利用核心简单重复序列(SSR)标记分析西洋梨品种资源遗传多样性

由于梨(Pyrus)本身的自交不亲和特性导致不同地区品种间基因存在较大差异。为鉴定品种资源的多样性,探索重要的遗传特性,本研究利用覆盖梨全基因组17个连锁群中的134个核心简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)标记对45份西洋梨(Pyrus communis L.)品种资源进行遗传多样性和群体结构分析,对不同来源的SSR标记进行多态性分析。结果表明,来自梨基因组的SSR标记多态性更高,更适合梨的遗传多样性研究;所有SSR引物共检测到673个等位基因,每个SSR位点平均扩增5.02个;45份西洋梨品种的观测等位基因数(observed number of alleles,Na)、有效等位基因数(effective number of alleles,Ne)、观测杂合度(observed heterozygosity,Ho)、期望杂合度(expected heterozygosity,He)以及Shannon信息指数(Shannon’s information index,I)平均值分别为5.02、3.84、0.73、0.72和1.42;遗传相似系数和聚类分析结果表明,45份西洋梨具有较高的遗传多样性,且品种的演化趋势较均匀,欧洲和美洲的品种没有因地理位置不同而产生太大差异,而是不同来源地的品种相互交织在一起,更加体现了西洋梨之间广泛的基因交流;同时推测未知来源地的库介梨、费莱茵和地里拜瑞可能来源于西欧地区;群体结构分析表明,当K=2时,西洋梨分为Pop1和Pop2两大类群,利布林、波12、拉达那、地里拜瑞、红安久和孔德梨体现了较高的杂合性;不同品种的指纹图谱分析结果表明,至少需要两个以上的引物组合才能够将不同品种区分开。研究结果为全面评价西洋梨的遗传背景和特征、准确鉴定不同品种资源提供了科学依据和高效标记,为今后西洋梨种质资源的保护利用以及遗传育种提供基础资料。     

紫楠转录组EST-SSR标记开发及通用性分析

紫楠(Phoebe sheareri)是商品材金丝楠木的原植物种之一,现存野生资源日益减少,为了进一步掌握其遗传多样性和遗传结构特征,大规模开发该种表达序列标签-简单重复序列(expressed sequence tag-simple sequence repeat,EST-SSR)标记迫在眉睫。本研究首次进行紫楠转录组高通量测序,挖掘SSR位点和开发EST-SSR标记,并进行引物的初步验证以及在楠属植物的通用性检测。结果显示,通过Illumina Hiseq 2500测序共获得43 781条Unigene,应用MISA软件鉴定了6 958个SSR位点,分布频率为15.89%,平均每5.31 kb出现1个SSR位点。紫楠SSR位点共包括340种重复基元,以二、三核苷酸为主,其优势重复基元分别为AG/CT(23.99%)和AAG/CCT(12.81%)。基于不同重复基元类型设计合成了94对SSR引物,以10份紫楠及同属4种楠木的基因组DNA为模板对其有效性及通用性进行初步验证,筛选出具有清晰扩增产物的引物41对,其中32对具有多态性,其平均等位基因数2.75个,观察杂合度(heterozygosity,Ho)、期望杂合度(heterozygosity,He)、多态信息含量(polymorphism information content,PIC)分别为0.369、0.563和0.541,且在同属材料中通用性较高。紫楠转录组测序获得的Unigene可作为SSR标记开发的有效来源,所获得的EST-SSR引物可为紫楠及楠属其他树种的遗传结构分析、种质资源利用及遗传图谱构建提供有效的分子标记。     

云纹石斑鱼和鞍带石斑鱼及其杂交后代遗传性状分析

微卫星标记是鱼类遗传多样性分析的有效方法,本研究利用石斑鱼(Epinephelus sp.)近缘种的27对微卫星引物,分析鞍带石斑鱼(E.lanceolatus)(♂)、云纹石斑鱼(E.moara)(♀)及其杂交子一代云龙斑的遗传性状,其中有25对SSR标记在云龙斑中检测到多态性。通过Popgene32软件计算有效等位基因数(effective alleles number,Ne),期望杂合度(expected heterozygosity,He),观测杂合度(observed heterozygosity,Ho),香侬信息指数(Shannon index,I),Nei氏遗传距离(genetic distances,Nei),多态信息含量(polymorphism information content,PIC),总体近交系数(overall inbreeding coefficient,Fit),群体内近交系数(inbreeding coefficient in population,Fis)及遗传分化系数(genetic differentiation coefficient,Fst)等遗传多样性参数,分析群体间的遗传变异情况。结果表明,在3种石斑鱼群体中,云纹石斑鱼平均有效等位基因数最多(2.8926),云龙斑次之(2.8010),最小的是鞍带石斑鱼(2.0564)。云纹石斑鱼、鞍带石斑鱼和云龙斑共3个群体的平均观测杂合度分别为:0.6046、0.5661和0.5010,平均多态信息含量分别为:0.579 8、0.5446和0.342 0。3个群体总近交系数为0.150 8,群体间遗传分化系数为0.067 7,表明有93.23%的遗传变异来自群体内个体间的差异,6.77%的遗传变异来自群体间,群体间近交系数为-0.072 2,群体间基因流(Nm)为2.396 3。基于Nei's遗传距离构建UPGMA聚类分析,显示云龙斑与云纹石斑鱼遗传相似度较高,遗传距离较近。本研究结果在分子水平上为杂交品种云龙斑的杂种优势性状形成及杂交种质鉴定提供了遗传基础。     

基于石蒜属转录组序列的SSR分子标记开发应用

为开发石蒜属简单重复序列(SSR)分子标记,并研究SSR引物在石蒜属内的通用性,本研究对石蒜属石蒜、忽地笑、中国石蒜、长筒石蒜、换锦花、香石蒜6个种质转录组测序,检测SSR位点并设计引物,通过PCR扩增和毛细管电泳判断引物的有效性和多态性,绘制石蒜属17个种质资源的指纹图谱并对杂交后代的真实性进行早期检测。结果表明,共获得404 481条Unigenes,利用数据库进行同源比对和功能注释,并对Unigene进行SSR位点挖掘和分析,共检测到59 612个SSR位点。其中,单核苷酸重复>二核苷酸重复>三核苷酸重复,分别占SSR总数的62.88%、20.06%和14.66%,四核苷酸及以上重复单元相对较少。选取并合成8对荧光引物进行PCR扩增,通过毛细管电泳检测发现,8对荧光引物共检测到60个多态位点,多态位点数平均为7.50,多态性信息含量(PIC)值变化范围为0.148 0~0.940 8,平均值为0.593 0。利用引物扩增带型组合法构建了石蒜属17个种资源的指纹图谱,其中引物QZ209可区分所有供试材料,并可用于杂交后代鉴定。本研究开发的SSR标记具有丰富的多态性,在石蒜属植物的资源多样性分析、杂交种鉴定及遗传图谱的构建应用中具有重要意义。     

大白菜简单序列重复(SSR)和插入/缺失(InDel)标记的开发及通用性分析

为探讨大白菜基因组序列中SSR位点的分布规律并开发SSR引物,利用SSRHunter软件对大白菜A10(16899818～17299817)的DNA序列进行简单序列重复(SSR)位点查找,共得到394个SSRs,平均每1.02kb出现1个SSR。二核苷酸和三核苷酸重复是最主要的SSR类型,分别占79.44%和18.78%。为了提高SSR标记开发的准确性和通用性,对检索得到的含SSR位点的序列进行了同源比对,选取符合条件的15条SSR序列并设计引物;依据Blast过程中发现的在SSR位点不存在差异而在其侧翼序列中存在插入/缺失(InDel)差异的序列,设计了19条InDel引物。用34对SSR及InDel引物在6个大白菜(Brassica rapassp.pekinesis)材料中进行多态性研究,发现28对引物能扩增出理想的PCR产物,有效扩增率为82.35%,其中27对引物具有多态性,多态性比率为79.41%。为验证SSR引物的真实性,随机对4对SSR引物的部分白菜扩增片段进行了测序,发现100%的片段具有相应的SSR位点。28对SSR和InDel引物在甘蓝(B.oleracea)、油菜(B.napus)和萝卜(Raphanus sativus)品种的有效扩增率分别为85.71%、100%和77.78%,说明新开发的SSR和InDel标记具有较好的多态性和通用性。利用6对引物分析了48份十字花科种质的遗传多样性,结果表明48份材料被明显地区分成白菜和甘蓝组、萝卜组、油菜组3大类群,与传统分类一致。大白菜SSR和InDel标记的开发对于十字花科种质亲缘关系及遗传多样性分析具有重要的应用价值。     

利用小麦SSR标记分析鸭茅种质资源的遗传多样性

使用小麦(Triticum aestivum)SSR引物和扩增程序,以中国春小麦(T. aestivum)品种为对照,利用SSR标记对来自国内外的45份鸭茅(Dactylis glomerata L.)种质资源进行遗传多样性研究.结果表明,20对引物扩增出295个条带,多态性条带为187条,多态性条带比率为61.15%,鸭茅种质资源的遗传相似系数范围为0.7848～0.9513.聚类分析和主成分分析将供试材料分为6大类,聚类结果不仅能反映鸭茅生态适应性特征与其生长发育状况及生产性能相关,还显示出国产鸭茅品种遗传基础较为狭窄.研究表明将小麦SSR引物用于检测鸭茅遗传多样性行之有效.     

山西芝麻种质资源SSR遗传多样性及群体结构分析

为探明山西芝麻种质资源的遗传特性,本研究利用30对简单重复序列标记(SSR)对71份山西芝麻种质资源进行遗传多样性分析及群体结构分析。结果表明,30对SSR标记共检测到144个等位基因位点,平均每个SSR标记4.800个等位基因;有效等位基因数在1.058~5.149之间,平均2.805个;Shannon指数变幅为0.128~1.813,平均为1.096;Nei's遗传多样性指数变幅为0.055~0.806,平均为0.558;多态性信息含量变幅为0.053~0.783,平均为0.515。基于SSR标记对参试材料进行聚类分析,遗传相似系数为0.21~0.67,在遗传相似系数0.27处将参试材料分为6个类群;基于SSR标记对参试材料进行群体结构分析,将参试材料划分为5个组群。综上所述,山西芝麻种质资源间遗传差异相对较高,具有丰富的遗传多样性,在今后芝麻种质资源创制利用中,加大山西芝麻种质资源的开发与利用,可为芝麻品种遗传改良和优异基因发掘奠定良好的基础。     

大蒜种质遗传多样性的SSR分析

为了探索中国大蒜种质个体的SSR位点的分布情况,为品种鉴定、保存及遗传改良提供分子生物学依据,利用6对SSR引物对40个大蒜(Allium sativumL.)品种进行聚类分析、主成分分析及遗传多样性评价。共检测到21个多态性位点,平均每对引物可扩增出约3.5条多态性片段,多态性百分率为56.76%;SSR引物组合平均有效等位基因数、Nei基因多样度和Shannon信息指数分别为1.5551、0.3414和0.5188。聚类分析显示,6对SSR引物可把40份大蒜种质资源从0.59相似系数水平上3个类群。第一类群包含28份种质,在相似系数为0.73的水平上进一步又被分成了3个亚类;第二亚类仅包含2份种质;第三亚类包含10份种质,在0.68的相似系数水平上分成了2个亚类。主成分分析和UPGMA的结果基本一致。不同地理来源的大蒜种质的Shannon-Weaver多样性指数的变幅为0.0576~0.4179,说明大蒜种质遗传多样性丰富。本研究利用SSR分子标记技术较准确地解析大蒜不同材料间的亲缘关系及遗传多样性,为中国大蒜SSR分子标记提供基础资料。     

山东省46个花生品种SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析

为从分子水平上快速鉴别花生品种和选配优良杂交组合,以山东省审定的46个花生品种为材料,利用微卫星(SSR)标记进行DNA指纹图谱的构建和遗传多样性分析。从788对SSR引物中筛选出50对多态性高、稳定性好、谱带清晰的引物,共检测到175个等位位点,其中122个为多态性位点,多态性比率达70.52%;每对SSR引物扩增出的等位位点数为2~7个,多态性信息量变化范围为0.6753~0.8412,平均为0.823。此外,利用14对引物可将46份材料完全区分开。聚类分析表明,在相似系数0.77处,所有供试材料聚为一类,在相似系数0.80处,仍有76%的材料聚在一起。利用SSR标记构建的指纹图谱可为花生种质资源管理及育种实践提供依据。     

换锦花EST-SSR标记开发及遗传多样性分析

为开发换锦花EST-SSR标记和分析其遗传多样性,本研究利用MISA软件对换锦花转录组信息进行SSR位点检测,再利用Primer3.0设计引物,经PCR扩增和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测引物的有效性和多态性,并绘制换锦花种质资源的聚类图。结果表明,共检测到9 918个SSR位点,发生频率为18.59%,分布距离为3.729 kb;SSR位点重复单元为1~3个碱基,其中,单碱基重复三碱基重复二碱基重复,分别占SSR总数的61.08%、23.22%和14.23%,四碱基及以上重复单元相对较少。共设计出9 302对SSR引物,随机选取并合成278对引物进行PCR扩增,能够清晰扩增出的引物有185对(66.55%),在石蒜属的七个种中具有多态性的有59对(31.89%),其中11对(18.64%)能够在浙江和江苏种群的30份换锦花种质资源表现出丰富的多态性。综上,本研究开发的EST-SSR标记具有丰富的多态性,在换锦花以及石蒜属植物的遗传多样性分析、杂交种鉴定及遗传图谱的构建应用中具有重要意义。     

马氏珠母贝生长性状与EST-SSR标记的关联分析

马氏珠母贝(Pinctada martensii)生长性状属于数量性状,为了筛选与马氏珠母贝生长性状位点连锁的分子标记,本研究利用50对多态性SSR引物对选系F4的90个个体的遗传多样性进行了研究,并利用SPSS16.0软件线性模型(GLM)进行了体质量、壳长、壳高和壳宽与标记的关联分析。结果表明,50对SSR引物在90个样本中共检测到204个等位基因,等位基因数(Ne)在2～9之间,平均等位基因4.080,有效等位基因数(Na)为2.574;观察杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)分别为0.534、0.543和0.491;共检测到15个SSR标记与4个生长性状具有显著相关性(P<0.05),其他35个标记与性状的相关性未达到显著水平(P>0.05);7个SSR标记与体质量显著相关(P<0.05),6个SSR标记与壳长显著相关(P<0.05),6个SSR标记与壳高显著相关(P<0.05),4个SSR标记和壳宽显著相关(P<0.05)。对同一标记不同基因型间进行多重比较,分别找到了4个性状的优势基因型。本研究筛选了与生长性状位点连锁的标记,为后续的分子标记辅助育种提供技术支撑。     

东南亚62个籼型水稻亲本SSR遗传多样性分析

为探讨东南亚水稻亲本间的遗传多样性,以东南亚62份籼型水稻亲本为材料,选择29对水稻功能基因标记以及平均分布于12条染色体、多态性较高和条带清晰的72对SSR引物进行遗传多样性和聚类分析。结果表明,32对多态性引物在62份水稻材料中检测到201个等位基因,每个位点等位基因数(Na)变异范围为2~12,平均为6.281;有效等位基因数(Ne)变异范围为1.067~5.399,平均为2.867;多态信息含量(PIC)变异范围为0.061~0.789,平均为0.515;平均Shannon信息指数(I)为1.176,变幅为0.143~1.908;观察杂合度(Ho)为0.977,范围为0.936~1.000;期望杂合度(He)为0.439,范围为0.179~0.937;固定指数(Fis)的范围为0.882~1.000;基因流(Nm)的范围为0~0.0157。聚类分析表明,在遗传相似系数为0.805处,东南亚水稻亲本被分为6大类,同一国家大多数品种聚为一类。相对于普通分子标记,功能基因标记的平均等位基因数不高,其遗传多样性参数也低于普通分子标记,东南亚各国水稻品种间的亲缘关系较近,遗传多样性程度较低。研究结果为水稻育种亲本选配、新种质资源的创制以及杂种优势利用等提供了科学依据。     

利用RAPD和SSR标记分析陆地棉种质资源的遗传多样性*

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。利用随机扩增多态性（RAPD）和简单重复序列(SSR)两种分子标记对31份陆地棉(Gossypium hirsutum L.)种质资源进行了遗传多样性分析,其中14份材料最近从美国和伊朗引进。研究的目标是对这些陆地棉种质资源进行遗传聚类分析,为制定引进资源的利用策略提供参考。从有多态性的21个RAPD引物和18对SSR引物中共获得117个多态性位点。利用NTSYS-pc2．10统计分析软件,采用Jaccard′s相似系数UPGMA法进行聚类。结果表明,中国的17份材料部分聚为一类,国外的14份材料大部分聚为另一类,其它材料相间排列。分别对31份材料的相似系数与中国的17份材料的相似系数进行了比较分析,中国材料相对于新引进的国外材料的遗传多样性水平稍高,与国外材料之间的遗传差异较大。这说明扩大不同地区间种质资源的交流和引进种质资源可以丰富本地材料的遗传多样性。     

中国东北地区绿豆种质资源遗传多样性的SSR分析

为了解东北地区绿豆种质资源的多样性,本研究基于SSR荧光标记毛细管检测技术,利用15对多态性丰富的SSR引物对东北三省地区156份绿豆种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,15对SSR引物共检测到71个等位基因,平均等位基因数为4.7个,平均多态信息含量(PIC)为0.401。遗传相似系数变幅介于0.116~1.000之间,平均为0.542,大于0.5的相似系数占全部数据的73.69%。在遗传相似系数为0.478的阈值处可将参试个体分为5个组群,相同地理来源品种大多成簇分布。中国东北地区绿豆资源遗传多样性不够丰富,遗传基础狭窄,建议加强东北地区绿豆种质资源创新,拓宽遗传基础,丰富绿豆资源的遗传多样性。本研究结果为分析东北地区绿豆品种亲缘关系及新品选育提供了技术支持和理论依据。     

白刺花辐射诱变M_2代突变群体的形态特征比较和ISSR分析

辐射诱变育种具有变异频率高、变异幅度大、育种周期短等特点,是当前育种的主要方法之一。为加快白刺花(Sophora davidii)的良种培育工作,本课题组利用60Co-γ射线对筛选到的生产性能最佳的白刺花种质进行了辐射诱变育种,通过2年的田间观测,从60Co-γ辐射诱变的白刺花M_2代中筛选获得12个突变群体。为确定该突变群体间的变异情况,本研究采用表型性状结合简单重复间序列(inter-simple sequence repeat, ISSR)分子标记技术进行检测。结果表明:(1)诱变后代表型性状发生变异。与未经辐射处理的白刺花相比,诱变M_2代植株的变异主要表现在植株高度和冠幅直径增大或减小,茎粗、叶片长度、宽度和叶面积显著提高,分枝位点高度降低等方面。8个表型性状的变异系数在19.72%~55.46%之间,各指标变异程度依次为分枝位点高度(55.46%)株高(53.24%)冠幅直径(47.91%)叶面积(38.30%)分枝数(36.84%)茎粗(36.10%)叶片宽度(23.60%)叶片长度(19.72%)。(2) 20条多态性较好的ISSR引物扩增产生141条清晰谱带,多态性条带有75条,多态性比例(polymorphic rate, PPR)为53.2%。Nei's基因多样性指数(Nei's gene diversity, He)和Shannon信息指数(Shannon's information index, I)分别为0.248 3和0.377 9。与对照相比,诱变M2代在多个位点发生了DNA水平上的改变。(3)基于ISSR计算出供试群体间的遗传相似系数介于0.627 7~0.839 4之间,平均为0.733 6。(4)基于表型性状和ISSR分子标记对供试群体进行聚类分析,所有供试群体均被分为4类,但两种水平的聚类分析结果不完全一致。本研究结果为白刺花辐射诱变育种的进一步研究提供理论依据和基本材料。     

湖南典型茶树地理种群遗传多样性研究

本文利用RAPD分子标记技术，对4个湖南典型茶树地理种群的240个单株的遗传多样性、种群内和种群间的遗传变异进行研究，结果表明：21个10碱基随机引物共检测到226条谱带，其中多态性谱带为201条，占88.9%。遗传多样性分析结果显示：Shannon's多样性指数为0.43，74.7%的变异分布于群体内，而种群间变异占了25.3%；Nei's指数群体总基因多样度(HT)为0.37，群体内平均基因多样度(HS)0.28，群体间的基因多样度(HST)0.09，群体Nei's基因分化系数（GST）为0.23，说明76.7%的变异存在于种群间，群体内的变异占了总变异的23.3%，与Shannon's多样性指数相比基本一致，均表明种群内有较丰富的遗传变异；种群间的基因流（Nm）为0.74，显示种群间的基因交流有限。     

菠菜转录组SSR位点分析及其分子标记的开发

简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记具有多态性高、重复性好、共显性等特点,己广泛用于蔬菜作物遗传育种研究中.本研究利用MISA软件对菠菜(Spinacia oleracea)转录组SSR位点信息进行分析,开发适用于菠菜的SSR分子标记,并对不同菠菜材料的遗传多样性进行分析.结果显示,在获得的44 796条基因簇(Unigene)中检测出2 045个SSR位点,检测出2 045个SSR位点,分布在1 940条Unigene上,发生频率为4.33％,平均距离为19.81 kb.菠菜SSR中以单、三、四核苷酸重复为主,分别占总SSR的19％、65％和7％,重复长度主要为18～24 bp,占菠菜总SSR的93.55％,以重复次数6次和7次为主,分别占菠菜总SSR的31.42％和31.05％.菠菜转录组中单核苷酸重复类型为A/T,二核苷酸重复主要为GA/TC和AG/CT,三核苷酸重复主要以CAA/TTG、GTT/AAC、GAA/TTC、TGT/ACA和GAT/ATC为主.本研究共设计了2 199对SSR特异位点引物,随机挑选218对引物对9个不同类型的菠菜材料进行扩增检测,其中38对表现出多态性.利用UPGMA做图进行聚类分析,9份菠菜材料聚为3类.本研究通过对菠菜转录组SSR位点信息分析及其分子标记的开发,获得了多态性较为丰富的SSR位点,为菠菜遗传多样性的分析、遗传图谱的构建及分子标记辅助育种提供了基础资料.     

14份小麦种质资源抗麦长管蚜遗传多样性的SSR分析

利用SSR分子标记在分子水平探讨小麦种质资源抗麦长管蚜的遗传多样性,为高效节本型和环境友好型的抗蚜育种的研究和利用提供理论依据和技术支持。结果表明：在小麦的A、B和D 3组同源染色体组上的175对SSR分子标记鉴定出了有多态性的32对引物,其中在D同源组中小麦抗蚜性的遗传多样性较高,同时在21对染色体中7D染色体上遗传...     

湖南典型茶树地理种群遗传多样性

利用RAPD分子标记技术,对湖南典型茶树安化云台山种(Camellia sinensis var.sinensis)、城步峒茶(C.sinensis var.assamica cv.Duntsa)、汝城白毛茶(C.ptilophylla)和江华苦茶(C.sinensis var.assamica cv.Jianghua)4个地理种群的240个单株的遗传多样性、种群内和种群间的遗传变异进行了研究。结果表明,21个10碱基随机引物共检测到226条谱带,其中多态性谱带为201条,占88.9%。遗传多样性分析结果显示:Shannon's多样性指数为0.43,种群内变异占74.7%,而种群间变异占25.3%;Nei's指数群体总基因多样性(HT)为0.37,群体内平均基因多样性(HS)为0.28,群体间的基因多样性(HST)为0.09,群体Nei's基因分化系数(GST)为0.23,说明76.7%的变异存在于种群间,群体内的变异占了总变异的23.3%,与Shannon's多样性指数相比基本一致,均表明种群内有较丰富的遗传变异;种群间的基因流(Nm)为0.74,显示种群间的基因交流有限。     

黄淮麦区部分小麦种质资源的SSR聚类分析

利用79对SSR引物对黄淮麦区129份种质资源进行了分析。结果表明, 79对引物共检测到335个等位变异，每个引物检测到的等位变异数目2～8个，平均4.240个，变异最大的位点主要位于B组染色体上。79个SSR位点的遗传多态性信息含量在0.015～0.820之间，平均0.498。种质资源间的遗传相似系数在0.253～0.909之间，平均0.492。聚类分析把这些种质资源分为4大类和7个亚类。聚类结果与地域并不吻合，但能较好地反映出亲本的特性和其间的亲缘关系。关键词：黄淮麦区；小麦；种质资源；遗传多样性；SSR标记；聚类分析