利用SSR荧光标记构建41份山东省苹果资源分子身份证

山东自古为中国苹果的栽培中心,苹果属植物资源较为丰富,种间杂交类型较多,资源分类难度大,相关研究较为滞后。本研究选取山东省果树研究所苹果资源圃保存的41份资源为试材,利用SSR荧光标记构建分子身份证,旨在探索建立应用分子技术进行资源分类鉴定的技术体系。从SSR富集文库中开发并设计59对引物,从中筛选出10对多态性良好的引物,利用SSR荧光标记毛细管电泳检测扩增条带分子量的方法对41份山东省原产的苹果属资源进行分析,获得相应的等位基因。采用个位数字和小写英文字母对不同等位基因进行编码,按照10对引物从小到大串联排序的方式构建供试样品的分子身份证。试验结果表明:10对SSR引物共检测到139个SSR等位位点,244种基因型,平均每对引物对品种扩增等位位点13.9个,基因型24.4种。利用PopGen32软件计算引物的多态性信息含量,10对引物的平均多态性信息含量为0.85。基于10对SSR引物的扩增结果,采用个位数字和小写英文字母对不同等位基因进行编码,成功构建了41份山东苹果种质资源的分子身份证,为山东省苹果资源的鉴定工作提供了重要依据。     

苹果部分种质资源分子身份证的构建

【目的】以国家果树种质兴城梨、苹果圃保存的131份苹果地方品种、育成品种及其野生近缘种为试材,利用TP-M13-SSR标记构建苹果种质分子身份证。【方法】基于TP-M13-SSR指纹图谱,筛选可以将苹果种质区分的引物组合,并对其等位基因进行编码建立种质分子身份证。【结果】（1）从131份材料中随机选取两份材料,对第一次PCR条件进行优化和引物筛选,从32对合成引物中筛选出16对稳定性高和重复性好的TP-M13-SSR引物用于131份苹果属植物指纹图谱构建。（2）16对SSR引物在供试种质间共检测出等位基因326个,每对引物平均检测到等位基因数为20.3个。CH05d04对种质扩增的等位基因数最多为49个,位点期望杂合度最高为0.878;其次是CH01f07a为48个。利用PopGen32软件计算引物的多态性信息含量,16对引物的平均多态性信息含量为0.7558。16对SSR引物可区分供试苹果种质资源数量从11份到71份不等,平均每对SSR引物可区分49份苹果种质,区分率为8.09%-52.21%。其中对苹果种质区分率最高的是CH01f07a,最低的为BGT23b。（3）根据引物扩增的多态性信息含量和对苹果种质的区分率,将两者均较高的引物CH05d04、CH01f07a、CH03d07、CH04e03、CH04h02和CH04g07两两组合,CH04h02和CH01f07a引物组合分辨率最高,可以区分120份苹果种质。继续增加组合中引物数量,在增加到3对引物时,即可将全部苹果种质区分开来。（4）把可以将全部供试苹果种质资源材料全部区分的3对核心引物CH04h02、CH05d04和CH01f07a获得等位基因按照从大到小的顺序排列,并用阿拉伯数字从01开始赋值;将每份材料在3个位点获得的等位基因按照赋值数字编码获得每份供试材料独有的字符串,利用条码技术将每对引物的分子身份证转化成可被机器快速扫描的条码分子身份证。【结论】依据引物扩增的多态性信息含量和对苹果种质的区分率,筛选核心引物组合,区分全部供试苹果地方品种、育成品种及其野生近缘种质资源,并基于指纹图谱构建其可被机器快速识别的分子身份证,使每份种质具有可辨的分子身份证,达到利用最少、最特异引物区分最多苹果种质的目的。     

中国桃主要品种资源及其野生近缘种的分子身份证构建

 【目的】以国家果树种质郑州葡萄、桃圃保存的237份中国桃地方品种、育成品种及其野生近缘种为试材,进行种质分子身份证构建工作,并对构建方法进行探讨。【方法】采用筛选后的SSR标记对品种进行区分,然后根据引物对不同品种扩增条带分子量的大小进行编码、组合。【结果】从80对引物中筛选出来自桃8条染色体上的16对SSR引物,在供试种质间共检测出等位基因203个,每对引物平均检测到等位基因数为12.7个。根据等位基因既位于地方品种、育成品种,又位于近缘野生种的选择方法,筛选出123对等位基因并赋值后可用于构建种质的分子身份证。【结论】在237份种质中有202份具有的可辨分子身份证编码,继续对不同引物组合对种质的筛选效率进行分析,筛选出8对核心引物使176份种质具有可辨的分子身份证,平均每对引物区分种质达22.1份,即在保证每对引物区分效率较高的基础上,兼顾了总的区分数量。最后,为使区分品种简便化,依据引物的多样性指数先后选择引物组合,达到用最少的引物组合区分不同品种的目的。     

我国中低纬度地区白蜡DNA图谱构建及SSR标记遗传多样性分析

白蜡是我国一种常见绿化树种,因纬度位置、海拔高度和海陆分布等自然地理因素不同,造成地区之间种质资源的自然差异。真实性和纯度是种质资源检测的重要指标之一,因此建立快速、精准、便捷的SSR分子标记技术对于白蜡种质的溯源及新品种授权具有重要意义。本研究以2013年山东省林业科学研究院在白蜡种质资源调查项目中采集并保存的38份白蜡为试材,利用SSR分子标记技术对我国不同纬度地区的白蜡种质资源进行指纹图谱构建,从150对候选引物中成功筛选出15条特异性强、条带清晰的引物作为核心引物,共检测出3.8个基因型,每对引物扩增的基因型2~6个不等。并构建白蜡DNA指纹图谱,采用5对引物组合即可将38份白蜡种质完全区分。聚类分析结果表明,白蜡种质间的亲缘关系与纬度因素具有一定的相关性。     

广东省大豆种质资源遗传多样性分析及DNA 分子身份证构建

【目的】对广东省大豆资源进行遗传多样性分析,筛选有效的SSR 分子标记,以及构建快速鉴定的DNA 分子身份证。【方法】收集了广东省19 个市37 个县市共96 份大豆种质资源,提取基因组DNA 后,利用30 对SSR 引物进行PCR 扩增,通过测序检测获得相关多态性结果进行聚类分析以及DNA 分子身份证构建,记录相关品种性状并转化为可视化信息。【结果】毛细管电泳检测结果表明,30 对SSR 引物在96 份大豆材料之间均具有清晰稳定的多态性片段,共扩增出273 个多态性等位变异片段,平均每对引物扩增出多态性等位变异片段数14.29 个;不同引物揭示的多态性信息含量（PIC）的范围为0.3891~0.9310,平均值为0.6786,30 对引物可用于区分广东大豆资源。通过聚类分析发现,所收集的大豆样品可以分为3 个类群,具有遗传多样性。从PIC 最高者开始进行引物组合,筛选出6 对能将96 份大豆区分开的引物。【结论】基于6 对SSR 引物扩增结果,对多态性片段排序,通过数字与英文结合编码,成功构建96 份大豆资源的DNA 分子身份证,为广东省大豆种质资源鉴定提供了重要依据。     

不同白蜡品种的DNA指纹图谱特征研究

通过构建DNA指纹图谱,从DNA分子水平鉴定区分大叶白蜡(对照)、大叶白蜡伊犁1号、金叶白蜡,为探究构建白蜡种质资源的方法提供了坚实的理论依据。利用来自白蜡的11对SSR多态性引物对2个普通白蜡品种进行了PCR扩增及非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,并构建白蜡DNA指纹图谱,将11份白蜡种质完全区分。这些SSR标记所构建的白蜡的指纹图谱,不受表型特征限制,也不受外部环境影响,不仅可用于白蜡品种的鉴定,还可为白蜡品种的杂合性鉴定提供可靠的技术,为白蜡良种审认定、分子标记辅助育种等方面奠定理论基础。     

15个酿酒葡萄品种的分子身份证构建

为了更好的保护并促进优异葡萄种质资源的有效区分和合理利用,利用SSR标记技术对酿酒葡萄品种(系)材料中选取的15份特异性资源进行亲缘关系的分析、分类、种质识别。从44对SSR引物中筛选出15对用于供试葡萄种质的SSR扩增,共扩增出74条带,其中多态性条带71条,多态性百分率为95.9%。根据SSR扩增结果,分析表明15份葡萄材料遗传距离的变异范围为0~1.092 4。UPGMA聚类分析表明,在遗传相似系数0.63处,可将15份供试材料分为2个类群,准确地检测出基因型之间的遗传背景与遗传关系。通过多态性谱带的有序编码转换,构建了15个葡萄品种的分子身份证系统,结果表明,利用SSR标记进行酿酒葡萄种质资源的鉴定和保护是可行的。     

云粳系列水稻品种分子身份证的构建

采用SSR分子标记技术建立云南省163个粳稻品种指纹图谱,针对云粳系列水稻品种进行二次引物筛选,筛选出最佳引物组合,构建35个云粳系列水稻品种的分子身份证。利用30对SSR多态性引物,对35个云粳系列水稻品种进行等位基因多样性和聚类分析。共检测到等位基因133个,每对引物检测到的等位基因数为1～9个之间,平均为4个。基因多样性指数变异范围为0～0. 74,平均为0. 40;多态信息含量(PIC)的变异范围为0～0. 72,平均为0. 36。根据引物扩增等位基因数和多态信息含量(PIC)指数,从1对引物开始逐步增加引物数量筛选可将供试材料全部区分的引物组合,最终确定5对核心引物可以区分全部供试品种。基于供试品种5个SSR位点指纹图谱的编码和品种商品信息,构建云粳系列水稻品种分子身份证,使每份种质具有可辨的分子身份证,达到了利用最少引物区分云粳系列水稻品种的目的。     

基于SSR标记的梨栽培品种分子身份证的构建

以20个梨栽培品种为例,利用SSR标记构建梨分子身份证体系。从分布在梨17个连锁群的60对SSR引物中筛选出分别位于17条染色体的17对多态性引物对20个梨栽培品种进行扩增,共检测到等位基因136个,每对引物检测到的等位基因数在5~11之间,平均8个;共检测到基因型203个,每个引物检测到的基因型在7~17之间,平均为12个,表明所选引物具有较高的鉴别力。多态信息含量指数(PIC)变幅为0.614~0.848,平均为0.733。38个双引物组合可区分全部供试品种。根据引物对不同品种扩增条带大小进行编码,然后将每个品种17个SSR位点的赋值依次组合,建立了20个梨栽培品种的分子身份证。     

贵州荞麦重要种质的遗传多样性分析及分子身份证构建

为精准鉴定贵州荞麦种质资源,采用SSR分子标记对60份荞麦种质进行遗传多样性分析,构建DNA分子身份证数据库。结果显示,从100对SSR引物中筛选出16对稳定性好、多态性丰富的引物,在60份供试种质中共扩增出174个多态性条带;Shannon’s信息指数、Nei’s多样性指数、多态信息指数均值分别为0.337、0.206、0.693,引物的多态性较好,能有效揭示60份荞麦种质的遗传多样性;在Dice遗传相似系数为0.374时,所有供试材料可聚为A、B、C 三组;当Dice遗传相似系数为0.484时,将苦荞组（A组）更细分为A1、A2两个小组。采用毛细管电泳及8%的聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）电泳对SSR标记扩增产物进行双验证,2种方法的聚类结果一致。结果表明,本研究开发的高效性SSR分子标记能够有效地鉴定贵州荞麦重要种质的遗传多样性且用于构建分子身份证。