我国部分玉米自交系遗传关系和遗传结构解析

玉米自交系遗传关系和遗传结构的解析,对自交系类群划分和杂交组配具有重要的指导意义。本文选用玉米基因组的112个SSR标记对我国97个玉米自交系进行遗传关系和遗传结构分析,并评价了遗传距离聚类和模型聚类方法在玉米自交系遗传关系研究中的应用价值。结果表明,模型聚类方法更适于玉米自交系的遗传关系研究。解析自交系的遗传基础发现,各类群中均有大量自交系含有其他类群的遗传成分。根据模型聚类结果,97个自交系被划分为PB、Reid、塘四平头和旅大红骨4个类群。Reid群与旅大红骨群的遗传关系最近,与塘四平头群遗传关系最远。为了实现杂种优势模式的简化,4个类群可被简化为3大种质类群[A(旅大红骨群与Reid群)、B(PB群)、C(塘四平头群)],或2大种质类群[A(旅大红骨群、Reid群、PB群)、B(塘四平头群)]。研究结果为自交系的改良和利用及杂种优势模式确定提供了理论基础。     

东北地区主要玉米自交系的SSR遗传多样性分析

利用70对扩增产物具有稳定多态性的SSR标记研究了66份玉米自交系的遗传多态性。70对引物在供试材料中共检测出273个等位基因变异,每对引物检测等位基因2~7个,平均3.9个,每个位点的多态性信息量(PIC)变化于0.121~0.814之间,平均0.584。66份自交系之间的遗传相似系数变化范围0.70~0.93。UPGMA聚类分析结果表明,66份供试自交系划分为5个类群,分类结果与系谱来源基本一致,东北地区生产上主要推广杂交种的亲本大多来自不同的类群。     

82份玉米自交系遗传多样性分析

对种质资源进行遗传关系的研究和遗传多样性评价是玉米育种研究的重要内容,采用形态标记和SSR分子标记2种方法对82份玉米自交系进行了遗传多样性分析。结果表明：用15个表型性状计算它们的欧式遗传距离,其平均遗传距离为50.57,变异范围为9.05~146.23,说明供试自交系遗传多样性丰富,以遗传距离38.06为界,将供试自交系分为6类,其聚类结果与其系谱来源的吻合程度较差;利用筛选出来的63对扩增条带清晰、多态性明显的SSR引物,在供试自交系中共检测出等位基因变异601个,每对引物检测到4~24个等位基因,平均为9.5个,每个位点多态性信息量(PIC值)变幅为0.4546~0.9169,平均为0.7529,遗传相似系数为0.5441~0.9334,平均为0.6673,以遗传相似系数0.6735为界,将82份自交系分为七大类,属于五大常见类群的自交系占84.1%,其中Reid群占32．9%,PB群占23.2%,Lancaster群占13.4%,塘四平头群占7.3%,旅大红骨群占7.3%,其他2个类群分别占11．0%和4.9%,其聚类结果与其系谱来源的吻合程度较高。     

西南山地丘陵生态区主要玉米自交系SSR遗传多态性及其与杂种优势的关系

选用遍布玉米全基因组的SSR引物，检测西南山地丘陵生态区主要玉米自交系的遗传多态性，以此估算自交系间DNA分子遗传距离并进行聚类分析，将119个自交系划分为14个类群，与自交系的亲缘关系具有较好的一致性。西南山地丘陵生态区的地方种质资源中，蕴藏着丰富的遗传变异，不能将其简单地划入任何杂交优势群。再从不同及相同类群中选取相互间遗传距离呈梯状分布，全国大面积推广杂交种的9个亲本自交系，组配成36个完全双列杂交组合，测定杂交种籽粒产量及其一般配合力和特殊配合力。简单相关、多元回归和通径分析表明，虽然杂交种的平均单株籽粒产量及其特殊配合力，与亲本自交系间分子遗传距离相关不显著，但亲本自交系间分子遗传距离通过父本自交系一般配合力对平均单株籽粒产量的间接作用较大，平均单株籽粒产量与母本自交系一般配合力、父本自交系一般配合力和双亲自交系间分子遗传距离的多元回归关系达极显著水平，可以此预测杂交种75％的产量变异。     

110份普通玉米自交系的SSR聚类分析

为了明确110份玉米自交系的亲缘关系,更好地利用和改良玉米自交系,以代表国内主要杂种优势群的4个标准测验种(丹340、黄早4、Mo17、K12)与106份普通玉米自交系为材料,利用SSR分子标记进行遗传多样性分析,选用28对SSR引物对供试材料进行了遗传多样性研究。结果表明,在供试材料中共检测到125个等位基因变异,平均每对引物检测到的等位基因变异为4.46个,变异为2~10个,平均多态性信息量PIC值为0.85,变化范围为0.75~0.94。利用UPGMA聚类分析方法可将110份普通玉米自交系划分为6个类群。     

四川省常用玉米自交系SSR遗传多样性分析

利用SSR标记研究了33个玉米自交系的遗传变异,初步进行了杂种优势群划分,从85对SSR引物中筛选出72对扩增产物具有稳定多态性的引物。72对引物在供试材料中共检测出289个等位基因变异,每对引物检测等位基因2～7个,平均4．01个,每个位点的多态性信息量(PIC)变化于0．277～0．792之间,平均为0．599。33个自交系之间的遗传相似系数变化范围为0．5866—0．9247,平均为0．7056。UPGMA聚类分析结果表明,33个供试自交系划分为4大类,其中第1类又分为6个亚类,分类结果与系谱来源基本一致,而且类间平均遗传相似系数均小于类内平均遗传相似系数,表明分类是合理的;同时生产上主要推广杂交种的亲本大多来自不同的大类或亚类;研究表明SSR标记可以进行玉米自交系遗传多样性分析,并用于杂种优势群的划分。本研究还筛选出14对不仅带型稳定、重复性好,而且PIC值较高的引物组成核心引物,可以对供试材料进行初步分析,并认为选用大约50对以上扩增产物稳定、多态性高的引物,对供试材料进行分析就可获得较可靠的划类结果。     

玉米自交系遗传关系的SSR标记分析

选用系谱明确的和系谱来源复杂的38个玉米自交系为材料,在玉米基因组上均匀选取62个SSR引物进行遗传关系分析：(ⅰ)分析SSR引物在这些自交系中的差异程度;(ⅱ)进行自交系的类群划分;(ⅲ) 明确SSR标记在不同来源类型玉米自交系的类群划分和遗传关系分析上的应用价值。62对SSR引物共检测到238个等位基因变异,平均每个位点的等位基因数4.08个,平均多态性信息量(PIC)0.612,平均标记索引系数(MI)2.58,三个指标对标记多态性的分析不完全一致。UPGMA聚类分析将38个玉米自交系分为瑞德、旅大红骨、塘四平头、兰卡斯特、P1、P2和热带素湾7个类群,划群结果与系谱基本吻合,同时对系谱来源复杂的自交系进行分析,明确了它们的归属。     

60个玉米自交系的SSR标记分析

利用SSR标记研究了60个山西省主要玉米(Zea maysL.)自交系的遗传变异。用23对扩增带型稳定的引物,从供试自交系中检测出91个等位基因变异,每对引物检测出等位基因2~7个,平均为3.96个,平均多态性信息含量为0.600。UPGMA聚类分析将60个自交系划分为唐四平头,旅大红骨,PN,BSSS,Lancaster,Suwan等6个类群,化群结果与其系谱关系和育种家经验基本一致。     

西南山地丘陵生态区主要玉米自交系SSR遗传多态性及其与杂种优势的关系

选用遍布玉米全基因组的SSR引物,检测西南山地丘陵生态区主要玉米自交系的遗传多态性,以此估算自交系间DNA分子遗传距离并进行聚类分析,将119个自交系划分为14个类群,与自交系的亲缘关系具有较好的一致性.西南山地丘陵生态区的地方种质资源中,蕴藏着丰富的遗传变异,不能将其简单地划入任何杂交优势群.再从不同及相同类群中选取相互间遗传距离呈梯状分布,全国大面积推广杂交种的9个亲本自交系,组配成36个完全双列杂交组合,测定杂交种籽粒产量及其一般配合力和特殊配合力.简单相关、多元回归和通径分析表明,虽然杂交种的平均单株籽粒产量及其特殊配合力,与亲本自交系间分子遗传距离相关不显著,但亲本自交系间分子遗传距离通过父本自交系一般配合力对平均单株籽粒产量的间接作用较大,平均单株籽粒产量与母本自交系一般配合力、父本自交系一般配合力和双亲自交系间分子遗传距离的多元回归关系达极显著水平,可以此预测杂交种75%的产量变异.     

基于SSR分子标记的玉米自交系遗传多样性分析

了解新选育自交系遗传背景,确定其所属的杂种优势群,是组配杂交组合,选育新的杂交种的关键措施。此研究利用SSR标记技术分析了46份玉米自交系的遗传多样性,结果表明：12对稳定的SSR引物共检测出45个等位基因变异,每个SSR的多态性信息量（PIC）的变幅为0.31~0.76,平均为0.57,显示了较高的多态性。聚类分析显示46个玉米自交系可划分为5个类群,每一类群内所包含的自交系与系谱分析的结果基本一致。研究结果还表明,快捷、准确鉴定种质资源亲缘关系的SSR分子标记技术可以广泛应用于育种实践,提高玉米优势组合选配的效率。     

甘肃部分玉米自交系SSR遗传多样性分析

分析甘肃省部分骨干玉米自交系的遗传多样性并划分群体结构。利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和66 对核心SSR引物研究了148 份玉米(Zea mays L.)自交系的遗传多样性,并分别使用模型结构聚类和遗传距离聚类法进行群体结构分析。在148 份自交系中,66 对SSR标记共检出279 个等位变异,每对引物检测到等位基因2~8 个,平均4.2273 个。多态性信息量(PIC)和标记指数(MI)的平均值分别为0.4879 和2.1808。模型结构聚类将148 份自交系分为SS 群和NSS群;遗传距离聚类分为5 个类群,根据常规测验种自交系可将5 个类群归并为SS 群和NSS群。2 种聚类方法所得结果与材料的系谱信息基本一致。甘肃省部分玉米自交系在育种实践中正在向2 个相对独立的优势类群转化,2 个类群之间的遗传多样性水平存在一定的差异。     

山东省玉米骨干自交系和杂交种的SSR指纹图谱构建

构建骨干品种（系）指纹图谱,可为新品种的审定和品种保护建立准确可靠的依据,也是适应玉米育种快速发展的需要。分别利用74对SSR引物对35份骨干自交系和19份主栽杂交种进行了SSR分析。筛选出10对和20对适于玉米自交系和杂交种分析的核心引物,分别检测出115和124个等位变异,将扩增条带数字化,构建了自交系和杂交种的指纹图谱,出现相同指纹图谱的概率分别为3.13×10-11和5.59×10-25。构建的指纹图谱用于玉米品种鉴定是可行的,对玉米新品种审定和品种权保护具有重要意义。     

SSR和AFLP分析玉米遗传多样性的研究

利用SSR，AFLP两种分子标记方法研究了23个玉米种质材料的遗传多样性，并对这两种分子标记系统进行了比较。利用筛选出的40对SSR引物，检测到了202个等位基因。用12对AFLP引物组，检测到了444条有多态性的带。SSR和AFLP分子标记均有很高的多态性，SSR位点的平均多态性信息量（PIC）值达0．60，而AFLP多态性带比例是72％。两种分子标记结果将玉米种质划分为5组，与系谱分析基本一致，两种分子标记划分的结果也相近。研究认为SSR，AFLP两种分子标记系统均适合于玉米种质的遗传多样性研究。     

基于SRAP标记的玉米自交系遗传多样性与群体结构分析

利用筛选出的31对SRAP引物,对33份玉米自交系进行PCR扩增,采用PopGene 1.23、Structure2.3.3等软件完成玉米自交系遗传多样性和群体结构剖析,为自交系合理利用和杂交组配提供理论依据。结果显示,31对SRAP引物共检测出196个等位变异,平均6.32个;多态性比率40.00%~70.59%,平均为53.08%;基因多样性为0.2156~0.8854,平均为0.5495;PIC为0.1809~0.8976,平均为0.5507。结构分析表明,K=4时,△K值最大,即这些自交系可以划分成4个类群,依次为Reid、旅大红骨、塘四平头与PB群,新选自交系也相应地被划分到这四大类群里,没有独立成群。4个类群中,塘四平头群与旅大红骨群的遗传关系最近,与Reid群遗传关系最远。从系谱的亲缘关系分析,大部分已知自交系其SRAP聚类结果与系谱追踪结果有较好的一致性。