基于SSR标记的山西省油松山脉地理种群遗传结构与地理系统

目的分析油松种源区的遗传结构能够为油松起源探索和引种地人工林种群溯源等提供理论依据。方法本文利用SSR分子标记分析了山西油松5个山脉地理种群的遗传结构和地理系统。试验方法分别用了8对多态性较高引物和4对卡方检测差异显著性引物进行分析。结果结果显示:关帝山遗传变异最丰富,中条山遗传变异最低;8对引物分析显示5个山脉地理种群分化较小(F_ST=0.0328),4对引物分析显示5个山脉种群存在中等程度分化(F_ST=0.0519);5个山脉种群遗传距离和地理距离存在显著相关性;遗传多样性参数与1月均温有负相关趋势,年均降水与1月均温比值和遗传多样性参数有正相关趋势。结论研究发现山西省主要山脉油松地理种群间有相对较小的遗传分化和种群内有丰富的遗传多样性;SSR标记可以有效显示各种群的遗传结构特点,而筛选得到的有限差异显著标记能更有效的用于油松的种群遗传分析;生境气象因子的水热相对水平对种群遗传多样性有主导影响,相对较高的水热比利于种群保持较高的遗传多样性。      

亚洲韧皮杆菌在单株脐橙病树的分布情况

【目的】研究亚洲韧皮杆菌(CLas)在纽荷尔脐橙病树的分布情况,为柑橘黄龙病(HLB)的防控提供参考依据。【方法】以1~3个枝条表现斑驳黄化叶片症状的纽荷尔脐橙病树为研究对象,对主干发出的5个主枝(A、B、C为斑驳黄化枝条,D、E为无症状枝条)的叶片分别取样,运用PCR和实时荧光定量PCR(qPCR)分别检测,用2-ΔΔCt法分析树体各部分黄龙病菌含量。对于果树上表现典型HLB病果但叶片无症状的结果枝,分别检测典型病果和相应叶片的感病情况。【结果】PCR对A、B、C、D、E的阳性检出率分别为88.57%、61.11%、54.17%、6.67%和0,qPCR对A、B、C的阳性检出率均为100.00%,对D、E的阳性检出率分别为40.00%和13.33%;2-ΔΔCt法分析发现,斑驳黄化叶片中病原菌含量更高,病果的阳性检出率高于相应的无症状叶片样品。【结论】CLas在表现典型斑驳黄化症状的叶片和果实中的含量及阳性检出率均较高,病原菌在病树中分布不均匀。在进行HLB检测时,应选取典型或疑似症状样品,并运用qPCR进行检测,一旦发现树体局部发病,应当整株销毁。     

基于SSR标记的桃种质资源遗传多样性研究

评价了桃种质资源的遗传多样性水平及遗传结构,为其保存提供理论依据。利用12对SSR引物对53份桃种质资源进行了遗传多样性分析,利用Neighbor-Joining聚类对其遗传结构进行了分析比较。结果表明:(1) 12对引物在53个样品中的平均等位基因数(Na)为7.917,Shannon多样性指数(I)为1.409,平均有效等位基因数(Ne)为3.399,平均观察杂合度(Ho)为0.657,期望杂合度(He)平均值为0.678。(2)基于Nei距离的Neighbor-Joining聚类分析表明:53个桃样品被分为3个组,同时能清楚地鉴别出同物异名的种质资源。由此可知,供试的桃种质资源表现出较高的遗传多样性水平;大部分遗传关系较近的品种以及部分形态学性状相近的品种聚在一类,说明聚类分析结果与系谱及生物学特征具有一定的关联性,同时聚类结果与品种的地理分布具有一定相关性。     

沃柑SSR分子标记筛选及其在品种鉴定上的应用

采集不同品种的柑橘叶片标样,进行SSR分子标记检测和筛选,确认SSR分子标记准确有效。然后在不同时期、不同地块采集更多品种的叶样,进行SSR分子标记检测,比对试验结果与采样记录,检查SSR分子标记能否准确有效的鉴定沃柑品种。结果表明,3对SSR分子标记可以准确有效地从16个广西、重庆、四川种植的柑橘品种中鉴定出沃柑和无核沃柑(但沃柑和无核沃柑两者之间无法有效区分),该品种鉴定技术可应用于沃柑产业化发展中。     

基于SSR标记的中国绿豆种质资源遗传多样性研究

【目的】分析中国栽培绿豆种质资源的遗传多样性、亲缘关系和遗传分化,为资源的有效利用、新基因的挖掘和新品种选育奠定基础。【方法】利用40对SSR引物对18个不同地理来源（共272份种质）的绿豆群体进行遗传多样性分析。【结果】共检测到125个等位基因,平均等位基因数（NA）为3.1个,平均有效等位基因数（NE）为1.8个,平均Nei’s基因多样性（H）为0.4233,平均多态性信息含量(PIC)为0.3497,平均期望杂合度（He）为0.4241,平均Shannon信息指数（I）为0.6754,比较发现,河北、山东和安徽是绿豆资源遗传变异较为丰富的地区;平均观测杂合度（Ho）为0.1001,种群内总近交系数（Fis）为0.6759,表明中国绿豆种质间存在一定程度地近交现象;18个参试群体整体水平上的基因流（Nm）值为0.6936,种群间遗传分化系数（Fst）为0.2649,遗传变异水平较高;基于Popgene软件的聚类结果可将272份参试个体聚为2大类,将18个参试群体分为3大类,群体间地理来源越近,亲缘关系也越近。【结论】中国绿豆种质资源遗传多样性较高;地理生态条件等对绿豆种质资源的遗传变异影响很大;群体间遗传分化较大,但同时也存在一定程度地近交现象。     

基于SSR标记的李种质资源遗传多样性研究

利用13对SSR引物对47份李种质资源进行了遗传多样性分析,结果表明:13对引物在47个样品中的平均等位基因数(Na)为10.846,有效等位基因数(Ne)平均值为4.806,观察杂合度(Ho)平均值为0.746,平均期望杂合度(He)为0.774,Shannon多样性指数(I)平均值为1.817,说明供试的李种质资源具有较高的遗传多样性。基于Nei距离的Neighbor-Joining聚类分析结果表明:47个李样品被分为3个组,同时能够清楚地鉴别出同物异名的种质资源。基于贝叶斯方法的STRUCTURE聚类分析进一步证实了这一结果。表明日本和美国的李品种与我国南方李品种群亲缘关系较近。     

草果人工种群结构研究

荫蔽度严重影响种群的密度，除滞育营养芽外，种群密度与不同年龄植株的密度成正比，种群密度与花序密度成正比，生殖株密度与花序密度成正比，花序密度与成果粒数成正比。     

基于SSR标记的李种质资源遗传多样性研究

利用13对SSR引物对47份李种质资源进行了遗传多样性分析,结果表明:13对引物在47个样品中的平均等位基因数(Na)为10.846,有效等位基因数(Ne)平均值为4.806,观察杂合度(Ho)平均值为0.746,平均期望杂合度(He)为0.774,Shannon多样性指数(I)平均值为1.817,说明供试的李种质资源具有较高的遗传多样性。基于Nei距离的Neighbor-Joining聚类分析结果表明:47个李样品被分为3个组,同时能够清楚地鉴别出同物异名的种质资源。基于贝叶斯方法的STRUCTURE聚类分析进一步证实了这一结果。表明日本和美国的李品种与我国南方李品种群亲缘关系较近。     

基于SSR标记的中美紫花苜蓿品种遗传多样性研究

【目的】紫花苜蓿是世界上最重要的栽培牧草。传统的育种方式对其产量及品质的改良幅度多年来徘徊不前,已经远远不能满足生产需要。对于品种的改良,一方面依赖于所掌握资源的数量,另一方面则是对其农艺性状遗传基础的了解程度。本试验基于SSR分子标记,研究现有中美两国的紫花苜蓿品种遗传变异,分析两国紫花苜蓿种质资源的遗传多样性和群体结构,为利用全基因组关联分析发掘紫花苜蓿重要产量与品质性状显著关联的优异标记、等位位点提供基础,为分子育种提供信息,加快育种进程。【方法】利用覆盖紫花苜蓿全基因组的40对SSR分子标记（每条染色体上选取3-9对SSR标记）,采用基于测序的基因型鉴定技术对中美16个紫花苜蓿主栽品种的100个基因型个体（中国每个品种8个基因型个体,美国每个品种4个基因型个体）进行全基因组扫描分析。利用基于混合模型的Structure软件分析紫花苜蓿的群体结构。设定群体数K的估计值范围为1-6,将MCMC（Markov chain monte carlo） 开始时的不作数迭代(length of burn-in period） 设为10 000次,将不作数迭代后的MCMC设为100 000次,每个K值重复数为10次。采用了两种方法来确定最优的群体数K的值,结果由Structure Harvester和Distruct软件来展示。对Structure群体结构结果进一步用主成分分析和聚类分析进行验证。根据群体结构结果,对全体材料及不同群体进行遗传多样性分析。【结果】40对覆盖紫花苜蓿全基因组的SSR分子标记共检测到446个等位基因,每个位点等位基因范围为3-27个,平均每个位点等位基因数为11.2个;基因多样性的变异范围为0.542-0.908,平均值为0.742;多态信息含量的变异范围为0.493-0.901,平均值为0.707。这些参数显示了中美紫花苜蓿所包含的遗传多样性信息含量较高。其中,mtic238、mtic188、bf111、afctt1、bf641851、maa660456、aw361等位点上表现较高的遗传多样性,表明这些位点可以较好地反映中美紫花苜蓿品种的遗传多样性,适用于中美紫花苜蓿品种的遗传多样性检测。就不同染色体而言,第二条和第八条染色体上分布的SSR标记揭示的遗传多样性较高,而第一条相对较低。基于混合模型的方法对紫花苜蓿全体基因型进行群体结构分析,两种不同方法均显示确定最优的群体数K值为2,中美两国16个紫花苜蓿品种共100个基因型个体基本按照来源分为两个亚群体,群体间有少量混杂的情况发生。主成分分析和聚类分析与群体结构的分析结果相一致。中国紫花苜蓿品种多样性略高于美国,但差异不显著。【结论】中美两国紫花苜蓿材料蕴含了比较丰富的遗传变异,显示了较高水平的基因多样性。中美群体间的遗传多样性水平存在一定的差异,中国紫花苜蓿种质多样性水平略高于美国。群体结构不严格按照来源国家的划分而区分,这一现象与紫花苜蓿异花授粉与广泛的基因交流有着密切的关系。     

中国柑橘黄龙病病原菌两个原噬菌体超变异基因遗传多样性

【目的】通过原噬菌体区域高度变异的基因位点研究柑橘黄龙病病原菌亚洲种（‘Candidatus Liberibacter asiaticus’）的种群分化,探讨病原菌种群遗传多样性水平和遗传结构。【方法】基于2种原噬菌体类型（SC1和SC2）对应的超变异基因区域设计2对引物（Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2）,对中国不同柑橘产区的224个‘Ca. L. asiaticus’株系进行PCR检测和序列分析。【结果】PCR扩增的条带类型呈多态性,具有4种条带类型（SC1-1、SC1-2、SC2-1和SC2-2）,西南地区以SC1-1型为主,广东、广西地区以SC2-1型为主,福建、江西、浙江地区没有明显优势的扩增型。分析SC1-1和SC1-2对应序列表明,其差异系由于132 bp的卫星序列和24 bp的小卫星序列2种串联重复序列数不同引起,而SC2-1和SC2-2的差异系由原噬菌体内部基因重排引起。【结论】中国不同地理来源病原菌株系在原噬菌体区域具有较丰富的多态性,对该基因区域研究将有助于揭示中国‘Ca. L. asiaticus’种群的遗传多样性。     

High genetic variation and recombination events in the vicinity of non-autonomous transposable elements from ‘Candidatus Liberibacter asiaticus'

Two miniature inverted-repeat transposable elements(MITEs), MCLas-A and MCLas-B, were recently identified from ‘Candidatus Liberibacter asiaticus' known to be associated with citrus Huanglongbing(HLB, yellow shoot disease). MCLas-A was suggested as an active MITE because of its mobility. The immediate upstream gene of the two MITEs was predicted to be a putative transposase. The goal of this study is to analyze the sequence variation in the upstream putative transposase of MITEs and explore the possible correlation between sequence variation of transposase gene and MITE activity. PCR and sequence analysis showed that 12 sequence types were found in six major amplicon types from 43 representative ‘Ca. L. asiaticus' isolates from China, the United States and Brazil. Out of the 12 sequence types, three(T4, T5-2, T6) were reported for the first time. Recombination events were found in the two unique sequence types(T5-2 and T6) which were detected in all Brazilian isolates. Notably, no sequence variation or recombination events were detected in the upstream putative transposase gene of MCLas-A, suggesting the conservation of the transposase gene might be closely related with the MITE activity. Phylogenetic analysis demonstrated two well supported clades including five subclades were identified, clearly reflecting the geographical origins of isolates, especially that of Ruili isolates, S?o Paulo isolates and a few Florida isolates.     

利用SSR分子标记分析苎麻居群的取样策略

[目的]研究我国重要纤维植物苎麻的遗传多样性,确定苎麻居群的合理取样策略。[方法]以不同生境的5个居群为研究对象,每个居群分单株采集24株,分为4、8、12、16、20、24株6个取样梯度,利用8对SSR引物进行遗传多样性分析。[结果]①分布于不同生境的苎麻居群的等位基因数和遗传多样性指数各不同;②随着分析单位个体数目从4株增加到20株,各居群的多态位点数和遗传多样性指数均表现增大的趋势,但当分析单位的个体数目在加株以上时,多态位点数和遗传多样性指数基本不再发生变化;⑧当分析单位个体数目为20株时,各居群的多态住点数和遗传多样性指数分别包含了各自居群95％以上的遗传变异。[结论]在利用SSR技术进行苎麻居群遗传多样性研究中,以单个居群随机采集20株苎麻为最少分析单位个体数目。     

利用SSR标记研究96个玉米自交系的遗传多样性及其群体遗传结构

分析玉米自交系的遗传多样性,研究其种质群体的遗传结构,为配制优势杂交种提供理论依据。利用108对SSR标记引物,对96份玉米自交系进行遗传多样性分析。针对目标群体,使用STRUCTURE软件,进行群体遗传结构评估。设定亚群数目(K)为1～9,并假定标记位点都是独立的,利用△K(k)确定最适合的K值,进而生成Q-matrix。SSR分析表明,108对SSR引物共检测到472个等位片段。每对引物可以稳定检测到2～9个等位片段,平均每对引物检测到4.37个等位片段。群体结构评估表明,最合适的K=2,即目标群体中存在2个亚群。     

柑橘黄龙病菌侵染对甜橙叶片糖代谢的影响

【目的】研究甜橙（Citrus sinensis）在柑橘黄龙病菌（Candidatus Liberibacter asiaticus）侵染下不同时期糖代谢的变化,以探讨其与柑橘叶片中淀粉积累间的关系,为进一步阐明柑橘黄龙病的发病机理提供理论依据。【方法】以甜橙为供试材料,采用腹接接种病原的方法,试验组植株用感染黄龙病菌的芽条进行嫁接,对照组植株用健康芽条进行接种,每个植株均嫁接3个芽条。在检测到感病的植株中选取生长状况良好且接近的3株作为后续试验材料,每月采集1次成熟叶片,至10月份结束。采集的叶片立即抽提DNA和RNA,并进行可溶性糖及淀粉含量的测定,其余叶片用液氮速冻后保存于-80℃用于测定糖代谢过程中关键酶活性的变化,同时利用实时荧光定量PCR技术比较二者关键酶基因表达量的差异。【结果】随着病原菌胁迫时间的延长,可溶性糖和淀粉含量总体呈升高趋势,均在6月达到峰值,分别为对照的1.59和3.73倍,在感病后期开始有所下降;通过对二者的比值分析发现,感病植株的比值随时间的延长不断下降。在黄龙病菌侵染的不同阶段,各种酶的作用程度有所不同。感病植株的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性在感病初期迅速上升至顶峰,高达58.44 μg·g^-1·min^-1,至后期已略微低于对照;酸性转化酶（AI）总体显示出较高活性,各个时期均有显著性差异（P＜0.05）,感病中期活性最高为对照的2.91倍;中性转化酶（NI）活性在感病和对照中均维持较低水平,且变化趋势基本一致;可溶性淀粉合成酶（SSs）与束缚性淀粉合成酶（GBSS）协调作用,共同参与淀粉合成的调控;淀粉酶活性在感病不同时期均有所下降,在感病中期低至0.38 U·g^-1。定量PCR分析表明,蔗糖磷酸合成酶基因SPS1表达量显著升高,与其酶活性具有显著相关性（P＜0.05）。蔗糖分解相关基因中,蔗糖合成酶基因SuSy在感病不同时期的表达差异不大,变化幅度小;细胞壁酸性转化酶基因CSCWI在不同时期均上调表达,最高上调约7.4倍,且表达量一直维持在较高水平;与CSCWI相比,液泡酸性转化酶基因CUAI1的表达水平较低。淀粉合成相关酶ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因最高上调3倍左右;淀粉分解相关基因BAM3、MEX1和DPE2在不同时期有所下调,达到显著性差异水平（P＜0.05）。【结论】柑橘黄龙病感染甜橙后,对植株叶片中光合产物的形成与运转产生影响,扰乱宿主糖代谢平衡,与宿主淀粉积累及后期症状的产生有密切关系。     

河北省花生地方品种基于SSR标记的遗传多样性

 【目的】揭示河北省花生地方品种的遗传多样性,为花生育种提供理论依据。【方法】利用20对SSR引物对75个河北省不同植物类型花生地方品种遗传多样性进行分析。【结果】共检测到65个等位基因,每个位点的等位基因变幅为2～6个,平均3.25个;平均Shannon信息指数为0.5448,变幅为0.1680(7G02)～1.3617(PM15);平均Nei基因多样性指数为0.6458,变幅为0.3385(7G02)～0.9013(PM384);普通型花生地方品种的遗传多样性明显大于多粒型和珍珠豆型。采用类平均法对欧氏距离进行聚类,可以将各地方品种分为两大类,第Ⅰ类群为珍珠豆型和多粒型花生地方品种,第Ⅱ类群为普通型花生地方品种,品种间的亲缘关系与地理来源关系不大。【结论】SSR检测结果表明,河北省花生地方品种的多样性程度较高。     

利用荧光SSR分析中国糜子的遗传多样性和群体遗传结构

【目的】利用荧光SSR研究中国糜子的遗传多样性与群体遗传结构,为糜子品种改良、种质创新和资源利用提供依据。【方法】用不同地理来源且表型差异较大的6份糜子材料对SSR引物进行筛选,通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳获得条带清晰、稳定性好、多态性高的糜子SSR引物,对筛选出的引物5′末端进行6-FAM、HEX、ROX和TAMRA荧光标记,利用基因分析仪检测不同等位变异的扩增片段大小,并以此来分析131份糜子材料的遗传多样性和群体结构。【结果】从202对SSR引物中共筛选出22对扩增稳定、多态性好的SSR引物,能同时适用于传统变性PAGE胶电泳和荧光SSR标记-全自动分析检测技术。22对SSR引物共检测出128个主要等位变异,平均每个位点5.82个;基因多样性指数变化范围为0.3572—0.8132,平均0.6284;多态性信息含量为0.2934—0.8150,平均0.5874;Shannon多样性指数为0.5427—1.7681,平均1.2062。不同生态区糜子种质间遗传距离的变化范围为0.0764—0.7251,平均0.3121,遗传一致度的变化范围为0.4843—0.9265,平均0.7465。其中,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传距离最小,遗传一致度最高,亲缘关系较近。UPGMA聚类分析显示,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的材料聚为一类,个体间聚类,东北春糜子区的育成品种和农家种聚类结果一致,黄土高原春夏糜子区的育成品种在多个组群中都有出现。通过绘制K与△K的关系图,K=4时,△K最大,据此将131份糜子材料划分为4个类群,类群Ⅰ代表北方春糜子区;类群Ⅱ主要来自东北春糜子区;类群Ⅲ主要是北方春糜子区,群组Ⅳ主要是黄土高原春夏糜子区。各群体中大部分品种亲缘关系单一,少数品种含有其他组群的遗传成分。基于遗传距离的聚类分析与群体遗传结构分析结果基本一致,表明糜子的遗传差异与地理来源相关。【结论】北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传多样性比较丰富,东北春糜子区的育成品种主要以农家种为遗传背景选育而来,黄土高原春夏糜子区在育种过程中引种资源广泛,与其他生态区存在基因交流。     

应用SSR和ISSR标记分析非AA型野生稻资源的遗传多样性

利用SSR、ISSR标记分析了24份非AA型野生稻及4份AA型对照的遗传多样性。结果表明,11对SSR引物共检测到104个多态性片段,平均每个引物扩增多态性片段9.5个。非AA型野生稻的特异性片段74个,占总片段数的71.2%;8个ISSR引物共检测到166个多态性片段,平均每个引物扩增多态性片段20.8个。非AA型野生稻的特异性片段113个,占总片段数的68.7%。两种标记构建的亲缘关系树基本相似。非AA型野生稻遗传多样性丰富,且具有很多独特的性状,可以为水稻育种提供丰富的种质资源。     

大麦SSR标记遗传多样性及其与农艺性状关联分析

【目的】分析大麦亲本材料的遗传多样性,寻找与部分农艺性状相关联的分子标记,为大麦杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。【方法】利用86个SSR标记对113份大麦亲本材料进行多态性扫描,并进行遗传多样性分析。挑选57个标记进行群体遗传结构分析,在此基础上采用Tassel 2.1 GLM（general linear model）和MLM（mixed linear model）方法进行标记与农艺性状的关联分析。【结果】86个标记共检测出200个等位变异,变异范围为1—5个;基因频率的变异范围为0.0088—1.0000,Shannon指数变异范围为0.0000—1.2236;遗传相似系数（GS）变异范围在0.5504—0.9897,平均值为0.7477。通过群体遗传结构分析将供试材料分为4个亚群。以GLM分析,发现9个与株高、穗长、芒长、穗粒数和小穗着生密度相关联的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0507—0.2766;以MLM分析,发现6个与株高、芒长和小穗着生密度相关的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0238—0.1999。【结论】利用SSR标记分析了113份大麦亲本材料的遗传多样性及群体遗传结构,并通过2种关联分析模型,分别寻找到了9个与株高、穗长、芒长、穗粒数相关联,6个与株高、芒长和小穗着生密度相关联的标记,这些标记位于1H、2H、3H、4H和7H染色体。