非洲水稻种质资源SSR指纹图谱的构建及遗传多样性分析

本研究利用均匀分布于水稻12条染色体上的36对SSR引物,以57份来自非洲和5份国内生产上的骨干品种为试验材料,进行遗传多样性分析和SSR指纹图谱的构建。结果表明:36对引物在供试材料中都具有多态性片段,共检测到192个等位基因,平均每位点5.3个等位基因;每个标记的多态性信息含量(PIC)为0.181~0.823,平均值为0.570,从中筛选出在供试材料中多态性好、扩增稳定、杂带少且PIC比较高的18个引物为核心标记构建指纹图谱。采用非加权类平均法进行聚类分析,结果显示:62个品种在相似系数0.66处分为籼、粳两亚种类群;聚类树形图也能比较好地划分品种的地理来源。以等位位点的纯合性为指标,54个品种具有稳定的遗传基础。研究结果有助于优异水稻资源的创新利用,辅助杂交育种中的亲本选配,扩大栽培稻遗传基础进而提高产量、改良品质和抗性。     

水稻纹枯病抗性关联分析及抗性等位变异发掘

采用苗期微室接种鉴定法,用144个分布于水稻全基因组的多态性标记,利用TASSEL软件GLM (Q)、MLM (Q+K)和MLM (PCA+K) 3种模型对456份水稻材料组成的自然群体进行纹枯病抗性关联分析。结果发现,有13个标记位点至少在两种模型中均被检测到与纹枯病抗性显著关联,单个位点可解释表型变异的1.84%~8.42%;其中10个标记位点位于以往报道的连锁定位的抗纹枯病QTL附近,3个标记位点(RM1036、RM5371和RM7585)是未曾报道的新的抗病相关位点。抗性等位变异RM7585-150对纹枯病发病病级减效效应最大;有259份材料携带抗性等位变异RM5371-129,占供试材料总数的56.8%,只有26份材料携带抗性等位变异RM1036-82,占供试材料总数的5.7%。水稻纹枯病发病病级与其含有的抗性等位变异数量呈极显著的负相关。本研究结果将为水稻抗纹枯病分子标记辅助育种提供理论依据。     

黑龙江省审定水稻品种分子ID的构建

本研究以黑龙江省审定的214份水稻品种作为试验材料,构建黑龙江省审定水稻品种的分子ID,为北方粳稻的品种资源保护和利用提供理论依据。选择分布于水稻12个连锁群的131对引物,对参试材料进行聚丙烯酰氨凝胶电泳检测,根据品种之间扩增出条带的分子量大小的差异赋值。筛选出多态性好的24对引物对材料进行检测,共检测出等位变异124个,每个引物所检测到的等位变异范围在4~8个,平均为5.17个。引物的多样性指数在0.486~0.817之间,平均多样性指数为0.697,最高的引物是RM206。品种特异性指数在70.451~553.727之间,平均值为141.000,最高的品种是东农428。将电泳所检测出的等位基因变异数字化,采用ID Analysis 4.0进行数据分析,结果表明,仅需要13对引物(RM206,RM453,RM430,RM9,RM249,RM481,RM21,RM241,RM486,RM26051,RM44,RM561,RM154)就可以将214份水稻参试品种完全区分开,从而可以快速有效地构建出一套黑龙江省审定水稻品种分子ID。     

寒地水稻直链淀粉含量关联分析

直链淀粉含量是衡量水稻蒸煮食味品质的重要指标之一,寒地水稻直链淀粉含量适中,口感较好,广受消费者喜爱。本研究利用267对SSR标记对158份寒地水稻种质资源材料进行多态性扫描,分析群体遗传结构与位点间连锁不平衡,并使用TASSEL软件的MLM(mixed linear model)方法对直链淀粉含量进行标记与性状的关联分析。结果表明:群体结构分析将参试材料分为3个群体;关联分析结果在水稻的第1、第3、第6、第7、第8染色体上共检测到10个与水稻直链淀粉含量显著关联(p0.01)的位点,分别为RM2615、RM1152、RM148、RM570、RM1164、RM1377、RM276、RM25、RM141和RM1360,贡献率最高的位点是位于第6染色体上的RM2615(32.07%);10个显著关联位点的27个等位变异中仅包括1个减效位点(RM2615-482 bp),其余均为增效位点,增效表型效应值最大的等位变异为RM1152-296 bp(0.050 1)。研究得到的与寒地水稻直链淀粉含量相关的SSR位点及其表型效应可为改良寒地水稻直链淀粉含量、培育优质寒地水稻品种的分子辅助育种工作提供理论依据。     

小麦区试品系DUS测试的分子标记

为了确定测试小麦(Triticum aestivum L.)区试品系特异性、一致性、稳定性(DUS)的分子标记,采用156个来自我国不同麦区的品种对SSR、EST-SSR和AFLP-SCAR标记的1334对引物进行筛选,根据在染色体上分布均匀、多态性信息指数较高、带型清晰、不同等位变异的带型易于区分及PCR产物稳定的原则,筛选出105对小麦品种DUS测试的分子标记引物,包括63对SSR引物、21对EST-SSR引物和21对AFLP-SCAR引物,可以检测122个位点的754个等位变异,平均每条染色体上被检测位点5.8个,平均每个位点包含7.2个等位变异。根据DUS测试的需求、引物的染色体分布、PIC值大小和带型特点,将105对引物分为21对核心引物、29对一级备用引物和55对二级备用引物。核心引物分辨力较高,可以完成约80%品系的特异性检测,约95%品系的种子纯度检测和约60%品系的一致性、稳定性检测;备用引物用于确定品系DNA位点纯合率和相似品种(品系)之间的遗传相似系数,以判断DNA指纹相同或相似的品种(品系)之间的相似性和特异性,评价核心标记中具有非纯位点的品系的DNA位点纯合度,同时完成核心引物未能完成的少数品系的种子纯度检测。通过在2006-2007、2007-2008、2008-2009年度对464个冬小麦区试品系DUS测试中的应用,证明105对引物具有很好的代表性和实用性,可以完成90%以上参试品系的DUS检测。     

1092份水稻材料稻瘟病抗性鉴定及抗性标记分析

在福建省沙县稻瘟病重发区,对1092份水稻材料进行连续3年的田间苗叶瘟和穗茎瘟的自然鉴定,供试材料中高抗、抗、中抗、中感、感和高感材料分别为124、99、121、545、156和47份。利用14个与抗性基因紧密连锁的SSR标记及3个源于抗病基因序列的显性标记,对其中130份抗性较好的材料进行了遗传背景分析,14个SSR标记引物共扩增到87个等位位点,每一标记的等位位点变幅为2～13个,平均为6.2个,每个SSR位点的多态性信息含量(PIC)变化范围为0.379～0.9,平均为0.695;不同抗性亲本材料出现抗性基因的标记为2～9个,其中与抗病基因Pi35、Pi-yt及Pi-ta相对应的标记RM1003、RM202和YL155/YL87的概率较高。     

水稻功能性插入缺失标记（InDel）的筛选与应用

开展水稻品种纯度和真实性鉴定对水稻遗传育种和种子生产有着重要的意义。以245个长江中下游主推水稻品种为研究材料,从643个插入缺失（InDel）位点中筛选出124个功能性多态性位点,建立了InDel高效检测体系。进一步利用InDel标记vf0121641804和SSR标记RM7120分析水稻样品的纯度,同时选用覆盖12条染色体的24对InDel引物和48对SSR标准引物分析水稻品种真实性,结果表明,采用InDel标记检测水稻品种纯度和真实性的结果与采用SSR标记检测结果一致,说明水稻功能性InDel标记也可用于水稻品种纯度和品种真实性的鉴定。在此基础上,鉴定了245个水稻品种124个InDel标记的基因型遗传多样性并进行了聚类分析,结果表明,水稻材料间存在明显的群体结构,基本反映了不同品种间的亲缘关系。水稻功能性InDel标记的筛选与应用,不仅为品种纯度和真实性鉴定、遗传多样性分析提供了新方法;而且可用于分子辅助育种,提高强优势组合的预见性。     

基于SSR标记新疆陆地棉的DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析

【目的】利用Simple sequence repeats(SSR)标记构建新疆近40年间审定的120个陆地棉品种的DNA指纹图谱并进行遗传多样性分析。【方法】从586对候选引物中筛选得到78对多态性高、扩增稳定且均匀分布于棉花染色体上的引物,并用这78对引物构建120个陆地棉品种的DNA指纹图谱。【结果】78对核心引物在120个材料中检测到392个等位位点,其中多态性位点324个,多态性比率达82.7%。24个标记位点在17个品种上具有特征谱带。采用12对引物组合即可鉴定120个棉花品种。聚类分析显示,120个陆地棉品种遗传相似系数变化范围为0.50~0.96,平均为0.73,遗传相似系数偏高,表明新疆陆地棉品种的遗传基础较狭窄。【结论】引物组合法是构建DNA指纹图谱最有效的方法。遗传相似系数矩阵将120个陆地棉品种分为三大类群,与系谱来源较为吻合。     

基于SSR标记的草莓品种DNA指纹图谱的构建及应用

以49份申请品种保护提供的品种和47份收集的草莓已知品种为材料,通过从208对草莓SSR引物中筛选出20对多态性好的核心引物,采用变性聚丙烯酰氨凝胶电泳检测和毛细光电泳检测相结合的方式对96份草莓品种进行标记分析,检测每个标记不同等位变异大小,并为每个等位变异选取了相应的参照品种。结果显示:20对引物共检测出206个等位位点,每对引物检测到等位位点6~15个平均10.3个;共检测到600个带型,每对引物检测到带型数11~58个,平均30个,平均多态性信息含量(polymorphism information content,PIC)为0.80。聚类结果表明,在遗传相似系数为0.96时,该套引物能将所有品种区分开,同一单位选育的品种被优先聚为一类;对历年草莓申请品种选择的近似品种做出合理性评价,并对今年新的部分申请品种推荐更为相近的近似品种,同时本研究中可能存在的"同名异物"和"同物异名"的品种还需基于外观表达性状的观测。     

西瓜品种ssR标记鉴定引物的筛选与分析

以16个西瓜品种为材料,从226对西瓜SSR引物中筛选出24对适合西瓜品种鉴定的引物,用该24对引物对68个西瓜品种进行分析,共检测出60个等位基因变异,等位基因变异范围为2⁹个,平均每个位点产生2.5个等位基因变异。68个西瓜品种遗传聚类分析结果显示,24对引物能够将所有品种进行有效鉴别,品种间遗传相似性介于0.4769个,平均每个位点产生2.5个等位基因变异。68个西瓜品种遗传聚类分析结果显示,24对引物能够将所有品种进行有效鉴别,品种间遗传相似性介于0.476⁰.984,并且至少存在1个位点的差异,说明由该24对SSR引物形成的引物组合可用于西瓜品种的鉴定。