中国鸭茅主栽品种DNA指纹图谱构建

利用SSR标记和SCoT标记构建了我国主栽的21个鸭茅品种的DNA指纹图谱。从180对SSR引物和80个SCoT引物中,筛选出多态性高、谱带清晰的SSR引物和SCoT引物各24个。24对SSR引物在供试材料中共检测到186个条带,其中多态性条带为175个,品种特异条带6个,平均多态性比率94.03%,多态性信息量均值0.845,Shannon指数变幅0.4479~0.6549,基因多样性指数变幅0.2946~0.4633,可鉴别的品种数2~21个;利用24个SCoT引物在供试材料中共检测到321个条带,其中多态性条带为249个,品种特异条带6个,平均多态性比率76.33%,多态性信息量均值0.907,Shannon指数变幅0.2588~0.6329,基因多样性指数变幅0.1695~0.4451,可鉴别的品种数1~21个;5对SSR引物和5个SCoT引物在10个品种上具有唯一特征谱带,最终综合各项指标筛选出5个引物(A01E14、A01K14、B03E14、D02K13和SCoT23)上的37个条带用于鸭茅品种DNA指纹图谱构建,数据库中每个品种均具有唯一DNA指纹编码,构建的DNA指纹数据可用于鸭茅品种真伪鉴定,为品种权保护提供了科学依据。     

32个柿主栽品种SSR图谱构建及遗传变异分析

以32份柿主栽品种为试验材料,利用SSR标记技术构建其指纹图谱并进行遗传多样性分析。从78对候选引物中筛选出20对多态性高、稳定性好的引物作为核心引物,构建柿主栽品种SSR指纹图谱。结果显示:(1)20对引物在32份材料中共扩增出183条多态性条带,每对引物扩增出3～20条不等,平均每对引物扩增出9.15条,多态性比率为81.3%。各个位点的杂合度在0.410 3～0.914 3之间,平均为0.702 7。(2)8对引物在12个品种上具有特征带型,采用5对引物进行组合鉴定即可将32个柿品种完全区分开。(3)依据SSR带型特征,对每对引物生成的不同带型直接编号,简化柿SSR带型记录方法,并利用每个品种的带型编号,建立其DNA指纹图谱,结果表明,核心引物组合法比特征谱带法更适用于构建中国柿主栽品种DNA指纹图谱。(4)根据系统聚类分析将32个柿主栽品种分为两大类,品种间的亲缘关系与地理来源具有一定的相关性。     

云南莲瓣兰主栽品种SSR指纹图谱的构建和遗传差异分析

为了解云南莲瓣兰(Cymbidium tortisepalum)的遗传多样性,利用SSR技术对32个莲瓣兰主栽品种进行遗传变异分析,并构建莲瓣兰栽培品种的指纹图谱。结果表明,筛选出的12对多态性高、稳定性好的引物共检测到95个等位基因,每对引物检测到4~18个等位基因,有效等位基因数(N E)为61.489,平均有效等位基因数(NA)为5.124,Shannon信息指数(I)和多态性信息含量(PIC)分别为0.806~2.624和0.789~0.953。12对引物中,以引物SSR03的等位基因数、NE、观测杂合度、I和PIC最高。32个品种在12对引物上都具有不同的特异性条带,可以彼此区别。从12对引物中筛选出3对核心引物SSR02、SSR03和SSR12构建了莲瓣兰主栽品种SSR分子指纹图谱,这3对核心引物组合即可鉴定32个莲瓣兰栽培品种。这为莲瓣兰的品种鉴定、遗传多样性分析和分子育种研究提供理论基础和技术支持。     

基于SSR标记的黔南茶树种质资源DNA指纹图谱构建

以黔南60个野生茶树种质资源为材料,使用15对引物,通过SSR技术进行了DNA指纹数据库的构建。结果显示,所采用的15对引物共扩增出147个等位基因,有较好的多态性。位点的期望杂合度和多态性信息含量的变化范围分别为0.128~0.939和0.124~0.927,平均值分别为0.602和0.572。综合各项指标筛选出6对引物QNSSR01、QNSSR02、QNSSR04、QNSSR06、QNSSR18、QNSSR23上的23个等位基因用于黔南茶树种质资源DNA指纹图谱构建,60个茶树种质资源的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各材料特定的图谱。研究结果为黔南茶树种质资源保护和品种创新利用奠定了基础。     

太湖稻区与国内部分香稻SSR指纹图谱构建及遗传多样性初析

以太湖稻区和国内其他地区的39个香稻品种,以及籼型恢复系2个对照品种为研究材料,利用SSR分子标记进行DNA指纹图谱构建和遗传多样性分析。从40对国标中公布的水稻SSR引物中筛选出13对核心引物,在41个水稻品种中共检测到36个多态性片段。据此建立41个水稻品种的DNA指纹图谱,进行聚类分析,发现供试41个品种的遗传相似系数在0.58以上,而供试香稻品种的遗传相似系数在0.64以上,基本反映了不同品种间的亲缘关系。     

SSR分子标记在橡胶树栽培品种鉴定中的应用

橡胶树是我国重要的热带经济作物,主要通过形态特征进行品种鉴定,但橡胶树品种间形态差异较小,品种鉴定难度较大。为建立一种快速、稳定且准确的橡胶树品种鉴定方法,本研究从426对橡胶树SSR引物中筛选出5对产物清晰且扩增稳定的引物组成核心引物对,利用高通量基因分型技术构建了129份橡胶树品种的特异DNA指纹图谱,5对引物共扩增出71条带,全部为多态性条带,引物平均PIC值达到0.69。基于129份品种的特异DNA指纹图谱,建立了每份品种的DNA指纹二维码。研究成果的获得为橡胶树品种鉴定提供了一种准确、稳定、高效的鉴定方法,也为橡胶树品种知识产权保护提供了可靠的技术支撑。     

水稻新品种测试的标准品种DNA指纹图谱多样性分析

以植物新品种特异性、一致性和稳定性(DUS)测试指南中选定的49个水稻标准品种为材料,采用农业行业标准(NY/1433-2077)中推荐的24对水稻SSR引物进行DNA指纹图谱构建和遗传多样性分析。结果表明,24对SSR引物在19个籼稻和30个粳稻品种中分别检测到141和156个等位变异,平均每对引物可以检测到5.88(籼稻)和6.50(粳稻)个等位变异;籼、粳稻类群中24对SSR引物的平均Shannon's多样性指数分别为1.5141(1.0460~1.9959)和1.4389(0.4677~2.4503);经聚类分析后,籼、粳稻群体内品种间的相似系数分别介于0.45~0.81和0.36~0.76,取相似系数0.72为阈值,可将19个籼稻和30个粳稻品种分别分为16类和28类。由此可见,本研究的49个品种的遗传多样性丰富。结合形态性状和基因型聚类分析结果,可将现有的49个水稻DUS测试标准品种减少到46个。     

葡萄品种DNA指纹数据库的构建及遗传多样性分析

利用SSR分子标记技术对314份葡萄品种进行了DNA指纹数据库构建和遗传多样性分析,为葡萄品种鉴定、亲缘关系分析和植物品种权保护提供科学依据。结果表明:9对引物共扩增出199个等位基因,多态性位点为199个,多态性比率达100%,每个标记检测到的位点数在17~31之间,平均为22.1个;多态性信息含量(PIC)值变幅在0.793~0.886之间,平均值为0.839。本研究发现3组同名异物品种和9组疑似同物异名品种,除此之外的290份品种中,70份品种仅需1对引物即可区分开,其余品种需要引物组合来实现品种之间的区分。最少选用8对引物即可完全区分开290份葡萄品种。最终利用8对多态性SSR引物构建了314份供试材料的DNA指纹数据库,聚类分析结果表明:263份二倍体供试材料可被分为真葡萄亚属和圆叶葡萄亚属两大类,而真葡萄亚属又被分为15个亚类。51份多倍体供试材料被分为3组,聚类结果与供试材料已知的系谱来源基本吻合。     

基于EST-SSR标记的甘薯种质资源DNA指纹图谱构建

采用EST-SSR标记构建了国家种质广州甘薯圃中52份甘薯种质资源的DNA指纹图谱。利用52份供试资源,从早期筛选出的342对候选多态性引物中筛选出16对核心引物,16对引物在52份资源中共扩增出159个等位位点,每对引物的等位位点数为5~19个不等,平均为9.94个,多态性信息含量变化范围为0.6235~0.9593,平均为0.7991。选择带型清晰、重复性好、易于统计且能将52份资源完全区分开的2对引物组合构建供试资源的DNA指纹图谱。NTSYS软件聚类分析表明,EST-SSR标记能正确反映出不同资源间的亲缘关系,为构建甘薯大型DNA指纹图谱数据库奠定了基础。     

红麻微卫星DNA标记指纹图谱的构建

DNA指纹图谱对新品种选育、种质资源保存和管理具有重要的意义。然而,利用SSR标记构建红麻DNA指纹图谱的研究仍十分有限。在本研究中,利用课题组开发并筛选出的131对SSR引物,分析不同来源的96份红麻种质资源,包括红麻品种审定的区试对照品种福红952。结果表明,131对引物共扩增出375条带,平均每对引物扩增出2.6条带。以遗传相似系数0.614为切割线时,可以分为2个类群,52个为类群P1,44个为类群P2;以遗传相似系数0.710做切割线,可分为5个亚群。利用这131对引物标记所得的数据成功绘制了一份85个品种独特的指纹图谱,其中福红952可被HcEMS238引物特异识别。其他11份因存在遗传相似性高的现象,未被识别。上述结果为红麻品种的真实性鉴定及遗传多样性分析提供依据。     

Genetic relationships and discrimination of ten influential Upland cotton varieties using RAPD markers

Influential Upland cotton ( Gossypium hirsutum L.) varieties are those that have the higher genetic contributions to modern Upland cultivars than other germplasms. Our previous research has shown significant differences in general combining ability (GCA) effects for yield, yield components, and fiber properties among ten influential cotton varieties. In this study, we used random amplified polymorphic DNA (RAPD) data to evaluate DNA variation of these ten varieties. Of 86 random decamer primers screened for their capability of amplifying DNA via the polymerase chain reaction (PCR), 63 generated a total of 312 DNA fragments. Forty two bands were polymorphic, which showed a low percentage (13.5%) of DNA variation among these influential varieties. Genetic similarities among the ten varieties based on RAPD data were from 92.7% to 97.6%. All of the varieties were individually identified by variety specific markers in genetic fingerprinting. One primer, UBC-149, amplified a 1,430-bp DNA fragment that was absent in five varieties and present in the other five varieties. This RAPD marker had significant negative relationships with GCA-effect estimates for seed cotton yield, lint yield, number of bolls per plant and micronaire, and significant positive relationships with GCA effects for boll size and seed index. This finding, for the first time, identifies a DNA fragment in cotton that is a potential DNA marker linked to a yield gene(s) or a yield-related gene(s).     

牛鞭草品种EST-SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

为探讨牛鞭草(Hemarthria spp.)品种间的遗传多样性,从86对EST-SSR引物中筛选出8对引物对牛鞭草属6个品种进行指纹图谱的构建及遗传多样性分析。结果表明,8对EST-SSR引物对牛鞭草属6个品种共扩增出193条清晰条带,多态性条带161条,多态性比例为83.4%。每条引物的多态信息含量(PIC)为0.480~0.695,平均为0.602。UPGMA聚类分析表明,牛鞭草属6个品种在相似系数为0.652处可分为两大类群。8对EST-SSR引物均能将6个品种完全区分开,以3对EST-SSR引物扩增的电泳图谱为基础,建立了牛鞭草属6个品种的指纹图谱标准模式图,每个品种都有唯一的指纹图谱。牛鞭草属6个品种的平均Nei’s基因多样性指数为0.333,平均Shannon信息指数为0.496,品种间的相似系数介于0.399~0.782之间。可见,牛鞭草属植物品种的遗传多样性较丰富,种间差异明显。     

莲品种DNA指纹图谱的构建

为了克服单纯依据形态特性鉴定品种的局限性, 我们开展了莲品种DNA指纹图谱构建研究, 旨在对其品种的快速准确鉴定及专利权保护等起一定作用。本研究以圆明园保存的72个莲品种为实验材料, 用来自不同地点的1,409份野生莲(Nelumbo nucifera)和58份美洲黄莲(N. lutea)群体样本作遗传背景参照。从104对核微卫星引物(nSSR)中筛选出15对, 从17对叶绿体微卫星(cpSSR)引物中筛选出2对, 共17对引物作为72个莲品种DNA指纹鉴定的条码。15对nSSR引物共检测到94个等位基因(平均6.27个), 其中11个属于美洲黄莲, 65个属于野生莲, 18个不能区分; 多态信息含量(PIC)介于0.3899-0.8023之间 (平均0.5748)。2对cpSSR引物共检测到13个单倍型, 其中9个属于野生莲, 4个属于美洲黄莲。全部17对引物标记结果显示, 共有19个品种含有美洲黄莲遗传组分, 其中8个母系来源于美洲黄莲; 有36个品种(涉及12对引物)具有至少1个特有基因型; 最少8对引物组合可完全区分开68个品种。有2组共4个品种组内全部17对引物均不能区分。本研究通过核心引物组合法使68个莲品种获得特异性DNA指纹。推荐13对nSSR和2对cpSSR共15对引物作为莲品种鉴定的核心条码, 并建议将形态特征与DNA指纹相结合作为莲品种的鉴定标准。     

Cleaved AFLP (cAFLP), a modified amplified fragment length polymorphism analysis for cotton

In certain plant species including cotton (Gossypium hirsutum L. or Gossypium barbadense L.), the level of amplified fragment length polymorphism (AFLP) is relatively low, limiting its utilization in the development of genome-wide linkage maps. We propose the use of frequent restriction enzymes in combination with AFLP to cleave the AFLP fragments, called cleaved AFLP analysis (cAFLP). Using four Upland cotton genotypes (G. hirsutum) and three Pima cotton (G. barbadense), we demonstrated that cAFLP generated 67% and 132% more polymorphic markers than AFLP in Upland and Pima cotton, respectively. This resulted in 15.5 and 25.5 polymorphic cAFLP markers per AFLP primer combination, as compared to 9.1 and 11.0 polymorphic AFLP. The cAFLP-based genetic similarity (GS) is generally lower than the AFLP-based GS, even though both marker systems are overall congruent. In some cases, cAFLP can better resolve genetic relationships between genotypes, rendering a higher discriminatory power. Given the high-resolution power of capillary-based DNA sequencing system, we further propose that AFLP and cAFLP amplicons from the same primer combination can be pooled as one sample before electrophoresis. The combination produced an average of 18.5 and 31.0 polymorphic markers per primer pair in Upland and Pima cotton, respectively. Using several restriction enzyme combinations before pre-selective amplification in combination with various frequent 4 bp-cutters or 6 bp-cutters after selective amplification, the pooled AFLP and cAFLP will provide unlimited number of polymorphic markers for genome-wide mapping and fingerprinting.     

PCR primed with minisatellite core sequences yields DNA fingerprinting probes in wheat

 Four minisatellite core sequences were used as primers in a polymerase chain reaction (PCR) technique, known as the directed amplification of minisatellite-region DNA (DAMD), to detect polymorphisms in three pairs of hexaploid/tetraploid wheat cultivars. In each pair, the tetraploid cultivar (genomic formula AABB) was extracted from its corresponding hexaploid (genomic formula AABBDD) parent. Reproducible profiles of the amplified products revealed characteristic bands that were present only in the hexaploid wheats but not in their extracted tetraploids. Some polymorphisms were observed among the hexaploid cultivars. Twenty-three DAMD-PCR amplified fragments were isolated and screened as molecular probes on the genomic DNA of wild wheat species, hexaploid wheat and triticale cultivars. Subsequently, 8 of the fragments were cloned and sequenced. The DAMD-PCR clones revealed various degrees of polymorphism among different wild and cultivated wheats. Two clones yielded individual-specific DNA fingerprinting patterns which could be used for species differentiation and cultivar identification. The results demonstrated the use of DAMD-PCR as a tool for the isolation of informative molecular probes for DNA fingerprinting in wheat cultivars and species. Received: 13 May 1996/Accepted: 11 October 1996     

陆地棉EST-SSRs在向日葵中的通用性研究

利用陆地棉EST-SSR s(Expressed sequence tags-s im p le sequence repeats)在陆地棉和向日葵品种中进行了通用性分析。利用本实验室合成的1 500对陆地棉EST-SSR s在4个陆地棉品种中进行了扩增,有效扩增比率为95%,扩增产物符合预期大小(50~500 bp);每对引物可以检测到1~6个数目不等的片段(a lle le),平均约为2.7个;每2个陆地棉之间大约有7%~9%的多态性。从1 500对陆地棉EST-SSR s引物中选取400对引物在向日葵中进行了扩增,有效扩增比率为63%,每对引物可以检测到1~6个数目不等的片段,平均为1.7个,片段大小介于50~500 bp之间。选取了200对在向日葵中得到有效扩增的引物对向日葵G 101的父母本进行了多态性筛选,约25%引物具有多态性。结果表明,陆地棉EST-SSR s在向日葵中具有较高的通用性,可用于向日葵比较基因组研究和分子标记研究。     

论我国棉花育种的基础种质

自1918年我国引进美国脱字棉开始,到2000年止,我国共育成陆地棉品种1376个,海岛棉品种59个.按系谱及优良种质衍生品种的数量分析,我国品种可追溯到54个基础种质,其中海岛棉7个.按照引进时间和育成年限,可将陆地棉分三期基础种质,海岛棉分为二期基础种质.近百年来,这些基础种质对我国棉花育种和生产发展起了非常重要的作用.     

应用DNA指纹图谱技术鉴定整肠生菌株BL63516的研究

目的建立应用DNA指纹图谱技术鉴定微生态制剂——整肠生菌株BL63516的方法,提高菌种鉴别水平。方法应用RAPD（随机扩增多态性）方法,采用50条随机引物对7株地衣芽胞杆菌进行基因组DNA指纹图谱分析,选择多态性好、重复性好、稳定性强的随机引物,对BL63516与其他地衣芽胞杆菌进行区分。结果发现选用引物$87或$88分别对7株地衣芽胞杆菌进行基因组DNA指纹图谱分析,BL63516菌株扩增的DNA片段的大小、数量均与其他地衣芽胞杆菌有明显差异。结论此方法具有可重复性,方便、快速和准确的优势,可用于微生态制剂整肠生菌株的鉴别。