苦荞种质资源AFLP标记遗传多样性分析

 【目的】从分子水平研究苦荞种质资源的遗传多样性,为综合评价苦荞种质资源提供依据。【方法】用筛选出的20对AFLP引物,对14个不同地理来源的165份苦荞种质进行遗传多样性分析。【结果】共扩增出938条清晰的条带,其中314（33.48%）条呈多态性,平均每对引物组合的条带数和多态性带数分别为46.9个和15.7个。不同地理来源苦荞种质的Shannon-Weaver多样性指数为0.1093～0.2661,四川资源群最高,青海、云南和甘肃/宁夏等资源群次之,湖南资源群最低。利用Popgen Ver.1.32软件,依不同地理来源苦荞资源群间Nei′s遗传一致度可聚类成5个组,聚类结果与苦荞地理分布相关。基于Structure 2.2软件分析,165份苦荞资源分为5大组群,并与Popgen Ver.1.32聚类结果呼应得较好,其中云南和四川资源的群体结构最复杂,最为多样化,分别被聚到了5个组群中。【结论】苦荞类群的亲缘关系以及遗传多样性与其地理分布有一定相关性。     

中国苦荞SSR分子标记体系构建及其在遗传多样性分析中的应用

【目的】从分子水平优化并构建用于中国苦荞种质资源遗传多样性分析的SSR分子标记体系,为综合评价中国苦荞种质资源提供依据。【方法】以50份苦荞种质为试验材料,用正交设计法[L16(45)]筛选适用于苦荞SSR标记分析的PCR反应体系,浓度梯度检测最佳胶分离效果,并从250对不同科属作物SSR引物中筛选出19对引物进行苦荞遗传多样性分析。【结果】优化的苦荞SSR反应体系为DNA模板30 ng,Taq酶2.0 U•L-1,dNTP、引物和Mg2+终浓度分别为150 μmol•L-1、0.1 μmol•L-1、2.0 mmol•L-1,总体积为25 μL,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。SSR引物筛选率为7.6%,蓼科同属甜荞的SSR引物适用于苦荞SSR扩增。19对引物共检测到157个等位变异,每对SSR引物检测到的等位变异2-11个,平均等位变异（NA）7.42个,平均多态性信息量（PIC）0.888,平均鉴定力（DP）5.684,2对为SSR骨干引物。利用Popgen Ver.1.31软件,当遗传相似度（GS）为0.578时,50份苦荞材料被分为5个组群,聚类结果与苦荞地理分布相关性不大。四川苦荞资源组群各遗传多样性参数均最高,该区域苦荞种质资源多样性最丰富。利用骨干引物可鉴定部分近缘苦荞品种。【结论】构建的SSR分子标记体系适用于中国苦荞种质资源遗传多样性分析,甜荞SSR引物可用于苦荞SSR标记分析,TBP5和Fes2695为苦荞SSR骨干引物,50份苦荞材料遗传多样性丰富,可划分为5个组群。     

高黄酮荞麦资源的遗传多样性评价

利用SSR分子标记方法,对筛选出的51份高黄酮荞麦资源进行遗传多样性研究,试验结果表明,选用的50对SSR引物中,22对引物多态性丰富,共扩增出253个条带,检测到174个等位变异,总遗传变幅为0.56~1.00,27份苦荞和24份甜荞能够各自被聚为两大类。聚类结果显示,27份苦荞资源的遗传多样性并不受地理分布的影响,普遍亲缘关系较近;而24份甜荞的遗产差异则较大,表现出较为丰富的遗传多样性。用SPSS 19.0软件绘制荞麦的黄酮质量分数聚类图,与遗传聚类结果综合比较分析,发现27份苦荞资源的黄酮含量受其亲缘关系影响较大,与其遗传多样性的联系较强,而甜荞的并不明显。另外,亦从51份荞麦种质中,筛选出4份基因型相对独立且黄酮更高的苦荞品种,可作为高黄酮优质荞麦选育的基础。     

海岛棉部分引进和自选品种遗传多样性的SRAP分析

[目的]探讨海岛棉种质遗传多样性,为海岛棉种质资源的利用和优良品种的选育提供参考.[方法]利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术对168份海岛棉材料进行遗传多态性分析,从224对引物组合中筛选出16对扩增条带清晰、多态性高的组合分析供试材料.[结果]共检测到129个多态性位点,每个引物组合扩增的位点数为3~12个,平均扩增位点806个.聚类分析结果表明,不同材料间的相似系数为0.27~0.89;在相似系数049水平上可将供试海岛棉材料分为4种类型,第1大类大部分是早期引进的国外品种,包括了埃及和中亚品种;第2大类包含了大部分新库系列和部分中亚品种,美国比马棉也聚在此类;第3大类主要包含了新海系列和部分中亚、苏联品种;第4大类仅有49(吉扎85)一个材料.[结论]海岛棉的相似系数变化幅度较大,材料差异较大,遗传多样性比较丰富.     

基于分子标记的江西省芝麻地方种质遗传多样性分析

为进一步评价“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中江西收集的132份芝麻地方种质资源的遗传多样性,明确其遗传基础和群体分类特点。利用筛选获得的28对简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)引物和26对相关序列扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)引物组合对132份江西芝麻地方种质进行遗传多样性研究。结果显示,28对SSR引物共扩增DNA条带265条,其中,多态性条带221条,比例为83.40%,平均每对引物扩增的DNA条带和多态性条带分别为9.46条和7.89条。26对SRAP引物组合扩增得到DNA条带和多态性条带分别为601条和268条,多态性比例为44.59%,每对引物可扩增9~36条DNA条带和2~23条多态性条带,平均每对引物扩增的多态性条带为10.31条。132份种质的遗传相似系数为0.598 2~0.960 7,平均为0.813 5,可见总体的遗传多样性不丰富。6个不同地理区域的芝麻遗传相似系数从北至南呈逐渐下降趋势,赣南区域的地方种质遗传多样性较赣北区域丰富;不同粒色类型比较结果显示,其他粒色芝麻类型(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)的遗传多样性最丰富,其次是白芝麻类型和黑芝麻类型。聚类分析结果表明,来源不同的芝麻种质呈区域性聚集特点,种质间的遗传相似性与地理分布距离有一定的关联,来自赣北和赣东的芝麻种质资源因在亲缘关系上更近而被聚为一类,其余区域聚为一类,这与总体聚类结果基本一致。不同粒色类型中,区域来源不同的种质均相互交错,其聚类结果与地理来源无直接关联。在今后芝麻种质收集工作中,应注重赣南与其他粒色种质的利用,扩展江西乃至我国芝麻品种遗传基础。     

应用SRAP分子标记构建红麻种质资源分子身份证

【目的】以来源于不同国家和地区的127份红麻栽培种、野生种和近缘种为材料,利用SRAP标记构建红麻种质资源分子身份证。【方法】利用SRAP标记对127份红麻种质进行遗传分析,计算其遗传相似系数。利用UPGMA法作聚类图,构建分子身份证。【结果】40对引物组合在127份红麻种质材料中共扩增出383条DNA片段,其中,375条为多态性片段,总的多态性条带比率（PPB）为97.9%。UPGMA聚类分析结果表明,相似系数为0.70时,127份红麻种质资源被划分为4个类群。用SRAP特征谱带和多种引物组合2种方法可有效区分所有材料,并构建出127份红麻种质资源特异性分子身份证,置信概率达到99.99%。【结论】基于15对SRAP核心引物组合的36条谱带构建了一套127份红麻种质资源唯一性的分子身份证。     

不同生态类型甘蓝型油菜的SRAP分析及其遗传距离与杂种优势的关系

利用SRAP标记研究35份不同生态类型甘蓝型油菜品种(系)的遗传多样性,从中随机挑选6个春性和6个半冬性材料按完全双列杂交法(GriffingⅡ)组配成66个组合,考察不同生态类型组合的杂种优势,并分析遗传距离与杂种优势的关系.结果表明,SRAP标记将不同生态类型的35份品种(系)在遗传相似系数0.712处分为5类,春性材料分布在第Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ类,半冬性材料分布于第Ⅱ、Ⅳ类,聚类分析的结果与材料的生态类型也基本一致;春性品种(系)与半冬性品种(系)组配的组合要比同种类型品种(系)间组配的组合(春性×春性,冬性×冬性)具有更强的杂种优势;SRAP标记遗传距离与产量杂种优势达到极显著正相关,表明利用基于SRAP标记的遗传距离有可能用于预测油菜的杂种优势.     

野生狗牙根种质资源SRAP与SSR的遗传多样性

【目的】为指导种质资源的引进和利用及选育优质狗牙根新品种提供科学依据。【方法】采用SRAP和SSR两种分子标记方法相结合,对52份野生狗牙根材料进行遗传多样性分析。【结果】①利用4个表型差异显著的野生狗牙根对SRAP的150对引物组合及SSR的200对引物组合进行扩增,分别筛选出有效引物组合各18对,SRAP和SSR扩增总条带分别为236和346条,多态性条带206和255条,平均每对引物扩增出多态性条带各11.4和14.17条,多态性位点百分率分别为87.29%和73.70%;②两种标记结合进行聚类分析,当GS=0.68时,可将所有供试材料分成5个组群;当GS=0.78时,可将第V个组群分成6个小组,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类;③基于聚类分析,可将供试材料分为8个生态地理类群,据各类群间的Nei氏遗传一致度和遗传距离的无偏估计值表明,生态地理环境相似的地理类群遗传距离较小;④SRAP和SSR标记之间具有显著的相关性,且相关性较高。【结论】野生狗牙根有丰富的遗传多样性,其聚类和生态地理环境有一定的相关性。     

黄淮麦区部分小麦品种(系)遗传多样性的SRAP分析

为明确黄淮麦区小麦品种(系)的遗传基础,采用SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism,相关序列多态性扩增)分子标记检测70份黄淮麦区小麦品种(系)的遗传多样性。结果表明,SRAP引物可产生清晰条带,47对引物组合检测出1 144个等位变异,其中具有多态性314个,多态性条带比列为27.5%,每对引物平均检测出6.68个多态性等位变异。SRAP引物的多态信息含量(PIC)为0.144 5~0.686 3,平均值为0.471 7。黄淮麦区中,河南省小麦品种(系)的多样性指数最高(0.584),与其他各省遗传距离最近(0.145),基因交流最多。江苏省小麦品种(系)多样性指数最低(0.366),与其他各省遗传距离最远(0.250),基因交流最少。聚类分析表明,遗传相似系数为0.334~0.801,平均值为0.596。供试材料可分为3大类5个亚类,群体遗传结构分析与聚类结果基本一致,SRAP分子标记可用于小麦遗传多样性检测和群体结构的判断和划分,可高效揭示种质资源的遗传背景和亲缘关系。     

SRAP标记技术在花生种子纯度鉴定中的应用

研究了分属3个市场型的10个中国花生栽培种的序列相关扩增多态性(SRAP)。结果表明, SARP技术可以揭示花生栽培种的遗传差异。在所试验的74对SRAP引物中,2对只获得了单态性条 带,其余72对总共产生了1,812条带,其中1035条(57．12％)为多态性带,每对引物组合平均获得25．16 条带、14．38条多态性带。在这73对引物组合中,总带数和多态性条带的数目分别为7-63和2-44 条。10个花生栽培种的简单匹配相似系数为0．6967-0．9171不等,根据SRAP指纹图谱进行聚类分析 可将这10个品种分为5类。用64对引物筛选作图亲本24-3与B4,获得329条多态性条带。此项研究 为花生品种鉴定和遗传研究提供了新的DNA分子标记技术手段。     

SRAP分子标记用于苦荞分析中的条件优化

[目的]研究SRAP分子标记用于苦荞分析中的条件优化。[方法]采用交互正交设计L27（313）对苦荞SRAP-PCR反应体系进行了5因素（Mg2＋、dNTP、Taq酶、模板DNA和引物）3水平优化筛选,比较了非变性和变性PAGE检测方法,并进行了DYCZ-24F与DYCZ-20C2种电泳操作系统的对比试验。[结果]4个单因素（Mg2＋、dNTP、Taq酶和引物）和2个交互作用（Mg2＋×dNTP、Mg2＋×Taq酶）对苦荞SRAP-PCR有极显著影响;最佳反应体系为：20μl总体积,Mg2＋1.5mmol/L,dNTP0.2mmol/L,Taq酶1.5U,模板DNA40ng,引物0.25μmol/L,10×缓冲液2μl。运用该体系对7份苦荞材料进行扩增,电泳结果显示扩增条带清晰、多态性高、重复性好。将扩增产物进行非变性与变性PAGE和2种电泳操作系统检测,结果显示,非变性PAGE、DYCZ-24F操作系统更适合于SRAP的分析。[结论]该研究为今后构建苦荞SRAP遗传图谱奠定了基础。     

苦荞产区种质资源遗传多样性和遗传结构分析

【目的】了解苦荞产区种质资源遗传多样性和遗传结构,为苦荞资源的有效利用提供参考。【方法】采用相关性分析、主成分分析方法对苦荞8个植株性状进行分析;温室内培养苦荞资源,于3叶期,每个资源选取10株新鲜叶片,采用CTAB方法提取苦荞基因组DNA,结合SSR分子标记方法进行PCR扩增,然后对扩增产物进行电泳检测并照相保存,根据SSR检测位点构建[0,1] 矩阵,最后利用PowerMarker3.25和Structure2.3.4软件对83份苦荞种质资源进行遗传多样性和群体遗传结构分析。【结果】8个植株性状分布较分散,大部分植株性状间呈现显著相关,植株性状的前4个主成分累计贡献率达到85.22%,基本可以显示苦荞种质资源植株性状的相关性关系;不同植株性状间株高和主茎粗变异系数最大,遗传变异最丰富。不同省份的资源表现出不同的遗传多样性,西藏资源的表型遗传多样指数H′ 均值最高,为1.82,其次为四川,遗传多样性指数H′ 均值为1.78;不同省份资源植株性状的遗传多样性存在差异,四川生育期、株高、主茎分枝的遗传多样性指数H′ 最高,陕西叶宽的遗传多样性指数H′ 最高,云南千粒重的遗传多样性指数H′ 最高;植株性状的主成分分析表明相似产区的植株性状具有一定的相关性。13条核心引物共检测出208条清晰的条带,其中200条（96.15%）具有多态性,平均每条引物扩增出的条带数和多态性条带数分别为16个和15.4个;不同引物等位基因变化范围为4-58个,重要的基因频率变化范围为0.02-0.86,多样性指数变化范围为0.38-0.98,多态信息量（PIC）变化范围为0.35-0.98;不同地理来源苦荞种质资源的遗传多样性表明,北方产区亲缘关系较近,西南产区亲缘关系较近,说明不同地理来源的群体类别与产区存在一定的关系;来自陕西群体的等位基因数量最多、基因多样性指数和多态性信息量最高,分别为12.0769、0.8365和0.8265;基于模型的遗传结构分析将苦荞资源划分为3个类群,基于遗传距离的聚类显示苦荞种质资源穿插分布,资源的地理来源地分化不明显,但是同一产区的资源遗传距离较近,资源之间具有一定的产区分化。【结论】苦荞产区种质资源PIC较高,遗传多样性丰富,2大产区具有一定的资源交流和遗传物质交换。     

不同居群款冬种质资源SRAP遗传多样性分析

采用SRAP分子标记技术和UPGMA法对16个款冬居群进行遗传多样性和聚类分析,构建聚类树状图。结果表明,从99对SRAP引物中筛选出11对多态性稳定、清晰的引物,共扩增出121条条带,其中,79条呈现多态性,平均每对引物组合产生11个DNA位点和7.2个多态性位点;各居群间遗传相似系数变化范围为0.342~0.810。聚类分析结果显示,16份材料可以分为5个类群,遗传多样性丰富。     

西洋杜鹃SRAP体系优化及遗传多样性分析

以西洋杜鹃Rhododendron hybridum功能叶片为试验材料,采用改良的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）法提取西洋杜鹃基因组DNA,并且运用L16（4^4）正交试验设计,在4个水平上对影响西洋杜鹃相关序列扩增多态性（SRAP）反应的锾离子（Mg^2＋）浓度、Taq酶用量、三磷酸碱基脱氧核苷酸（dNTPs）浓度、引物浓度等4个因素进行了优化,确立了一套适用于西洋杜鹃的稳定可靠、重复性强的SRAP-PCR反应体系。实验发现,其最佳反应体系（20．0μL）为：Mgn浓度1．750mmol·L^-1,dNTPs浓度0．175mmol．L^-1,砌酶1．500×16．67nkat,引物0．200μmol·L^-1。利用该优化体系对24个西洋杜鹃花品种进行遗传多样性分析。从88对SRAP引物中筛选出10对扩增清晰且多态性高的引物,共扩增出217条带,其中多态性条带212条,多态性比率达97.35％。24个杜鹃品种的遗传相似系数变化范围为0．591～0．708,算术平均数的非加权配对算术平均法（UPGMA）聚类分析结果显示：在相似系数为0．590处将24个供试品种分为2个类群,在相似系数为0．623处又可分为2个亚群,说明该优化体系可应用于西洋杜鹃花品种鉴定及遗传多样性的研究。     

利用SRAP技术分析海南野生兰属植物的亲缘关系

利用SRAP分子标记技术对8种海南野生兰属植物的遗传多样性和亲缘关系进行分析。结果显示：从30对引物中筛选出20对SRAP引物组合,共扩增出195条多态性条带,平均每个引物组合产生9．75个多态性条带。UPGMA聚类分析可将8种供试材料划分为4类：第Ⅰ类为冬凤兰;第Ⅱ类为纹瓣兰;第Ⅲ类为多花兰和独占春;第Ⅳ类为寒兰、建兰、墨兰和兔耳兰,这与传统的形态分类学结果基本一致。本研究可为兰属品种的鉴定和系统分类研究提供依据。     

43份三色堇、角堇材料亲缘关系的SRAP分析

【目的】应用SRAP方法分析三色堇和角堇材料的亲缘关系,了解不同材料遗传背景,为品种鉴定和保护以及高效率人工杂交育种和遗传改良提供分子生物学依据。【方法】应用 SRAP ( sequence-related amplified polymorphism) 分子标记方法对43份三色堇、角堇材料进行亲缘关系分析。【结果】从88对引物中筛选出21个多态性较高的引物组合,共产生 500条多态性条带,平均每个引物组合产生23.8条多态性条带,Jaccard’s相似系数在 0.62-0.88。在相似系数为 0.73水平上将 43份材料分为 4个类群,三色堇与角堇明确分开,花色是影响聚类结果的重要因子。【结论】应用SRAP分子标记技术能较准确地解析三色堇和角堇不同材料间的亲缘关系及遗传多样性。     

西藏苦荞种质资源主要农艺性状分析

为了揭示西藏苦荞种质资源多样性和发掘苦荞资源中的有益基因,利用相关分析、主成分分析和聚类分析等方法对西藏80份苦荞资源的7个主要农艺性状进行了分析。结果表明:西藏苦荞资源存在丰富的遗传多样性,其中主茎粗的遗传变异系数达到36.7%。千粒重与单株粒重呈极显著正相关和极显著偏相关,生育期与千粒重呈极显著负相关和显著负偏相关。应用主成分分析将西藏苦荞7个主要农艺性状简化为4个主成分,其累积贡献率为86.04%,以主茎因子贡献率最高,为41.11%。采用系统聚类分析,将供试材料在遗传距离11.61水平上可聚为4个大类,可区分为株高较矮大粒型、株高中等小粒型、植株矮小大粒型和植株高大茎秆粗壮型。综合聚类分析和主成分分析,苦荞资源中植株较矮、大粒是较为理想的育种材料。     

基于SRAP的锥栗主栽农家品种遗传多样性分析

利用从256对中筛选出的10对相关序列扩增多态性(SRAP)引物组合对福建省建瓯市的17个锥栗主栽农家品种进行了遗传多样性分析。结果表明:不同农家品种遗传多样性丰富,10对引物组合共扩增出了200个条带,多态性带数(NPB)183个,占总条带数的91.5%,引物组合em2me8和em5me9的多态性条带百分比(PPB)均为100%;遗传相似系数变化范围为0.508 2~0.797 8,平均为0.653 0,大尖嘴(DJZ)和中尖嘴(ZJZ)的亲缘关系最近,DJZ与双峰子(SFZ)的亲缘关系最远。在遗传相似系数为0.655 7时,17个锥栗主栽农家品种可分为3大类:第I类包括3个农家品种,为处暑红(CSH)、SFZ、乌壳长芒(WKCM);第II类包括11个农家品种,为大苞榛(DBZ)、牛角仔(晚熟)(NJZWS)、乌榛(WZ)、铁锥(TZ)、牛角仔(中熟)(NJZZS)、欧宁仔(ONZ)、红仔榛(HZZ)、黄榛(HZ)、油桐仔(YTZ)、白露仔(BLZ)和油榛(YZ);第III类包括3个农家品种,为DJZ、ZJZ和小尖嘴(XJZ)。引物组合em2me8构建了锥栗农家品种的DNA指纹图谱。为锥栗杂交育种和遗传作图的亲本选配提供参考。     

41份黄椒种质资源表型及SRAP遗传多样性分析

【目的】对41份黄椒种质资源进行遗传多样性分析,为福建省筛选出抗性好、品质优的特色黄椒种质资源,也为后续优良黄椒品种选育的亲本选配提供参考。【方法】以41份黄椒种质为材料,对12个数量性状和10个描述性性状进行观测分析,并通过SRAP分子标记的扩增结果进行遗传多样性分析。基于表型测定数据和SRAP扩增结果进行聚类分析。【结果】12个数量性状的变异系数为14.20%~39.98%,平均为26.61%,其中,叶柄长、果长、单果重和单株果数的变异系数较大,均大于25.00%,说明这些性状存在丰富的变异,具有较好的遗传改良基础。10个描述性性状的多样性指数为0.1985~1.0791,平均为0.5061,以花青甙显色程度最高,以节间茸毛、生长势和植株形态的多样性指数较低。基于表型测定数据的聚类分析结果显示,可将41份黄椒种质材料分成四大类,第Ⅰ类群包括11份种质材料,第Ⅱ类群包括14份种质材料,第Ⅲ类群包括5份种质材料,第Ⅳ类群包括13份种质材料,整体来说,性状相似的种质资源聚为一类。利用14对SRAP引物组合共扩增出117条条带,其中有90条多态性条带,多态性比率达76.92%。基于SRAP分子标记的聚类分析结果显示,材料间相似系数变化范围在0.80~1.00之间,在遗传相似系数为0.85处,41份黄椒种质材料被分为六大类群,第Ⅰ和Ⅵ群组均仅含1份种质材料,第Ⅱ群组包括4份种质材料,第Ⅲ群组包括29份种质材料,第Ⅳ和Ⅴ群组均有3份种质材料,来源地相同的种质聚为一类。可见,基于SRAP分子标记的聚类结果比基于表型的聚类结果更倾向于亲缘关系的远近。【结论】黄椒种质资源具有丰富的遗传多样性。利用SRAP分子标记辅助黄椒新品种选育,筛选出亲缘关系较远的综合性状优良纯合材料,可有效解决辣椒育种中亲本选择效率低、育种进程慢等问题。     

Genetic Relation Analysis on Ramie [Boehmeria nivea (L.) Gaud.] Inbred Lines by SRAP Markers

The objective of this article is to reveal the variations of ramie inbred lines in DNA level and discuss their molecular background to provide a theoretical basis for ramie cross breeding. In the present study, the genetic relationships among 33 inbred line accessions and two wild types that originated from China and Brazil were estimated using sequence-related amplified polymorphism (SRAP) markers. The results showed that 33 out of 81 primer combinations turned out to be polymorphic and 332 polymorphism bands were obtained. On the basis of the appearance of the markers, the genetic relationships were analyzed using unweighted pair-group method of arithmetic average cluster analysis (UPGMA), and the genetic Jaccard similarity coefficients were calculated. The inbred-lines originating from China and Brazil formed a cluster suggesting a possibility that the Brazilian cultivars could have developed from cultivars introduced from China. Within ramie inbred-lines, the groupings also indicated that the greatest genetic relationship among cultivars was correlated to the region of origin of cultivars. The results provided the evidence that SRAP was an efficient approach, suitable for taxonomic analysis of ramie inbred lines. To the authors' knowledge, this is the first application of SRAP marker on the systematics of ramie inbred lines.