棉花遗传多样性SCoT和SRAP标记的研究及比较分析

利用SCoT和SRAP两种分子标记技术对30份彩色棉与白色棉种质资源,进行遗传多样性研究。用29对SRAP引物组合和26个SCoT引物分别对供试棉花的基因组DNA进行扩增。SCoT引物共扩增出163条带,多态性比率为61.96%,遗传相似系数GS值变化范围为0.5405～0.9972。SRAP引物组合共扩增条带1067条,多态性比率仅为14.1%,遗传相似系数GS值变化范围为0.5415～0.9109。两种标记系统得到了相似但并不完全相同的聚类图,2种标记方法间存在显著相关性(r=0.5518,P<0.05)。结果表明,SRAP与SCoT标记均适用于棉花种质的遗传多样性分析,且SCoT的标记指数MI高于SRAP标记,为SCoT这种新兴的标记技术在棉花育种中的应用提供了重要的依据。     

SRAP标记在植物遗传多样性中的应用进展

该文综述了SRAP标记在植物种类遗传多样性国内近几年的应用进展,以便为今后的研究提供相应的理论依据.同时,并讨论了一些SRAP标记在植物种类遗传多样性应用中尚存在的问题.     

苦瓜种质遗传多样性的SRAP标记分析

从144对SRAP引物中筛选出61对多态性强、重复性好的SRAP引物,对43份苦瓜种质DNA进行了扩增,共得到2078条谱带,其中多态性谱带863条,平均每对引物扩增得到14.15条多态性谱带,多态性位点百分率为42.11%。用UPM-GA方法进行聚类分析,供试苦瓜种质的遗传相似系数为0.50～0.95,在阈值0.65处(L1)可将苦瓜分为2个类群,第Ⅰ类群为野生种,第Ⅱ类群为半栽培种和栽培种;在阈值0.80处(L2)将第Ⅱ类群分为5个亚类群,L2的划分反映了苦瓜种质间的遗传多样性与果实性状、来源或地理分布有较高相关性;在阈值0.83处,第Ⅱ类群1亚类群又分为4类,大致分为滑身苦瓜(粗棱无瘤)、大顶苦瓜(棱细大圆瘤、倒锥形)、棱细圆瘤苦瓜以及尖刺瘤或凸瘤苦瓜,分类结果与苦瓜的刺瘤有无、棱条粗细、瘤的形状和瓜色等密切相关,初步认为刺瘤苦瓜为较原始类型。     

苦瓜种质遗传多样性的SRAP标记

从144对SRAP引物中筛选出61对多态性强、重复性好的SRAP引物,对43份苦瓜种质DNA进行了扩增,共得到2078条谱带,其中多态性谱带863条,平均每对引物扩增得到14.15条多态性谱带、多态性位点百分率为 42.11%。用UPMGA方法进行聚类分析,供试苦瓜种质的遗传相似系数为0.50～0.95,在阈值0.65 处( L1)可将苦瓜分为2个类群,第Ⅰ类群为野生种,第Ⅱ类群为半栽培种和栽培品种;在阈值0.80 处( L2)将第Ⅱ类群分为5个亚类群,L2 的划分反映了苦瓜种质间的遗传多样性与果实性状、来源或地理分布有较高相关性。在阈值0.83处,第Ⅱ1亚类群又分为4组,大致分为滑身苦瓜(粗棱无瘤)、大顶苦瓜（棱细大圆瘤、倒锥形）、棱细圆瘤苦瓜以及尖刺瘤或凸瘤苦瓜,分类结果与苦瓜的刺瘤有无、棱条粗细、瘤的大小和瓜色等密切相关,初步认为刺瘤苦瓜为较原始类型。     

基于SRAP分子标记的郁金香遗传多样性分析

为探究郁金香（Tulipa gesneriana）种质资源的遗传背景,精准评价和筛选优异种质用于郁金香遗传改良,该研究采用SRAP分子标记分析40个郁金香品种的遗传背景,明晰遗传多样性和亲缘关系。结果表明：在43对SRAP引物中可用于郁金香遗传多样性研究的多态性引物共21对,在40个品种中共扩增出249条清晰稳定的条带,其中多态性条带245条,多态性比率为98.39%。供试的40个品种遗传相似性指数为0.502 0~0.867 5,遗传多样性参数等位基因数（）、有效等位基因数（）、Nei’s基因多样性指数（H^*）、Shannon’s信息指数（I^*）和多态性信息含量分别为1.981 0、1.514 9、0.304 2、0.460 3和0.321 2,供试材料遗传多样性丰富。聚类结果和主坐标分析将40个郁金香品种分为两大类,其中‘Christmas Magical’‘Banja Luka’‘Madame Lefeber’与其他品种亲缘关系较远,在遗传背景上具有一定差异。     

利用SRAP标记分析中国野生石蒜的遗传多样性

采用SRAP（Sequence-related amplified polymorphism,序列相关扩增多态性）标记对中国13个省24份野生石蒜（Lycoris radiata）资源94个样品进行了检测。10个引物组合共扩增出218条带,其中173条为多态性条带,多态性百分比达79.36%。石蒜的观测等位基因数（na）、有效等位基因数（ne）、基因多样性指数（h）、Shannon信息指数（I）分别为1.7936、1.4131、0.2415和0.3664。石蒜不同种源间的遗传分化系数（Gst）达0.9547、基因流（Nm）仅0.0136,表明种源间遗传分化显著,遗传变异主要存在于种源间。根据Nei′s遗传距离对24份种源进行UPGMA聚类,所有石蒜种源聚成两大类,第I大类由7份种源组成,除江苏连云港的石蒜（JS3）外,均来自我国西南或西北地区;其余的17份种源构成第II大类,它们遍及华南、华中和华东地区;各大类中的分支结果与野生石蒜外部形态及生长发育习性有一定联系。将石蒜种源的遗传多样性与其所处的经度、纬度、海拔、年均降雨量、年均温等进行相关性分析,结果显示它们之间的相关性均不显著,即石蒜对环境依赖性小,能分布在各种生境中。根据以上结果,我们认为野生石蒜具有较丰富的遗传多样性,而种源间遗传分化显著的原因主要是基因流的隔离。研究结果对我国的野生石蒜资源的开发利用与保护有重要意义。     

茄子种质遗传多样性及群体结构的SRAP分析

采用SRAP标记法对183份茄子(Solanum melongena)种质资源的遗传关系和群体结构进行分析。结果表明, 33对多态性SRAP引物组合共扩增出215条清晰稳定的多态性条带, 平均每对引物组合产生7条多态性条带。183份茄子种质的遗传相似系数介于0.276-0.813之间, 平均值为0.623, 表明茄子种质资源间遗传背景存在一定的差异。在遗传距离为0.345 6处可将183份茄子种质分为4组。通过群体结构分析可将种质划分为4个群体, 不同群体间的界限十分明显, 且群体间的基因渗透较高。     

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。     

利用SRAP标记分析贵州砂梨资源遗传多样性

采用SRAP标记技术,对贵州59份砂梨种质的遗传多样性进行分析。结果表明:(1)筛选的15对SRAP引物共扩增出151个位点,其中120个是多态性位点,多态百分率为79.47%。(2)POPGENE分析表明,贵州砂梨资源在物种水平上有效等位基因数(Ne)为1.355 9,Nei’s基因多样性指数(H)为0.216 9,Shannon’s信息指数(I)为0.336 2;在区域品种群水平Ne=1.261 1,H=0.155 5,I=0.235 2,以黔西南地区资源的遗传多样性最高,六盘水市最低。(3)聚类分析显示,在遗传相似系数0.75处,可将59份砂梨资源分为6个组,聚类分析结果具有一定的地理区域特性。研究认为,贵州砂梨种质具有较为丰富的遗传多样性,并表现出明显的地理区域特性;SRAP标记与ISSR标记在揭示贵州砂梨种质遗传多样性上具有高度的一致性,但SRAP标记能在更小的变异范围内揭示更多的遗传信息。     

利用SRAP标记分析水稻新品系遗传多样性

为了更加准确地了解水稻新品系的亲缘关系,本研究选用分辨力强、多态性较高的20对SRAP引物标记对42个水稻新品系进行了遗传多样性分析。结果表明,20对引物扩增出204个等位点,其中,有135个多态等位点,多态百分率为66.2%;每对引物分别检测出等位点变异2～9个,平均值为6.75。供试水稻新品系间的遗传差异系数为0.02～0.29。用欧式平方距离对42个水稻新品系的聚类分析表明,当遗传相似性为0.11时可将42个水稻新品系可聚为7大类群。研究结果在分子水平上进一步了解水稻新品系的遗传差异,为水稻育种工作中新品系的淘汰与推广提供了有效的补充依据。     

SRAP分子标记技术分析鱼腥草居群的遗传多样性

在正交设计对鱼腥草SRAP—PcR反应体系进行优化的基础上,分析鱼腥草居群的遗传多样性的结果表明：最佳的SRAP-PCR反应体系为每10μL溶液中含有0．2mmol·L-1 dNTPs、20ng模板DNA、30ng·μL -1引物、0．5UTaq聚合酶和2mmol·L-1 MgCl2;最佳的复性温度和循环次数为53℃和35次;从340个引物组合中筛选出条带清晰、多态性好的118个引物组合,并扩增出7582个谱带,多态性谱带有6590个,多态率为86．92％;在这些谱带中发现19条特异性的谱带,其中居群ZY42占31．58％;聚类分析结果显示鱼腥草居群存在非常丰富的遗传变异。     

莲品种资源的SRAP遗传多样性分析

利用分子标记SRAP技术对国内广泛栽培以及新近育成的39个莲品种进行了DNA多态性分析。选取5对引物扩增基因组DNA,共获得101条带,其中88条为多态性条带,每对引物平均提供20个标记信息。由UPMGA方法得到的聚类分析结果表明了39个品种间的遗传关系,结果表明:花莲、籽莲和藕莲三大类群有明显的界限,花莲和籽莲的遗传距离较近,藕莲与它们的遗传距离较远。分子方差分析结果表明:莲品种间和品种内均存在遗传变异,藕莲品种内的遗传变异略低于品种间的遗传变异,而诱变籽莲、诱变花莲和常规籽莲品种内遗传变异均大于品种间的遗传变异,尤其是诱变籽莲、诱变花莲品种内遗传变异占总变异的分量分别超过了70%和60%,这种品种内的遗传变异,一方面对于莲的高产稳产具有重要的意义,另一方面也说明了从这些国内广泛栽培的品种以及新近育成的莲品种中可以直接进一步选育出更优良的新品种。     

西藏牦牛SRAP遗传多样性及分类进化研究

用4对SRAP分子标记引物对西藏11个牦牛类群和四川麦洼牦牛的DNA进行扩增,研究其遗传多样性和分类关系。结果表明,在335头牦牛中,共得到29个基因位点,其中有19个多态位点,多态率占65.52%。12个牦牛群体间的Nei’s遗传多样性和Shannon多样性指数分别为0.048 2和0.073 4,遗传相似系数在0.781 1-0.989 1。巴青牦牛和康布牦牛的遗传多样性指数较其他类群高,分别为0.095 5和0.090 0;桑日牦牛类群的遗传多样性指数最低,仅为0.008 5。这些结果表明,12个牦牛类群的SRAP遗传多样性较低。根据Nei’s遗传距离,利用UPGMAM构建聚类关系图结果显示,嘉黎牦牛、帕里牦牛、类乌齐牦牛、桑桑牦牛、康布牦牛、巴青牦牛、丁青牦牛、斯布牦牛和麦洼牦牛聚为一大类,然后依次才与桑日牦牛、工布江达牦牛和江达牦牛相聚在一起,显示在SRAP分子遗传标记所反映的牦牛基因组的遗传结构中,江达牦牛、工布江达牦牛和桑日牦牛与其他牦牛群体间的亲缘关系较远,牦牛的这种亲缘关系与其地理分布也不一致,说明这12个牦牛的起源、演化关系较复杂,有待于进一步研究分析。     

基于SRAP标记的山药种质资源遗传多样性分析

目的:研究我国山药种质资源遗传多样性,为合理利用资源和开展选育种工作提供理论依据。方法:以国内94份山药种质资源为材料,采用SRAP标记并通过NTSYS2.10软件进行SHAN聚类分析、PROJECTION主成分分析;利用POPGENE软件估算遗传多样性参数。结果:从49对SRAP引物中筛选出30对能产生稳定清晰可辨的扩增产物的引物,共扩增出754条DNA带,其中多态性条带616条,占总条带的81.7%。聚类结果表明:当遗传相似系数(GS)为0.822时,可将94份资源分为5类:第Ⅰ类20份、第Ⅱ类43份、第Ⅲ类7份、第Ⅳ类3份、第Ⅴ类21份。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ类分别为薯蓣、褐苞薯蓣、山薯和参薯。主成分分析结果显示:第一与第二主成分可解释88.34%(82.10%和6.24%)的遗传总变异。遗传多样性参数分析表明:比较5个遗传多样性参数值,5个群体的遗传多样性水平表现为Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ,第Ⅰ类(薯蓣)遗传多样性水平高;山药遗传群体间遗传分化系数为51.88%,大部分差异存在于群体之间,群体间遗传分化高。结论:山药种质资源丰富且群体遗传分化高,有利于山药新品种的选育。SRAP标记可有效应用于山药种质资源的鉴别和遗传多样性分析。通过DNA指纹鉴定技术鉴别山药品种具有重要性与紧迫性。     

湖北河岸带植物中华蚊母树遗传多样性的SRAP分析

利用SRAP分子标记技术,对湖北省河岸带植物中华蚊母树的4个自然居群和1个迁地居群的遗传多样性和遗传结构进行了分析。结果表明,中华蚊母树物种具有较高水平的遗传多样性,7对SRAP引物进行PCR扩增的多态性位点百分率(PPF)为80.43%,每个位点的等位基因数(A)为2,有效等位基因数(Ae)为1.34,总遗传多样性Nei’s基因多样性指数(Hp)为0.215 9,Shannon信息多样性指数(I)为0.350 9。在居群水平上,5个居群总的遗传变异Ht为0.218 8,居群内的遗传变异Hs为0.193 4,居群间的遗传分化系数Gst为0.116 1,表明在总的遗传变异中有88.39%变异存在于居群内,仅11.61%存在于居群间,居群间的基因流Nm为3.807 2,表明居群间有较大程度的基因交流。UPGMA聚类分析和主成分分析显示中华蚊母树主要分为两个居群组,在长江三峡沿岸香溪和乐天溪由于遗传距离比较近聚为一小类再与高家堰聚为一大类,而沿渡河和三峡植物园居群聚为另一大类,表明迁地居群三峡植物园的中华蚊母树与来自巴东沿渡河居群的样本亲缘关系最近,且三峡植物园迁地保护居群基本保育了其遗传多样性总水平。同时在分析讨论了中华蚊母树遗传多样性与其繁育系统、生境及其起源进化的关系的基础上,评价了中华蚊母树的保护策略,并在评价保护成果的基础上,提出了今后进一步保育的策略。结果还表明SRAP标记是分析中华蚊母树遗传多样性和遗传结构非常可靠的一种标记,而且这是使用SRAP标记研究中华蚊母树的首次报道。     

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）。     

用RAPD标记评估我国棉花品种遗传多样性

利用ＲＡＰＤ标记对１７个不同来源的我国棉花品种（系）进行遗传多样性评估。２００个随机引物扩增出１１３条多态性片段。１７个品种（系）依据染色体组的不同可以分为３大类。它们之间遗传相似性系数从０．２０００到０．８４５１。３个大面积推广品种鄂荆１号,中棉所１２号和苏棉３号遗传基础十分相近。陆地棉与阔叶棉杂交产生的野生种质系７５８１,与其他陆地棉品种（系）遗传差异显著。不同育种单位在育种过程中种质使用具有     

Construction of a cucumber genetic linkage map with SRAP markers and location of the genes for lateral branch traits

Using SRAP (sequence-related amplified polymorphism) markers a genetic linkage map of cucumber was constructed with a population consisting of 138 F₂ individuals derived from a cross of the two cucumber lines, S06 and S52. In the survey of parental polymorphisms with 182 primer combinations, 64 polymorphism-revealing primer pairs were screened out, which generated totally 108 polymorphic bands with an average of 1.7 bands per primer pair and at most 6 bands from one primer pair. The constructed molecular linkage map included 92 loci, distributed in seven linkage groups and spanning 1164.2 cM in length with an average genetic distance of 12.6 cM between two neighboring loci. Based on this linkage map, the quantitative trait loci (QTL) for the lateral branch number (lbn) and the lateral branch average length (lbl) in cucumber were identified by QTLMapper1.6. A major QTL lbn1 located between ME11SA4B and ME5EM5 in LG2 could explain 10.63% of the total variation with its positively effecting allele from S06. A major QTL lbl1 located between DC1OD3 and DC1EM14 in LG2 could account for 10.38% of the total variation with its positively effecting allele from S₀₆.     

Genetic Diversity and Genetic Structure of an Endangered Species, Trillium tschonoskii

The genetic diversity and genetic structure of Trillium tschonoskii (Maxim) were investigated using amplified fragment length polymorphism markers. Eight primer combinations were carried out on 105 different individuals sampled from seven populations. Of the 619 discernible DNA fragments generated, 169 (27.3%) were polymorphic. The percentage of polymorphic bands within populations ranged from 4.52 to 10.50. Genetic diversity (H_E) within populations ranged from 0.0130 to 0.0379, averaging 0.0536 at the species level. Genetic differentiation among populations was detected based on Nei's genetic diversity analysis (53.03%) and analysis of molecular variance (AMOVA) (52.43%). AMOVA indicated significant genetic differentiation among populations (52.43% of the variance) and within populations (47.57% of the variance) (p < 0.0002). Gene flow was low (0.4429) among populations. Species breeding system and limited gene flow among populations are plausible reasons for the high genetic differentiation observed for this species. We propose an appropriate strategy for conserving the genetic resources of T. tschonoskii in China.