SSR标记技术在植物遗传多样性研究上的应用

微卫星(microsatellites)或简单序列重复(simple sequence repeats,SSRs)是以1～6个碱基为基本单元的串联重复序列,具有含量丰富、多态性高、共显性和检测方法简单等优点,是研究植物遗传多样性的优异的分子标记之一,已被用于多种植物的遗传多样性研究。概述了微卫星DNA标记的原理及特点,介绍了其实验技术方法及发展,探讨了其在植物遗传多样性中的应用和发展前景。     

基于叶绿体SSR分子标记的苦参种质资源遗传多样性分析

以来自15个不同产地的150份苦参为材料,采用cpSSR分子标记技术探究不同产地苦参种质资源的遗传多样性。结果表明,18对cpSSR引物共扩增出311个条带,检测出97.47个等位基因,平均每对cpSSR引物扩增出17.28个条带。平均检测到的等位基因数（Na）为5.415,有效等位基因数（Ne）为4.395,Shannon?s信息指数（I）为1.535,多样性指数（h）为0.748,无偏多样性指数（uh）为0.832,多态信息含量（PIC）为0.886,PIC>0.5说明18对cpSSR引物具有较高的多态性。不同产地的苦参遗传多样性丰富,其中山西武乡土河坪种质（THP）的I为1.600,Ne为4.786,其他遗传多样性指数均较大,是遗传多样性较丰富的苦参产地。居群分子方差分析（AMOVA）表明,苦参种质内个体间差异大,苦参种质内遗传变异率大于种质间的。聚类分析、主坐标分析（PCoA）和STRUCTURE软件进行的遗传结构分析结果均将不同产地的苦参分为2个类群,并且分类结果有明显的地理相关性。第1类群中的9个苦参种质主要来自山西、河北、陕西和内蒙古等地,第2类群主要来自山东、河南...     

板栗品种资源分子水平遗传多样性研究

板栗为中国栗属的代表种,广泛分布于中国的寒温带、温带和暖温带,其分布区地形复杂,由于条件各异,形成了极其丰富的板栗品种。采用AFLP技术对收集到的86个板栗品种进行了分子水平的遗传多样性研究,结果表明,供试板栗群体间的遗传多样性(Dst)为0.072 8,群体内遗传多样性(Hs)为0.080 4,群体分化系数Gst为0.475 3,基因流Nm为0.452 9,供试板栗群体内分化比较严重。通过对AFLP分析的各个步骤进行反复试验,证明了以AFLP-荧光法来分析板栗品种资源分子水平遗传多样性是可行的方法。     

桃品种遗传多样性SSR分析

以95份桃育成品种为试材,利用筛选出的18对SSR分子标记引物,对桃育成品种进行微卫星标记,之后根据桃的生物学性状,利用Popgene软件进行数据分析.结果表明,桃品种8个连锁群观测到的等位基因数在4～9之间,有效等位基因数2.2～5.5.基于桃果形性状将桃品种分为扁球形和球形两个类群.扁球形类群的Nei's基因多样度...     

燕山板栗种质资源AFLP遗传多样性分析

为研究燕山板栗的遗传多样性,用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)技术对44份板栗种质的遗传多样性及遗传距离进行分析,其中36份原产燕山地区的种质中有18份为野生种质和18份为栽培品种,另外8份为原产山东的品种.共检测了384个AFLP位点,有217个是多态性位点,占56.5%,这表明了所检测的板栗材料中存在着明显的遗传多样性.用NT.SYS软件对44份板栗种质进行聚类分析.所有材料聚成4个类群,其中燕山地区原产的板栗材料被聚为3个类群,山东起源的被聚类为1个独立的类群.在所分析的44份材料中,遗传距离在0.0292和0.2214之间.燕山板栗和外来板栗存在着明显的差异,本研究结果与本实验室用RAPD技术分析的结果是一致的.结果对这些板栗材料在育种中的应用具有重要指导意义.     

贵州旱稻种质资源的SSR遗传多样性分析

本研究利用24对水稻微卫星（SSR）标记对源自贵州部分县乡种植以及早期基因库收集的112份地方旱稻材料的遗传多样性进行分析,结果共检出187个等位基因,每个位点的等位基因变幅为4～13个,平均Nei＇s基因多样性指数为0.6431,平均香农指数为1.3669。籼粳亚种均具有较高的遗传多样性,前者稍高于后者,但差异不明显。黔西南州拥有最多的种质,存在丰富的遗传变异,是贵州旱稻种质资源遗传多样性分布中心。分子方差分析表明,旱稻种质总变异的88%是由各地区内的群体间差异造成,地区间和各个群体内的遗传变异较小,均为6%。不同地区旱稻种质的遗传分化程度不一,变幅为2%～18%。聚类分析将供试旱稻材料较为明显地分为籼粳两个类群,而地理分组不明显。     

利用SSR标记分析野生小豆及其近缘野生植物的遗传多样性

利用28对SSR引物对96份野生小豆资源、小豆近缘野生植物及栽培小豆品种进行遗传多样性分析,共检测到255个等位变异,平均每对SSR引物9.10个,多态信息含量的变异范围从0.374到0.865,平均为0.722。野生小豆材料和近缘植物Vigna minima遗传变异丰富。来自不同地域的野生小豆材料具有大量特异等位变异,基于非加权成组配对算术平均法的聚类分析可将不同地理来源的野生小豆单独分群,且与主坐标分析的结果相一致。4份栽培小豆材料与日本野生小豆遗传距离较近,表明目前国内小豆育种中较多使用了含有日本血缘的小豆材料,以及国内野生小豆资源的搜集和利用工作落后于日本。本研究对国内野生小豆资源的搜集和保存具有指导意义,并可以为这些资源的评价、利用和优异基因的发掘提供参考。     

辣椒遗传多样性的SSR分析

采用109对SSR特异引物对89份辣椒材料进行分析,其中87对引物扩增出条带,52对引物具有多样性,扩增带分子量在150～2 000 bp之间,231条谱带中175条谱带具有多态性,多态率占75.76%,平均每个引物可扩增出2.66条带,说明辣椒材料的遗传多样性相对较小.89份材料经过NTSYS2.1.0软件分析后,计算出材料间遗传距离,并做出SSR分子标记聚类图.结果显示,89份材料在遗传相似系数0.60处分为两类,可以将栽培种和野生种区分开来,在遗传相似系数0.80处可以分为四类,总体上看,将果实类型相似的种质基本都聚在一起,说明用SSR标记进行辣椒遗传多样性的分析是可行的.     

基于叶绿体片段序列的苹果属植物遗传多样性

从叶绿体基因水平上研究中国原产苹果属植物的遗传多样性以及不同种在不同区域范围的单倍型的系统进化关系,为其起源演化、保护和利用提供依据。基于叶绿体基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer+intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF,对来源于12个省区的722份苹果属植物种质进行序列分析,4个区域合并之后片段长度为4 120 bp,共有579个多态性变异位点和100个单倍型,核苷酸多样性(Pi)和单倍型多样性(Hd)分别为0.009 52和0.879,两者最高的区域为trnH-psbA(Hd=0.808,Pi=0.034 09)。Tajima′s D检验中,4个cpDNA区域合并后的Tajima′s D值为-1.503 16,在P>0.10检测水平上不显著,遵循中性模型。AMOVA分析表明,遗传变异主要存在于种群间和种内居群内。单倍型分布及网络结构分析结果表明,邻接网络中心位置的缺失单倍型闭合成环,苹果属不同种具有不同的演化路线,各个种间以及同种种质在不同地域起源演化过程中具有错综复杂的关系,相对古老的单倍型H₆和H     

西藏野生油菜及其近缘种的遗传多样性中心

本文以100份西藏野生油菜及其近缘种种质资源为材料,运用群体遗传学的原理与方法,对西藏野生油菜及其近缘种种质资源的数量和遗传多样性指数的生态地理分布特征进行了研究。结果表明：1）在水平分布上,西藏野生油菜及其近缘种形成了28—31°N×88—94°E和29—32°N×96—99°E两个区域明显的遗传多样性中心,其中28—31°N×88—94°E的藏中地区野生油菜及其近缘种种质资源分布广泛,遗传多样性丰富,29—32°N×96—99°E的藏东横断山脉地区野生油菜及其近缘种种质资源数量和遗传多样性次之。2）在垂直分布上,以海拔3500－3600m、3800－3900m、4000－4200m为中心,形成了三个不同的遗传多样性中心区,并发现海拔3700－3800 m是低海拔遗传多样性丰富区和高海拔遗传多样性丰富区的临界带。3）据西藏野生油菜及其近缘种遗传资源的数量和遗传多样性指数的水平分布和垂直分布规律,提出了西藏野生油菜及其近缘种的遗传多样性中心及其多样性扩散方式。     

云南野生大蜜蜂(Apis dorsata)群体遗传多样性的微卫星分析

为了阐明大蜜蜂的群体遗传特征,评价云南地区大蜜蜂的遗传多样性,本研究利用14对微卫星引物对采自云南省的35群野生大蜜蜂进行了群体遗传变异检测和遗传多样性分析。在大蜜蜂群体中共检测到51个等位基因,平均等位基因数为3.642 9,平均有效等位基因数2.809 2,平均期望杂合度为0.573 0,平均多态信息含量为0.524 3。根据Nei’s遗传距离用UPGMA方法对35群大蜜蜂进行亲缘关系分析,结果聚为A,B,C,D共4个支系。结果表明云南大蜜蜂群体遗传多样性相对贫乏,分化程度较低。     

云南糯稻遗传多样性的SSR分析

用24对单序列重复（simple sequence repeat,SSR）引物分析云南省63个糯稻品种的遗传多样性,结果显示云南糯稻总体遗传多样性水平较高。24个SSR位点共检测到153个等位基因,均为中度或高度多态位点。总群体平均香农指数为1．4493,平均Nei’s基因多样性指数为0．7187。滇西南、滇南和滇东南是目前云南省糯稻遗传多样性中心,是保护糯稻资源时应重点关注的区域。AMOVA分析表明糯稻的遗传变异主要存在于地区内品种间（79％）,只有5％遗传变异存在于地区间,品种内的遗传变异占16％,保护糯稻遗传多样性需要保护较多的品种。聚类分析显示Nei’s遗传相似系数为0．22时云南糯稻品种分为籼糯和粳糯2个类群,但是不能区分地理组。     

用SSR标记分析荞麦栽培种资源的遗传多样性

我国是荞麦的起源中心,荞麦资源十分丰富,所以开展荞麦的遗传多样性研究对荞麦遗传资源的保存和开发利用具有重要意义。本研究利用筛选出的17对SSR引物对来自我国12个省的荞麦栽培品种的遗传多样性进行了研究。结果表明,17对引物共扩增出255个条带,平均15.0条,其中多态性条带228条,平均13.4条,多态率达89.4%;UPGMA聚类分析显示,73份材料被分成2组,所有苦荞材料聚在一起形成第一组,甜荞与花荞聚在一起形成第二组,明确显示苦荞与甜荞间的亲缘关系较远;同一个大组内多数品种显示出较近的亲缘关系,遗传基础相对单一。     

6个不同群体鳜基于SSR的遗传多样性初步研究

旨在了解不同群体鳜遗传多样性及种质资源现状,采用微卫星标记技术,对采自6个不同群体鳜96尾个体的遗传多样性进行了初步分析。结果表明,经筛选的10对引物在6个鳜群体中的平均等位基因数(Na)为2.2000~2.5000,期望杂合度(He)为0.6489~0.7289,多态信息含量(PIC)为0.5614~0.6409 (PIC大鱼0.5);群体遗传分化系数(Fst)为0.0606(0.05小鱼Fst小鱼0.15),平均基因流(Nm)为4.0151;检验表明,除高邮和靖江群体外,其他4个群 体均不同程 度地偏 离Hardy-Weinberg平衡,主要表现为杂合子缺失。构建的UPGMA聚类图显示,铜陵、安庆、太湖、高邮和靖江群体聚为一类,当涂群体聚为另一类。本研究表明6个鳜群体的遗传多样性较高,群体间遗传分化水平中等,群体间存在着一定的基因交流。     

高坡红米的SSR遗传多样性分析

利用145对SSR引物,对22份高坡红米材料及典型的籼粳稻品种93-11和日本晴进行遗传多样性分析,发现有13个标记具有多态性,共检测出57个等位基因变异,每对引物可检测2～10个等位变异,平均为4.3846个,平均Nei基因多样性指数(He)为0.521,范围为0.285 4(RM 18)～0.7674(RM 5414).用UPCMA聚类进行分析,在相似系数为0.52处可将高坡红米品种分为两大类,即籼稻和粳稻;PCO三维空间图揭示,所有供试材料在图中的分布与UPGMA聚类结果完全吻合,两种分析方法相互得到了印证.     

基于SSR标记的苔草种质遗传多样性分析

苔草属(Carex L.)植物为莎草科多年生草本,在园林绿化、畜牧业生产、生态修复等方面发挥着越来越重要的作用.为了了解新西兰苔草品种间的遗传多样性及与国内苔草的地域差异,对其进行分子标记分析.本研究利用筛选得到的10对SSR引物对12份苔草材料(包括10份新西兰引进品种)进行遗传多样性分析,结合聚类分析等揭示苔草材料...     

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。     

15份葡萄种质遗传多样性的SSR分析

本研究利用SSR标记对15份葡萄种质进行了遗传多样性分析。从30对SSR引物中筛选出11对多态性引物,共扩增出107条带。每对引物可检测到等位位点数为4～22,多态率为75%～100%。根据SSR扩增结果,利用NTSYSpc2.10e软件进行Jaccard相似性系数分析,15份葡萄种质的遗传相似系数在0.20～0.98,平均遗传相似系数为0.398。UPGMA聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.29处,15份葡萄材料可分为2大类群。第一类包含7份山葡萄资源,2个山欧杂交品种,第二类包含3个欧亚种品种、2个欧美杂种品种和1个美洲杂种品种。由此可见,山葡萄与欧亚种、美洲杂种的亲缘关系较远,欧亚种与美洲种之间亲缘关系较近。此外,引物Vmc9a2.1、VMC4F3、VMC4A1、Scu14vv分别在欧亚种‘无核白’、‘山葡萄雄株’(雄1-2,雄1-3)、山葡萄‘左山二’、山葡萄‘双丰’扩增出一条特性条带,这为利用SSR标记鉴定葡萄品种或品系提供了基础数据。     

绍兴鸭微卫星DNA遗传多样性分析

采用鸭的6个高度多态且分布在不同连锁群上的微卫星标记,对原种绍兴鸭种群中48个体和青壳II系绍兴鸭种群中34个体分别进行遗传多样性分析,共检测到152个等位基因,每个微卫星座位上等位基因数介于20～30,基因频率分布在0～0.2,在两个种群中每个微卫星标记的杂合度及多态信息含量均在0.8以上。原种绍兴鸭在3个座位上处于Hardy-Weinberg不平衡状态,而青壳II系绍兴鸭在2个座位上处于Hardy-Weinberg不平衡状态,而且它们都在AY493314座位处于Hardy-Weinberg不平衡状态。研究结果表明:原种绍兴鸭与青壳II系绍兴鸭群体内均存在丰富的遗传多样性。     

黑龙江省大豆遗传结构及遗传多样性分析

利用22个表型性状和60个微卫星(simple sequence repeat, SSR)位点对黑龙江省140份代表性种质(78份地方品种和62份育成品种)进行分析, 根据UPGMA (unweighted pair group method with arithmetic mean)和Model-base对SSR数据进行遗传结构划分。结果表明, 参试品种可分为2大类群, 第II类群的各项多样性指标均高于第I类群, 2个类群遗传距离为0.2427;PCO结果显示这2个类群分布在不同区域, 这与地理来源和育成年代密切有关。依据品种类型分为育成品种和地方品种两组, 后者的各项多样性指标均高于前者, 两组间的遗传距离为0.1131。依据表型数据的PCO分析表明, 分布区域与品种类型有关, 与SSR结构分类的结果吻合度低, 两组品种主要在3个主成分的6个表型性状上有所不同。它们不是2个相对独立的遗传群体, 根据分子标记和表型分类各有特点;建议在种质遗传多样性研究中将分子数据和表型数据结合起来。