新麦草种质的SSR遗传多样性及群体结构分析

利用38对SSR引物对来源于不同国家与地区的171份野生和栽培新麦草单株种质进行遗传多样性和群体结构分析。研究结果显示,有效引物在新麦草单株材料间共获得308个位点,多态性位点275个,多态性百分率为89.29%,供试新麦草材料的遗传相似性系数介于0.537～0.899之间,平均为0.742。群体结构分析、主成分分析与NJ聚类法均将供试材料分为3个类群,且类群间的材料相互渗透形成混合类群,分类结果与遗传相似性系数分析表明171份新麦草单株种质分布较集中;3种分类方法对新麦草材料3个不同类群的划分结果基本一致,但混合类群的划分存在差异,每个类群的新麦草单株材料来源背景不同,未表现出明确的地域性规律。     

应用SSR标记分析鹰嘴豆种质资源遗传多样性

种质资源的遗传多样性是育种工作的基础,本研究利用SSR标记对鹰嘴豆资源进行遗传多样性分析,旨在发掘鹰嘴豆资源中丰富的遗传变异。从48对鹰嘴豆SSR引物中筛选出18对核心多态性引物,对96份不同来源的鹰嘴豆种质资源进行SSR标记的遗传多样性分析。结果表明,18对SSR引物共检测到115个等位变异,占总检测位点的52.99%,每对SSR引物可检测出3~10个等位变异,平均6.39个;平均每个位点多态信息量(PIC)为0.8107,变化范围为0.6661~0.8984。Shannon's信息指数平均为1.4769,变化范围为0.0607~1.9584。PGMA聚类结果表明,在遗传相似系数0.59处,可将96份鹰嘴豆资源分为6个类群,类群Ⅰ包含9份资源,类群Ⅱ包含2份资源,类群Ⅲ包含28份资源,类群Ⅳ包含4份资源,类群Ⅴ包含40份资源,类群Ⅵ包含13份资源。本研究对我国鹰嘴豆种质资源的评价与利用、优异基因的挖掘、育种亲本材料的选择等提供科学依据。     

黔南60份茶树种质资源遗传多样性的SSR分析

为探索黔南野生茶树种质资源的遗传多样性,利用SSR分子标记技术,对黔南60份茶树资源进行了DNA遗传多样性分析。结果表明:15对引物均显示多态性,基因多态性百分率为98.64%。15对SSR引物共扩增出147个观测等位基因和73.778 6个有效等位基因,平均每个引物扩增9.8个观测等位基因,4.918 6个有效等位基因。15个通用位点共产生280种基因型,平均每个位点18.7种基因型。遗传多态信息量变异范围为0.123 9~0.926 8,平均0.572 5,平均观测杂合度、平均期望杂合度和平均Shannons信息指数分别为0.470 0、0.602 3、1.464 4。经聚类分析后,60份材料间遗传相似系数在0.205 1~0.863 6之间,以平均遗传相似系数0.477 5为阈值,可将60份种质资源聚为8个类群,其在分子遗传水平上的分类结果与其材料来源分类的结果并不完全一致,而且材料来源地间遗传距离与地理距离不存在显著的相关性,有少部分同一来源的材料分散在各个类群中。研究认为,黔南茶树资源间的遗传差异较大,遗传基础较宽,具有丰富的遗传多样性。     

加工番茄种质资源的SSR分析

为探明加工番茄种质资源间的亲缘关系,利用SSR标记对20份加工番茄品种及育种材料进行了多样性分析。结果表明:从49对SSR引物中筛选出12对扩增稳定、条带清晰且多态性丰富的引物进行分析,共获得43个位点,多态性位点为37个,多态位点比率86%;供试材料间的遗传相似系数介于0.419~1.000之间,说明加工番茄种质资源间存在一定的遗传差异;通过UPGMA法聚类分析,将20份材料分为3大类群,其中亲缘关系较远的不同类群间及亚类间的种质资源可作为杂交育种的亲本。     

SSR标记在毛木耳种质资源遗传多样性研究中的应用

本研究利用基于毛木耳全基因组开发的SSR标记对27份毛木耳菌株（野生14株、栽培13株）的遗传多样性进行分析。首先随机选取3个菌株（2个野生菌株、1个栽培菌株）的DNA为模板,从144对SSR引物中筛选出扩增条带清晰、稳定性强、多态性丰富的引物24对。24对SSR引物共检测到116个多态性SSR片段,每对引物的多态性片段有3-7个,引物平均检测效率为4.83个,Shannon’s遗传多样性指数范围是0.866-1.885,多态性位点比率100%。供试菌株遗传相似系数范围是0.618-0.971,说明毛木耳种质资源具有丰富的遗传多样性。野生菌株与栽培菌株间平均遗传相似系数分别为0.746、0.779,说明毛木耳野生菌株遗传多样性更为丰富。经聚类分析,在遗传相似系数为0.680时,可将供试菌株分为无色（白色）类群Ⅰ和有色（浅黄色到红褐色）类群Ⅱ。遗传相似系数为0.704时,可将供试菌株中栽培菌株和野生菌株明显区分（14株野生菌株均在类群Ⅱ-2中,13株栽培菌株分别在类群Ⅰ和Ⅱ-1中）。本研究表明基于全基因组的SSR标记能从分子水平上揭示各菌株间的遗传差异,丰富毛木耳遗传多样性的研究手段,并为进一步进行毛木耳的品种选育、遗传学研究等提供有力手段。     

宁夏89份粳稻种质遗传多样性的SSR分析

选用分布于水稻12条染色体上的47对引物对宁夏89份粳稻种质材料进行SSR分析,以探讨宁夏粳稻品种的遗传多样性水平.结果表明,(1)47个位点上共检测到204个具有多态性的等位片段,每对引物检测出2～9个多态性片段,平均为4.16个;(2)聚类分析显示,89份材料的相似系数为0.63～0.91,平均为0.79.在相似系数0.718处聚为8个类群.研究表明,宁夏粳稻种质之间的相似性较高,遗传差异较小,遗传背景比较单一.     

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。     

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.     

应用SSR标记分析中国糯大麦种质的遗传多样性

利用SSR标记对来自中国不同省市的76份糯大麦种质的遗传多样性进行分析,并以遗传相似系数为基础进行聚类分析。SSR标记分析表明,50对大麦SSR引物在76份糯大麦中共扩增出203个等位基因,属于高度多态性位点范畴。当遗传相似系数为0.70时可将76个糯大麦品种划分为5个类群,在一定程度上反映了与材料的地理来源和皮裸性。糯大麦资源平均Shan-non多样性指数显示,来自云南和西藏的糯大麦品种遗传多样性略高。SSR标记分析表明,中国糯大麦具有丰富的遗传多样性,对揭示糯大麦的起源与传播以及对资源的有效利用具有现实意义。     

内蒙古3种生态型扁蓿豆遗传多样性与亲缘关系的分析

采用SSR分子标记结合21个表型性状对来自内蒙古3种生态型扁蓿豆种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行了分析.结果表明:3种生态型的22份扁蓿豆材料在考察的4个质量性状上差异明显;在17个数量性状上,总体变异程度为黄花型扁蓿豆>扁蓿豆>细叶扁蓿豆;表型性状的遗传相似系数在31.59～113.27间,变异系数为43.30%.SSR分析结果显示,18对引物平均多态性比率为80.09%,引物平均等位位点数为6.06,位点多态性信息含量平均为0.32,遗传相似系数在0.37～0.47间,变异系数为61.80%.表型性状聚类、SSR分子标记聚类及主成分分析结果均显示,黄花型扁蓿豆和扁蓿豆的亲缘关系较近,与细叶扁蓿豆的亲缘关系较远.     

Evaluation of the genetic diversity and population structure of sesame (Sesamum indicum L.) using microsatellite markers

Sixteen polymorphic microsatellite (SSR) markers, developed from an SSR-enriched genomic DNA library of sesame (Sesamum indicum L.), were used to assess genetic diversity, phylogenetic relationships, and population structure among 150 sesame accessions collected from 22 countries. A total of 121 alleles were detected among the sesame accessions. The number of detected alleles varied from 2 to 18, with an average of 7.6 alleles per locus. Polymorphism information content values ranged from 0.03 to 0.79, with an average of 0.42. These values indicated an excess of heterozygous individuals at 16 loci and an excess of homozygous individuals at three loci. Of these, 32 genotype-specific alleles were identified at 11 of 16 polymorphic SSR markers. Cluster analyses were performed by accession and population, revealing a complex accession distribution pattern with mean genetic similarity coefficient of 0.45 by accession and 0.52 by population. The wide variation in genetic similarity among the accessions revealed by SSRs reflected a high level of polymorphism at the DNA level. Model-based structure analysis revealed the presence of three groups that were basically consistent with the clustering results based on genetic distance. These findings may be used to augment the sesame germplasm and to increase the effectiveness of sesame breeding.     

瓜类枯萎病菌遗传多样性和亲缘关系的SRAP分析

尖孢镰刀菌可造成不同瓜类的枯萎病.为明确不同寄主、不同地区的瓜类枯萎病菌菌株间的遗传多样性及亲缘关系,采用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术,对来源于不同地区、不同寄主的95株尖孢镰刀菌的基因组DNA进行多态性扩增.以筛选出的19对引物共扩增出238条带,多态性比率为100%,平均每对引物扩增出12.5个位点和12.5个多态性位点;尖孢镰刀菌苦瓜专化型共扩增出166条带,其中145条为多态性条带,多态性比率为87.4%,平均每对引物扩增出8.7个位点和7.7个多态性位点,说明尖孢镰刀菌的遗传变异较为广泛.瓜类枯萎病菌株间的遗传相似系数范围为0.68～0.99,样品间的平均Nei遗传多样性指数和Shannon指数分别为0.2390和0.3718.在遗传相似系数为0.74时,可将供试的95株尖孢镰刀菌划分为苦瓜、黄瓜、西瓜、甜瓜4个专化群.在SRAP聚类树中,同一寄主的尖孢镰刀菌聚在一个分支上,其中尖孢镰刀菌苦瓜专化型菌株间的遗传相似系数范围为0.78～0.99,Nei遗传多样性指数为0.1811,平均Shannon指数为0.2750,表明尖孢镰刀菌苦瓜专化型的遗传变异较大,且菌株的聚群与地理来源存在相关性.     

番茄栽培品种SSR标记和形态标记的遗传多样性分析

比较了SSR标记和形态标记在研究番茄栽培品种遗传多样性上的应用。用7对SSR引物检测了11个番茄栽培品种的遗传多样性,共得到53条带,每一个位点上扩增出2-9条带,平均为6条;品种间遗传相似系数在0.39-0.84之间,平均遗传相似系数为0.60。根据11个形态学性状表型值计算的遗传相似系数在0.27-0.72之间,平均遗传相似系数0.58。用UPGMA进行聚类分析,SSR标记和形态标记都可依果肉颜色和果实大小将供试材料分组,即黄色和红色果肉,樱桃小番茄和大、中果形的混合型;两种方法对番茄栽培品种遗传多样性的评价相近。     

Expanding the repertoire of microsatellite markers for polymorphism studies in Indian accessions of mung bean (Vigna radiata L. Wilczek)

Limited availability of validated, polymorphic microsatellite markers in mung bean (Vigna radiata), an important food legume of India, has been a major hurdle towards its improvement and higher yield. The present study was undertaken in order to develop a new set of microsatellite markers and utilize them for the analysis of genetic diversity within mung bean accessions from India. A GA/CT enriched library was constructed from V. radiata which resulted in 1,250 putative recombinant clones of which 850 were sequenced. SSR motifs were identified and their flanking sequences were utilized to design 328 SSR primer pairs. Of these, 48 SSR markers were employed for assessing genetic diversity among 76 mung bean accessions from various geographical locations in India. Two hundred and thirty four alleles with an average of 4.85 alleles per locus were detected at 48 loci. The polymorphic information content (PIC) per locus varied from 0.1 to 0.88 (average: 0.49 per locus). The observed and expected heterozygosities ranged from 0.40 to 0.95 and 0.40 to 0.81 respectively. Based on Jaccard’s similarity matrix, a dendrogram was constructed using the unweighted pair-group method with arithmetic averages (UPGMA) analysis which revealed that one accession from Bundi, Rajasthan was clustered out separately while remaining accessions were grouped into two major clusters. The markers generated in this study will help in expanding the repertoire of the available SSR markers thereby facilitating analysis of genetic diversity, molecular mapping and ultimately broadening the scope for genetic improvement of this legume.     

肉质色不同萝卜遗传多样性的SSR分子标记分析

利用微卫星(SSR)标记技术,从600对SSR引物中筛选86对扩增条带清晰的引物,检测了来自我国不同地区37个肉质不同颜色萝卜品种的遗传多样性。86对引物共扩增到976个条带,每对引物扩增出2～17个条带,平均为10.7个,其中多态性条带892个,多态性条带比例为91.39%;共检测出753个基因型,每对引物检测2～20个基因型,平均8.7个,其中有效基因型443.99,有效基因型比例为58.96%;Shannon多态性指数变幅为0.44～2.77,平均1.76。当相似系数为0.81时,可将供试萝卜分成3类,第I类包括6份白色肉质萝卜,第II类包括3份红色肉质萝卜和6份白色肉质萝卜,第III类包括22份红色肉质萝卜。各红色肉质萝卜品种间的遗传相似系数有97%大于0.80,而各白色肉质萝卜品种间的遗传相似系数有91%大于0.80。红色肉质萝卜遗传多样性略低于白色肉质萝卜,红色肉质萝卜与白色肉质萝卜间平均相似系数为0.83,说明不同肉色的萝卜间亲缘关系较密切,在分类上红色肉质萝卜可能是白色萝卜的一个变种。     

Molecular characterization and genetic diversity analysis of soybean (Glycine max (L.) Merr.) germplasm accessions in India

Molecular characterization and genetic diversity among 82 soybean accessions was carried out by using 44 simple sequence repeat (SSR) markers. Of the 44 SSR markers used, 40 markers were found polymorphic among 82 soybean accessions. These 40 polymorphic markers produced a total of 119 alleles, of which five were unique alleles and four alleles were rare. The allele number for each SSR locus varied between two to four with an average of 2.97 alleles per marker. Polymorphic information content values of SSRs ranged from 0.101 to 0.742 with an average of 0.477. Jaccard’s similarity coefficient was employed to study the molecular diversity of 82 soybean accessions. The pairwise genetic similarity among 82 soybean accessions varied from 0.28 to 0.90. The dendrogram constructed based on genetic similarities among 82 soybean accessions identified three major clusters. The majority of genotypes including four improved cultivars were grouped in a single subcluster IIIa of cluster III, indicating high genetic resemblance among soybean germplasm collection in India.

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.1007/s12298-014-0266-y) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

西双版纳地区流苏石斛遗传多样性的ISSR 分析

采用ISSR 分子标记技术, 对西双版纳分布的兰科濒危植物流苏石斛( Dendrobium fimbriatum) 5 个居群共114 个个体的遗传多样性进行了研究。从100 条引物中筛选出了12 条用于扩增, 共检测到117 个位点, 其中105 个为多态位点。分析结果表明, 流苏石斛居群水平遗传多样性较低。在物种水平上, 流苏石斛多态位点百分率PPB 为89 .74% , Nei′s 基因多样性指数H 为0 . 3227 , Shannon′s 多样性信息指数Hsp 为0 . 4779 ; 在居群水平上, 各个居群的多态位点百分率PPB 差异较大( 6.84% ～ 39.32% ) , 平均值为23.93% , Nei′s 基因多样性指数H 为0 . 0871 , 各个居群的Shannon′s 多样性信息指数Ho 平均为0.1290。AMOVA 分析的结果显示, 流苏石斛的遗传变异大多数存在于居群间, 占总遗传变异的74 . 79%。基于Nei′s遗传多样性分析得出的居群间遗传分化系数Gst = 0 . 7443。各居群间的Nei′s 遗传一致度( I) 范围为0 . 5882～0 . 8331。Mantel 检测发现, 居群间的遗传距离和地理距离之间无显著的正相关关系( r= 0.2419, P=0.2416) 。鉴于流苏石斛的遗传多样性现状和居群遗传结构, 我们建议对流苏石斛居群所有个体实施及时的就地保护, 同时建立迁地保护居群, 促进基因交流。     

红掌品种亲缘关系SRAP分析

利用相关序列扩增多态性（SRAP）分子标记,从100对引物组合中筛选出 26对多态性高、条带清晰的SRAP引物,对33个红掌品种进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果如下：（1）26对引物共扩增出366条条带,其中有314条多态性条带,多态性比率为85.79%。引物组合产生的条带数在9～23之间,平均每对引物组合扩增出14.1条和12.1条多态性条带。（2）根据SRAP扩增结果,利用UPGMA法进行聚类分析,33份材料的遗传相似系数在0.55～0.94之间,在遗传相似系数0.786处可将33个红掌品种分为5个类群。结果表明,供试品种遗传多样性丰富,本研究为品种鉴定和杂交育种提供了参考信息。     

基于SRAP标记的墨西哥落羽杉优良单株的遗传多样性分析

采用SRAP标记方法,分析了原产地及种植地不同的18个墨西哥落羽杉(Taxodium mucronatum Tenore)优良单株的遗传多样性,并根据遗传相似系数、采用UPGMA法对它们的遗传关系进行了聚类分析.结果显示:用7对引物组合从18个单株的总DNA中共扩增出87条带,其中多态性条带71条,多态性条带百分率为81.6％.按照原产地和种植地可将18个单株分为4组,它们的总体Nei's基因多样性指数、Shannon信息指数和基因分化系数分别为0.229、0.355和0.479 9,而基因流仅为0.542,说明各组间的基因交流较少.18个单株间的遗传相似系数为0.632 2～0.919 5,平均值为0.753 9.聚类分析结果显示:18个单株可分为3组,其中18号和14号单株分别单独成组,其余16个单株聚为1组.后者可进一步分为8个亚组:1号、7号、12号和15号单株各自单独成亚组;2号、3号、5号、9号、11号和13号单株聚为1个亚组;4号和6号单株、8号和17号单株、10号和16号单株分别聚为3个亚组.研究结果表明:18个优良单株间存在丰富的遗传变异,但它们的遗传关系与原产地及种植地明显不相关.