苹果属植物种质多样性的SLAF-seq分析

利用简化基因组测序技术—特异性位点扩增片段测序技术(Specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)对509份苹果属植物种质进行测序,获得586 454个SLAF标签,其中多态性SLAF标签463 612个;经过序列比对,根据完整度> 0.94、次要等位基因频率(MAF)> 0.05,过滤筛选得到46460个多态性单核苷酸(SNP)位点;基于这些SNP位点构建苹果属植物不同种的系统发生树并分析主成分。结果表明,通过SLAF-seq技术能够在全基因组范围内快速开发高通量的SNP标记,并直接用于苹果属植物种质资源遗传多样性研究中。34种509份苹果属植物的多样性水平较高(H_e=0.318,I=0.488,A_e=1.520),在多于1份试材的种群中,变叶海棠的遗传多样性水平最高,中国苹果的遗传多样性水平最低。综合聚类分析和主成分分析结果表明,供试苹果属植物分为5个基本的类群,Ⅰ山荆子类群,Ⅱ苹果属植物野生种类群,Ⅲ苹果栽培品种类群,Ⅳ以中国苹果、八棱海棠、花红、楸子和海棠花为主...     

基于SNP和InDel标记的余甘子群体遗传分析

【目的】采用高通量测序技术解析余甘子种质资源的群体遗传结构和遗传多样性,为余甘子系统分类、遗传资源创新利用提供理论基础。【方法】利用ddRADseq技术对112份余甘子种质资源进行高通量简化基因组测序,利用Cutadapt和Trimmomatic软件对原始数据进行过滤,筛选得到高质量测序数据;使用MUNEAK软件进行多态性标记发掘,基于获得的SNP和InDel标记,进行群体结构分析、主成分分析、系统发育分析及遗传多样性分析。【结果】余甘子测序样品共获得8934个SNP和InDel标记,群体结构分析将余甘子种质分为2个类群,类群划分与种质来源地相关,该结果与主成分分析和系统发育分析相一致。余甘子各种质间遗传距离为0.027～0.459,平均遗传距离为0.248;云南地区的余甘子种质的期望杂合度、观测杂合度及多态性信息含量值最高,依次为0.267、0.184及0.218;余甘子群体间的Fst在0.080～0.266之间,群体遗传分化程度中等偏高。【结论】该测序技术可有效地解析余甘子种质的群体结构和遗传多样性,为余甘子种质资源的鉴定评价、系统分类及遗传多样性研究提供参考。     

基于EST-SSR标记的越橘栽培种和几个中国野生种的遗传结构分析

【目的】遗传结构分析能够提供个体的血统来源及组成信息,是遗传关系分析的重要手段。研究越橘栽培种和中国野生种的遗传结构差异,以期为我国越橘育种中野生越橘资源的发掘、利用提供遗传背景依据。【方法】筛选EST-SSR引物并对越橘属84份种质资源的基因组DNA进行PCR扩增,利用ABI 3730xl DNA遗传分析仪进行毛细管电泳分离,统计条带并计算遗传多样性指数,利用STRUCTURE软件构建遗传结构图并进行基于Nie’s遗传距离的聚类分析和主成分分析。【结果】1)从54对EST-SSR引物中筛选到8对高多态性引物,共检测到101个等位变异,平均值12.63,有效等位基因数(Ne)、Shannon’s多态性信息指数(I)、观察杂合度(Ho)、期望杂合度(He)平均值分别为8.711、2.262、0.523和0.860,多态性信息含量(PIC)为0.640~0.915,平均值为0.845,所选引物多态性高。2)贝叶斯遗传结构分析表明,当K=4时,ΔK最大,供试材料被划分为4个类群,类群S1主要是红豆越橘(Vaccinium vitis-idaea)和蔓越橘(V.macrocarpon),以红果类型为特征;类群S2主要是笃斯越橘(V.uliginosum),以抗寒为特征;类群S3主要包括南高丛越橘(V.corymbosum SHB)和兔眼越橘(V.ashei),以低需冷量为特征;类群S4主要包括北高丛越橘(V.corymbosum NHB)和半高丛越橘(V.corymbosum HHB),以高需冷量为特征,表明越橘种质资源内部存在明显的遗传结构差异,4个类群与材料的抗寒性、低温需冷量特性等有明显的对应关系。3)N-J聚类分析和主成分分析结果表明,野生越橘与引进的栽培品种之间亲缘关系较远。4)供试84份材料中Q值≥0.6的品种占91.67%,绝大多数供试越橘资源遗传背景较单一。【结论】从国外引进的越橘栽培种和我国野生种间存在一定程度的基因交流,不存在绝对的生殖隔离,可以通过杂交的方式获得变异植株,实现越橘种质创新和遗传基础拓宽,应加大我国野生越橘资源的发掘和利用。     

基于SLAF-seq的茶组子房室数不稳定居群种质亲缘关系分析

为了进一步探究子房室数不稳定（子房无毛、3～5室、花柱3～5裂）茶组（section Thea）居群种质（UONG）的亲缘关系,明确居群内个体的变异是否引起了种间变异,以重庆、云南及其他部分省份87个山茶属茶组和非茶组植物（外类群对照）种质为材料,利用SLAF-seq技术进行简化基因组测序和分子标记分析。测序共获得2 804 071个SALF标签,平均测序深度为11.73×。通过SALF标签比对参考基因组,共获得25 069 219个群体SNP分子标记。基于高一致性SNP数据,系统发育树、遗传结构和PCA分析等方法均将调查种质分为3种类型,即云南等的茶组和非茶组种质（Ⅰ类）、重庆大茶树居群种质（Ⅱ类）和多个省份来源的茶系（常见栽培种和‘川小种’）种质（Ⅲ类）。Ⅰ类种质中茶组植物,包含了五室茶系、五柱茶系、秃房茶系和茶系种质。Ⅱ类种质由UONG和茶系种质（形态特征介于UONG与常见茶系种质之间）组成。此外,遗传分化系数FST表明,Ⅱ类种质与其他几类种质遗传分化程度最高（> 0.3）,Ⅰ类与Ⅲ类种质之间也存在较高的遗传分化（> 0.2）。简化基因组测序分类结果和FST值表明,调...     

不同居群艾种质遗传多样性和遗传结构分析

以12个艾居群和22条SCoT引物为试材,采用NTSYS-pc2.1、Popegen 1.32等分析方法对12个居群的遗传多样性和群体结构特征进行研究,以期为艾新品种选育提供参考依据。结果表明：22条SCoT引物共检测出87个主要等位基因变异,平均每条引物3.95个;多态性信息含量PIC值、Shannon′s多样性指数I值和Nei′s基因多样性指数H平均值分别为0.690、0.483和0.317,表现出较高的遗传多样性。居群每个位点平均等位基因数(Na)、每个位点平均有效等位基因数(Ne)、I和期望杂合度(He)平均值分别为1.444、1.419、0.349、0.238,以安阳汤阴县艾居群Na、I、H值最高。居群遗传相似系数和遗传距离范围为0.795～0.975和0.025～0.229,平均值为0.909和0.097。其中,济源艾居群和黄冈蕲春艾居群的遗传相似系数最高、遗传距离最近。SCoT遗传分化系数(Gst)为0.293,表明群体间的遗传多样性水平较低,9%遗传差异源自群体间。居群间基因流水平(Nm)值为2.022,表明居群间存在一定的基因流,导致居群间的遗传差异小。12个艾居群在...     

不同基质对越橘生长发育和叶片光合特性的影响

以二年生"都克"越橘苗木为试材,采用CIRS-2便携式光合仪测定光合指标与LA2400扫描仪扫描根系的方法,研究了不同栽培基质对越橘生长发育和光合作用的影响,以期筛选出越橘基质栽培中最佳配比。结果表明:在泥炭藓∶草炭∶珍珠岩=2∶1∶1、椰糠∶草炭∶珍珠岩=2∶1∶1、苔藓∶草炭∶珍珠岩=2∶1∶1这3种基质下植株生长发育较好,光合作用较强,其中泥炭藓∶草炭∶珍珠岩=2∶1∶1基质效果最好;秸秆∶草炭∶珍珠岩=2∶1∶1、松针∶草炭∶珍珠岩=2∶1∶1效果较差,植株生长发育不良。     

普通杏群体遗传结构的荧光AFLP分析

以准噶尔—伊犁生态群（新疆野杏）、中亚生态群（新疆栽培杏和李光杏）、欧洲生态群和华北生态群的45个普通杏品种或材料为试材,以梅杏、辽梅杏和辽杏为外组,利用荧光AFLP标记对普通杏4个生态群的群体遗传结构进行了研究,结果表明：7对EcoRI/MseI引物（其中MseI引物为FAM荧光标记物）平均扩增多态带数为130.86,平均多态带为60.58%。4个生态群的多态带百分比比较表明准噶尔—伊犁新疆野杏生态群（P = 43.59%）＞中亚南疆栽培杏生态群（P = 41.27%）＞华北生态群（P = 39.42%）＞欧洲生态群（P = 39.42%）＞中亚李光杏生态群（P = 37.57%）;普通杏在种级水平Nei's基因多样度（H = 0.143）和Shannon信息指数（I = 0.226）显著或极显著高于群体水平。在群体水平上,准噶尔—伊犁新疆野杏生态群的Nei's基因多样度和Shannon信息指数（H = 0.131;I = 0.202）高于中亚生态群（南疆栽培杏）（H = 0.127;I = 0.195）、欧洲生态群（H = 0.124;I = 0.189）和华北生态群（H = 0.116;I = 0.180）,但无显著性差异,显著高于中亚李光杏生态群（H = 0.113;I = 0.173）;普通杏4个生态群的遗传分化系数（G_ST = 0.147）显示,普通杏的遗传变异主要存在于群体内,占总变异的85.3％;通过遗传分化系数计算得G_ST基因流N_m = 2.901,说明普通杏4个生态群存在适度的基因交流,人为引种可能是产生基因交流的主要原因,而地理隔离可能是阻碍基因交流的主要因素。对普通杏4个生态群的群体遗传多样性和群体遗传结构的分析初步认为,普通杏起源于准噶尔—伊犁新疆野杏生态群,通过人为驯化,在新疆南部形成栽培杏中心,并形成中亚南疆栽培杏生态群,之后通过人为引种向东传播形成华北生态群,向西传播形成欧洲生态群。     

不同基因型越橘果实中4种花色苷含量的研究

 采用反相高效液相色谱法测定了越橘2个野生种和3个栽培品种中4种花色苷的含量。结果 表明：总花色苷含量最高的是‘芝妮’，其它依次是CA-206、NB-3、笃斯越橘和红豆越橘。果实所含花色苷的种类和含量因种和品种而不同，其中矢车菊色素-3-半乳糖苷普遍存在的，而矢车菊色素-3-葡萄糖不存在于笃斯越橘和红豆越橘果实中，红豆越橘果实中只含4种花色苷的1种。     

新疆野苹果群体遗传结构和遗传多样性的SRAP分析

 采用SRAP标记,对中国新疆野苹果4个种下居群的群体遗传结构和遗传多样性进行了研究。结果表明：10对SRAP引物总共扩增了209条带,其中206条是多态性带（98.56%）。巩留群体、新源群体、霍城群体和裕民群体分别扩增了180、169、178和165条多态性带,巩留群体的随机交配杂合度（hs = 0.3037 ± 0.0058）最高,其次为霍城群体。UPGMA聚类分析和群体间遗传分化系数显示,巩留群体和新源群体之间,以及霍城群体和裕民群体之间,遗传关系最近,群体间遗传变异最低。新疆野苹果群体内遗传变异高于群体间,占总变异的87.9%,主坐标轴分析显示4个群体是相对独立,其中巩留群体和新源群体,霍城群体和裕民群体之间,有较高的基因交流。所有参数分析表明,巩留群体遗传多样性最丰富,故在制定新疆野苹果原地和异地种质保护计划时应优先考虑巩留群体。     

基于SSR标记的海南54份榴莲种质资源遗传多样性和群体结构分析

对海南省引种种植的54份榴莲种质资源采用荧光SSR分子标记技术,进行SSR多态性分析、聚类分析、群体结构分析、遗传多样性分析。结果表明,筛选获得19对多态性较高的SSR引物,通过DNA扩增共检测出117个多态性等位基因,平均多态性等位基因数为6.158个,平均有效等位基因数为3.398个,香农指数平均值为1.372,观察杂合度和期望杂合度的平均值均为0.689,多态信息指数平均值为0.643,表明具有一定的遗传多样性。基于UPGMA方法进行聚类分析,在遗传距离0.6处54份榴莲种质资源可以分成3个类群,第一类群共45份种质资源,包括引种于不同国家的不同榴莲品种;第二类群共8份种质资源,均为引种于不同国家的猫山王榴莲;第三类群共1份种质资源,是引种于泰国的红榴莲。以遗传距离0.3为阈值,第一类群又可以分为9个亚群。基于Structure可以将54份榴莲种质资源划分为5个亚群。综合聚类和群体结构分析,明确了部分未知种质资源的品种所属,对不同亚群的遗传变异、遗传距离和遗传分化分析发现,个体的变异是总变异的主要来源,亚群5与其他亚群的遗传距离和遗传分化程度最大,不同亚群整体基因流较大,遗传分化...     

广西梨种质资源遗传多样性和群体结构分析

【目的】阐明广西地方梨种质的遗传多样性、亲缘关系及群体结构,加快梨种质的鉴定、评价和保护,促进地方优质梨种质资源的合理有效利用,助推品种改良和种质创新。【方法】利用筛选获得的15个SSR分子标记对71份广西地方梨种质和48份外地梨种质进行遗传多样性和群体结构分析。【结果】共检测出190个等位基因（Na）,平均等位基因数（Na）为12.667,平均有效等位基因数（Ne）为5.454,位点多态性信息指数（PIC）平均值为0.762,较好地揭示了梨的遗传多样性;观测杂合度（Ho）和期望杂合度（He）平均值分别为0.682和0.788,说明梨群体内存在近缘交配;香农指数（I）平均值为1.876,反映梨群体的遗传多样性丰富。广西地方种质的平均等位基因数为11.53,平均有效等位基因数为5.606,香农指数（I）为1.894,均高于外地种质,说明广西地方种质的遗传多样性更丰富。聚类分析显示大部分广西地方种质与外地种质的亲缘关系较远,隶属两个不同类群,但二者存在少量的相互交叉,少数的广西梨和外地梨聚为一类,有较近的亲缘关系。群体遗传结构分析也表明大部分广西梨和外地梨的遗传结构差异较大,并且2个居群的...     

不同群体结构苹果园光照分布状况研究

为了确立乔砧红富士苹果园合理的群体结构,探讨群体结构对光照分布的影响,对临城县赵庄乡南沟村不同栽植密度、树形为改良纺锤形的盛果期乔砧红富士苹果园的群体结构以及树体不同部位的光照情况进行了调查,结果表明:株行距2m×3m、3m×4m、3m×5m的郁闭度分别为0.88、0.70和0.58;行间近地面相对光照强度分别为0.94、0.46和0.13;行间地面向上0.5m处相对光照强度随株行距加大而加大,其值分别为0.12、0.40、0.95;行间地面向上1.0m、1.5m、2.0m不同株行距的相对光照强度除株行距2m×3m的果园的行间地面向上1.0m处为0.17外,其他都在0.76以上。每666.7m2总枝量、树高、叶面积系数以株行距2m×3m的为最大,分别为345 210根、3.23m和3.4;株行距3m×5m的为最小,分别为139 920根、2.81m、2.6;株行距2m×3m、3m×4m、3m×5m行内地面向上1.5m、2.0m处的相对光照强度均在0.49以上。     

越橘果实大小遗传规律及其与花冠、叶面积的相关性研究

【目的】揭示越橘果实大小遗传规律,了解果实大小与花冠、叶面积的相关性,为杂交亲本选择与选配、杂交后代早期筛选提供参考依据。【方法】利用果实大小有明显差异的大果越橘品种Berkeley和小果资源N6为亲本组配正反交遗传群体,共计314株,连续3 a(年)测量果实单果质量并进行遗传分析;根据果实大小选择55份品种/品系构成自然群体,测量单果质量、花冠大小及叶面积进行相关性分析,利用遗传群体验证源自自然群体的相关性是否能在遗传群体中稳定遗传。【结果】越橘果实单果质量在正反交群体中均呈正态分布,表现为多基因控制的数量性状遗传特点,大果亲本做母本的群体其单果质量分布范围、群体中间值、平均值大于小果亲本做母本的群体,说明越橘果实大小存在母性遗传特性;供试正反交群体果实大小平均值(分别为1.46 g和1.79 g)均偏向低值亲本N6(1.11 g),远低于高值亲本Berkeley(2.90 g),说明越橘果实大小遗传存在明显的趋小变异,广义遗传力(H²)大于0.90,说明变异主要来自遗传效应,遗传潜能大,环境效应影响小;自然群体果实大小与花冠大小(R=0.81,P=2×10     

建立板栗园合理群体结构的研究

板栗主要以树冠表层结果 ,板栗树冠弱效表面积、有效表面积的划分与建立合理群体结构密切相关。冠高为冠幅半径的 1～ 1 4倍时的圆头形是利于丰产的板栗冠形 ,合理的群体结构是建立在肥力、冠形、风光基础上的     

加工番茄骨干自交系的遗传变异

采用137个In Del标记和1个SSR标记,对近年来选育的60个加工番茄骨干自交系的遗传变异进行分析。结果表明：60个加工番茄骨干自交系的平均遗传距离在0.097～0.183之间,成对比较的最小遗传距离为0.022,最大遗传距离为0.272。群体结构分析将60个骨干自交系分为2个或4个亚群,亚群分类与自交系的生物学性状之间没有明显的关联性。与2012年以前育成的25个加工番茄自交系比较发现,这60个骨干自交系的遗传变异范围相对较窄。     

高温对高丛越橘叶片气孔特征和气体交换参数的影响

【目的】探讨不同程度的高温对高丛越橘叶片气孔特征及其气体交换参数的影响。【方法】以6个高丛越橘(Vaccinium corymbosum L.)品种的2 a生幼苗为试验材料(南高丛品种‘奥尼尔’‘海岸’和‘蓝脊’;北高丛品种‘公爵’‘布里吉他’和‘蓝丰’),利用人工气候箱控制生长温度的条件下,共设置4个温度处理,即对照(25℃)、轻度增温(30℃)、中度增温(35℃)和重度增温(40℃),利用印迹取样法及空间分析技术研究了6个越橘品种叶片气孔的结构特征和空间分布格局。利用Li-6400便携式光合测定系统测定了叶片的气体交换参数。【结果】研究发现叶片的气孔密度、气孔结构及其空间分布格局对增温产生的响应在南高丛和北高丛越橘2个类群之间没有明显的特异性区别。然而,高丛越橘叶片气孔特征对高温的响应在不同品种间却存在着较大的差异。高温改变了‘海岸’‘蓝脊’‘布里吉他’和‘蓝丰’的气孔结构特征,但没有对‘奥尼尔’和‘公爵’产生影响;同时,高温导致‘奥尼尔’和‘布里吉他’叶片气孔的空间分布变得更加规则。另外,高温处理导致高丛越橘品种叶片的净光合反应速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈先升高后降低的趋势,但其最大值随着品种的不同而发生变化。【结论】高温条件下高丛越橘通过调整气孔结构特征和优化气孔的空间分布格局来进一步提高气体交换效率。然而,气孔结构和功能进行调整和优化的能力在品种间存在较大的差异,最终导致了各品种叶片气体交换参数对高温响应的不同,特别是在抵抗极端高温方面表现得尤为突出。     

寒地苹果资源遗传多样性及群体结构的SSR标记分析

对49份寒地苹果资源采用荧光SSR分子标记技术,并利用GenAlEx 6.501软件进行遗传多样性分析,利用NTSYS 1.2软件进行聚类分析,利用STRUCTURE 2.3.4软件进行群体结构分析。结果表明：20对SSR引物通过DNA扩增共检测出278个多态性等位基因,平均多态性等位基因数为13.850,平均有效等位基因数为6.649,香农多样性指数为2.065,观察杂合度和期望杂合度的平均值分别为0.569和0.799,具有较高的遗传多样性。楸子群体与中国苹果群体间遗传距离最小,为0.261,楸子群体与西洋苹果群体间遗传距离最大,为0.411,属于中度分化。基于UPGMA遗传距离的聚类分析,在遗传距离0.80处49份材料可以分成2个类群,第Ⅰ类包括18份资源,全部是中国苹果群体;第Ⅱ类包括31份资源,其中楸子群体10份,中国苹果群体16份,西洋苹果群体5份。在遗传距离0.81处,第Ⅰ类进一步分为Ⅰa和Ⅰb两个亚类,分别包含5份和13份资源。群体结构分组与聚类分析有相似的结果,发现遗传距离和类群归属与地理位置并不完全相关,各群体间存在基因渗透。     

高温对北高丛越橘叶片结构和生理代谢的影响

以2年生北高丛越橘（Vaccinium corymbosum L.）‘蓝丰’、‘公爵’和‘布里吉他’为试验材料,利用人工气候箱设置4个培养温度（25、30、35和40 ℃）,研究高温对叶片叶绿体超显微结构、气体交换参数、叶绿素荧光、抗氧化酶活性、色素含量以及电导率的影响。结果表明：温度对3个品种超氧化物歧化酶（SOD）活性影响不大,但显著改变了3个品种叶片的过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。40 ℃对‘公爵’和‘蓝丰’的叶绿体结构有不同程度的破坏,而对‘布里吉他’没有产生显著影响。另外,随着温度的升高,3个品种叶片的叶绿素a（Chl.a）、叶绿素b（Chl.b）、叶绿素a/叶绿素b（Chl.a/b）、总叶绿素[Chl.（a + b）]及类胡萝卜素（Car.）均呈现先升高后降低的趋势,且3个品种的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）也出现了相似的变化趋势,品种不同其最大值出现的温度也不同。叶片相对电导率和叶绿素荧光参数F_v/F_m的测定结果也间接地支持了上述结论,即30 ℃和35 ℃高温对叶片结构和功能的影响有限,但40 ℃高温导致其受到严重损伤。抗高温能力‘布里吉他’最强,‘蓝丰’次之,‘公爵’最弱。     

越橘半同胞系杂交后代果实糖酸性状的变异和遗传倾向

【目的】探讨越橘果实糖酸性状在后代中的变异和遗传倾向,为越橘品质育种中亲本的选配提供科学依据。【方法】以越橘半同胞系杂交组合为试材,连续2 a利用高效液相色谱技术对亲本及杂交组合后代成熟果实中可溶性糖及有机酸的组分和含量进行检测和分析。【结果】1)糖、酸组分和总糖、总酸平均含量在绝大多数组合中低于或接近于亲中值,存在一定程度的衰退变异;总酸变异系数大于总糖,各组合均分离出一定比例的超高亲单株。2)杂种后代的糖含量呈连续变异,趋近于正态分布,总糖的广义遗传力(H~2)和遗传传递力(Ta)平均值分别是0.74和0.93,主要表现为多基因控制并以加性效应为主的数量遗传;杂种后代枸橼酸和总酸呈偏正态或多峰分布,可能为由主效基因和多基因共同控制的数量性状,H~2平均值分别为0.69和0.72,变异主要来自遗传效应,Ta分别为0.94和0.86,表现为受加性效应影响大,而酒石酸H~2和Ta平均值分别是0.37和0.74,表明酒石酸的遗传效应小,受环境和非加性效应影响大,不能稳定遗传。【结论】越橘果实糖酸含量在杂交后代中均存在衰退变异,糖含量是以加性遗传效应为主且由多基因控制的数量性状,后代糖含量受低糖亲本影响大;越橘果实酸含量受父本影响,其中枸橼酸是主要有机酸组分,能较稳定遗传,而酒石酸受非加性效应影响大,不能稳定遗传。