中国35个苦荞审定品种EST-SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析

核心引物对种质资源遗传多样性分析、品种鉴定、指纹图谱构建等研究具有重要价值。本研究以35个苦荞（Fagopyrum tataricum（L.） Gaertn）审定品种为材料,从91对苦荞EST-SSR引物中筛选出50对多态性引物。综合考虑引物多态性信息量（PIC）大小、鉴别力（DP）,筛选出等位变异位点数在2~4,PIC值在0.60~0.78之间的6对引物（SSR9007、SSR6873、SSR7642、SSR2234、SSR6789、SSR68216）构建了供试品种的分子指纹图谱。遗传多样性聚类分析结果表明,供试品种的相似系数为0.50~0.99。当遗传相似系数为0.60时,可将供试品种分为4大类群,其中54.3%的供试品种被聚为一类,表明苦荞审定品种遗传组成差异较小,遗传基础狭窄。聚类结果表明各类群间没有明显的地域分布趋势,但能较好的反映供试品种间的亲缘关系。     

黑龙江省近年审定水稻品种基于SSR标记的遗传多样性分析

为评估黑龙江省水稻品种的遗传基础,利用24个用于水稻DNA指纹图谱构建的SSR标记以及其他均匀分布于水稻12条染色体的38个SSR标记,对黑龙江省近年审定的73个水稻常规稻品种进行遗传多样性分析。结果表明,在62个SSR标记位点中,共检测到142个等位基因,平均每个标记2.3个,多态性比率平均为71.0%,多态性频率变幅为0~0.775,平均值为0.246。供试品种间两两遗传相似系数的平均值为0.759,变幅为0.622~0.966,且96.4%的品种间遗传相似系数在0.66~0.86之间,表明供试的73个品种亲缘关系较近。通过SSR标记基因型聚类分析将这些品种划分为6个类群,与系谱分析趋势一致,类群间的差异主要表现在生育期和米质方面。综上所述,黑龙江省近年审定的水稻品种遗传基础狭窄,在育种中需要导入新的种质资源,加强种质资源创新,以期丰富水稻品种的遗传多样性,进一步提高水稻产量和抗性。     

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。     

基于ISSR标记的62个朱顶红品种的遗传关系分析及指纹图谱构建

采用ISSR标记方法分析了62个朱顶红(Hippeastrum spp.)品种(包含60个引自荷兰的品种和2个苏州本地品种)的遗传多样性,并采用UPGMA法对62个朱顶红品种进行聚类分析.在此基础上,通过特异性条带的比较及筛选,采用黑白方格示意图法构建了供试品种的ISSR指纹图谱.扩增结果显示:用11条引物从62个朱顶红品种的基因组DNA中共扩增出118条带,其中多态性条带109条,多态性条带百分率达92.4％,有5条引物扩增条带的多态性条带百分率达100.0％.62个品种间的遗传相似系数变幅较大,为0.371 4～0.842 9,表明各品种间存在丰富的遗传变异和遗传多样性.聚类分析结果显示:在遗传相似系数0.63处62个品种被分为7组,多数形态相似的品种被聚在一起;其中形态相似的白色单瓣品种间遗传相似系数较高(约0.8),大多聚在一起,表明它们同源性较高;而2个苏州本地品种间遗传相似系数最高(0.842 9),表明它们可能具有同一来源.品种‘小红星’在引物UBC873扩增图谱的450 bp处有1条特异性条带,而品种‘精灵’在引物UBC835扩增图谱的3 000 bp处有1条特异缺失条带,这2条特异性条带可分别用于品种‘小红星’和‘精灵’的鉴定.基于引物UBC835和UBC873的ISSR扩增条带组合构建了供试的62个朱顶红品种的ISSR指纹图谱,采用这一指纹图谱可对供试的所有朱顶红品种进行鉴定.     

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。     

小麦DUS测试已知品种DNA指纹数据库构建及其应用

为解决DUS测试中特异性测试近似品种筛选难的问题,本研究基于2256份DUS测试小麦已知品种构建DNA指纹数据库。首先利用81对SSR引物对96份小麦品种进行遗传相似度分析。结果表明,81对SSR引物扩增出84个位点,共检测到731个等位变异,每个位点的等位变异数在3～18之间,多态性信息指数(PIC)变化范围为0.29～0.89。选取42个SSR标记构建了2256份小麦品种DNA指纹数据库,共获得148493个数据,除引物barc14、xgwm341之外,其他引物数据缺失率在5%以内。对176份小麦品种进行DNA指纹数据采集和特异性测试,结果表明不具有特异性的申请品种与其最近似品种的遗传相似度都在90%以上;本研究基于42对SSR荧光标记引物构建了我国小麦DUS测试已知品种的DNA指纹数据库,确定近似品种筛选的遗传相似度阈值为80%,建议将与申请品种遗传相似度高于80%的已知品种作为近似品种进行田间种植和特异性评价。     

8份广西产绞股蓝种质的RAPD引物筛选及其遗传多样性分析

本研究的目的在于筛选合适的RAPD随机引物,应用RAPD技术对药用植物绞股蓝进行遗传多样性分析,并构建DNA指纹图谱。研究结果表明,我们利用生物信息学方法挑选出的20条引物中有19条引物的扩增条带清晰且多态性好;在清晰稳定出现的354条带中,294条具有多态性;其中有3条引物的扩增条带可清楚区分绞股蓝与混淆品种乌蔹莓,可建立其DNA指纹图谱。按UPGMA法进行聚类分析,计算其遗传相似系数,结果显示,8份绞股蓝供试材料聚为两类,聚类结果与其地理区域远近和生长环境一致。本研究中筛选出的19条引物适用于绞股蓝遗传多样性分析,且获得的DNA指纹图谱可用于鉴别绞股蓝。     

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。     

红阳猕猴桃及其杂交后代的ISSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

本文采用ISSR标记分析红阳(HY)及其杂交后代共14份材料的遗传多样性,并构建其ISSR指纹图谱。结果表明:从100条ISSR随机引物中筛选出7条引物,在14个供试材料中扩增出92条多态性条带,遗传相似系数在0.308~0.904之间;在相似系数水平为0.607时,可将所有供试材料聚为三类。本研究构建的指纹图谱可有效鉴别供试材料,为今后猕猴桃育种和杂交亲本的选择提供依据。     

56个杂交水稻骨干亲本SSR指纹图谱的构建及遗传相似性分析

以中国56个杂交水稻骨干亲本为研究材料,包括水稻雄性不育系和恢复系。从国标中公布的48对水稻SSR引物中筛选出14对稳定性好、多态性高、杂带少且在染色体上分布均匀的引物作为核心引物,建立56个杂交水稻骨干亲本的SSR指纹图谱,结果表明：14对SSR引物在56份材料中共扩增出48个多态性片段,平均每对引物可以检测3．43个等位基因。聚类分析得出56个品种间的遗传相似性系数在0．63～0．98之间,基本上反映了不同品种间的亲缘关系。     

Genetic Variation of Main Parents of Hybrid Rice in China Was Revealed with Simple Sequence Repeat Markers

Total thirty throe parents of hybrid rice ( Oryza sativa L. ), including twenty five rice male sterile lines, throe maintainer lines and five restore lines, were analyzed by using twenty SSR (simple sequence repeats) primer pairs which disperse on 12 chromosomes in rice. Those primers detected 102 alleles among 33 parents of hybrid rice. PIC (polymorphic index content) values ranged from 0.274 to 0.773. PIC value is 0.554 on the average. Five SSR primer pairs selected from fifty six primer pairs can distinguish individually all of the rice male sterile lines and restore lines in the present study. As results from cluster analysis, it was concluded as follows. (1) Rice male sterile lines have abundant genetic diversity in China. Genetic background was vulnerable among rice male sterile lines used in large scale. (2) In indica rice, genetic variation of the restored lines is larger than that of the male sterile lines. (3) The restored lines were clustered separately from the male sterile lines which are grown widely for production.     

用微卫星DNA标记检测中国主要杂交水稻亲本的遗传差异

选用分布于水稻(OryzasativaL.)12条染色体上的20对SSR(Simplesequencerepeats)引物,分析了具有多种质源和较大应用面积的24个水稻胞质雄性不育系、1个光(温)敏核不育系、3个保持系和5个生产中应用较广的恢复系。在以上33份杂交水稻亲本材料间共检测出102个等位基因(alleles),平均每对SSR引物可检测到5.1个等位基因。PIC(polymorphicindexcontent)值的变动范围为0.274～0.773,平均PIC值为0.554。从56对SSR引物中筛选出5对引物,能够有效地区分所有供试的水稻雄性不育系和恢复系。杂交水稻亲本的聚类分析表明:(1)我国水稻雄性不育系遗传变异丰富,但生产中主要应用的水稻雄性不育系遗传背景比较单一。(2)生产中应用面积较大的水稻雄性不育系遗传变异较恢复系差。(3)生产中主要应用的水稻雄性不育系与恢复系分别聚类于不同的类群,且遗传关系较远。     

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。     

用于绿豆种质资源遗传多样性分析的SSR及STS引物的筛选

目前能够用于绿豆(Vigna radiate)种质资源遗传多样性分析的PCR引物极其有限。通过12份农艺性状差异较大的绿豆种质对绿豆以及小豆(Vigna angularis)、豇豆(Vigna unguiculata)、菜豆(Phaseolus vulgaris)等近缘食用豆中的PCR引物进行筛选,结果表明41对绿豆SSR引物中能够有效扩增的有35对,6对有多态性;28对绿豆STS引物中有23对能够有效扩增,2对有多态性;8对小豆SSR引物能够有效扩增的有6对,但均无多态性;27对豇豆SSR引物能够有效扩增的有17对,1对有多态性;24对菜豆SSR引物能够有效扩增的有9对,1对有多态性。这些多态性引物的获得将有助于中国绿豆种质资源的遗传多样性分析。     

陕西省有色稻资源的SSR多态性分析

从水稻12条染色体上筛选出22对有效引物,对陕西省17个有色稻品种的遗传多样性进行分析,共检测到128个等位基因,平均每个标记检测到5.8个等位基因,每个SSR位点的遗传多态性信息含量在0.49-0.89之间,平均值为0.73。聚类分析表明,陕西省17个有色稻品种的遗传相似系数集中在0.24-0.88之间。     

Cross-species microsatellite amplification in Vasconcellea and related genera and their use in germplasm classification.

To generate inexpensive and efficient DNA markers for addressing a number of population genetics problems and identification of wild hybrids in Vasconcellea, we have evaluated the use of simple sequence repeat (SSR) primers previously developed for other species. A set of 103 Vasconcellea accessions and some individuals of the related genera Carica and Jacaratia were analyzed with 10 primer pairs directing amplification of chloroplast microsatellites in Nicotiana tabacum and 9 nuclear SSR primer pairs recently identified in Vasconcellea x heilbornii. Heterologous amplification of chloroplast SSRs was successful for 8 of the 10 loci, of which 6 showed polymorphism. Seven of the 9 nuclear SSR primer pairs were useful in Vasconcellea and often also in Jacaratia and Carica, all revealing polymorphism. Exclusive haplotypes for each described taxon were identified based on chloroplast microsatellite data. Clustering based on separate nuclear and chloroplast data resulted in a clear grouping per taxon, but only low resolution was obtained above species level. The codominancy of nuclear SSRs and the general high polymorphism rate of SSR markers will make them more useful in future population genetics studies and diversity assessment in conservation programs.     

SSR标记揭示的云南地方稻品种遗传多样性及其保育意义

为了探索水稻(Oryza　sativa　L.)地方品种的遗传多样性及其有效保育方法,对采自云南省17个村寨的82个水稻地方品种和3个国际常用的典型籼稻和粳稻品种进行了微卫星(SSR)分子标记的分析。利用19对SSR引物在85个水稻品种中共扩增出了83个基因型,其分子量变异在100～500　bp之间。基于各品种SSR基因型遗传相似系数聚类分析而获得的UPGMA树状图表明各水稻品种之间存在较大的遗传多样性,其相似系数变异在0.15～0.90之间。但这些地方品种的遗传多样性并非呈均等的地理分布。这85个水稻品种在相似系数为0.52之处分为二组,其中一组包括几乎所有的籼稻品种,而另一组包括全部的粳稻品种,表明SSR标记能很好揭示水稻籼-粳分化。同时,有些来自不同采集地的同名品种表现出一定的遗传差异,说明同名异物的现象存在。云南水稻地方品种具有丰富的遗传多样性,对其有效保育十分重要和迫切,　但只有根据遗传多样性的水平和分布特点,采用正确的保育对策和取样方法才能确保对云南水稻地方品种的有效保育。结果进一步表明,选用适当的微卫星引物,可以为准确鉴定籼稻和粳稻品种及研究其进化规律提供有效的分子标记方法,并有利于有目标的水稻遗传资源保育和育种创新。     

SSR标记揭示的云南地方稻品种遗传多样性及其保育意义

为了探索水稻(Oryza sativa L.)地方品种的遗传多样性及其有效保育方法,对采自云南省17个村寨的82个水稻地方品种和3个国际常用的典型籼稻和粳稻品种进行了微卫星(SSR)分子标记的分析.利用19对SSR引物在85个水稻品种中共扩增出了83个基因型,其分子量变异在100～500 bp之间.基于各品种SSR基因型遗传相似系数聚类分析而获得的UPGMA树状图表明各水稻品种之间存在较大的遗传多样性,其相似系数变异在0.15～0.90之间.但这些地方品种的遗传多样性并非呈均等的地理分布.这85个水稻品种在相似系数为0.52之处分为二组,其中一组包括几乎所有的籼稻品种,而另一组包括全部的粳稻品种,表明SSR标记能很好揭示水稻籼-粳分化.同时,有些来自不同采集地的同名品种表现出一定的遗传差异,说明同名异物的现象存在.云南水稻地方品种具有丰富的遗传多样性,对其有效保育十分重要和迫切,但只有根据遗传多样性的水平和分布特点,采用正确的保育对策和取样方法才能确保对云南水稻地方品种的有效保育.结果进一步表明,选用适当的微卫星引物,可以为准确鉴定籼稻和粳稻品种及研究其进化规律提供有效的分子标记方法,并有利于有目标的水稻遗传资源保育和育种创新.     

Identification of microsatellite markers in the rye genome

The rye genomic library, which consists of DNA fragments in the range of 0.5–1.1 kb, was screened for the presence of tri-and tetranucleotide and compound microsatellites. Of the 1,600,000 clones analysed, 102 clones were positive and 41 were suitable for SSR primer pair design. Twenty-six primer pairs amplified specific products, and six of them were capable of detecting polymorphism among 30 rye accessions of different genetic backgrounds. Using a set of Chinese Spring-Imperial wheat-rye addition lines, it was possible to locate 3 newly identified microsatellites on chromosomes 3R, 4R and 7R.