用ISSR标记分析红麻种质资源的遗传多样性

为明确红麻种质资源的遗传多样性和亲缘关系,以20个国家的32份红麻(Hibiscus cannabinus L.)种质资源为材料,从90个ISSR引物中筛选出22个多态性引物对供试材料进行PCR扩增,最终选用条带最清晰、多态性明显的13个引物的扩增数据进行统计分析.结果表明:(1)13条ISSR多态性引物共扩增出谱带总数59条,多态性条带总数为47条,多态性条带比率达79.66%,其遗传多样性较丰富;(2)在切割线L1取值为0.73时,可将供试材料分为一个由22份栽培品种构成的L1-1大类群,以及由8份野生材料和2份古老地方品种构成的3个独立的个类和3个不同小类群.(3)当切割线L2取值为0.77时,又可将第1个大类群L1-1中22份栽培品种根据其亲缘关系,重新划分为I1、I2、I3、I4 4个不同的亚类群,各亚类群表现出明显的地域性特点.(4)聚类结果显示,红麻多数栽培品种之间的遗传差异较小,亲缘关系较近,其遗传多样性比野生材料明显狭窄.     

利用SRAP标记分析海南旱稻地方品种的遗传多样性及其分子身份证的构建

利用SRAP标记对来自海南省的28份旱稻种质进行了亲缘关系分析。从255对引物组合中筛选出46对扩增条带清晰、多态性高的引物组合,并选用其中的18对引物组合对28份材料进行SRAP扩增,共扩增出180个条带,其中多态性条带160条,多态性比率为87.75%,平均每对引物组合产生10个条带和8.9个多态性条带。并且,运用UPMGA方法进行的聚类分析结果表明,供试旱稻种质的遗传相似系数范围为0.687 0-0.921 2,在遗传相似系数0.687 0处分为两大类群,第I类群全部为海南山栏稻种质,第Ⅱ类群为海南地方旱稻坡压和本研究组自育旱稻品种。对海南旱稻地方品种的划分表明,山栏稻种质间亲缘关系较近,海南地方旱稻坡压可能与籼型水稻种质具有一定的遗传相似性。此外,还构建了28份海南省旱稻种质的SRAP标记分子身份证,可为山栏稻种质的遗传亲缘关系,种质鉴定及新品种选育等方面提供依据。     

乌塌菜种质资源遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR技术对48份乌塌菜种质资源进行遗传多样性分析。从60条随机引物中筛选出稳定性强、条带清晰且多态性丰富的9条引物进行PCR扩增,共扩增出103条谱带,平均每个引物扩增出11.4条带,其中多态性带85条,多态性位点百分率为82.68%。不同乌塌菜种质间遗传相似系数变幅为0.59~0.97,说明ISSR标记能够揭示材料间较高的遗传多样性。利用UPGMA聚类分析,ISSR标记能将48份乌塌菜品种完全区分开,48份乌塌菜种质被划分为4个类群,聚类结果与叶片颜色相关,为乌塌菜品种资源的研究利用提供参考。     

绿豆种质资源的ISSR遗传多样性分析

利用ISSR标记对33份绿豆种质进行了遗传差异和亲缘关系分析。 结果表明,从46条ISSR引物中筛选出10条扩增条带清晰、多态性高的引物,利用这10条引物从33份绿豆种质中共扩增出118条条带,其中多态性条带115条,多态性位点比例98.18%。遗传相似性与聚类分析结果表明,供试绿豆种质间的遗传相似系数范围为0.50～0.98之间,平均0.68。当遗传相似性系数为0.682时,供试33份绿豆种质资源分为4个ISSR类群( ISSR Groups,IGs),第Ⅰ类群包括产地为黑龙江、吉林共9份和河北的1份绿豆种质资源,第二类群包括河南、山西和陕西的所有和河北的4份绿豆种质资源,第三类群为来自泰国的5份绿豆抗虫资源,第四类群包括山东和内蒙各2份绿豆资源;当遗传相似系数为0.98时,供试的33份绿豆种质资源可被全部区分开。 ISSR分析结果表明, ISSR类群划分与绿豆的地理来源存在一定相关性;而同一类群中,地理来源相同的绿豆种质间也存在一定的遗传差异。     

30个枣树种质资源遗传多样性的ISSR分析

取30个枣树品种进行ISSR分子标记分析,其扩增条带分别进行琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,以期获得不同产地品种之间的遗传多态性。从100条选择扩增的ISSR引物中筛选出17条扩增清晰、重复性和稳定性好的引物,选取其中8条扩增条带多态性强的引物进行遗传聚类分析。结果表明：（1）1％琼脂糖凝胶电泳和5％聚丙烯酰胺凝胶电泳检测扩增总条带数分别为72和127条,其中多态性条带分别为51条和113条,多态性条带比率（PPB）分别为70．8％和88．9％。（2）基于UPGMA软件对30个品种的遗传差异性分析表明,8个ISSR引物可以将枣树品种之间遗传差异明显区分开来。两种电泳检测方法相比较,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测可获得较为精细的枣树品种间遗传图谱。其遗传相似系数范围在0．56～1．00之间,以0．62为最低遗传相似系数,可将30个枣树品种分成3个大类,6个亚类,为进一步研究枣树品种间分类、起源进化关系和分子辅助育种奠定基础。     

用ISSR标记技术分析山药品种遗传多样性

利用ISSR标记技术对28个山药品种的遗传多样性进行分析。结果表明,从44条ISSR引物中可筛选出7条能够扩增出清晰、稳定条带的引物;这7条ISSR引物对28个山药品种扩增条带间存在较大差异,多态性条带比率为83．01％,Shannon多样性指数为0．3191;构建的分子树状图将28个山药品种划分为4组：第一组含有日本白、花山药和日本园3个品种;第二组为小叶山药;第三组为嵩野1号;其余23个品种归入第四组。而且主成分分析结果支持上述的聚类分析结果。这为利用ISSR标记技术鉴定山药品种,为有效地利用山药种质资源提供了依据。     

观赏南瓜及葫芦种质资源遗传多样性分子评价

利用RAPD和ISSR标记对28份观赏南瓜及葫芦种质资源进行遗传多样性分子评价。结果表明:12个RAPD引物和13个ISSR引物分别扩增出89条和93条清晰谱带,平均每个引物分别扩增出6.1条和6.2条多态性谱带,多态性比率分别为82%和86%。RAPD和ISSR标记检测供试材料的遗传相似性系数(GS)范围分别为0.31～0.99和0.33～0.99,ISSR(平均GS值0.68)检测多态性效果高于RAPD(平均GS值0.73)。利用UPGMA法基于RAPD与ISSR混合聚类,将28份观赏南瓜及葫芦种质分为3类,类群的划分与果实形状明显相关:第Ⅰ类群包括15份种质,为扁圆形、卵圆形、圆球形或圆筒状的早熟或晚熟果实;第Ⅱ类群包括11份种质,为汤匙形、梨形、扁球形或皇冠形的早中熟果实;第Ⅲ类群包括2份种质,为葫芦形的晚熟果实。     

叶子花种质资源遗传多样性及亲缘关系的RAPD和ISSR分析

利用RAPD和ISSR标记对48份叶子花种质进行遗传多样性及亲缘关系分析。结果显示:(1)筛选出具有多态性的RAPD引物7条、ISSR引物11条,RAPD引物共扩增97条多态性条带,ISSR引物共扩增140条多态性带,多态性百分率均达100%。(2)根据两种标记的扩增结果,用UPGMA法对48份叶子花种质的聚类分析显示,48份供试材料间具有较丰富的遗传多样性,其品种间遗传相似系数RAPD为0.318 8～0.955 6,ISSR为0.349 5～0.900 0;两种分子标记均能清楚地将48份种质材料区分开来,对种质类群的划分结果基本一致,仅有些许差异。(3)聚类分析结果显示,48份种质可分为两大种系:1)B.glabra种系,其品种大多以其种内来源为主;2)涵盖了B.spectabilis、B.peruviana、B.×buttiana和B.×spectoglabra等4个种的种系,种质构成较为复杂。(4)两种标记聚类结果呈显著相关关系,相关系数为0.752 3。研究表明,对一些形态上无法细分的叶子花种质(类群),RAPD和ISSR分子标记是可靠的鉴别方法。     

基于ISSR标记的烤烟种质遗传多样性研究

利用ISSR标记分析了24份代表性烤烟种质的遗传多样性。从100个ISSR引物中筛选出10个引物,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可以检测到208条稳定的条带,片段大小介于200~2 400 bp之间,条带数在7~37条之间;扩增片段中多态性带141条,平均多态性比率(PPB)为67.79%。 通过UPGMA聚类分析,24个烤烟品种分为5类,最大一类有12个材料,主要衍生于Coker319。品种间遗传相似指数(GS)范围为0.66~0.85,表明其遗传多样性较低,需要拓宽烤烟种质的遗传基础。同时,利用2个多态性好的ISSR引物可以将这24份烤烟材料区分开,每个品种都有各自独特的指纹图谱,表明ISSR标记适于烟草品种鉴定和遗传多样性研究。     

用ISSR标记技术分析山药品种遗传多样性

利用ISSR标记技术对28个山药品种的遗传多样性进行分析。结果表明,从44条ISSR引物中可筛选出7条能够扩增出清晰、稳定条带的引物;这7条ISSR引物对28个山药品种扩增条带间存在较大差异,多态性条带比率为83.01%,Shannon多样性指数为0.3191;构建的分子树状图将28个山药品种划分为4组:第一组含有日本白、花山药和日本园3个品种;第二组为小叶山药;第三组为嵩野1号;其余23个品种归入第四组。而且主成分分析结果支持上述的聚类分析结果。这为利用ISSR标记技术鉴定山药品种,为有效地利用山药种质资源提供了依据。     

Assessing the genetic diversity of tobacco germplasm using intersimple sequence repeat and inter-retrotransposon amplification polymorphism markers

The genetic diversity of 118 tobacco accessions, including flue‐cured tobacco, sun‐/air‐cured tobacco, burley tobacco, oriental tobacco and wild tobacco, was characterised using intersimple sequence repeat (ISSR) and inter‐retrotransposon amplification polymorphism (IRAP) markers. ISSR and IRAP banding patterns and genetic distance (GD) values showed the low level of genetic diversity within and among cultivated tobacco types. There was higher GD and average heterozygosity among wild tobacco types than those among cultivated tobacco. Genetic diversity of tobacco germplasm was low, with a high level of genetic identity (>0.77) between the different types. However, neighbour‐joining cluster analysis of marker‐based GDs showed that the accessions from the same tobacco type, as classified by manufacturing quality traits, were nearly clustered into the same group. These results will help in the formulation of appropriate strategies for variety improvement in tobacco, and ISSR and IRAP markers of the genetic diversity will contribute to further study and improvement of tobacco.     

辣椒种质遗传多样性的RAPD和ISSR及其表型数据分析

用RAPDI、SSR分子标记及28个表型性状数据对辣椒属5个栽培种的13份材料进行了分析,结果表明:23条RAPD引物共扩增出209条带,平均每个引物扩增出9.09条,多态性位点比率为83.73%;16条ISSR引物共扩增出94条带,平均每个引物扩增出5.88条,多态性位点比率为79.79%.与RAPD相比,ISSR标记检测到的有效等位基因数(Ne)及Shannon多样性指数(I)、遗传离散度(Ht)和遗传分化系数(Gst)等遗传多样性参数都较大,多态性位点比例在亲缘关系较近的一年生辣椒(Capsicum annuum)种内较高,说明ISSR有更高的多态性检测效率,并且适合亲缘关系较近的种群间遗传多样性分析.基于RAPDI、SSR的聚类与基于表型数据的聚类之间存在极显著正相关,且都能将C.annuum与其它栽培种区分开来.     

Activation of transposable elements and insertional polymorphism in Opuntia offspring as assessed by inter-retrotransposon amplified polymorphism markers

Activation of retrotransposon is a pivotal factor in the genesis of genetic polymorphism. Retrotransposon-based molecular markers are excellent tools for detecting genetic diversity and genomic changes associated with their activity. The objective of this study was to use IRAP markers to detect integration events of retrotransposon in Opuntia, and to compare IRAP and ISSR polymorphisms. To achieve these aims, five IRAP and five ISSR markers were analyzed on three varieties and their progenies. All IRAP primers showed an increase in the percentage of polymorphism, number of total bands, and polymorphic bands in the seedlings compared to their mother plants; that is, the offspring showed 13, 24 and 27 more bands than the mother plants from Tobarito, Montesa and Copena varieties, respectively. Conversely, sexual reproduction did not proportionally affect the variation in the number of ISSR bands, and neither did polymorphisms between mother plants and their offspring. Cluster and multivariate analyses based on IRAP and ISSR data revealed a clear separation between varieties, and there was no overlapping between seedlings of different varieties. The activation of retrotransposons in seedlings of opuntia with variable frequencies was evidenced. The presence of insertion and active retrotransposons may help to undertake studies on genetic diversity and evolution of Opuntia.     

RAPD和ISSR标记对水稻化感种质资源遗传多态性的分析

运用RAPD和ISSR技术分析水稻化感种质资源的遗传多态性。从供试材料中筛选到具有多态性的RAPD引物12条,ISSR引物7条。RAPD引物共扩增到85条清晰的多态性条带,多态性条带比率为69．4％。ISSR引物共扩增到34条清晰的多态性条带,多态性条带比率为53．0％。对两种标记结果进行UPGMA聚类分析,结果极其类似,呈极显著的正相关(r=0．74)。聚类结果表明,地理位置相近的品种聚为一类。部分具有较强化感作用潜力的水稻品种亲缘关系很近,表明控制其化感作用性状的基因可能是等位的相同基因。而部分化感作用潜力差异显著的水稻品种聚为一类,这是由于人类在长期高产品种的定向选择过程中,水稻化感作用性状不被注意而丢失,遗传基础日益狭窄的原因。     

38份瓠瓜种质资源遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对源自中国7个省份的38份瓠瓜种质进行遗传多样性分析。12个ISSR引物共扩增出96条多态性带,平均每个引物扩增的多态性带数为8条,多态性比率平均为83.5%。聚类分析将供试的38份种质分为4个类群8组,主坐标分析将其分为4个类群10组。ISSR分子标记的分类结果与瓠瓜的农艺性状分类和地理分布有一定的相关性。     

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。     

鸭茅种质资源遗传多样性的ISSR研究

采用ISSR分子标记技术对来自国内及亚洲、欧洲、美洲9个国家共50份鸭茅品种(系)进行遗传多样性研究。12个引物共扩增出多态性带101条, 平均每个引物扩增的多态带数为8.41条, 多态性条带比率(PPB)为86.3%, 材料间遗传相似系数范围在0.6116到0.9290间。这说明鸭茅具有较丰富的遗传多样性。根据研究结果进行了聚类分析和主成分分析, 可将50份鸭茅材料分为5大类, 来自于相同洲的鸭茅能聚在一类, 中国和美国的鸭茅品种(系)能分别聚在同一类, 呈现出一定的地域性分布规律。并对鸭茅种质资源的收集保存提出建议。     

用RAPD和ISSR检测的橡胶树野生种质和栽培品种的遗传多样性

用19个RAPD引物和12个ISSR引物对14份野牛橡胶树种质和我国的37份栽培品种进行了遗传多样性分析。RAPD引物共产生132条带,多态性带占88．6％,相似系数变化范围在0．432—0．947。ISSR引物其产生101条带,多态性带占87．1％,相似系数为0．505—0．941。平均基因杂合度分析表明野生种质比栽培品种具有较高的遗传多样性。根据UPGMA法对51份材料进行聚类分析,结果表明,ISSR分析中所有材料可分为2类：第一类为野生种质,第二类为栽培品种：而RAPD分析中野牛种质和栽培品种不能被分为明显的两人类。虽然ISSR和RAPD的聚类分析结果存在差异,但对两种方法进行的相关分析表明,他们之间仍存在极显著相关性,相关系数为0．574。品种PR107、热研217等一些栽培品种可以通过特异带在51份供试材料中被区分开。这些结果可以对橡胶树的育种上作起到一定的指导作用,同时RAPD和ISSR技术也是进行橡胶树品种鉴定和遗传多样性研究的有效手段。     

茄子耐盐种质资源遗传多样性的SRAP和ISSR分析

利用SRAP和ISSR分子标记,研究了14份耐盐茄子种质资源的遗传多样性,结果表明,2种标记均能揭示材料间较高的遗传多样性,其中ISSR标记多态性略高于SRAP标记。在SRAP分析中,每对引物组合可扩增出8-15条DNA片段,平均为12．12条：26对SRAP引物组合共扩增出315条DNA片段,其中263条具有多态性,多态性比率为83．49％;材料间遗传相似系数变化范围为0．212～0．923,平均值为0．755。在ISSR分析中,每个引物可获得5～16条DNA片段,平均为10．87条;15个ISSR引物共扩增出163条DNA片段,其中141条具有多态性,多态性比率为86．50％;材料间遗传相似系数变幅为0．333-0．957,平均值为0．736。聚类分析表明,2种标记都能将供试材料完全区分开来,聚类结果具有一定的相似性,但也存在明显差异。Mantel相关分析表明,SRAP分析与ISSR分析的相关性达到极显著性水平（r=0．904,P〈0．01）。     

节瓜自交系遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对36份节瓜自交系进行遗传多样性分析。从100条ISSR引物中筛选出14条多态性明显、条带清晰、反应稳定的引物,对36份节瓜材料基因组DNA进行扩增,共扩增出76条清晰稳定的条带,其中多态性条带45条,多态性比例为59.21%。36份材料间遗传相似系数在0.57~0.96之间,表明材料间遗传多样性较为狭窄。聚类分析结果显示,以遗传相似系数0.76为阈值时,可将36份节瓜自交系材料聚为3类,分类结果与供试材料的地理来源较为吻合。基于聚类分析结果,可为今后节瓜的新品种选育、遗传改良以及分子遗传连锁图谱构建的杂交亲本选择提供科学依据。