160份外引鹰嘴豆种质主要农艺性状的遗传多样性分析

对引自国际半干旱热带作物研究中心的160份鹰嘴豆种质资源的13个农艺性状进行了评价鉴定,并筛选了特异种质,为我国鹰嘴豆种质资源创新和品种选育提供参考。结果表明,该批鹰嘴豆种质资源具有较为丰富的遗传多样性,7个数量性状的变异系数由大到小分别为主茎分枝数单株荚数百粒重产量株高单荚粒数生育期,6个质量性状的Shannon多样性指数由大到小分别为粒色株型花色种子表面粒形复叶叶型;产量与粒形、单株荚数极显著正相关,与百粒重显著正相关;前4个主成分的累计贡献率为63.417%,其中第1主成分与产量性状和产量有关,第2主成分与生育期有关,第3主成分与形态性状有关,第4主成分与株高和粒形有关;聚类分析在遗传距离为5时将160份资源分为3个类群,其中第Ⅰ类群的株高较高,第Ⅱ类群的产量较高,第Ⅲ类群的籽粒较大;筛选出63份早熟、矮秆、无分枝、多荚、荚粒数多、大粒、高产的特异种质资源。     

重庆绿豆新收集种质资源的遗传多样性分析及抗枯萎病鉴定

"第三次全国农作物种质资源调查与收集"项目组历时2年从重庆地区收集到49份绿豆种质资源,供发掘优异基因及育种利用,我们评估这些资源的表型遗传多样性和枯萎病抗性水平。结果表明:这些新收集绿豆种质资源遗传多样性丰富,数量性状遗传多样性指数排序为:单株荚数株高主茎节数分枝数底荚高度荚宽荚长百粒重开花期单荚粒数成熟期出苗期;各质量性状遗传多样性指数排序为:荚形分枝性复叶叶形粒形种皮光泽度生长习性、结荚习性熟荚色对生单叶形花色、主茎茸毛色子叶色粒色幼茎色。聚类分析将49份种质资源划分为5个类群,第Ⅰ类群主要表现为矮秆、宜机收,第Ⅱ类群主要是大籽粒材料,第Ⅲ类群可作黄籽粒特色材料加以利用。三维散点图中,前3个主成分将49份种质资源大致分布在2个区域,分布在区域Ⅰ的材料多为直立型材料,而分布在区域Ⅱ的材料多为半蔓生型材料。经枯萎病抗性鉴定,从49份种质资源中筛选出中抗资源9份,抗病资源3份,高抗资源1份。本研究为后续优良种质的开发利用和抗绿豆枯萎病基因发掘提供了理论和种质基础。     

谷子主要育成品种在新疆的遗传多样性研究

以274份谷子种质资源为材料,利用聚类分析和主成分分析方法,对参试资源16个农艺性状的遗传多样性进行综合评价。结果表明,参试材料的11个数量性状的遗传多样性指数均大于2.000,在新疆表现出广泛的遗传多样性。基于种质资源间形态标记的遗传差异,将274份谷子种质资源聚类并划分为6大类群。第Ⅰ类群(105份材料)生育期较短,属早熟类型,但其他性状表现一般;第Ⅱ类群(19份材料)出苗-抽穗日数最小,全生育期最短,早熟性明显,穗下节间长度相对其他类群较长;第Ⅲ类群(10份材料)生育期较短,主穗长相对较长,其余性状表现均处于较低水平;第Ⅳ类群(58份材料)主穗长、单穗重在各类群中处于较高水平,生育期相对较短;第Ⅴ类群(26份材料)生育期最长,属晚熟类型,除主穗长度最小外其余性状均表现突出;第Ⅵ类群(56份材料)生育期相对较长,属中晚熟类型,株高较低,生物产量处于中等水平。9个数量性状的主成分分析结果表明,前3个主成分因子(单株秆重、株高、主穗直径)累计贡献率达70.41%,各主成分因子性状载荷值反映了育种中各性状的选择方向及潜力。综合评价谷子种质资源农艺性状,为新疆谷子资源收集、评价和利用提供一定的科学依据。     

国外紫花苜蓿种质资源表型性状与品质多样性分析

本研究旨在利用形态指标、农艺性状指标和品质性状指标探讨引进紫花苜蓿(Medicago sativa L.)种质资源的遗传多样性,为紫花苜蓿品种改良和亲本选择提供科学依据。研究了不同地理来源的75份紫花苜蓿种质资源的21项指标,并利用主成分分析和聚类分析方法分析其多样性。结果表明,不同紫花苜蓿种质的各个特征存在广泛变异,农艺性状变异最大,其次是形态性状和品质性状;主成分分析结果显示前8个主成分累计贡献率达到82.7748%,其中茎秆干重、单株干重、单株鲜重、叶干重4个性状是构成紫花苜蓿种质表型差异的主要因素;以21个性状为基础的聚类分析将所研究的75份种质材料分为5类,其中第Ⅱ类群的3号材料和第Ⅰ类群的25、31号材料农艺性状表现较好,可以作为苜蓿新品种选育和改良的优异亲本材料。     

重庆大豆地方资源多样性评价及群体表型特点研究

对收集于重庆市的103份大豆地方品种进行了表型遗传多样性分析,并利用主成分分析和聚类分析对其进行了群体表型特点的研究,研究结果表明,重庆地区大豆地方种质资源以灰色茸毛、黄粒、褐色脐居多,个体之间数量性状上存在较大变异。主成分分析以3个主成分反映了10个农艺性状的大部分信息,将主要农艺性状归纳成产量因子、生长势因子及籽粒因子。聚类分析将103份地方种质资源聚为6个类群, 同一地区的大部分地方品种表现较为相似,少部分地方品种差异大,品种类群间的表型分化与地理分布既有一定的联系又不绝对相关。利用这些种质选配育种亲本应关注各类群间性状差异作选择,而不能仅关注地理来源选择。     

燕麦种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析

燕麦种质资源是燕麦育种的重要基础,对燕麦遗传多样性的研究不仅有助于种质资源的搜集、管理和利用,也有利于进行核心种质的研究。为了解不同地区燕麦种质资源在农艺性状上的遗传多样性,对74份皮、裸燕麦种质资源13个性状的遗传多样性进行了聚类分析与主成分分析。结果表明:各性状的遗传多样性指数较大,多样性指数最高的是主穗粒重,其次是千粒重和穗长;性状变异系数最大的是单株分蘖数,其后依次为单株粒重和主穗粒重,最小的为株高;根据品种间各性状的遗传差异,通过聚类分析将74份资源材料划分为5类,其中36份皮燕麦资源被分为2类,26份裸燕麦资源被分为2类,7份皮燕麦和5份裸燕麦被分为一类,其中,类群Ⅰ可作为高产育种目标的亲本,类群Ⅲ可作为粒型育种目标的亲本,类群Ⅳ、Ⅴ可作为株高和小穗等育种目标的亲本;8个数量性状主成分分析的结果表明,前4个主成分对变异的累计贡献率达86.27%,第一主成分反应产量,第二主成分反应粒型,第三、第四主成分分别反应分蘖数和株高。     

高粱地方种质资源表型多样性分析及综合评价

以“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”为依托,采用遗传多样性分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法,对2020-2021年在河北省内普查收集的136份高粱种质资源进行研究及综合评价。结果表明：河北省高粱地方种质资源具有丰富的表型变异,15个表型性状的多样性指数在0.0844～1.9926之间,变异系数在4.69%～68.00%之间,千粒重的遗传多样性最高,穗形的变异系数最大;株高与穗部性状之间存在极显著正相关关系;聚类分析将136份高粱种质资源分为3个类群,3个类群无明显地域聚类特点。第Ⅰ类群在穗部性状方面表现最好,可进行工艺用高粱资源选育;第Ⅱ类群株高较低,可筛选矮秆高粱资源进行种质创新;第Ⅲ类群在产量性状方面表现最好,可作为粒用高粱育种材料加以利用。主成分分析将表型性状简化为5个主成分,累计贡献率为60.182%,株高、穗部与籽粒性状是高粱表型变异的主要因素;136份高粱的综合得分范围在0.107～1.147之间,以综合得分排序,筛选出肃宁高粱、长穗高粱、笤帚高粱、落黍等排名前10的综合性状表现较好的种质资源。本研究从多方面、多角度对新征集的河北省高粱种质资源进行了分析...     

134份国外陆地棉种质主要农艺性状与纤维品质性状的遗传多样性分析

为拓宽本地棉花种质基因库,筛选适于作杂交亲本的种质资源,以134份国外棉花种质为试验材料,研究了其主要品质与农艺性状的变异情况、遗传多样性指数、品质性状间的相关性,并以主要农艺与品质性状为指标,对134份种质进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,纤维品质性状中整齐度指数的遗传多样性指数(5.16)最高,马克隆值的变异系数(11.96%)最大,农艺性状中霜前衣分的遗传多样性指数(5.42)最高,不孕籽率的变异系数(49.18%)最大,参试种质的遗传多样性丰富;整齐度指数与上半部平均长度、断裂比强度均呈极显著正相关,断裂比强度与上半部平均长度间也呈极显著正相关;10个农艺性状和5个品质性状的主成分分析结果表明,前6个主成分的累计贡献率达75.277%;Ward法聚类将134份参试种质按品质性状分为5类,其中第Ⅱ类群的35份种质棉纤维品质性状表现最好,按农艺性状分为3类,其中第Ⅰ类群的58份种质产量最高。通过综合35份纤维品质优异的种质与58份农艺性状优异的种质筛选出美1870、美1884、FM1830等14份品质与产量俱佳的优异种质。     

浙江地方瓠瓜种质资源的表型鉴定与遗传多样性分析

"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"浙江项目组共新收集到瓠瓜地方种质资源51份。本研究对该51份瓠瓜种质进行田间种植鉴定,共调查了15个主要农艺性状,发现这批种质在多个性状上变异丰富;基于农艺性状的聚类分析将这批种质分为3个类群,其中第I类群的综合农艺性状表现优异,可直接或间接开发利用。利用22个瓠瓜核心SNP分子标记对这批种质进行基因型鉴定,基于基因型的聚类分析和群体结构分析均将这批种质划分为2大类群,发现类群分布主要与种质资源的地理位置相关。综合比较2种种质资源聚类分析方法,认为在二者并非完全吻合的情况下,采用分子标记的方法区分种质资源更加准确和客观。本研究结果为瓠瓜地方种质资源的开发利用提供了理论依据。     

基于形态学标记的山药种质资源遗传多样性研究

对收集的66份山药种质资源的19个农艺性状进行调查,通过遗传多样性分析、聚类分析与主成分分析,探讨其遗传多样性、亲缘关系及分类特征。结果表明,在15个质量性状中,遗传多样性指数最高的是叶片缺裂(1.18),其次是地下块茎形状(1.17)。叶脉数频率分布最高(92.65%),其次为叶先端渐尖(89.71%)。根据各农艺性状的遗传差异,可将66份淮山药种质聚为二大类群;第Ⅰ类群种质均为薯蓣,第Ⅱ类群种质为参薯。主成分分析结果表明,前5个主成分累计贡献率达76.496%,第一主成分反映高产株型综合因子,第二主成分反映山药抗病性因子,第三和第四主成分反应山药地下块茎形状因子,第五主成分反映地下块茎颜色。通过以上研究,为山药品种选育及生产利用提供参考。     

野生小豆种质资源植株形态性状多样性分析

对来自中国、日本、韩国、缅甸4国的55份野生型、40份半野生型小豆种质资源植株形态性状的多样性进行分析,结果表明,野生型小豆与半野生型小豆在株高、平均成熟期、子粒颜色、百粒重等性状方面有明显的差别。95份小豆种质资源通过聚类分析,截值为1.488时可划分为5大类群。来源于缅甸和中国的野生型小豆种质各聚为1个类群,韩国和日本的种质混聚为3个类群。缅甸种质具平均成熟期长、茎秆粗、主茎分枝数多、百粒重轻等特点。中国贵州野生型种质植株较高、茎秆较细、单荚粒数较多、平均成熟期较长。日本野生型种质具有丰产特征。日本和韩国的半野生型小豆,平均成熟期较其他类群早、百粒重高、明度指数高。     

灰色理论在芸豆种质资源创新评价中的应用

应用灰色理论对8份芸豆种质资源的6个主要经济性状进行分析,评价创新种质的综合表现及各主要性状的相互关系,为芸豆新品种选育提供科学依据.创新种质资源中以2245产量最高,关联分析结果表明单株荚数、百粒重和单株粒数是影响产量的主要因子.     

燕麦种质资源形态学性状的遗传多样性

【目的】燕麦种质资源遗传多样性研究不仅有助于种质资源的收集和评价,而且对燕麦生产和育种具有重要指导意义。【方法】研究对260份燕麦种质资源的20个形态学性状多样性、变异及聚类进行分析,评价其形态学性状的遗传变异水平,明确燕麦种质资源的性状特点与遗传多样性,以期为燕麦种质创新和品种改良提供依据。【结果】260份燕麦种质资源形态学性状间存在广泛的遗传多样性,质量性状的遗传多样性指数以粒色最大(1.53),芒色最小(0.76);12个数量性状呈正态分布,数量性状的遗传多样性指数以千粒重最大(2.03),有效分蘖数最小(1.22),变异系数最大的是有效分蘖数(89.02%),最小的是株高(11.19%)。根据燕麦品种(系)间各性状的遗传差异,聚类分析将供试的260份燕麦种质资源分为6类,其中种质群Ⅰ包括42份材料,可作为种用型育种目标的亲本材料;种质群Ⅱ包括31份材料,可作为选育高产饲草品种的亲本材料;种质群Ⅳ包括41份材料,可作为选育大粒专用型品种的育种材料;种质群Ⅴ包括46份材料,可作为燕麦矮化的亲本材料;而种质群Ⅲ包括46份材料,种质群Ⅵ包括54份材料,这两类种质群材料的综合性状表现不突...     

The genetic diversity of the Vigna angularis complex in Asia.

A selected set of accessions of components of the azuki bean (Vigna angularis) complex comprising 123 cultivated accessions and 23 wild or weedy accessions from Bhutan, China (including Taiwan), India, Japan, Korea, and Nepal was analyzed using amplified fragment length polymorphism (AFLP) methodology. Using 12 AFLP primer pairs, 580 unambiguous bands were generated, 313 (53.9%) of which were polymorphic among azuki bean accessions. All 580 bands were used to assess phenotypic (band) and genetic (nucleotide) diversity among the 146 azuki bean accessions. The results indicate five major groups of azuki bean germplasm primarily associated with geographic origin of accessions and their status: wild, weedy, or cultivated. These five groups are (i) Himalayan wild, (ii) Nepal-Bhutan cultivated, (iii) Chinese wild, (iv) Taiwan wild - Bhutan cultivated, and (v) northeast Asian accessions. Within the northeast Asian accessions, three subgroups are present. These consist of (v1) Japanese complex - Korean cultivated, (v2) Japanese cultivated, and (v3) Chinese cultivated accessions. The results suggest domestication of azuki bean occurred at least twice, once in the Himalayan region of southern Asia and once in northeast Asia. The remarkable diversity of azuki bean germplasm in the Himalayan region compared with other regions suggests this is a rich source of germplasm for plant breeding. The results suggest there are important gaps in the germplasm collections of azuki bean and its close relatives from various parts of Asia and that specific collecting missions for Vigna germplasm related to azuki bean in the highlands of subtropical Asia are needed.     

中国普通菜豆种质资源朊蛋白变异及多样性分析

朊蛋白是研究普通菜豆遗传多样性的一种重要且有效的生化标记。本试验通过SDS-PAEG凝胶电泳检测中国普通菜豆种质资源的朊蛋白变异类型,分析中国普通菜豆种质资源的遗传多样性及组成特点。来自中国13个省(自治区)的445份供试材料共检测到S、Sb、Sd、B、C、CA、T、PA、To、H、H1、CH 12种朊蛋白类型,表明中国普通菜豆种质朊蛋白变异类型丰富,遗传多样性水平较高。其中,Sb型朊蛋白种质最多,占比29.0%;T型其次,占比28.1%。依据朊蛋白类型在不同基因库的特异性,将研究材料明显地区分为中美基因库和安第斯基因库两大类。研究还发现中国普通菜豆种质资源中地方种质朊蛋白类型变异丰富,多样性明显高于现代育成品种或品系。最后,对种质朊蛋白类型与百粒重、子粒颜色、粒型进行相关性分析,结果表明朊蛋白类型与百粒重呈极显著正相关,而朊蛋白类型与子粒颜色、粒型2个性状之间无明显相关性。本研究结果将为普通菜豆种质资源的保护及有效地挖掘优质种质资源提供理论依据。     

Population Structure and Diversity in Finger Millet (Eleusine coracana) Germplasm

A genotypic analysis of 79 finger millet accessions (E. coracana subsp. coracana) from 11 African and five Asian countries, plus 14 wild E. coracana subsp. africana lines collected in Uganda and Kenya was conducted with 45 SSR markers distributed across the finger millet genome. Phylogenetic and population structure analyses showed that the E. coracana germplasm formed three largely distinct subpopulations, representing subsp. africana, subsp. coracana originating from Africa and subsp. coracana originating from Asia. A few lines showed admixture between the African and Asian cultivated germplasm pools and were the result of either targeted or accidental intercrossing. Evidence of gene flow was also seen between the African wild and cultivated subpopulations, indicating that hybridizations among subspecies occur naturally where both species are sympatric. The genotyping, combined with phylogenetic and population structure analyses proved to be very powerful in predicting the origin of breeding materials. The genotypic study was complemented by a phenotypic evaluation. The wild and cultivated accessions differed by a range of domestication-related characters, such as tiller number, plant height, peduncle length, seed color and grain yield. Significant differences in plant architecture and yield were also identified between the Asian and African subpopulations. The observed population structure within cultivated finger millet is consistent with the theory that, after the introduction of finger millet from Africa into India via the trade routes some 3000 years ago, the two germplasm pools remained largely isolated until recent times. The significantly lower diversity present within the Asian subpopulation also suggests that it arose from a relatively small number of founder plants.     

利用SSR标记构建江西稻种资源核心种质库的研究

以3187份江西地方稻种资源为材料,依据籼粳、早中晚、粘糯、糙米色和谷粒形状等5个质量性状进行分组,组内按8个稻作区再分为不同的亚组。利用SSR标记对各亚组和组内种质资源进行遗传多样性和聚类分析,建立了包括296份种质的江西地方稻种资源核心种质库,占资源总数的9.28%。     

基于表型性状的孔雀草种质遗传多样性分析

为了了解孔雀草种质间的亲缘关系,提高孔雀草种质的利用效率,从18个形态特征对40份孔雀草种质进行了遗传变异分析、主成分分析及聚类分析。结果表明,孔雀草表型多样性丰富,种质间表型性状变异程度高,变异系数(CV值)范围3.92%~46.25%,以花朵数最大,其次是冠幅和株高;Shannon-Weaver多样性指数则以叶片性状及花性状较高,平均2.0以上。国内种质比国外种质多样性更丰富。通过主成分分析,筛选出对总体方差累计贡献率达78.949%的4个主成分,并筛选出综合性状表现良好的种质10份。参试的40份种质在欧氏距离阈值为7.29处可分为两大类,一类植株生长势较强包含2份种质(水星黄色和橙色);其余38份种质为一类,在欧氏距离阈值为6.0处,又以花色差异可进一步划分为2个类群,说明生长势及花色可作为孔雀草种质依据表型性状分类的重要指标。     

国外绿豆种质资源农艺性状的遗传多样性分析

以来自15个国家和地区的352份绿豆种质资源为材料,评价其5个质量性状和10个数量性状的遗传变异水平。结果表明:除美国等5个不同地区的14份材料未正常开花结荚外,其余338份材料的农艺性状具丰富的遗传变异。其中质量性状中叶形和幼茎色的遗传多样性指数最高(0.69),数量性状中荚长(2.08)和百粒重(2.07)的最高。UPGMA聚类将338份参试材料分为6大类群,各类群有其独特的性状特征,其中第5类群早熟、矮秆、大粒,可为杂交育种亲本选配提供理想亲本。亚蔬(ARC-AVRDC)(泰国)、菲律宾、印度、印度尼西亚、韩国、美国和俄罗斯等7个不同地理区域材料间具有显著的遗传变异,其中俄罗斯的遗传多样性指数最高,韩国最低;印度尼西亚的生育期较短,主茎节数、单荚粒数、单株荚数和单株产量最高,属于早熟、大粒、高产的种质,可以为我国新品种的选育提供基础材料;UPGMA聚类可将这7个不同地理区域的材料划分为3类,其中印尼和韩国的材料各被划分为一类,其他5个国家聚为第Ⅲ类,群体间的性状表现与其地理来源有一定的关系。     

Patterns of genetic diversity in the Andean gene pool of common bean reveal a candidate domestication gene

Most studies on the genetic diversity of common bean (Phaseolus vulgaris L.) have focussed on accessions from the Mesoamerican gene pool compared to the Andean gene pool. A deeper knowledge of the genetic structure of Argentinian germplasm would enable researchers to determine how the Andean domestication event affected patterns of genetic diversity in domesticated beans and to identify candidates for genes targeted by selection during the evolution of the cultivated common bean. A collection of 116 wild and domesticated accessions representing the diversity of the Andean bean in Argentina was genotyped by means of 114 simple sequence repeat (SSR) markers. Forty-seven Mesoamerican bean accessions and 16 Andean bean accessions representing the diversity of Andean landraces and wild accessions were also included. Using the Bayesian algorithm implemented in the software STRUCTURE we identified five major groups that correspond to Mesoamerican and Argentinian wild accessions and landraces and a group that corresponds to accessions from different Andean and Mesoamerican countries. The neighbour-joining algorithm and principal coordinate clustering analysis confirmed the genetic relationships among accessions observed with the STRUCTURE analysis. Argentinian accessions showed a substantial genetic variation with a considerable number of unique haplotypes and private alleles, suggesting that they may have played an important role in the evolution of the species. The results of statistical analyses aimed at identifying genomic regions with consistent patterns of variation were significant for 35 loci (~20 % of the SSRs used in the Argentinian accessions). One of these loci mapped in or near the genomic region of the glutamate decarboxylase gene. Our data characterize the population structure of the Argentinian germplasm. This information on its diversity will be very valuable for use in introgressing Argentinian genes into commercial varieties because the majority of present-day common bean varieties are of Andean origin.