12个水稻光温敏核不育系的ISSR标记鉴定及遗传分析

应用ISSR技术对12个水稻光温敏核不育系进行DNA指纹分析,筛选到13个生态性丰富的引物,共获得169个多态性DNA片段,选择其中的3个引物扩增出的8个多态性DNA片段可作为鉴定标记,能够正确区分供试的12个水稻光温敏核不育系。根据多态性片段的有无,将鉴定标记转换为数字1和0,建立了12个水稻光温敏核不育系相应的ISSR标记鉴定识别码。由Nei‘s,遗传距离创建的聚类分析表明,12个材料被聚为两大类群,4个梗型不育系聚为一类,其余8个籼型不育系聚为另一类,在籼稻群内,3个来源于安农S-1的不育系单独聚为一类,与来源于农垦58S的材料有明显的遗传差异。研究结果表明,ISSR标记具有简便、快速、多态性丰富等优点,可用于构建DNA指纹图谱,进行品种鉴定和遗传分析。     

杂交野大麦新品系SSR与ISSR分子标记分析

为了探讨ISSR和SSR标记在杂交野大麦新品系鉴定中的可行性,用12个ISSR引物和6对SSR引物对两个新品系进行指纹图谱的鉴定。结果表明,ISSR标记引物和SSR标记引物的平均多态性位点百分率分别为77.93%和69.22%,均表现出较高的多态性;两种标记的遗传相似系数和聚类分析表明,杂交新品系Y₃₃和P₁₃偏向轮回亲本野大麦遗传;两种标记不同引物的不同扩增片段相互组合都可将供试材料区别开。ISSR和SSR标记的指纹图谱都能客观真实地检测出亲本与杂交后代间的遗传差异,可用于野大麦远缘杂种鉴定,并为新品种审定提供依据。     

利用SRAP、ISSR、SSR标记绘制黄麻基因源分子指纹图谱

以国内外引进保存的231份黄麻种质资源为材料,分别采用SRAP、ISSR、SSR分子标记和编程DNA指纹图谱分析软件,绘制黄麻遗传资源基因组DNA指纹图谱。结果表明,通过筛选出的35对SRAP引物对231份黄麻品种进行标记分析,获得96份黄麻品种DNA指纹图谱;11个ISSR多态性引物对96份材料进行DNA标记分析,获得45份黄麻品种DNA指纹图谱;49对SSR多态性引物对48份黄麻品种进行DNA标记分析,获得13份黄麻品种DNA指纹图谱,累计完成了154份黄麻品种基因组DNA分子指纹图谱绘制。每一个被识别的品种都具有其独特的分子"身份证"。其他77份地方品种因与部分品种遗传相似性过高,未能被识别,表明黄麻地方品种存在较为严重的同种异名现象。     

陆地棉转激素基因材料的SSR标记分析

利用SSR标记对陆地棉遗传标准系TM-1及其转激素基因后代材料进行。DNA指纹分析。从25对引物中筛选出6对扩增条带差异明显、信号强、背景清晰的引物,选用这6对多态性SSR引物扩增出18个差异片段,其中13个片段呈多态性,占总扩增片段的72．2％。依据扩增结果对42份转激素基因后代材料进行了遗传相似系数分析,构建了分子聚类图,并对其中部分转激素基因材料绘制了SSR指纹图谱。结果表明13个转激素基因材料与TM-1的遗传相似系数都在0．5以下,对这些材料的遗传关系做了初步探讨。     

小麦F型雄性不育系和恢复系SSR指纹图谱构建及遗传差异分析

基于荧光毛细管电泳检测系统和SSR指纹数据库管理系统,采用21对SSR核心引物对小麦F型不育系和恢复系进行SSR指纹图谱构建和遗传差异分析,以保护其品种权,同时为杂交组合的选配提供参考。结果显示21对核心SSR引物在F型不育系和442个恢复系中共检测到214个等位变异,不同位点等位变异数的变幅为6~16,平均等位变异数为10.76个;平均多态性信息含量(PIC)与基因多样性分别为0.70和0.73,21对核心SSR引物的分辨率达100%;获得了每份材料独特的DNA指纹图谱报告,为品种权保护提供了技术支撑;恢复系间的遗传距离为0.014~0.952,平均遗传距离为0.723,遗传距离大于0.500的占95%,说明恢复系间遗传多样性比较丰富;不育系与恢复系材料间的遗传距离为0.300~0.952,平均遗传距离为0.681,遗传距离大于0.500的占93%,说明不育系材料与恢复系材料间遗传差异较大,可以从中选择遗传距离大的配制组合。     

燕麦SSR标记开发及其在品种指纹图谱构建中的应用

使用磁珠富集法开发燕麦(Avena sativa L.) SSR分子标记,从中筛选出合适的引物构建燕麦10个国审品种的DNA指纹图谱。结果表明,通过磁珠富集法获得了150对SSR引物,从中筛选出6对多态性好且扩增稳定清晰的引物,共检测到50个多态性片段;使用其中2对引物构建了燕麦10个国审品种的DNA指纹图谱。筛选出的6个SSR引物具有很好的多态性,可应用于更多燕麦品种的DNA指纹图谱构建和遗传多样性分析。每个国审燕麦品种均具有唯一DNA指纹编码,可用于燕麦品种真伪鉴定,为品种权保护提供科学依据。     

应用SSR和ISSR标记分析栽培香稻品种的遗传多样性

本研究利用24对SSR引物和36个ISSR引物,分析33份来源于亚洲10个国家的香稻品种的遗传多样性。分别获得93条和181条多态性片段,每个SSR座位可检测3～8个等位基因,平均为4．23个;每个ISSR引物可检测3～8个多态性位点,平均为5．03个。根据SSR和ISSR标记计算的品种间遗传相似系数分别在0．294～0．884之间和0．595～0．867之间。聚类分析表明,利用两种标记所得的聚类结果基本上一致,与品种所处的3种气候类型变化基本相符。进一步证实SSR和ISSR标记是研究水稻种质资源分类有效的工具。     

四份花培来源的水稻不育系种质的SSR分析

利用微卫星标记和靶区域扩增多态性(target region amplification polymorphism,Trap)系列引物标记对本研究所选育4份不育系(S446A、S409A、S13A和S560A)材料进行指纹图谱构建,从294对SSR引物和8对Trap引物中筛选出22对呈多态性的引物,其中引物RM222、RM171、RM251和引物Trap 2、Trap 3能将花培不育系与其他8种不育系区分开,这就在DNA水平上找到它们的区别,利用这些引物对12份材料进行聚类分析表明,不育系的遗传基础均较狭窄.但我们也从DNA水平找到差异,说明分子标记鉴定结果的准确性,可用于新材料的成果认定和专利获得.     

ISSR分子标记技术在桃品种鉴定中的应用

为了有效地鉴别桃苗木优良品种或类型,为桃种质资源研究和新品种保护提供理论基础,利用ISSR标记对28份桃种质进行了品种鉴定及亲缘关系检测。结果发现：23条ISSR引物共扩增出188条DNA片段,其中96条具有多态性,多态性频率为51.06%;材料间遗传相似系数GS变幅为0.84～0.97,平均为0.92。获得28份供试材料的指纹图谱,鉴定出9条特异出现DNA片段和11条特异缺失DNA片段。通过UPGMA聚类分析发现,供试材料中地理来源及部分农艺性状相近的品种或类型聚为小类,但大的聚类群没有明确的划分标识,可能与桃种质在地区间互换及所选择的ISSR标记有关。     

ISSR分子标记及其在植物研究中的应用

ISSR(inter simple sequence repeat)分子标记是一种以微卫星序列为引物,进行多位点PCR扩增的技术.ISSR技术简易、快捷,同时兼备AFLP(扩增酶切片段多态性)、SSR(简单序列重复)和RAPD(DNA随机扩增多态性)等分子标记方法的优点.引物设计无需预知基因组序列,只要是目标区域的长度在可扩增范围内,就能扩增出微卫星重复序列间的DNA片段.ISSR标记以其高多态性,已被广泛应用于种质收集、品种鉴定、遗传多样性、系截系、遗传作图、基因定位、标记辅助选择、预测基因组SSR基序的丰度以及SSR引物开发等研究.本文对ISSR技术及其在植物研究中的应用进行全面的概述.     

杂交稻部分不育系与恢复系的SSR分类

选用分布于水稻(Oryza sativa L.)12条染色体上的36对SSR(simple sequence repeats)引物，分析了5个光温敏核不育系、7个细胞质雄性不育系及54份来自不同生态类型恢复系或品种的遗传差异。在供试材料中共检测出300条多态性片段，平均每对SSR引物检测到8.33条。分析结果表明，(1) SSR标记明确地把供试的66份水稻材料中的65份区分开来，和已知系谱的亲缘关系多数吻合，与表型性状聚类结果也有一定的相似性。(2) 以GD=0.73为标准，可准确地将籼稻、粳稻、野生稻三大类区分开；以GD=0.63为标准，又可区分出籼稻大类中带有粳稻或野生稻血缘的品种。表明SSR标记对籼稻、粳稻、野生稻品种的分类灵敏度高、结果可靠；并筛选出可用于鉴别水稻籼粳类型的10对特异性引物。(3) 以GD=0.56为标准，将供试材料划分在8个生态类型中，为生产上杂优组合亲本的选配提供了一些有益的参考。同时，生产上常用的一些杂交稻亲本划分在不同的生态类型中，表明强优势组合亲本间的遗传差异一般较大。     

Analysis of molecular variance and population structure in southern Indian finger millet genotypes using three different molecular markers

The genetic relationship among 42 genotypes of finger millet collected from different geographical regions of southern India was investigated using random amplified polymorphic DNA (RAPD), inter simple sequence repeats (ISSR), and simple sequence repeats (SSR) markers. Ten RAPD primers produced 111 polymorphic bands. Five ISSR primers produced a total of 61 bands. Of these, 23 bands were polymorphic. The RAPD and ISSR fingerprints revealed 71.3 and 37.4% polymorphic banding patterns, respectively. Thirty-six SSR primers yielded 83 scorable alleles in which 62 were found to be polymorphic. Out of 36 SSR primers used, 14 primers (46.6%) produced polymorphic bands. The SSR primer UGEP7 produced a maximum number of six alleles. Mean polymorphic information content (PIC) of RAPD, ISSR and SSR were 0.44, 0.28, and 0.14, respectively. Molecular variances among the population were 2, 11, and 1% for RAPD, ISSR, and SSR markers, respectively. SSR produced 99% molecular variance within individuals. RAPD and ISSR markers produced a low level of molecular variance within individuals. The STRUCTURE (model-based program) analysis revealed that the 42 finger millet genotypes could be divided into a maximum of four subpopulations. Based on the Bayesian statistics, each RAPD and SSR marker produced three subpopulations (K=3), while ISSR marker showed four subpopulations (K=4). This study revealed that RAPD and SSR markers could narrow down the analysis of population structure and it may form the basis for finger millet breeding and improvement programs in the future.     

西洋梨二倍体及其人工诱导同源四倍体遗传差异的SSR分析

以西洋梨‘丰产’二倍体及其10个同源四倍体株系为材料,通过微卫星(SSR)分子标记技术对西洋梨二倍体与同源四倍体之间的遗传差异性进行了研究。应用10对SSR引物对11份材料进行扩增,共扩增出23条谱带,其中有8条呈多态性,多态性比例为34.78%;10对引物中有3对引物为多态性引物。聚类分析显示,不同同源四倍体株系与二倍体的遗传差异大小亦不同;在10个同源四倍体株系中有3个株系扩增的条带与二倍体完全相同,7个同源四倍体株系与二倍体相比产生了差异性条带。研究结果表明,西洋梨二倍体与其同源四倍体之间以及10个同源四倍体株系之间在DNA水平上表现出了一定的多态性。本研究能够为进一步进行西洋梨多倍体的育种实践提供理论指导。     

利用ISSR标记研究鹅观草属种质资源的遗传多样性

为进一步了解鹅观草属种质资源的遗传背景和拓宽牧草育种的遗传基础,科学指导鹅观草属种质资源的收集、评价和利用,利用ISSR(Inter simple sequence repeat marker)标记对鹅观草属20个种,6个变种,共60份材料进行了遗传多样性检测。结果发现,被测材料间ISSR标记的多态性较高,在20个引物中,有16个引物可扩增出清晰且重复性好的DNA片段,共产生125条DNA片段,其中104条具有多态性,多态性比率为83.20%;每个引物可扩增出6～10条DNA片段,平均7.81条,材料间遗传相似系数GS变幅为0.188～0.879,平均值为0.375;聚类分析表明,在遗传相似系数为0.441的水平上,60份材料可以聚为5类,属于同种、同组、同系的不同材料首先聚在一起,然后再与其他种的材料聚在一起,此外,材料的聚类还表现出一定的地域性规律。     

利用SSR分子标记构建‘太湖糯’、‘苏御糯’及部分优质糯稻的DNA指纹图谱

为了探明国内部分优质糯稻资源的遗传背景,从分子水平揭示其遗传多样性,同时为优质糯稻资源的种质鉴定和创新利用提供理论依据,以太湖稻区地产优质糯稻太湖糯、苏御糯和国内其他地区部分糯稻共14个品种为研究材料,利用SSR分子标记进行了DNA指纹图谱的构建,并进行聚类分析,研究其亲缘关系。结果表明,从35对国标中公布的水稻SSR引物中筛选出17对核心引物,在这14个糯稻品种中共检测到63个多态性片段。利用这17对核心引物进行聚类分析,发现供试14个品种的遗传相似系数在0.619以上,表明14个糯稻品种具有较丰富的遗传变异;并利用其中6个引物,经PCR扩增获得的23条清晰、稳定、重复性好的多态扩增条带,建立了14个糯稻品种的DNA指纹图谱。     

Characterization of microsatellite markers,their transferability to orphan legumes and use in determination of genetic diversity among chickpea (Cicer arietinum L.) cultivars

The microsatellite or simple sequence repeat (SSR) marker is the most preferred marker because of its many desirable properties. It is important to increase the genic and genomic resources particularly in legumes because the SSR markers currently available in chickpea, pigeonpea, horsegram, blackgram, and cowpea are very limited. In the present study, 201 pairs of SSR markers comprising of 172 genic and 29 genomic SSRs were screened against 11 chickpea genotypes, among which 153 produced monomorphic and 48 produced polymorphic bands. The polymorphic information content ranged from 0.152 to 0.373 for both genic and genomic SSRs. Among the polymorphic markers, two-three alleles were detected for genic and two-four alleles for genomic SSRs. A unique banding pattern could be found for all the genotypes within 48 polymorphic SSR markers and cultivar specific markers could be identified for seed purity test. We have also studied the ability of chickpea genic and genomic SSRs to amplify distantly related but important legumes viz., horsegram, blackgram, cowpea, pigeonpea, and soybean. Out of 201 chickpea SSR primer pairs, 66.7% in blackgram, 62.2% in horsegram, 61.7% in redgram, 54.7% in cowpea, and 62.7% in soybean produced amplification. The transferability of about 60.0% of the chickpea SSRs to distantly related legumes could be considered successful. In the present study, 134, 133, 126, 124, and 110 new SSR primers for blackgram, horsegram, soybean, redgram, and cowpea pulse crops, respectively, were identified. It is an important addition to the already available genomic resources in these crops. In addition, among genic primer pairs, 12 in horsegram, three in soybean, 13 in redgram, and eight in cowpea, and among genomic primer pairs, two in horsegram and four in redgram were polymorphic even in the two-three genotypes tested indicating their potentially for application in genetic studies and mapping.     

小麦雌蕊和雄蕊突变体与川麦28之间特异性ISSR标记筛选

利用42条ISSR标记对小麦三雌蕊突变体(TP)和雄蕊同源转化为雌蕊突变体(HTS-1)与川麦28之间特异性的ISSR分子标记进行筛选,为利用ISSR标记定位Pis1基因和控制雄蕊同源转化成雌蕊的hts1和hts2基因奠定基础.结果表明:42条引物共扩增403个条带,有9条引物能在TP和CM 28之间扩增出差异条带,占所用引物的21.4％.有20条引物能在HTS-1和CM 28之间扩增出差异条带,占所用引物的47.6％.有21条引物能在TP与HTS-1之间扩增出差异条带,占所用引物的50％.每条引物最多能扩增出4条差异条带,大部分产生1～2条差异性条带.差异条带大小主要集中在250～750 bp之间.这也证明了ISSR标记是一种简单有效的分子标记,可作为SSR的一种重要补充标记用于遗传图谱的构建.     

用Rim2超级家族分子指纹鉴别杂交水稻及预测杂种优势

选用5对Rim2引物对21份籼稻和20份粳稻材料进行了DNA指纹扩增,共扩增出38条谱带,其中多态性谱带26条,多态性水平为69.64%;粳稻平均多态性水平为56.67%,明显高于籼稻。根据Nei’s遗传距离计算获得的聚类树状图表明,参试21份籼稻材料聚为6组,20份粳稻材料聚为7组。亲缘关系分析表明,Rim2分子指纹可以区分多数的籼稻或粳稻材料,且显示出材料的遗传特征。考察部分籼稻和粳稻杂交组合的产量对照优势与双亲间遗传距离的关系,发现杂交粳稻的遗传距离与杂交优势表现出相关性,而杂交籼稻无此相关性。     

应用ISSR分子标记绘制红麻种质资源DNA指纹图谱

以6份红麻种质资源为材料, 对UBC807~UBC80等80个ISSR引物进行筛选, 筛选出多态性好的ISSR引物20个。利用这20个ISSR引物扩增来自国内外84份红麻种质资源, 共获得230条谱带, 平均每个引物扩增出11.5条谱带, 其中多态性谱带185条, 多态性条带比率为80.43%, 表明供试的红麻种质资源遗传多样性较丰富。以供试84份红麻种质资源的ISSR扩增谱带为基础, 建立了供试材料扩增条带指纹数据库的Excel文件。根据指纹图谱唯一性原则, 采用自行开发的DNA指纹数据分析软件, 再从20个多态性好的ISSR引物中遴选出UBC 813、UBC 825、UBC 836、UBC 888和UBC 889引物, 绘制出82个红麻种质资源的DNA指纹图谱, 为红麻种质资源分子身份证的构建奠定了基础。