烟草种质不同群体量遗传完整性的SSR研究

本研究以普通烟草种质红花大金元、豌口红土烟、白花黑烟、云烟87以及野生种N.alata为试验材料,利用SSR分子标记技术结合构建DNA混合基因池的方法对种质不同群体量的遗传完整性性进行研究。结果表明,960对引物对红花大金元、豌口红土烟、白花黑烟以及云烟87进行全基因组扫描,在前3份种质中未筛选到多态性引物,而在云烟87中筛选出3对多态性引物,3对多态性在云烟87的80个单株中扩增出6条特异性条带,将群体量降为10株时仍能检测到6条特异性条带,因此普通烟草种质繁殖更新群体等于或大于10株便能代表群体的遗传完整性。野生种N.alata从608对引物中筛选出11对多态性引物,扩增出44条DNA 条带, 其中多态性DNA 片段有19条,并对不同的群体量进行遗传多样性参数的比较,得出大于20株的群体能代表野生种质的遗传完整性。     

自花授粉作物种质资源繁殖更新的策略研究

有效的种质资源繁殖更新是保持作物异位保存种质资源活力和遗传完整性的首要工作.降低贮藏种子基因突变的累积效应,控制种质资源繁殖更新过程中由于遗传漂变、选择和污染所引起的遗传改变,对制定科学的种质资源繁殖更新策略十分重要.本文综述了国内外自花授粉作物种质资源繁殖更新策略研究的最新进展,并对更新种质资源活力、繁殖群体规模和种子收获方式对种质资源遗传完整性的影响进行讨论.     

杜梨实生繁殖群体遗传多样性的SSR分析

为了解不同数量杜梨实生群体组的遗传多样性,从59株人工培育的实生杜梨群体中随机抽取5、8、10、15、20、30和40株组成不同的群体组,利用29对SSR引物对杜梨不同群体遗传特性进行分析。结果表明:(1)7个不同的群体组的多态位点数120～253个、多态位点百分率47.00%～89.83%、Nei’s遗传多样性指数0.128 8～0.145 4、香农指数0.205 8～0.255 4、平均等位基因数1.470 0～1.988 3和有效等位基因数1.196 1～1.203 4。(2)各群体组与对照群体组的遗传多样性指数的比较结果表明,大于15株的群体组与对照群体组相比,群体大小对群体组内遗传多样性水平没有显著性影响。(3)通过对各群体组内的稀有等位基因数目及其变化(增加/减少)分析表明,群体大小可显著影响杜梨种质实生群体内稀有等位基因的数目变化,主要是减少稀有等位基因的数目。研究认为,杜梨种质保存、更新的适宜群体量为15株以上。     

种子老化对玉米种质资源遗传完整性变化的影响

对经老化处理得到的不同发芽率水平的玉米地方品种条花糯进行农艺性状观察和SSR分子标记分析.结果表明,种子发芽率水平下降影响出苗植株中芽鞘和叶鞘颜色的比率.当发芽率降到32%时,浅紫色芽鞘植株的比率降至0.当发芽率下降时,浅紫色叶鞘植株的比率升高,而白色叶鞘植株的比率则下降.经SSR分析发现,低发芽率群体的多态性条带百分率、等位基因数、有效等位基因数、基因多样性指数、Shannon指数等遗传参数,与对照群体的遗传参数相比都有所下降,表明老化处理后群体内的遗传多样性低于对照群体的遗传多样性,群体内遗传变异出现下降.本试验结果表明,植株形态标记和SSR分子标记可以作为老化种子遗传完整性变化的检测方法,同时认为对于异质种质资源材料,低的发芽率更新标准不利于种质资源遗传完整性的保持.     

SSR标记分析种子老化及繁殖世代对大豆“中黄18”种质遗传完整性的影响

选取大豆品种中黄18为试验材料,利用60对SSR核心引物对经过不同老化时间处理的群体及其繁殖后代群体进行遗传完整性分析。经过老化处理的群体及其繁殖子代群体与未经老化处理的对照群体相比,等位基因频率、有效等位基因数没有显著差异,结果表明经过老化处理种子及其繁殖子代群体的等位基因频率变化不大。未经老化处理、发芽率为98％的对照群体（G0-1）与其繁殖一代、繁殖二代群体相比,等位变异数、遗传多样性指数、香农指数和稀有等位基因数没有显著差异,且遗传一致度相对较高;而经过老化处理、发芽率低于85％的群体（G0-3和G0-4）及其后代繁殖群体与对照群体相比,等住变异数、遗传多样性指数、香农指数和稀有等位基因数显著或极显著降低,且遗传一致度相对较低。因此,种子老化较繁殖世代对大豆种质群体的遗传结构影响更大。     

SSR标记分析种子老化及繁殖世代对大豆种质遗传完整性的影响

选取大豆品种中黄18为试验材料,利用60对SSR核心引物对经过不同老化时间处理的群体及其繁殖后代群体进行遗传完整性分析。经过老化处理的群体及其繁殖子代群体与未经老化处理的对照群体相比,等位基因频率、有效等位基因数没有显著差异,结果表明经过老化处理种子及其繁殖子代群体的等位基因频率变化不大。未经老化处理、发芽率为98%的对照群体(G_0-1)与其繁殖一代、繁殖二代群体相比,等位变异数、遗传多样性指数、香农指数和稀有等位基因数没有显著差异,且遗传一致度相对较高;而经过老化处理、发芽率低于85%的群体(G_0-3和G_0-4)及其后代繁殖群体与对照群体相比,等位变异数、遗传多样性指数、香农指数和稀有等位基因数显著或极显著降低,且遗传一致度相对较低。因此,种子老化较繁殖世代对大豆种质群体的遗传结构影响更大。     

五种作物基因库种子繁殖更新技术研究

用大白菜、荞麦、多花菜豆、薏苡和芝麻等五种作物,每作物4个品种,各设25、50、100、150、200株不同群体的田间种植试验.采用纱网隔离,人工链式杂交,成对杂交,混合授粉,人工辅助授粉或虫媒(蜜蜂、苍蝇)等不同传粉方法.观察、记载主要农艺性状.室内考种并测定各繁种方法与原种繁殖前后10种同工酶,计算遗传多样性指数;比较不同种群及原种与不同繁种方法繁殖后代间的差异显著性(遗传相似性).提出这5种作物基因库种子最佳繁种措施大白菜种植50～100株,群体内进行人工链式杂交;荞麦在网罩内种50～100株,采用家蝇传粉;多花菜豆在全封闭网棚内种50株以上,放蜜蜂传粉;薏苡种50～150株群体,套袋人工混合授粉;芝麻采用非隔离区种植40～50株或利用温室隔离种植.     

五种作物基因库种子繁殖更新技术研究

用大白菜、荞麦、多花菜豆、薏苡和芝麻等五种作物,每作物4个品种,各设25、50、100、150、200株不同群体的田间种植试验。采用纱网隔离,人工链式杂交,成对杂交,混合授粉,人工辅助授粉或虫媒(蜜蜂、苍蝇)等不同传粉方法。观察、记栽主要农艺性状。室内考种并测定各繁种方法与原种繁殖前后10种同工酶,计算遗传多样性指数;比较不同种群及原种与不同繁种方法繁殖后代间的差异显著性(遗传相似性)。提出这5种作物基因库种子最佳繁种措施：大白菜种植50～100株,群体内进行人工链式杂交;荞麦在网罩内种50～100株,采用家蝇传粉;多花菜豆在全封闭网棚内种50株以上,放蜜蜂传粉;薏苡种50～150株群体,套袋人工混合授粉;芝麻采用非隔离区种植40～50株或利用温室隔离种植。     

菜薹种质内不同大小群体间遗传多样性的RAPD鉴定和比较

为了了解莱薹种质内的遗传多样性,确定适宜的更新群体,从一份菜薹地方品种的200株群体中随机抽取10、15、20、25、30、35和40株组成不同的群体,利用RAPD技术分析各自的多态位点数、计算多态位点百分率、遗传多样性指数和缺失位点数.通过对各参数的比较结果表明,该种质内单株间的遗传差异较大,大于30株的群体能代表200株群体的遗传多样性.在满足其完全随机交配的前提下,可视为更新的有效群体.根据更新时繁种群体应为有效群体2倍的原则,认为不小于60株的群体为莱薹种质更新比较适宜的群体.     

库存和圃存对雀麦属种质遗传完整性的影响

利用20条ISSR引物,对7份雀麦属种质进行遗传完整性检测,每一份种质包括库存和圃存两个供试亚群体。提取方法为混合取样。本试验7份种质的供试亚群体之间遗传相似性系数除无芒雀麦3为0.78之外,其余均大于0.80。采用聚类分析除无芒雀麦3和杂色雀麦出现分支外,其余种质亚群体分支都按照同一种质群分别聚类。本试验表明雀麦属种质资源在圃存条件下,经多年保存易发生遗传分化,从而影响其遗传完整性。     

蚕豆种质资源清蛋白遗传多样性分析?

利用SDS-PAGE对101份蚕豆种质资源进行了清蛋白遗传多样性分析,共检测出蛋白带2625条。除共有带外,迁移率不同的谱带类型36种,其中相对分子量为92kD、75kD、62kD、40kD、34kD、17kD、13kD的谱带在检测的种质材料中出现的频率最高,分别为92.08%、90.10%、99.01%、95.05%、95.05%、98.02%、95.05%。其余29种谱带类型具有较强的多态性,多态性谱带平均为16.09条,多态性比例为44.69%。每份种质材料的清蛋白谱带数介于21～31条之间,平均25.99条;供试种质间遗传相似系数0.6111～0.9722,平均0.7122。3个地理类群内多样性指数0.9879,类群间多样性指数0.0121,表明蚕豆清蛋白的变异主要来源于类群内。聚类分析将参试种质分为6类,与以往蚕豆种质分类研究结果类似,表明清蛋白能在一定程度上反映种质间的亲缘关系。研究结果对于蚕豆蛋白质品质育种具有一定的参考价值。     

菜薹种质内不同大小群体问遗传多样性的RAPD鉴定和比较

为了了解菜薹种质内的遗传多样性,确定适宜的更新群体,从一份菜薹地方品种的200株群体中随机抽取10、15、20、25、30、35和．40株组成不同的群体,利用RAPD技术分析各自的多态位点数、计算多态位点百分率、遗传多样性指数和缺失位点数。通过对各参数的比较结果表明,该种质内单株间的遗传差异较大,大于30株的群体能代表200株群体的遗传多样性。在满足其完全随机交配的前提下,可视为更新的有效群体。根据更新时繁种群体应为有效群体2倍的原则,认为不小于60株的群体为菜薹种质更新比较适宜的群体。     

向日葵种质的SSR分析

以向日葵种质‘阜8321,的114份单株为材料,利用23对引物进行SSR分析.结果表明,23对引物扩增共获得57条带,其中24条多态性带,多态性比率为42.11％.聚类分析显示114个个体间遗传相似性较高,遗传相似系数为0.86～1.00,在遗传相似系数0.87附近,可将114份单株分为两个类群,第一类群包括4份样品,其余110个单株为第二类群.PopGen 3.2软件分析得出种质内个体间平均有效基因位点数、平均香农指数和位点预期杂合度分别为1.4682、0.4078和0.2606.说明该种质个体间SSR位点存在一定的差异,为异质型种质,在繁种更新中应注意维持其遗传完整性.     

蚕豆种子贮藏蛋白质组分的比较研究

以10份蚕豆品种为材料,利用SDS-PAGE方法,对其种子贮藏蛋白亚基组成进行了分析,结果表明:不同品种间的种子贮藏蛋白具有一定的差异,表现出一定的多态性;共分离出23条迁移率不同的亚基条带,13条具有多态性;利用贮藏蛋白亚基条带的信息,分析了品种间的蛋白相似度,相似度指数0.619～0.947,平均0.744;并通过聚类分析,在遗传相似系数0.8260水平上,将供试材料分为了3类,其中第2类具有较丰富的多样性,多样性指数达3.9296;共筛选出7对亲缘关系较远的杂交组合,可为蚕豆品种选育提供一定的科学依据。     

Genetic diversity and relationship of global faba bean (<Emphasis Type="Italic">Vicia faba</Emphasis> L.) germplasm revealed by ISSR markers

Genetic diversity and relationships of 802 faba bean (Vicia faba L.) landraces and varieties from different geographical locations of China and abroad were examined using ISSR markers. A total of 212 repeatable amplified bands were generated with 11 ISSR primers, of which 209 were polymorphic. Accessions from North China showed highest genetic diversity, while accessions from central China showed low level of diversity. Chinese spring faba bean germplasm was clearly separated from Chinese winter faba bean, based on principal component analysis and UPGMA clustering analysis. Winter accessions from Zhejiang (East China), Jiangxi (East China), Sichuan (Southwest China) and Guizhou (Southwest China) were quite distinct to that from other provinces in China. Great differentiation between Chinese accessions and those from rest of the world was shown with a UPGMA dendrogram. AMOVA analyses demonstrated large variation and differentiation within and among groups of accessions from China. As a continental geographic group, accessions from Europe were genetically closer to those from North Africa. Based on ISSR data, grouping results of accessions from Asia, Europe and Africa were obviously associated with their geographical origin. The overall results indicated that the genetic relationship of faba bean germplasm was closely associated with their geographical origin and their ecological habit.     

内蒙古典型草原羊草种群遗传分化的RAPD分析

运用 RAPD技术对内蒙古典型草原不同生境 8个羊草种群进行分析。采用 2 4个随机引物 (10 nt)在 8个种群中共检测到2 2 4个扩增片断 ,其中多态性片断 173个 ,总的多态位点百分率达 77.2 % ,特异性片断 2 2个 ,占 9.82 % ,平均每个引物扩增的DNA带数为 9.3 3条。利用 Nei指数和 Shannon指数估算了 8个种群的遗传多样性 ,并计算种群相似系数和遗传距离 ,运用UPGMA法进行聚类分析。结果表明 :羊草大部分的遗传变异存在于种群内 ,只有少部分的遗传变异存在于种群间 ,Nei指数和Shannon指数计算结果分别为 85.4%和 66.8% ;羊草不同种群的遗传多样性存在差异 ;8个羊草种群平均遗传距离为 0 .2 3 16,变异范围为 0 .1587～ 0 .2 70 0 ,说明 8个羊草种群间的遗传变异不大 ,即 :在较小地理范围内羊草的遗传分化程度较小 ;8个种群可聚为 3个类群 ,聚类结果显示生境相似的种群能够聚在一起 ,而地理距离最近的种群不一定归为一类 ,说明小范围内羊草种群间的遗传分化与地理距离不存在相关性 ,而与其生境间的相似度相关。影响遗传相似性的不是单一因子而是各种因子的综合作用 ,较小地理范围内羊草种群间的遗传分化主要是由环境的异质性所引起的     

大别山山核桃天然群体遗传结构的初步分析

利用RAPD分子标记技术检测了大别山山核桃3个天然居群的遗传多样性和遗传结构。20条10 bp随机引物共检测到238个扩增位点,其中多态性位点162个,多态位点百分率(PPB)为68.1%。居群水平Shannon’s多态性信息指数(I)介于0.2651~0.2801之间;居群水平Ne i’s基因多样性指数(H)介于0.1789~0.1890之间。遗传变异计算显示大别山山核桃居群间基因分化系数(Gst)为0.4063,分子方差分析(AMOVA)表明居群间基因分化水平为0.4177,居群间基因流(Nm)为0.7306,说明大别山山核桃大部分变异存在于居群内,居群间基因交流相对较少。这一结果符合大别山山核桃风媒、异交的繁育系统特点,但其居群间基因分化程度明显高于异交植物的平均水平(Gst=0.1930)。地理隔离、居群内近交及居群间基因流受阻可能是形成目前大别山山核桃天然群体遗传结构的主要因素。     

Genetic approaches for breeding heat stress tolerance in faba bean (<Emphasis Type="Italic">Vicia faba</Emphasis> L.)

Vicia faba L. (faba bean) is an important legume and is cultivated essentially as a cool-season crop. Changes in sowing dates and lack of precipitation expose faba bean crop to drought and heat stresses. The gradual rise in global temperatures owing to climate change is likely to exacerbate the detrimental effects of hot and dry climatic conditions on faba bean cultivation. High temperature stress is particularly damaging to faba bean during the flowering period, when the viability of pollen is critical for successful reproduction. Recent studies have shown that maintenance of protein homeostasis through synthesis of heat shock proteins plays a key role in the heat response of plants. To date, there has been no significant work linking the heat response of faba bean to the repertoire of its heat shock proteins. While quantitative trait loci have been identified for resistance against biotic stresses in faba bean, there is no parallel success with abiotic stresses in this species. Programs aiming at genetic improvement of the heat/drought resistance of this crop by both conventional breeding and molecular breeding methods are hampered because of the large and majorly ill-analyzed genome of faba bean plants. Likewise, molecular and biotechnology-related tools are poorly developed for faba bean; as a result, the fruits of transgenic research developed with model plant species are not reaching this crop. While specifically discussing the prospects for the genetic improvement of faba bean against heat and drought stresses, we highlight the areas of research which need to be strengthened on faba bean.     

基于SSR标记分析小豆及其近缘植物的遗传关系

本研究利用87对SSR引物分析了80份栽培小豆(Vigna angularis)、22份野生小豆(V.angularis var.nipponensis)以及10份豇豆属(共7个种)近缘植物,旨在比较豇豆属不同种的遗传多样性,并分析种间的遗传关系.结果显示87对SSR引物在112份小豆及其近缘植物资源中共检测到667个等位变异.其中有75个、71个和82个SSR位点分别在栽培小豆、野生小豆和近缘植物中表现为多态.随机抽样分析发现,平均每SSR位点检测到的等位变异数目为近缘植物>野生小豆>栽培小豆,与多态信息含量(PIC)值一致,说明近缘植物及野生小豆中蕴含着丰富的遗传变异,是栽培小豆育种的重要基因来源.聚类分析显示,栽培小豆、野生小豆和近缘植物间的遗传分化比较明显,分别聚为三大类,其中栽培小豆的遗传背景与其生态环境相对应;近缘植物又可以分为三个亚类,亚类间的遗传距离与其亲缘关系相对应.本研究结果也说明利用SSR标记辅助豇豆属的种间分类是可行的.