鸭茅种质遗传变异及亲缘关系的SSR分析

利用SSR标记技术对来自世界5大洲的53份鸭茅(Dactylis glomerata L.)材料的遗传变异及亲缘关系进行了研究。用筛选的15对引物对53份材料的DNA进行PCR扩增, 获得下述结果: (1)15个位点共检测到127个等位基因, 每个位点等位基因变幅为5～12个, 平均为8.5个, 多态性位点率 (P)平均为95.21%; 多态性信息含量(PIC)范围为0.30(A04C24) 到 0.44 (A01F24), 平均为0.36; (2)材料间遗传相似系数(GS)范围在0.43到0.94之间; 地理类群间的GS值在0.73到0.91间, 其中亚洲(P,90.55%)和欧洲(P,86.61%)类群遗传多样性丰富, 表明供试鸭茅种质具有丰富的遗传变异; (3)根据研究结果进行聚类分析和主成分分析, 可将53份鸭茅材料分成5大类, 来自相同洲的材料能聚为一类, 呈现出一定的地域性分布规律。     

蓖麻根腐病抗性鉴定及其SSR标记的初步建立

蓖麻根腐病是茄腐镰孢菌(Fusarium solani)引起的根部病害,严重影响蓖麻产量。抗源缺乏制约了抗病品种的选育。为寻找抗病种质、建立抗性分子标记,该研究对252份蓖麻材料的抗性进行了表型和分子标记鉴定。结果表明:(1)浓度为1×10⁶个·mL^-1的孢子悬浮液灌根是一种有效的接种方法; 以接种后枯萎天数为基础的5级评价法,可作为鉴定标准。(2)鉴定出130份抗病材料,其中高抗为105份。(3)野生材料中抗病材料比率(66%)远高于栽培材料(35%),建议将野生材料,尤其是中国华南野生材料的研究利用作为今后抗病育种的重要方向。(4)初步建立了8个与抗性关联的SSR标记。该研究结果提供了有效的根腐病抗性鉴定方法和评价标准,筛选出了一批育种迫切需要的抗病基因资源,初步建立了可用于辅助选择的SSR标记,为蓖麻抗根腐病育种奠定了重要基础。     

山杨杂种无性系的SSR分子标记遗传多样性

采用5对SSR引物对52个山杨杂种无性系进行了遗传多样性检测,结果表明在研究的5个位点上SSR标记多态位点百分率为100%,平均等位基因数为4.4个,有效等位基因数最多的位点是PTR7,最少的位点为PTR12;欧美山杨杂种的遗传多样性最丰富,相比之下,中美山杨杂种遗传变异最低;聚类分析表明,在一定的遗传距离基础上,欧美山杨杂种和欧洲山杨首先聚为一类,然后又与中美山杨杂种聚类,最后是中国山杨。研究表明来自芬欧美山杨杂种具有较高的遗传多样性,这对我国山杨遗传资源的扩大,以及未来山杨杂交育种,杂种优势的利用都是重要的。     

利用SSR标记对垂穗披碱草和老芒麦进行物种鉴定和遗传变异分析

垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(Elymus sibiricus)皆为花序下垂类披碱草属物种,高海拔地区的E.sibiricus的部分变异类型也具有小穗紧密排列等特征,与E.nutans在形态学性状上具有较多的交叉,造成野外种质资源采集时进行直接的田间鉴定存在困难。本研究利用12对小麦族SSR引物对8份垂穗披碱草和10份老芒麦种质进行遗传变异和物种鉴定分析,UPGMA聚类分析表明供试材料明显可依据物种差异划分成两大类,主向量分析(PCo A)与聚类分析的结果保持一致。种质间遗传相似系数分析和分子方差分析(AMOVA)也表明种间变异远高于种内。另外,本研究筛选出3对引物,ESGS79和ESGS155能够在垂穗披碱草材料中扩增出特异性条带,Xgwm311能够在老芒麦材料中扩增出特异性条带,这3对引物能够作为区分垂穗披碱草和老芒麦的依据,为野外种质资源的收集以及田间育种工作提供指导。     

利用SSR标记对新疆主栽玉米杂交种SC704及其亲本的遗传变异检测

玉米杂交种SC704多年来一直是新疆玉米生产的主栽品种。为了评估不同地区品种的遗传变异程度,本研究利用SSR标记时来自全疆各玉米主要生产地的SC704及其亲本共46份材料分别进行了检测。结果表明,父本ZPL717中存在一定程度的杂合、变异等现象,而大部分母本ZPL773和杂交种的遗传一致性较好,但存在个别疑似混杂的材料。另外,在SSR扩增位点中,ZPL773与B73有94％一致,而ZPL717与M017之间只有41％是一致的。自然变异的累积和天然异交可能是导致SC704及其亲本遗传变异的主要原因。     

小麦体细胞无性系SSR位点的遗传变异特性分析

研究结果表明:(1)小麦体细胞无性系SSR位点变异类型有:扩增片段迁移率的变大或变小、扩增片段缺失以及新的扩增片段;(2)变异特点为:变异频率与基因型有关,不同染色体组上的SSR位点变异频率不同,而不同无性系后代的SSR位点变异频率也不同;(3)同一SSR位点的变异类型在同一基因型的无性系后代中变异表现一致,在不同基因型无性系后代中的变异表现不同,有的SSR位点在无性系后代中表现出一致的变异,而有的则不一致。     

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。     

马铃薯杂种F1的SSR鉴定

为选育抗黑痣病、高产优质的马铃薯新品种,选用引进品种‘大西洋’分别与‘陇薯6号’、‘陇薯7号’杂交,获得了杂种F1代,利用SSR标记技术对‘大西洋’与‘陇薯6号’的42个杂种F1、‘大西洋’与‘陇薯7号’的9个杂种F1单株进行了鉴定。从59对SSR引物中筛选出2对在亲本间存在差异、扩增稳定、条带清晰的引物S184和STM1049,用于‘大西洋’ב陇薯6号’杂种F1、‘大西洋’ב陇薯7号’杂种F1及其亲本的基因组DNA扩增。SSR带型分析显示,杂种F1的SSR带型呈双亲互补型、缺失型、父本型和母本型4类,依据带型特征鉴定出供试的51个马铃薯杂种F1单株均为真杂种,表明SSR分子标记技术用于马铃薯杂种真实性鉴定是可行的。该研究可为进一步开展马铃薯杂交后代目标性状优异株系选育提供依据。     

凉水国家自然保护区天然红松林遗传变异的RAPD分析

采用随机扩增多态ＤＮＡ（ｒａｎｄｏｍ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ ＲＡＰＤ）技术,研究了凉水国家自然保护区天然红松林的遗传变异水平及其分布规律。１６个１０ｂｐ长度的随机引物在８个实验样地内７２个个体中共检测了９６个位点,其中５５个是多态位点。在种水平上,红松的多态位点比率为Ｐ＝５８．５１％;Ｎｅｉ’ｓ遗传变异指数为Ｈ＝０．２８６８;Ｓｈａｎｎｏｎ’ｓ指数为Ｉ＝０．３６５４,所     

辣椒杂交种纯度鉴定的SSR核心引物筛选

旨在确定一套适于辣椒杂交种纯度鉴定的核心SSR引物,利用17对SSR引物对100份已知辣椒(Capsicum)杂交种进行DNA指纹分析。根据多态性和杂合率两个指标,确定Hpms1-214、Es395和Hpms1-5为辣椒杂交种纯度鉴定的首选核心引物,利用这3个引物进行筛选,97个品种(占97%)能够找到具有杂合带型的鉴定引物,确定5个引物Es330、Es363、Epms923、Es120和Es64为辣椒杂交种纯度鉴定的备选核心引物。筛选出14个品种的特异性引物,可进一步筛选每个辣椒杂交种的双亲互补型引物。     

用微卫星DNA标记对我国杂交水稻主要恢复系遗传差异的检测分析

选用分布于水稻（Oryza sativaL.)12条染色体上的25对SSR（Simple sequence repeats)引物,分析了生产中广泛应用的35个杂交 水稻恢复系,在35个杂交水稻恢复系材料间共检测出65个等位基因（alleles),平均每对SSR引物可检测到2.6个等位基因,PIC（Polymorphism index content）值的变动范围为0.206-0.682,平均值为0.414。聚类分析表明,我国杂交 水稻恢复系资源比较丰富,但其遗传差异较小,遗传背景单一,从而在很大程度上限制了我国水稻杂种优势的利用。     

天津和唐山小豆地方品种遗传多样性分析

利用SSR分子标记对唐山红小豆、天津红小豆的96个品种（按品种地地理来源划分为14个品种群）进行遗传多样性分析,表明197对引物中共有89对的扩增谱带清晰稳定,共扩增出285条带,多态性条带百分率（PPB）达100%,经Popgene32软件分析,遵化品种资源的遗传多样性的水平最高[PPB=85.39%,I（信息指数）=0.567],其次为玉田和迁安的品种资源,而在天津红小豆资源中,除静海县（排位第5）外,遗传多样性水平相对较小,其中宁河的遗传多样性水平最低（PPB=22.47%,I=0.1575）。聚类分析表明,96个品种可分为三个组群,唐山红小豆组群中包含了天津静海小豆;天津红小豆中的大港品种资源单独为一组群;其它天津红小豆为第二大组群。本研究可为地方品种的保存及杂交组配提供参考。     

蓖麻β-半乳糖苷酶的纯化及其基本性质

蓖麻籽黄化苗中存在高活性β-半乳糖苷酶。经硫酸铵分级分离、DEAE-纤维素离子交換层析、Sephadex G-100、CM-Sephadex和DEAE-Sephadex层析纯化。活性收率为6.4％,纯化倍数达107倍。纯化了的酶经聚丙烯酰胺凝胶电泳显示单一蛋白带,SDS-PAGE显示两条蛋白带,其相应分子量分别为3.25×10~4和2.94×10~4。用Sephadex G-200分子筛层析法测得分子量为6.7×10~4。综合上述结果推测该酶是由两个不同的亚基构成。以邻硝基苯酚-β-半乳糖苷为底物测得该酶的表观Km为5.9×10~(-3)mol/L。最适pH和最适温度分别为4.5和50℃。酸碱稳定区域在pH4.6—7.5之间。不同浓度缓冲液以及不同种类缓冲液、不同金属离子对酶活性影响均进行了讨论。     

我国陆地棉基础种质遗传多样性的SSR分子标记分析

利用398对BNL、JESPR、TMB等SSR引物,对不同亲本来源、不同选育时期、不同种植生态区的43份陆地棉基础种质进行了遗传多样性的SSR分子标记分析。扩增产物用8％的非变性聚丙烯酰胺凝胶检测,银染观察并照相。遗传多样性带型分析按位点多态信息量（PIC）,Shannon-weaver多样性指数（H^＋）等方法,利用NTSYSpc2．1软件计算品种间的遗传相似系数（Jaccard系数）,并用类平均法（UPGMA）进行聚类。结果表明所选择多态性引物分布在棉花基因组的第3、4、5、8、9、10、16、18、20、23号等染色体上,36对多态性引物在基础种质中扩增等位基因130个,其中多态性等位基因占80％,每个引物扩增等位基因2～8个,平均3．6个,PIC为0．278～0．865,平均0．62,基因型多样性（H^＋）为0．451～2．039,平均1．102,基础种质问SSR遗传相似系数平均为0．610,变幅为0．409～0．865,这说明所选基础种质基因组水平的多样性较丰富,变化范围大、代表性强。按品种不同选育时期来讲,第一、二、三期基础种质的SSR分子标记平均遗传相似系数分别是0．587、0．630、0．630,说明现代基础种质比早期基础种质在基因组水平的差异呈下降的趋势,可能是由于育种者偏重于使用优质高产性状的亲本品种,致使我国棉花的育种基础逐渐变窄。不同棉区基础种质SSR标记性状差异大,北部特早熟棉区基础种质间的SSR标记的多样性大于黄河、长江棉区,主要原因是长江、黄河棉区的育种过分强调高产、优质品种选育,品种间的差异变小;基础种质中的国内品种SSR相似系数（0．624）比引进品种（0.85）高,说明国内品种在遗传多样性上目前还没有超越国外品种。总之,我国棉花现代基础种质比早期基础种质的遗传多样性呈下降的趋势,黄河、长江主产棉区基础种质的遗传多样性还没有超过国外基础种质,品种间的遗传背景较为狭窄,还必须采用多种途径丰富我国棉花种质资源的遗传多样性。     

SSR heterogenic patterns of parents for marking and predicting heterosis in rice breeding

The most important concerns of hybrid rice breeders are selection of donors to improve parental lines and prediction of hybrid performance. In this study, SSR molecular marker technology and a half-diallel method were used to address these related hybrid production issues. The results show that genetic diversity among the parental lines is certainly related to heterosis. The heterozygosity of each parental pair is significantly associated with the general combining ability, not with the specific combining ability. However, neither genetic diversity nor heterozygosity is a good indicator for predicting heterosis. From these results, it is suggested that donors for improving parents of hybrids be selected from the improved inbred lines by conventional breeding programs. In this investigation, we also discovered that four favorable alleles and six favorable heterogenic patterns on the parental lines significantly contribute to the heterosis of their hybrids in grain yield, whereas six unfavorable alleles and six unfavorable heterogenic patterns significantly reduce heterosis. These noticeable findings could be, in practice, useful for hybrid rice breeding programs with SSR marker-assisted selection. It is suggested that the optimal combinations with the superior grain yield could be bred out by assembling those favorable alleles into their parental lines and by removing the unfavorable alleles from the parental lines. This study also indicates that there is still a great heterosis potential to be exploited in indica/indica hybrids by the same strategy. In indica/japonica hybrid breeding programs, it may also be important to remove unfavorable alleles rather than broaden genetic diversity or heterozygosity of the parents.     

玉米抗南方锈病种质资源鉴定及遗传多样性分析

南方锈病是玉米生产上的重要病害。2013-2015年在广西南宁和北京昌平对903份玉米种质资源进行了抗南方锈病的初步鉴定与评价,并利用SSR标记对筛选出的部分抗性材料进行了遗传多样性分析。结果表明,在903份种质中,8份自交系在广西南宁和北京昌平均对南方锈病表现高抗(HR),占总鉴定种质的0.9%;29份材料表现为抗病(R),占比3.2%,包括27份自交系和2份农家种;中抗种质(MR)100份,占比11.1%;感病(S)和高感(HS)种质分别为181和585份,占鉴定材料的20.0%和64.8%。由此可见,玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,在不同地点均表现高抗的材料是难得的抗源。不同地理来源的玉米种质对南方锈病的抗性水平存在较大差异,其中抗性资源较为丰富的是源自内蒙古和山西的种质。42对多态性SSR引物在50份抗锈病材料中,共扩增出141个条带,多态性条带139个,多态位点百分率(PPB)为98.58%。平均等位基因数(Na)1.98,平均有效等位基因数(Ne)1.59,平均Nei's基因多样性(H)0.34,平均多态性信息含量(PIC)0.78,平均Shannon's信息指数(I)0.51;通过UPGMA聚类分析,50份抗病材料被划分为2个类群,其中,第Ⅰ类群又可划分为5个亚类,表现出较高的遗传多样性,为抗病育种中抗源的选择和利用提供参考信息。     

土壤中蓖麻碱降解菌的分离及脱毒效果的初步研究

以蓖麻碱为底物,从蓖麻种植地土壤中筛选出脱毒能力强、生长旺盛的菌株6-6t,经初步鉴定为假单胞菌,其最适生长温度为30℃,最适pH为7.0。经脱毒实验,6-6t菌降解蓖麻碱的脱除率达到71.63%,且该菌并不降解蓖麻饼粕中的蛋白质。     

苦荞地方种质资源的遗传多样性分析

利用SSR分子标记技术对中国苦荞主产区陕西、云南、四川、西藏等地的82份苦荞地方种质的遗传多样性进行了分析,以揭示中国特有的作物种质--苦荞地方种质资源的遗传多样性,促进苦荞优良品种的选育.结果显示:(1)所用25个SSR引物中有13个引物在苦荞地方品种中具有多态性,且扩增条带的稳定性较好,共扩增出208条条带,其中多态性条带200条,占总数的96.2%;(2)聚类分析结果显示,82份苦荞材料的遗传相似系数(GS)分布于0.52～0.85之间,平均值为0.69,在GS值为0.722的水平上,82份材料被聚为10大类群.研究表明82份苦荞品种间遗传多样性明显,具有丰富的遗传基础.     

用SSR标记分析广西香稻与南亚香稻的遗传多样性

利用16对分布于水稻12条染色体上的SSR引物分析78份来自南亚的香稻资源和18份广西种植的香稻的遗传多样性。结果表明:在南亚的香稻资源中,每对引物检测到的等位基因数为3~13个,平均每个位点的等位基因数为5.31个,广西的香稻资源中,每对引物检测到等位基因数2~9个,平均每个位点的等位基因数为3.44个;南亚香稻资源平均多态信息含量(PIC)为0.55,广西香稻资源平均PIC为0.41;南亚香稻资源平均基因多样性(Hs)为0.60,广西香稻资源平均Hs为0.47;说明了南亚香稻资源比广西香稻资源具有更为丰富的遗传多样性。聚类结果表明,大部分的南亚香稻资源或大部分的广西香稻资源各自聚为一类,说明大部分南亚和广西的香稻种质资源存在遗传差异性和地理远缘性。