烤烟SSR标记多样性及与致香物质的关联分析

了解烤烟品种的遗传多样性,寻找与烤烟致香物质含量关联的分子标记,挖掘高致香物质含量的优异等位变异与种质,对香气品质分子标记辅助育种具有重要意义。本研究检测了山东和四川2个生态区60份烤烟种质中76种致香物质的含量;筛选覆盖全基因组的1914个SSR标记,利用得到的390对多态性引物扩增供试群体。用基于Nei's(1983)遗传距离的邻接法(Neighor-joining,NJ)进行聚类分析。在分析群体结构的基础上,利用混合线性模型进行关联分析,并进一步发掘极显著关联标记的优异等位变异和种质。结果检测到928个等位变异,平均每个位点2.38个等位变异,变化范围为2~5个。PIC值的变化范围分别为0.141~0.733,平均值0.332。这说明供试群体遗传多样性较丰富。聚类分析将该群体划分为2个亚群,划分结果体现了烤烟品种间的亲缘关系;群体结构分析与聚类结果基本一致。关联分析结果显示:共有56个SSR标记位点与41种致香物质同时在2个生态区显著关联(P0.05)。共5个标记与6个性状在2个生态区极显著关联(P0.01),6种致香物质为草酸、肉豆蔻酸、2,4-庚二烯醛、芳樟醇、a-松油醇和gamma-壬内酯,关联标记分别为PT50662、PT60191、PT52263、PT60597、PT60597和PT52722。关联位点表型解释率为12.54%~42.20%。进一步分析发掘了14种致香物质的优异等位变异,并筛选出含增效等位变异较多的种质:净叶黄、抗9201、单育二号、满屋香、金星6007、秦烟95等。这对香气品质分子标记辅助选择育种以及亲本材料选配等奠定了基础。     

小麦全基因组抗赤霉病QTL关联位点特异性SSR标记的筛选、等位变异及效应解析

赤霉病是小麦主要的流行病害之一。借助标记辅助选择将不同数量性状基因座（quantitative trait loci，QTL）聚合是防治赤霉病有效且环保的方法，可以从源头上控制赤霉病并降低籽粒中毒素含量。抗赤霉病QTL在小麦全基因组均有分布，但除了Fhb1、Fhb2等少数位点有比较可靠的鉴别标记，绝大部分位点缺乏有效的位点特异性鉴别标记。简单重复序列（simple sequence repeat，SSR）标记多态性丰富，可以区分自然群体中不同等位变异，方便用于标记辅助育种。基于此，搜集了不同文献中报道的与赤霉病关联的SSR标记386个，并用这些标记构建全基因组赤霉病抗性QTL一致性图谱，接着对这些关联标记进行拷贝数分析，进而选择位点内的单拷贝SSR标记，将这些单拷贝标记在156个品种组成的自然群体中进行扩增，并与三季大田和三季温室环境下赤霉病抗性进行关联，筛选与赤霉病抗性关联的单拷贝SSR标记，明确这些标记在自然群体中的有效等位变异和效应。结果表明，共8个单拷贝SSR标记至少在两季试验中与表型显著关联(P<0.05)，涉及2B、2D、3B、5A、5B、6A、6D、7A染色体，有5个单拷贝标记位点存在有效等位变异。中国地方品种和日本品种携带更多的有利变异，且有利等位变异数目越多的品种赤霉病抗性越好。研究分析的QTL位点及其关联的单拷贝SSR标记可用于赤霉病抗病育种，有利于提高品种赤霉病抗性水平和育种效率。     

大豆耐盐性种质资源SSR遗传多样性及标记辅助鉴定

本研究利用60对SSR引物对93份大豆1级耐盐种质资源和57份盐敏感种质资源(5级)进行分析,以确定耐盐种质资源和盐敏感种质资源的遗传多样性,以及耐盐相关标记在种质资源耐盐性鉴定中的利用程度.60个位点共检测出等位变异792个,平均13.2个,其中耐盐种质资源特有等位变异133个,盐敏感种质资源特有等位变异106个,但76.0%的等位变异频率低于0.10,仅有1.8%的等位变异出现频率高于0.40.耐盐种质资源多态性信息含量(PIC)平均为0.78(0.47～0.90),盐敏感种质资源PIC平均为0.80(0.46～0.94).根据主成分分析,耐盐和盐敏感种质资源多样性分布规律相似.然而,与耐盐基因相关的一个SSR位点的等位变异分布频率在耐盐和盐敏感种质资源间无显著差异.根据UPGMA聚类分析结果,耐盐种质资源按生态区分为3个类群,类群Ⅰ和Ⅲ分别以东北春大豆和北方春大豆为主,类群Ⅱ为黄淮夏大豆和其他生态类型的混合群.     

部分耐盐小麦品种(系)SSR位点遗传多样性研究

选择有多态性的32对SSR引物对80个小麦耐盐品种(系)进行遗传差异研究,共检测出155个等位变异,平均每个位点上有4.75个等位变异;供试80份耐盐小麦品种(系)来源广泛,遗传基础丰富,表现出较高的遗传多样性,遗传相似系数范围在0.26～0.81;聚类分析结果显示,冬性小麦品种(系)聚为一大类;春性小麦品种(系)也聚为一大类;一些系谱相同或相近的品种(系)遗传相似系数较大;A、B、D基因组中SSR位点平均等位变异差异不大,以B基因组较高.     

棉花种间杂交渐渗系SSR及农艺性状分析

利用87对多态性SSR和EST-SSR引物,对57份棉属种间杂交渐渗系及其6个代表性血缘亲本进行了鉴定分析.共检测到540个等位变异,多态性等位变异占98.5%,EST-SSR变异占63.9%,41个SSR标记定位在棉花基因组的22条染色体上.种质间成对相似系数为0.553～0.937,平均为0.748.渐渗系的SSR聚类与种质材料的系谱来源基本吻合,而和农艺性状聚类结果相差很大,前者更能反映其亲缘关系.     

河北区试小麦品种(系)DNA指纹图谱构建及遗传差异分析

采用42个SSR标记为2009-2013年河北省区域试验的70份小麦品种(系)构建DNA指纹图谱,进行遗传差异分析,为小麦品种改良和种质资源创新提供参考。结果表明,42个SSR标记在70份品种(系)中共检测到303个等位变异,单个SSR位点的平均等位变异为7.21个,PIC值平均0.69;基因多样性平均0.73,遗传相似系数变化范围为0.05-1.00,平均0.28;表明参加河北省区域试验的品种(系)间存在不同程度的遗传差异。聚类分析把70份品种(系)划分为4大类,6个亚类,表明同一育种单位或地区品种(系)遗传背景相近,应该加大外来小麦种质资源的引进和利用力度。     

花生重要农艺及产量性状的全基因组关联分析

通过关联分析法发掘与花生(Arachis hypogaea)产量性状显著关联、同时又在花生基因组上随机分布的SSR位点及优异等位变异,可了解产量相关基因区域的分布特点,有助于利用分子标记辅助选择方法选育高产花生新品种。选用64个SSR标记,采用MLM(Q+K)方法对166份花生资源进行全基因组关联分析。结果表明,通过聚类分析和结构划分,供试群体受其综合性状遗传特点和来源地域的影响可被划分成7个亚群,聚类结果与群体结构基本一致,同时群体特点与材料来源地的生态划分符合同类聚集的规律。通过对6个产量相关性状的3年数值的关联分析,分别发掘出SSR位点有20个、33个和26个,2年以上重复检出的SSR位点有13个(P0.05),各SSR位点的表型变异解释率范围为0.011–0.348 1,平均为0.067 3;共检出590个等位变异,平均每个标记位点12.29个,表型变异解释率值最高的是与单株果数呈显著关联的位点TC1A02(P0.001),含21个等位变异;与产量构成主要因子紧密关联的位点中,百果重的TC1A02-C470(+41.588 5)、TC1A02-C560(+40.926 1)和p PGPseq2E6-B473(+63.953 4),单株果数的TC1A02-C500(+7.374 4),单株饱果数的GM1843-E157(+4.316 6),可用于产量性状的分子辅助育种。     

辣椒疫病抗性关联分析及优异等位变异挖掘

基于SSR标记技术,对194份辣椒核心种质疫病抗性进行关联分析。58对SSR标记共检测到178个等位变异,Shannon指数平均值为0.6732,多态信息量(PIC)平均值为0.3859,基因多样性平均值为0.4400,说明供试材料具有较高的遗传多样性。群体结构分析将194份材料划分为两个亚群,亚群1的疫病抗性水平高于亚群2。关联分析结果表明,共有12个SSR位点与辣椒疫病病情指数显著关联(P0.05),表型贡献率为2.98%～16.05%,15个SSR位点与辣椒病株率显著关联,表型贡献率为2.95%～21.29%;表型贡献率最大的位点为CM0005,位于第7号染色体,其余位点分布于第2、3、5、7、8、9和11号染色体,与已有报道有所差异,说明供试种质可能含有新的疫病抗性基因。根据关联位点表型效应值,发掘出CM0005c、ge35-141pmH0135Cd和Hpms1-139c等12个疫病抗性优异等位变异及种质171、55、161、65、132、128、91、106、125、127、169等优良抗性载体材料。本研究结果为辣椒疫病抗性基因发掘和分子标记辅助选择抗性育种提供了理论指导和材料基础。     

云南栽培稻种SSR 遗传多样性比较

采用64个SSR标记对96份云南水稻(Oryz a sativa)地方品种和选育品种的遗传多样性进行比较分析。结果发现64个标记都具有多态性, 共检测到741个等位基因, 每个多态性位点检测到的等位基因数为2-29个, 平均11.57个; Nei基因多样性指数(He)范围在0.345(RM321)-0.932(RM1)之间, 平均为0.56。水稻品种的遗传多样性并非按地理位置均匀分布, 而是在相 似系数为0.17的水平上明显分为2个不同类群, 即籼稻类群和粳稻类群, 且籼粳亚种间的SSR多样性差异不明显, 籼稻平均等位基因数(Ap)和Nei基因多样性指数(Ap=10.6, He=0.46)与粳稻品种(Ap=10.7, He=0.48)十分接近, 可能与这些品种间存在一定频率的基因交流有关。糯稻和非糯稻在籼稻群和粳稻群中都有表现, 没有特别的分布规律。云南栽培稻选育品种与地方稻亲缘关系较近, 其遗传基础可能来源于云南水稻地方品种。本研究结果表明, SSR标记能较好地区分云南栽培稻品种, 且云南水稻地方品种遗传多样性丰富, 存在大量的优质性状可供育种实践选择。     

405份CIMMYT引进小麦种质的遗传多样性分析

为了明确国际玉米改良中心(CIMMYT)引进普通小麦种质材料的遗传多样性特点,为其利用提供参考依据,本研究从均匀分布于小麦基因组的420对SSR引物中选择出条带清晰、多态性较好的62对引物对引自CIMMYT的405份普通小麦种质系进行遗传多样性检测。结果表明,62对SSR引物在405份CIMMYT材料中共检测到198个等位变异,每对引物检测到等位变异的数目为2~8个,平均每对SSR引物能够检测到3.19个等位变异。单个SSR引物的PIC值介于0.03~0.79之间,平均值0.48。405份CIMMYT材料A、B、D基因组之间多态性位点数和等位变异数相差不大,PIC平均值B基因组(0.53)A基因组(0.52)D基因组(0.39)。聚类分析结果显示,62对SSR引物能够将405份CIMMYT材料区分开来,在0.1285遗传距离处将供试材料分为24个类群,类型较为丰富,不同类群的材料在农艺性状和品质性状上存在差异。