基于SRAP标记的甘薯遗传多样性与起源演化分析

以包含甘薯近缘野生种、地方品种和育成品种的129份种质为供试材料,采用SRAP分子标记对其进行遗传多样性分析,同时用MEGA软件结合DPS软件绘制甘薯及其近缘种进化树。结果表明:(1)基于SRAP标记的124份甘薯栽培种平均遗传距离为0.1848,5份野生种平均遗传距离为0.4822,野生种与栽培种之间的遗传距离平均为0.4135。(2)当遗传距离为0.31时,可以把近缘野生种和栽培品种完全区分开。124份栽培种可以在遗传距离为0.21处划分为8个类别。(3)在基于SRAP标记绘制的进化树上,129份甘薯及其近缘种种质按演化顺序分为3部分,分别为处于进化树最底端的由5个近缘野生种组成的第Ⅰ部分、处于进化树中部的由6个育成品种和1个地方品种组成的第Ⅱ部分,以及进化树上部由117份地方品种和育成品种组成的第Ⅲ部分。(4)从进化时间来看,近缘野生种平均进化时间最长,地方品种次之,育成品种最短,与理论预期一致,同时菲律宾引入的品种与我国福建地方品种进化时间一致,验证了甘薯经由菲律宾引入我国福建地区这一传播途径。SRAP标记可以有效的运用于甘薯遗传多样性及其起源与演化分析。     

菜豆种质资源RAPD多样性的研究Ⅱ

本研究收集了我国43个栽培品种,国际热带农业中心13个半野生品种,波兰4个矮生品种共60个菜豆品种资源,将其分成三大类型,即蔓生种35个,矮生种12个,半野生种13个,从RAPD标记上进行了研究,探明种内及各种群间的遗传相似度、遗传距离,绘制聚类分析图。综合RAPD标记聚类图,表明:蔓生种群分为五大类;矮生种群分为二大类;半野生种群分为二大类。我国是菜豆的主要育种、栽培地区,收集国内外菜豆种质资源,开展DNA水平的分子标记将有助于了解菜豆种内、各种群间的遗传基础,确定各资源材料间的亲缘关系,为我国菜豆种质资源的保存及培育优良品种工作提供一定的理论依据。     

用ISSR标记检测黄麻野生种与栽培种遗传多样性

利用ISSR标记对黄麻属((Corchorus)10个种27份材料的遗传多样性进行分析,25个ISSR引物共扩增出283条带,平均每个引物扩增出10．48条带,多态性条带比例(PPB)为92．85％;种间遗传相似系数在0．33～0．97之间。表现出丰富的遗传多样性．系统聚类结果显示,第I、Ⅲ类群均为黄麻属8个种11份原始野生种,种间存在丰富的遗传多样性;第Ⅱ类群为黄麻两个栽培种及其近缘野生种,共16份材料。种遗传相似性较高;基因组聚类结果与经典分类相符．利用分子标记技术研究初步可以认为。荨麻叶种为最原始的黄麻野生种之一;三室种21C为三室种的一个变种;甜麻为一个尚待定性的野生种．同组材料的RAPD和ISSR分析结果,具有较高的相似性和可信度．     

SRAP结合SCoT标记分析番木瓜种质的遗传多样性

利用SRAP和SCoT两种分子标记相结合对中国22个番木瓜主要栽培品种(系)进行遗传多样性研究。SCoT标记检测获得的遗传多样性参数值和遗传相似系数范围均高于SRAP标记检测的结果,表明SCoT标记检测多态性的能力高于SRAP标记。基于两种标记数据合并后的UPGMA聚类结果显示,番木瓜种质间的遗传相似系数为0.65~0.90,种质间遗传多样性水平较低;在遗传相似系数为0.82时,将所有参试材料划分为3个类群。应用Mantel检测对SRAP和SCoT及两种标记合并进行相关性分析,表明三者之间具有显著的相关性,且相关性很高。聚类结果从分子水平反映出中国番木瓜主要栽培品种(系)的遗传基础狭窄。     

新疆甜瓜地方种质资源遗传多样性的SRAP分析

为研究我国新疆甜瓜地方种质资源亲缘关系及其分类,充分高效的利用种质资源,利用SRAP(sequence-related amplified polymorphism technique)标记对117份中国新疆甜瓜地方品种和28份国内外对照材料进行亲缘关系和遗传多样性分析。结果表明,20对SRAP引物共扩增出224个带,其中多态性谱带216个,多态性比率达96%,平均每对引物扩增的带数和多态性带数分别为11.2个和10.8个,每对引物的多态性信息含量PIC值为0.73~0.94,平均为0.85;不同生态区域供试材料的Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's信息指数(I)分别为0.1075~0.2560和0.1569~0.4061,中国新疆的南疆、东疆和北疆均高于其他生态区域供试材料,且以南疆最高,具有非常丰富的遗传多样性;不同生态区域甜瓜种质资源的遗传一致度和遗传距离分别为0.6384~0.9919和0.0081~0.4488,其中南疆、东疆和北疆两两之间的遗传一致度均在0.95以上,遗传距离均在0.04以下,三者之间遗传分化较小;中国新疆甜瓜与印度、西亚、西班牙的甜瓜种质资源亲缘关系较近,与韩国、日本、美国和前苏联的甜瓜种质资源亲缘关系较远。聚类分析结果表明,以遗传相似系数0.548为阈值,145份种质材料可分为3大类群;厚皮甜瓜与薄皮甜瓜间在分子水平上没有严格的界限,两者之间亲缘关系的远近在不同的种质材料间差异很大;117份中国新疆甜瓜地方种质资源可分为A(Ⅰ-1)、B(Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-5)、C(Ⅰ-6)、D(Ⅱ)等4大类6个亚类群,与传统4个变种10个品种群分类结果不同,但在每个大类或亚类群中属于同一变种或品种群的材料倾向于聚在一起。     

RSAP、SSR和SRAP分析马铃薯遗传多样性的应用比较

本研究分别利用RSAP、SSR和SRAP对15份马铃薯种质进行遗传多样性分析,比较3种分子标记的分析效力。结果表明,平均每对引物扩增出的多态性位点RSAP(5.75个)SSR(6.33个)SRAP(7.75个);RSAP+SSR+SRAP联合聚类的结果与SRAP和RSAP聚类结果基本一致,相关性分别达到极显著和显著水平,与SSR的聚类结果基本相似,呈显著相关性。在分析马铃薯遗传多样性中,SRAP标记的效果最优,SSR标记效果略优于RSAP标记。RSAP分子标记能较好地分析马铃薯的遗传多样性,而以RSAP+SSR+SRAP联合分析,则能更好地评估种质的遗传多样性和亲缘关系。     

应用RAPD指纹探讨黄麻属种间遗传多样性及其亲缘关系

采用RAPD标记构建了黄麻属(Corchorus)植物10个种27份材料的指纹图谱,从119个随机引物中筛选出清晰且多态性高的25个引物,共扩增出329条：DNA片段,分子量在0．3～3．0kb之间,其中294条谱带具有遗传多态性,多态比率(PPB)为89．36％,平均每个引物扩增出13．16条带。用Biol D^ 数据分析软件,计算Nei氏相似性系数,建立了UPCMA聚类图。结果表明：(1)供试黄麻属15份野生种和12份栽培种具有丰富的遗传多样性,遗传相似系数在0．49～0．98;(2)在聚类分析中,当L1聚值水平D=0．785时,可将两个栽培种及其近缘野生种(C．capsulris和C．olititorius)与原始黄麻野生种划分为3个不同类群。反映出栽培种及其近缘野生种与原始野生种间有明显的遗传差异;(3)当L2取值水平D=0．850时,可将供试27份材料划分为10个以物种为单元的亚类群或个类,①即假黄麻C．aestuans(3份),②三齿种C．tridens,③梭状种C．fascicularis,④假长果种C．psendo-olitorius,⑤假圆果种C．pseudo-capsularis,⑥三室种C．tilacularis,⑦甜麻(新种未定名),⑧圆果种C．capsularis(9份),⑨长果种C．olitorius(7份),⑩荨麻叶种C．uriticifolius,结果与10个种的经典分类相吻合,揭示了种间的遗传差异性。其中圆果种C．cap—sularis与长果种C．olitorius两个种亲缘关系较近,与荨麻叶种C．uriticifolius种间亲缘关系较远;(4)非洲荨麻叶种C．uriticifolius和中国的甜麻(新种)、假黄麻C．aestuans3个种与其他种间的遗传差异较大,处在分子聚类树较基础的地位,为较原始的黄麻野生种;(5)非洲的三室种21C为三室种一个生态型亚种;采集于中国的黄麻野生种河南南阳的粘粘菜、福建漳浦的麻菜,云南开远的猪菜为3个不同生态类型的假黄麻;海南野生圆果为圆果黄麻栽培种的近缘野生种;漳浦野生长果、河南野生长果、马里野生长果为长果栽培种的近缘野生种,种内不同材料间遗传相似性较高,亲缘关系较密切;(6)在两个栽培种中,品种基因型相似性系数圆果栽培种高于长果栽培种。     

利用ISSR和SRAP标记分析细辛资源遗传多样性与亲缘关系

采用ISSR、SRAP分子标记对61份细辛资源进行遗传多样性与亲缘关系进行分析,结果表明:(1)ISSR标记平均每条引物可获得8.35个DNA片段,多态性比率为86.3%,SRAP标记平均每对引物可获得7.85个DNA片段,多态性比率为86.0%。(2)利用相同数量的引物,ISSR标记揭示的多态性略高于SRAP标记。(3)按照种质间相似系数得出聚类图,可将所有细辛资源分开,在依据ISSR标记聚类分析中,生物学上北细辛和汉城细辛的划分,其作用不如地域来源的效应。SRAP分子标记中,大部分资源的聚类与地域性有关,但有4份汉城细辛优先聚类,SRAP分子标记在揭示基因组差异方面有一定的优势。(4)2种分子标记的聚类图中,来自同一产地的北细辛和汉城细辛优先聚类,其亲缘关系更近。聚类图中未出现北细辛与汉城细辛分别聚类。分子标记分类与传统植物学分类不一致。     

蓖麻品种遗传多样性与亲缘关系的SRAP分析

利用SRAP技术对81份蓖麻品种材料亲缘关系进行了分析,实验选用20对SRAP引物组合,在81份蓖麻材料中共扩增出263条带,多态性条带计214条,多态性条带比率（PPB）为81.37%,遗传相似系数变幅范围在0.32558～0.92973,显示了蓖麻品种的遗传多样性较丰富。从分子聚类结果分析表明,在相异系数0.43为阈值时,可将81份蓖麻材料分为4个类群L1-1、L1-2、L1-3和L1-4;若在相异系数0.287为阈值时,又可将L1-4大类群分为两个亚类群L2-1和L2-2。从聚类图得知,聚在同一亚类群的蓖麻品种大多数所处的地域相近或者是由同一育种单位所选育,其类内的品种基因型遗传相似系数较高,类间的品种遗传差异相对较大,该分子聚类树状图可为蓖麻栽培种种质资源遗传多样性与亲缘关系在育种的利用上提供科学依据。     

设施化专用香菇种质资源挖掘

以香菇L808菌株基因组序列为参照,开发了300份插入/缺失(InDel)标记。通过5个菌株的初筛,选出均匀分布于基因组的82份多态标记对42份香菇种质资源进行遗传背景分析。同时在设施化栽培条件下考察了种质资源的生育期、菌棒转色、菌棒硬度、现蕾期和产量等表型。结果表明：供试香菇种质资源的遗传多样性丰富,栽培菌株与野生菌株的遗传距离较远,遗传相似性系数平均值为0.51。群体结构分析将种质资源分为6个亚群,与基于遗传距离的系统聚类结果较为一致。亚群间菌株具有较远的亲缘关系,遗传分化指数平均值为0.290,适合用于杂交育种。表型结果显示,设施化栽培条件下的种质资源农艺性状分化程度高,亚群间菌株的生育期、现蕾期和产量均有显著差异。种质资源多样性分析结果为香菇杂交育种工作奠定了基础。     

基于2b-RAD简化基因组测序的甜瓜遗传多样性分析

该研究利用2b-RAD(type IIB endonucleases restriction-site associated DNA)测序对28份厚皮甜瓜亲本材料的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点进行基因分型,分析其遗传多样性与亲缘关系,为甜瓜分子标记辅助育种提供科学依据。结果表明:(1)28份甜瓜种质SNPs数量有10318个,其发生转换与发生颠换的比值为2.15,两两种质间的遗传分化系数和遗传距离的平均值分别为0.88和2.22,说明这28份种质之间存在高度的遗传分化。(2)依据甜瓜的果皮颜色、果面网纹和果肉颜色3种性状,分别将以上28份种质分为4个群体(白皮群体、黄皮群体、青皮群体和绿皮群体)、3个群体(光皮群体、稀网群体和密网群体)以及3个群体(白肉群体、桔肉群体和绿肉群体)。(3)表型性状遗传分析结果显示,依据果皮颜色分类的各群体之间的遗传分化程度最高,其遗传分化系数在0.05~0.19之间,即均存在中度及以上程度的分化;光皮群体与密网群体之间存在中度遗传分化,但光皮群体与稀网群体之间以及稀网群体与密网群体之间均无显著分化;白肉群体与桔肉群体之间存在中度遗传分化,但白肉群体与绿肉群体之间以及桔肉群体与绿肉群体之间无明显分化。(4)分子系统进化树分析将28份甜瓜种质划分为三类,其中,第一类包含11份种质(主要为自主选育的纯合种质),第二类包含9份种质(大部分为从新疆引进或从新疆品种中选育出来的纯合种质),第三类包含8份种质(大部分为从日本引进或从日本品种中选育出来的纯合种质)。研究表明,依据甜瓜分子水平的聚类结果与地理来源具有一定关系,但其与育种者依据甜瓜的果皮颜色、果面网纹和果肉颜色对育种材料的分类结果不完全一致。     

Genetic diversity in Vicia amoena (Fabaceae) germplasm resource in China using SRAP and ISSR markers

The genetic diversity in 17 germplasms of Vicia amoena L. from north China was analyzed using SRAP and ISSR markers. Three hundred and sixty-eight (94.11%) polymorphic bands (211 and 157 obtained from 20 pairs of SRAP and ISSR primers, respectively) were scored. Although SRAP was more effective than ISSR markers with higher PIC, RP and larger variation range of genetic distance, both the markers were useful for assessing V. amoena genetic diversity. Cluster analysis showed that the 17 germplasms were clustered into 5 groups. The results of principal coordinate analysis supported UPGMA clustering. The germplasms from source areas where the annual average temperature ranged from −1.0 to 5 °C exhibited the highest level of genetic diversity with the highest PPI, I and H. These results have important implications in genome mapping, breeding purposes, and germplasm conservation.     

浙南柚类地方资源遗传多样性分析和鉴定

利用SRAP标记对13份浙南柚类地方资源和琯溪蜜柚及芽变进行遗传多样性分析和鉴定。结果表明:平均每个引物组合可扩增出15.7条谱带,14对SRAP引物共产生220条谱带,其中多态性谱带为122条,多态率为55.4%,表明15份材料间检测到的SRAP位点多态性不高,不同引物组合可将11个基因型完全分开。聚类分析结果显示,15份柚类种质在遗传相似系数0.97处可以分为8大类,第1类群为四季柚7个优异株系,第2类群包括琯溪蜜柚及其芽变,而平阳文旦、早香柚、处红柚、红心1号土柚、红心2号土柚、酸柚分别单独为第3、4、5、6、7、8类群。四季柚选系中务城1号、务城3号、马站红心四季柚的指纹图谱有可区分的差异,说明DNA水平发生轻微变异。     

应用SRAP标记分析黄瓜的遗传差异

利用49对SRAP引物对4种不同类型28份黄瓜种质资源进行了遗传差异分析.结果表明,有35对引物扩增出多态性,在28份资源间共产生724条扩增带,平均每对引物组合产生20.69条;共检测出337个多态性位点,多态性比率为46.5%,每对引物平均为96.3个.利用NTSYS软件分析遗传相似系数,UPGMA方法聚类分析表明,28份资源可聚为两大类.试验结果表明SRAP标记位点多,重复性好,可以揭示不同类型黄瓜种质之间的遗传基础.     

利用SRAP标记分析四川省芋种质资源遗传多样性

在分子水平研究四川省芋资源的遗传多样性和亲缘关系,为芋种质资源的分类、保护和有效利用遗传资源以及新品种选育提供依据。本研究利用SRAP分子标记技术,使用28对SRAP引物组合对65份四川省不同地区芋种质资源材料进行遗传多样性分析,采用NT-SYS 2.1统计软件对数据进行分析,建立树状聚类图。扩增出并检测到341条条带,平均每个引物组合扩增检测出12.18条带,多态性带251条,多态率73.6%。UPGMA树形图表明,所用的SRAP引物组合可以将65份材料分成5类,分别与这些材料在园艺分类学上按母芋和子芋的生长习性分类基本相符,与以芋叶心色斑颜色、叶柄中下部颜色、母芋芽色及母芋肉色4种形态性状组合描述具有相关性。研究表明,从四川省不同地区、不同生态环境下收集的不同类型芋种质资源间存在着较丰富的遗传多样性,SRAP分析聚类结果与主要形态学性状分类基本一致,可以解释芋栽培种的进化关系。     

Multi-locus DNA fingerprinting and genetic diversity in jute (Corchorus spp.) based on sequence-related amplified polymorphism

Sequence-Related Amplified Polymorphism (SRAP) markers were used for genetic diversity assessment and cultivar identification among 31 cultivars of jute belonging to two cultivated species Corchours olitorius L. and C. capsularis L. Forty-three primer-pairs produced a total of 394 bands with an average of 9 bands per primer pair and 89% bands were polymorphic across the genotypes of two species. Average genetic diversity in the cultivars of C. olitorius and C. capsularis was 7.2% (range 2.8–12.3%) and 7.6% (range 2.2–13.1%), respectively. Jute cultivars JRC 698, JRC 7447, TJ 40, S19 and JRO 3690 were more diverse compared to rest of the cultivars. UPGMA cluster analysis grouped all cultivars into two clusters which were representative of C. olitorius and C. capsularis species. All the cultivars could be unequivocally differentiated from one another based on the pooled profile of 43 primer-pairs, however, 24 of 31 cultivars could be identified uniquely. The probability of chance identity of any two cultivars based on SRAP markers was very low and was 6.95?×?10^?07 and 2.23?×?10^?07 for cultivars of C. capsularis and C. olitorius, respectively. Primer-pairs EM1-ME5, EM4-ME1, EM8-ME1 and EM10-ME1 were found to be useful for genetic diversity and cultivar identification. Our results show that SRAP markers could be effectively used for genetic diversity analyses in jute. For poor genetic diversity and resulting narrow genetic base, these markers will prove to be highly useful for identifying elite germplasm in a jute breeding program.     

Analysis of the genetic diversity of garlic (Allium sativum L.) germplasm by SRAP

Cluster analysis and principal component analysis were used to investigate the genetic diversity of 40 garlic germplasms analyzed with 23 sequence-related amplified polymorphism (SRAP) primer combinations. A total of 130 polymorphic loci were detected among these germplasms, with an average of 5.65 polymorphic loci per SRAP primer combination. The percentage of polymorphic loci was 69.1%, whereas the mean effective number of alleles, the mean Nei's gene diversity, and the mean Shannon's information index were 1.4446, 0.2788, and 0.4365, respectively. Cluster analysis revealed that the 40 germplasms could be divided into 3 groups. The results of principal component analysis were consistent with those of unweighted pair-group method with arithmetic averages (UPGMA) clustering analysis. The Shannon-Weaver information index ranged from 0.2419 to 0.4202, indicating that the garlic germplasms had high genetic diversity.     

萝卜品种指纹图谱SRAP与AFLP分析

应用SRAP与AFLP两种分子标记技术进行了萝卜品种鉴定分析。对萝卜基因组DNA的SRAP-PCR反应体系中引物、Mg²⁺、dNTPs浓度进行优化,确定最优体系为引物0.3 μmol·L^-1,dNTP 0.2 mmol·L^-1,Mg²⁺ 3.0 mmol·L^-1。对SRAP-PCR中的退火温度（50℃）设置了12个梯度处理,以em2-me2为引物时带型无明显差异。7个供试萝卜材料的SRAP和AFLP指纹图谱分析表明,供试材料均可被SRAP和14个AFLP引物准确鉴定,每对引物组合都产生独特的指纹图谱。11个SRAP引物组合共产生155条带,多态性条带84条。聚类分析与相对遗传距离（GD）表明,供试材料聚为4类,CB-03-2与SHCB-02-1亲缘关系最近(GD=0.054 9);齐虹大连和Heiseng的亲缘关系最远(GD=0.203 4)。基于16个AFLP标记引物组合分析结果表明,供试材料聚为3类, CB-03-2和SHCB-02-1的亲缘关系最近。SRAP与AFLP综合分析结果表明,供试材料可聚为3类,其中CB-03-2与SHCB-02-1亲缘关系最近(GD=0.047 6)。     

基于ITS序列探讨珍珠菜属过路黄组的系统关系

测定了紫脉过路黄、临时救和过路黄的nrDNA ITS序列,并分析了珍珠菜属过路黄组17个物种的遗传距离及亲缘关系。结果表明,过路黄组植物的ITS序列长度在620～628间,一致性高达90.59%,种间遗传距离为0.002～0.199。系统发育树表明:(1)紫脉过路黄、临时救和小茄亲缘关系较近;(2)大叶过路黄、落地梅和过路黄亲缘关系较近;(3)山萝过路黄、贯叶过路黄、管茎过路黄、叶头过路黄、峨眉过路黄及三角叶过路黄亲缘关系较近。ITS序列分析结果为组内植物的鉴定、分类及系统进化提供了新的参考。