小麦SSR指纹图谱及品种身份证的构建——基于毛细管电泳分析

为解决小麦品种区分难的问题,以黄淮海和长江中下游地区160个小麦主栽品种为试验材料,经初筛和复筛,从分布于小麦21个连锁群的105对SSR引物中,筛选出21对稳定、多态性高的引物(每条染色体上各选取1对)。对供试小麦品种进行SSR荧光标记的毛细管电泳分析,获取其SSR分子指纹信息,并与品种基本商品信息结合,进行数字化编码,构建了160个小麦的品种身份证,实现小麦品种信息唯一性、通用性、可识别性和可追溯性的统一,为小麦种子的质量追溯和管理提供便利,同时为种子市场的知识产权保护提供科学依据。     

新疆春小麦SSR指纹图谱的构建

建立快速、准确的品种鉴定方法,是中国种子产业化发展的需要,同时对保护农民以及育种家的利益也具有重要意义。本研究采用SSR标记技术对新疆维吾尔自治区已审定的24个新春系列春小麦品种进行了初步分析,共确定了5对SSR核心引物,其中引物Xgwm 349的多态性最高,可将17个供试材料一次性区分开;引物Wmc47除了可以鉴别出5个供试品种外,还可将其余材料分为4个类群;此外,利用Wmc41、DP 269与Xgwm 304三个引物构建的全部供试品种SSR数字化指纹图谱,可以将所有供试材料完全鉴别出来。     

黔东南地方玉米品种SSR分子标记指纹图谱构建

利用SSR分子标记技术研究了黔东南地方玉米品种,筛选出48对引物,共检测出309个等位基因变异,每对引物检测出3～12个,平均为6.44个。每个位点的SSR多态信息量(PIC)变化为0.37～0.88,平均为0.70,标记索引系数平均为4.68。21个材料间的遗传相似性系数变化为0.57～0.90,平均为0.68。利用4对多态信息量高的引物建立了21个地方品种的DNA指纹图谱。     

小麦指纹图谱数据库的建立及SSR分子标记试剂盒的研发

本研究以国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）、国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）、法国Agropolis研究所和中国农业科学院作物科学研究所提供的数据为基础，建立了包括134个SSR引物、2457个普通小麦基因型的指纹图谱数据库。利用荧光标记法的分析结果，用代表性基因型在某一位点的扩增片段作为银染法的读带依据，开发了SSR分子标记试剂盒，包括46对SSR引物及其PCR反应程序、代表性基因型的DNA样品、592个等位变异的代表性基因型清单及试剂盒使用说明等。该数据库的建立和试剂盒的开发，为利用SSR分子标记技术进行小麦种质遗传多样性研究，实现小麦遗传资源和信息资源全球共享提供了重要工具和技术平台。     

基于SSR分子标记的龙眼种质资源遗传多样性分析及其指纹图谱构建

旨在为龙眼资源的分子鉴定和变异分析提供技术支持。以85份龙眼种资资源为试材,利用荧光标记的毛细管电泳技术对龙眼资源进行SSR检测、群体多样性和指纹图谱分析。7对SSR引物检测到29个等位基因,每对引物的等位基因数在3～7之间,平均为4.14个。有效等位基因数(Ne)范围在1.52～3.133之间,平均2.175,有效等位基因所占比例为52.49%。群体平均Shannon遗传多样性指数(I)为0.877;观测杂合度(Ho)的变化范围为0.341～0.782,平均值为0.51,期望杂合度(He)的变化范围为0.342～0.681,平均值为0.514,He的平均值大于0.5。85份龙眼资源遗传距离范围为0.00～0.635,平均为0.299。85份龙眼资源指纹图谱的构建,为生产上同名异物或同物异名的乱象鉴定提供了有效手段。     

番茄品种SSR指纹图谱的构建

为实现对番茄品种快速准确鉴定,利用SSR分子标记技术对7个番茄品种及其亲本共21份材料构建指纹图谱.通过利用50对多态性好的番茄SSR引物,经扩增电泳分析得到T23、T34、T49共3对引物,可用于构建21份材料的指纹图谱,实现了对这些材料的分子鉴定.另外利用T 34引物对材料T223、T 255的杂交种品种进行纯度鉴定,结果纯度分别为93.22％、93.75％,与田间性状统计结果(93.8％、93.8％)相符.     

40个珍珠豆型花生SSR指纹图谱的构建

以南方花生主产区主栽的40个珍珠豆型花生为材料,利用62对SSR标记引物进行分子标记带型分析,从中筛选出12对多态性好、带型清晰的SSR标记引物进行指纹图谱构建。12对SSR标记引物共获得88个多态性位点,平均PIC值为0.779,利用这88个多态性位点构建了40个品种的SSR指纹图谱。研究结果为这些花生品种的鉴定奠定了基础。     

20份棉花品种DNA指纹图谱的构建

选取20份棉花品种,利用SSR分子标记法进行DNA指纹图谱的构建和遗传多样性分析。本研究从92对引物中筛选到15对核心引物,共检测到57种基因型,平均每对引物检测到的基因型数为3.8个,变幅为2~12;引物多态信息含量(PIC)值介于0.7308~0.9571,平均值为0.8782。结果表明,所选的15对引物中,TMB1152是10615-3、新陆早52、ND359-1、新陆早35、Y1169、新陆早36和新陆早47的特异性引物;BNL2646、CGR5565、NAU2238分别是ND359-1、ND359-2和08283、ND012以及10615-3、新陆早36的特异性引物;JESPR157、CIR332分别是新陆早48和Y1169的特异性引物,剩余品种利用引物组合法予以区分,成功建立了20份棉花品种的指纹图谱。     

百棉系列棉花自交系品种（系）SSR指纹图谱构建

 利用20对SSR核心引物构建了百棉系列棉花自交系品种（系）的DNA指纹图谱。20对引物分属棉花15条染色体,共检测到116个等位基因,平均5.8个;PIC值和MI值分别平均为0.718和4.384。引物组合NAU1028/NAU5104、NAU4903/NAU3110/NAU1043、NAU0905/NAU1255、NAU3839/NAU4024、NAU5104/NA U4024、NAU2121/NAU5104和NAU1043/NAU3254/NAU4024可分别将百棉1号、百棉2号、百棉13号、百棉5号、百棉011、百棉19号和百棉985与其他所有材料区分开。构建了百棉系列棉花自交系品种（系）的SSR数字指纹代码。对棉花指纹图谱构建的供试材料和核心引物进行了分析和讨论。     

‘湘农大棉1号’的SSR数字指纹图谱构建及纯度鉴定

为了快速而准确地鉴定杂交棉种子的纯度和真伪,根据亲本材料来源和被推荐使用的SSR核心引物,挑选了33对引物对‘湘农大棉1号’及其亲本进行多态性筛选。结果表明,其中8对SSR引物在父母本及其杂交种扩增出清晰、稳定的多态性性条带,且这些位点在F1中均表现为共显性标记。获得的共显性标记都能用于该杂交种的纯度鉴定,可以用来区别其中混杂的母本、父本及其他种子。将这8对引物在3个材料中扩增得到的01（二进制）数据转换成十进制数据,构建了‘湘农大棉1号’及其亲本的数字指纹图谱。采用多对引物构建的杂交棉数字指纹图谱,能为杂交种的真伪鉴定、纯度检测及亲本提纯等工作提供更加准确的技术指导。     

新疆早熟棉品种SSR指纹图谱构建与品种鉴别

以新疆自1978年以来审定命名的42个早熟棉品种为材料,利用SSR分子标记对新疆早熟棉品种进行研究。从2300对SSR引物中筛选出了52对具有稳定多态性的引物,每对引物可检测到3～24个多态性片段,共检测到506个,平均9.7个,片段大小介于100～2000bp之间。对所得到的52个SSR指纹图谱进行组合和综合分析,用其中2对就可将所有供试品种区分开来。同时,分别对42个早熟棉品种进行指纹分析,获得各个品种的特异性指纹,可为今后棉花种子真伪快速鉴别奠定基础。     

DNA Fingerprint Construction and Genetic Diversity Analysis Based on SSR Markers for Upland Cotton in Xinjiang

[Objective] The aim of this study was to construct a DNA fingerprinting database of 120 upland cotton cultivars from Xinjiang and to analyze their genetic diversity based on SSR markers. [Methods] Seventy-eight evenly distributed SSR primer pairs with high polymorphism and good repeatability were successfully screened out from 586 candidates to construct the fingerprinting database. [Result] A total of 392 alleles from 120 varieties were screened using 78 pairs of core primers, 324 of which were polymorphic loci with a polymorphism rate of 82.7%. Seventeen cultivars had specific genotypes determined using 24 primer pairs and 120 upland cotton cultivars could be identified by only 12 primer combinations. Cluster analysis indicated that genetic similarity coefficient for the 120 upland cotton cultivars ranged from 0.50 to 0.96, with an average of 0.73, indicating that upland cotton resources possess high genetic similarity and have an accordingly narrow genetic basis. [Conclusion] The primer combination method is one of the most effective methods for constructing DNA fingerprinting. The 120 upland cotton varieties were divided into three types with the genetic similarity coefficient matrix; these groups were strongly consistent with their pedigrees.     

利用SSR分子指纹和商品信息构建水稻品种身份证

为方便水稻种子质量的追溯和管理,提出基于SSR分子指纹和商品信息构建水稻品种身份证的新思路。在前期研究基础上,进一步确定了由12个水稻SSR标记构成的核心标记组(每条染色体1个),对127份安徽省审定(或主推)水稻品种进行荧光标记分析,构建供试水稻品种分子指纹,在此基础上,再与品种基本商品信息相结合,并进行数字化编码,构建了127份水稻的品种身份证。该身份证号码组成的第1部分为商品码,代表品种的基本商品信息,包括品种类别、品种选育(或审定)的区域和时间等;第2部分为指纹码,代表水稻品种的分子指纹信息;第3部分为补充码(或特异基因识别码),代表品种的特异基因信息。还对127份水稻品种身份证进行了条码表述(一维码和二维码),以便水稻品种种子的身份标识和溯源管理。     

甘蔗SSR和AFLP分子遗传连锁图谱构建

采用甘蔗商业品种Co419与野生种割手密Y75/1/2杂交,获得269个单株,组成F1群体,用F102/356与商业品种ROC25回交获得266个单株,组成BC1群体。利用筛选的多态性条带丰富的36对SSR引物和12对AFLP引物,对两个群体进行PCR扩增和分子遗传连锁分析,构建甘蔗分子遗传连锁图谱。用F1群体获得630个分离标记,经χ2检测,298个标记为单双剂量标记,占总标记数的47%;用BC1群体获得571个分离标记,有264个标记为单双剂量标记,占总标记数的46%;4个亲本获得单双剂量标记的数量依次为Co41902/356Y75/1/2ROC25。在LOD≥5.0,相邻标记遗传距离≤40cM的条件下,F1群体有134个单双剂量标记被纳入55个连锁群,其中39个连锁群归属8个同源组,16个未列入,总遗传距离为1458.3cM,标记间平均图距为10.9cM;BC1群体有133个单双剂量标记被纳入47个连锁群,其中34个连锁群归属于8个同源组,13个连锁群未列入,总遗传距离为1059.6cM,标记间平均图距为8.0cM。从4个亲本单双剂量标记进入的连锁群数来看,Co419最多,归入34个连锁群,其次为Y75/1/2,归入20个连锁群,第3为02/356和ROC25,归入19个连锁群。研究结果表明,从单双剂量标记比例、形成连锁群数量、总遗传距离来看,F1群体构图质量要优于BC1群体。     

基于SSR标记的80份烟草种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用均匀分布于烟草24个连锁群上的48个SSR标记对80份烟草材料进行分析。结果显示,48个SSR标记共扩增出211个等位基因,平均每个标记4.396个,Shannon′s信息指数I为1.034,多态信息含量值为0.229~0.905,观测杂合度（H_o）、期望杂合度（H_e）和Nei′s多样性指数（H）平均值分别为0.320、0.572、0.431。聚类结果表明,在遗传距离为0.68时可以将80份烟草种质分为2个类群。5个烟草居群间的遗传一致度在0.643~0.765范围内,遗传距离分布在0.268~0.442。筛选4对核心引物构建了不同烟草种质资源的数字指纹图谱, 可将这80份烟草种质资源全部区分开。本研究在分子水平上为筛选优质烟草种质资源、挖掘重要基因以及拓宽烟草育种遗传基础等工作提供科学依据。     

基于SSR分子标记的刺槐遗传多样性分析及核心种质的构建

刺槐(Robinia pseudoacacia)是一种极具发展利用潜能的林业生物质能源树种。为了解决刺槐林业生物质能源面临的原料短缺问题,本研究选取了中国北方7个地区的96个刺槐种质资源,运用筛选出的14对SSR引物进行标记,分析了其遗传多样性并构建核心种质。结果表明:刺槐种质资源的平均等位基因数(Na)为3.2143;平均有效等位基因数(Ne)为2.1840;平均Shannon’s信息指数(I)为0.8831;平均观测杂合度(Ho)为0.4055;平均预期杂合度(He)为0.5149,收集的刺槐种质存在丰富的遗传多样性。采用逐步聚类法进行核心种质构建,最终确定的核心种质共包含23份种质。通过t检测,核心种质遗传多样性与原始种质无显著差异,可以充分地代表原始种质资源。核心种质纤维素含量提高了2.17%,平均达到33.42%,适宜作为纤维素生物质能源原料。研究结果为刺槐种质资源的保护,管理和纤维素生物质能源化利用提供了丰富的理论依据和优良的种质材料。