当相似系数为0.61时,可将供试材料分成4类。薹芥和抱子芥均单独为一类,第3类包括笋子芥、小叶芥和叶瘤芥,第4类包括白花芥、宽柄芥、长柄芥、大叶芥、凤尾芥、分蘖芥、卷心芥、茎瘤芥、花叶芥、结球芥和大头芥。表明16个芥菜变种间存在一定的遗传多样性。通过主成分分析也将供试材料分成4大类群,2种聚类分析结果基本一致,都说明来自相同省份的绝大部分材料聚在一起,呈现出一定的地域性分布规律,但聚类结果与芥菜形态没有必然联系。     

陆地棉品种主要经济性状遗传差异研究

对96个陆地棉材料13个主要经济性状的遗传差异进行了多元分析。结果表明：96个材料可分为遗传特点不同的5个类型；材料（类群）同贵传距离大小与春具有显著差异性状数的多少及其差异大小有关。对品种（系）进行聚类分析及在此基础上进一步选择优异的材料评价比较其性状的优劣是种质遗传差异研究的两个重要方面，主要分分析与多元方差分析相结合是遗传差异研究的有效方法。     

陆地棉抗黄萎病性状与SSR标记的关联分析

【目的】对186份陆地棉种质资源的抗黄萎病性状进行关联分析,为抗黄萎病棉花育种材料的利用、分子标记辅助选择提供参考。【方法】采用分布于26条染色体上的140个SSR(Simple sequence repeat)标记,采用GLM(General line model)(P<0.001)模型和 MLM(Mixed linear model)(P<0.01)模型,检测186份陆地棉种质资源的基因型。【结果】(1)2个亚群一个含有96份种质资源,另一个含有90份种质资源;(2)平均每对引物的等位变异为2.54,平均值为0.76,引物多态性信息含量变化范围:0.50~0.99;(3)与棉花抗黄萎病性状相关的SSR位点22个中,能同时在两个以上环境出现的位点有2个,为NAU998和CGR5258,表型变异解释率分别为5.53%和12.07%。【结论】该群体结构,可以分为2个亚群,使用140对 SSR引物做分子标记,共检测出355个等位变异,存在于两个模型下且与棉花抗黄萎病性状相关的SSR位点有22个。     

我国早熟陆地棉品种遗传多样性分析

[目的]研究早熟陆地棉种质遗传多样性,为北疆早熟陆地棉育种提供理论依据.[方法]基于43个早熟陆地棉品种表型和基因型数据,利用PowerMarker V3.25软件,进行遗传多样性分析.[结果]长江流域环境下,新疆棉区与我国其他棉区育成的品种,在早熟性相关表型性状上差异不显著;西北内陆环境下,二者之间则差异显著.另外,174对具有稳定多态性的SSR引物用于分析43个品种的遗传多样性,共检测到486个等位变异位点,每对引物的等位变异为2～7个.等位基因变异的多态信息含量(PIC)在0.044～0.750 0.分子检测表明:新疆棉区育成的品种遗传基础较狭窄.利用PowerMarker V3.25软件计算的遗传距离进行聚类,43个参试品种以遗传背景、育成单位、地理来源等聚为8类.[结论]与其他棉区品种相比,新疆早熟棉区育成的品种,其早熟性相关性状遗传基础狭窄,表型性状的遗传多样性受环境影响较大.聚类图反映了不同系统品种之间的交叉以及早期和近代早熟陆地棉不同系统之间的融合现象.     

陆地棉多标记基因系SSR分析

对陆地棉品种T582和T586两个多标记基因系及其杂交后代F1进行了SSR分析。结果表明,从50对SSR引物中筛选出6对引物具有多态性,占总引物数的12%。SSR序列位点多数呈共显性标记,少数为显性标记。SSR序列的扩增与两端设计引物有很大关系。     

基于SSR分子标记的78份核桃种质资源遗传多样性分析

以78份核桃农家品种及栽培种为材料,利用SSR分子标记技术,从25对SSR引物中筛选出8对引物对78份核桃资源的遗传多样性进行分析,为核桃种质资源保存和利用、培育核桃优良新品种提供参考依据。结果显示:共检测到55个多态性位点,平均每个位点检测到的等位基因数为6.875个,等位基因的变化范围为1～16个,每个SSR位点的多肽信息含量(PIC)在0.075～0.228,平均为0.151。基于遗传相似系数,利用UPGMA方法进行聚类分析,结果显示供试材料之间遗传相似系数介于0.605～1.000,当遗传系数为0.704时,可将78份资源分为5部分,分析发现栽培种与农家品种以及不同地理来源的核桃品种界限不明显,存在相互渗透的现象。78份材料间遗传距离较小,平均为0.23,遗传相似度高。用Structure 2.2分析群体结构发现最佳亚群体数为2,分别包含25和53份核桃资源。     

基于SSR分子标记的78份核桃种质资源遗传多样性分析

以78份核桃农家品种及栽培种为材料,利用SSR分子标记技术,从25对SSR引物中筛选出8对引物对78份核桃资源的遗传多样性进行分析,为核桃种质资源保存和利用、培育核桃优良新品种提供参考依据。结果显示:共检测到55个多态性位点,平均每个位点检测到的等位基因数为6.875个,等位基因的变化范围为1～16个,每个SSR位点的多肽信息含量(PIC)在0.075～0.228,平均为0.151。基于遗传相似系数,利用UPGMA方法进行聚类分析,结果显示供试材料之间遗传相似系数介于0.605～1.000,当遗传系数为0.704时,可将78份资源分为5部分,分析发现栽培种与农家品种以及不同地理来源的核桃品种界限不明显,存在相互渗透的现象。78份材料间遗传距离较小,平均为0.23,遗传相似度高。用Structure 2.2分析群体结构发现最佳亚群体数为2,分别包含25和53份核桃资源。     

3个早熟陆地棉株型性状的初步研究

以西北内陆棉区3个主栽早熟陆地棉品种新陆早33号（Ⅰ型）、新陆早36号（Ⅱ型）、新陆早42号（Ⅰ Ⅱ型）为材料，在20万株/km的密度下，初步研究早熟陆地棉的株型性状，并讨论其相应性状的综合效果。结果表明：3个品种株型差异较大、表现出明显的遗传多样性；Ⅰ Ⅱ型果枝品种表现出较好的丰产潜力。23个表型性状有6个变异系数大于10%，5个属株型即主茎叶片数、株高、果枝数、叶枝数、叶枝长，1个属产量即叶枝铃数。方差分析F值大于0.05显著水平的12个性状包括熟性、株型、产量、品质类，占52.2%；8个大于0.01显著水平的性状中3个属株型即主茎叶片数、株高、果枝数，2个属产量即单铃质量、百粒质量，3个属品质即长度整齐度、比强度、马克隆值。3个品种变异系数与F值变化一致的性状主要在株型上，而在F值上产量、品质也有较显著的差异。     

不同早熟陆地棉主要农艺性状的差异

以早熟陆地棉新陆早33号、新陆早36号、新陆早42号为材料,研究早熟陆地棉熟性、株型、结铃性及产量4类16个主要农艺性状差异。结果表明:新陆早33号、新陆早36号、新陆早42号的生育期分别为126.3、123.0、123.3d;株型分属筒型、塔型、塔型,果枝类型Ⅰ式、Ⅱ式、Ⅰ-Ⅱ式,叶枝长与株高比为0.073、0.139、0.077;第2果节以上铃数、叶枝铃数分别占株铃数9.7%、11.0%、9.8%和2.2%、4.4%、1.0%,显示了早熟陆地棉早熟和株型紧凑的共同特性。株高、叶枝数和叶枝长差异较大,变异系数分别为25.0、22.5、31.6,叶枝铃数差异巨大,变异系数为69.3,而其他性状差异不大。结果说明,目前早熟棉区品种农艺性状的遗传多样性;早熟性对早熟陆地棉其他农艺性状差异产生了良好的协调效应,达到高产的结果。     

288份陆地棉种质资源主要性状遗传多样性分析

【目的】 研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】 以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】 变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】 288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。     

棉花早熟性QTL定位研究进展

运用各种分子标记技术和数量性状基因的定位方法,将控制棉花早熟性状的基因定位到相应的遗传连锁图谱或染色体上,为目前及今后短季棉育种提供了理论依据。综述了近年来棉花早熟性QTLs定位研究的最新进展,并对研究中存在的主要问题进行了分析和展望。     

北疆早熟陆地棉芽黄突变体杂种F_1优势分析及优良组合的筛选

[目的]培育适合新疆北疆棉区种植的早熟杂交棉品种,探讨杂种F1代的杂种优势,为北疆棉区提供高产优质早熟杂交棉品种。[方法]2011年以芽黄突变体为母本,配置14个杂交组合,并筛选出强优势组合。[结果]竞争优势分析结果表明:有11个参试组合子棉产量超过CK;有13个组合皮棉产量超过CK;其中组合KH1148和KH1150的早熟性好、丰产性突出且纤维品质综合性状优良。[结论]组合KH1148和KH1150可作为早熟杂交棉组合适于北疆棉区种植。株高、衣分、比强度存在正向杂种优势;以115-23和71-7为母本的组合,在农艺性状、产量等综合性状上有强的优势。     

陆地棉棕色纤维色泽的遗传分析

以抗虫陆地棉119-1和GK-2分别与棕色棉2号杂交组合的P1、P2、F1、B1、B2和F2 6个家系为材料,借助色差计分析仪,对棕色纤维的遗传进行了研究,结果表明：在这2个组合中,棕色纤维色泽性状受1对不完全显性基因控制,色泽值的大小与纤维品质性状密切相关,色差值越大,纤维品质越差。     

新疆早熟棉花主要农艺性状相关性及多项式趋势分析

以新疆早熟陆地棉预备试验品系为材料,对其主要农艺性状进行了相关性和多项式趋势分析,结果表明:生育期、单铃质量及籽指与霜前皮棉产量成负相关,影响力顺序为生育期>籽指>单铃质量;果枝始节位、株高、单株铃数及衣分与霜前皮棉产量成正相关,影响力大小为衣分>株高>单株铃数>果枝始节位。并提出新疆早熟棉区棉花育种的主要农艺性状目标为:生育期127～132 d、果枝始节位4.4～5.3、株高(7月15日打顶后自然株高)62～74 cm、单株铃数6.5～9个、单铃质量5.2～5.9 g、籽指10.1～11.3、衣分42%左右。     

早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析

【目的】筛选新疆自育的优良亲本及强优势杂交组合,为棉花新品种选育奠定基础。【方法】选用不同来源的早熟陆地棉亲本17个,按照6×11的NCⅡ设计组配不完全双列杂交,得到66个杂交组合,通过随机区组3次重复试验,分析F₁产量和纤维品质的杂种优势和配合力。【结果】17个亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)存在显著或极显著差异。产量和品质性状广义遗传力和狭义遗传力大多比较低,株高广义遗传力可达74.28%,狭义遗传力达51.5%,其次为衣分和马克隆值。供试组合中以籽棉产量竞争优势、中亲优势和超亲优势最高,平均值分别为5.49%、11.77%和8.97%;与产量密切相关的果枝数、衣分、衣指等性状在中亲优势和超亲优势中都呈明显的正向优势;在竞争优势中,以果枝数、籽棉产量、衣分、百粒重、衣指和马克隆值为正向优势。产量性状GCA高的亲本是B3(23-90),B4(42-34),A4(H1-4),A6(惠远1403),A9(新农早112);品质性状GCA高的亲本是B1(125-1),B3(23-90),A5(H7-143),A8(天云1133)。【结论】通过F₁代对株高、衣分和马克隆值等性状的亲本进行选择效果较好;籽棉产量的杂种优势最高;A1×B5(10-101×72-47),A3×B1(48-33×125-1),A4×B1(H1-4×125-1),A8×B1(天云1133×125-1)等组合具有较大利用潜力。