基于形态性状的甘薯核心种质取样策略研究

选取15%的总体取样比例,采用2种分组方法、3种组内取样量比例和2种组内个体选择方法,分析了476份广西甘薯种质资源的18个农艺性状数据,构建出13个甘薯初级核心种质样本。为确定这些样本的代表性,分别与总体进行了5个指标的比较,包括表型保留比例、表型频率方差、遗传多样性指数、变异系数、极差符合率。结果表明,按资源类型分组优于按来源地分组;组内取样量以对数法代表性最好,简单比例法的代表性其次,平方根法最差;在个体选择中,最小距离逐步取样法优于随机法。因此,按资源类型分组,再按对数比例法确定组内取样量,通过最小距离逐步取样法选择个体是甘薯核心种质构建的最佳取样策略。     

利用ISSR分子标记构建濒危植物水青树核心种质

基于全国26个居群的174份水青树Tetracentron sinense种质,利用14条ISSR引物,采用UPGMA聚类法进行多次逐步聚类,利用三种取样策略(随机取样策略、位点优先取样策略和偏离度取样策略)构建初始核心种质,并将各遗传多样性指标进行比较分析,从而确定构建水青树核心种质的最佳方法。利用14条ISSR引物扩增出180个条带,其观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)与Shannon信息指数(I)分别为1.6944、1.3912、0.2321和0.3509,说明水青树具有较低的遗传多样性。采用位点优先取样策略构建的核心种质各遗传多样性指数均大于随机取样策略和偏离度取样策略。利用位点优先取样策略构建了78 份核心种质资源,保留了44.83%原种质样品,遗传多样性指数Na、Ne、H和I的保留率分别为98.69%、100.01%、99.27%和98.67%,比较完好地保留了原种质的遗传多样性和遗传变异。因此,位点优先取样策略是构建水青树核心种质的最佳取样策略。     

广西地方稻种资源核心种质构建和遗传多样性分析

以丁颖分类体系分组原则与组内逐层聚类取样方法,对8609份广西地方栽培稻资源表型数据信息进行分析,通过对表型保留比例等评价指标的多重比较确定核心种质总体取样比例,构建出占总体样本5%(414份)的广西地方栽培稻资源初级核心种质。初级核心种质能代表总体遗传变异的89%。用34对SSR分子标记对初级核心种质进行遗传多样性分析,结果表明:广西地方栽培稻资源有较高的遗传多样性(等位基因数A为4.91,Nei’s多样性指数为0.574)。就Nei’s遗传多样性指数而言,粳稻高于籼稻,晚稻高于早稻,水稻高于陆稻,糯稻高于粘稻;来自桂中的稻种资源具有最高的遗传多样性。研究最终利用SSR数据,把414份初级核心种质压缩50%后形成209份核心种质,核心种质基因保留比例达到98%以上,有效代表了广西地方栽培稻资源多样性水平。     

长江春大豆核心种质构建及分析

利用长江春大豆初选核心种质SSR(simple sequence repeat）标记和农艺性状表型等基础数据,对用不同个体取样方法以及不同数据类型建立的核心种质进行评价,目的是确定中国大豆（Glycine max）核心种质的最佳取样策略提供依据,结果表明,根据SSR分子数据聚类,采用类内随机取样,类内以遗传相似性系数取样以及仅依据遗传相似性系数取样都可用于大豆核心种质构建,但是综合不同评价参数发现,以类内随机取样最佳,类内按遗传相似性系数取样次之,单独以遗传相似性系数取样较差。分析不同SSR等位变异保留比例的遗传多样性指数发现,当保留90%和80%的SSR等位变异时,核心种质具有更高的遗传多样性,由于与SSR分子数据种质遗传关系评价的不一致性,农艺性状等基础数据虽然可用来构建核心种质,但其SSR分子水平代表性相对较低,本研究结果还表明,用不同方法或同一方法不同重复次数取样建立的核心种质具有异质性,且这种异质性随核心种质取样比例的降低而增大,因此,虽然可依据不同数据类型确定相应的方法建立核心种质,但综合表型和分子数据建立的核心种质更具有代表性。     

葡萄种质资源初级核心群的构建

以国家果树种质郑州葡萄圃保存的867份栽培种质为材料,对47项表型性状进行了主成分分析。采用欧氏遗传距离、离差平方和法进行种质初选。采用分组和逐步聚类法,分别以15%、20%、25%和30%的比例抽样,依次获得124、170、205和252份种质。通过对初选种质的遗传多样性指数、表型保留比例的分析,检验初级核心群的构建效果。结果表明,按种质类型分组,组内采用平方根策略、15%抽样比例获得的124份初选种质的表型保留比例和遗传多样性代表性均达到96%,表明构建的初级核心群对原始种质具有很好的代表性。     

基于表型及经济性状构建蒜头果初选核心种质

为尽快明确天然林中蒜头果种质资源收集保存的策略和目标,本研究基于21个表型及经济性状,构建蒜头果核心种质,明确了建立蒜头果育种和保存群体的目标材料,为其资源保育提供依据。在系统聚类和优先取样法的基础上,分别利用遗传多样性法、比例法和对数法,设定10%、20%和30%3种取样比例,产生7种构建策略;采用8个参数评价7种策略构建的核心种质,得到参数最优的核心种质;采用4重方法验证核心种质的有效性和代表性。结果表明,(1)“优先取样法+遗传多样性法+30%取样比例”形成的核心种质,8个评价参数最优,核心种质包含28个样本,取样比例为28.87%。(2)4种验证方法均表明,构建的核心种质具有较好的代表性。多样性指数的t检验表明,核心种质与原种质在21个性状上的多样性指数差异均不显著(0.05);符合率检验表明,核心种质与原种质在21个性状上的均值、极大值、极小值和多样性指数的符合率均在80%以上;主成分检验表明,核心种质与原种质具有相近的特征值、贡献率和累计贡献率;核心种质与原种质的样品分布表明,两者具有相似的分布结构。研究认为,构建的蒜头果核心种质具备代表性、有效性和实用性等特征,可作为蒜头果种质资源收集保存和建立育种群体的依据。     

基于农艺性状的榕江茶（Camellia yungkiangensis）核心种质构建

摘 要：为得出较为可靠的榕江茶初级核心种质群体,以加强榕江茶种质选育、开发利用和分子遗传学研究,解决其种质资源保存成本较高问题,促进榕江茶种质资源的鉴定和有效利用。以118份榕江茶种质资源为材料,对19个表型性状和4个基本品质成分共计23个农艺性状进行分析;基于2种遗传距离(标准化欧氏距离、马氏距离）、4种聚类方法（离差平方和法、非加权组平均法、最长距离法、最短距离法）和7种总体取样规模（10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%）构建了56个候选榕江茶核心种质,利用筛选得到的最佳构建方案构建初级核心种质。通过对原种质、保留种质和核心种质的表型遗传多样性和变异程度,以及各种质不同数量性状间的t检验来评价核心种质的代表性,并用主成分分析法对核心种质进行确认。构建榕江茶核心种质时,2种遗传距离中,标准化欧氏距离优于马氏距离;4种聚类方法中,最短距离法优于另外3种;7种总体取样规模中,30%的取样比例较适宜榕江茶核心种质的构建。对构建的38份核心种质进行分析评价,结果表明,核心种质与原种质23个性状的6个特征值一致性较好,并且遗传多样性指数有一定程度的提升;t检验结果表明,核心种质平衡了稀有性状的分布,有效保留了原种质的遗传多样性;主成分分析结果表明,核心种质的主成分累计贡献率高于原种质;对核心种质进一步确认时,发现核心种质均匀分布在原始种质范围内,无重叠现象,有效的避免了核心种质的冗余。所构建的榕江茶核心种质资源可以很好地代表原种质,较好的保留了原种质的性状、遗传多样性和变异。标准化欧氏距离、最短距离法和30%总体取样规模的构建策略,是构建榕江茶核心种质的最佳方法。最终构建了38份榕江茶种质资源的初级核心种质,占原种质32.20%。核心种质评价表明初级核心种质构建有效且质量较高,能够在保证冗余较少的情况下充分代表原种质遗传多样性。     

黄瓜多样性固定核心样本集的构建与评价

利用149对具有多态性的In Del引物对473份黄瓜初选核心种质自交系进行遗传多样性分析。采用3种方法 12种取样比例对该初级遗传多样性固定群体进行抽样获得候选多样性固定核心样本集(GDFCC),使用等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon's信息指数(I)、基因多样性指数(gene diversity)、多态性信息含量(PIC)、总等位位点数(total number of loci)、等位位点保留百分率(retention rate of loci)评价候选多样性固定核心样本集的多样性和代表性,结果表明,采用逐级聚类+稀有基因优先取样法并按照15%取样比例构建出的多样性固定核心样本集的效果较好。比较发现,该核心样本集的Ne、I、基因多样性指数和PIC值均接近或高于初级遗传多样性固定群体,且对原始群体的等位位点的保留百分率为99.68%。入选多样性固定核心样本集的材料来自15个国家和国内18个省市。该研究为今后黄瓜优异基因资源的挖掘利用提供了代表性强、覆盖度广、遗传稳定的研究群体,将有利于黄瓜种质资源的高效研究利用。     

华南地方稻种资源初级核心种质构建

根据核心种质理论,以表型调查数据为基础,按照丁颖水稻分类体系与系统聚类取样相结合的方法,并通过多重比较确定了适宜的取样规模,最终从4020份华南地方稻种中筛选出436份材料构建了初级核心种质,中选比例10.8％。利用表型保留比例、多样性指数、表型频率方差和变异系数等重要参数对初级核心样品代表性进行检验。结果表明,所选初级核心样品很好地代表了原种质的遗传多样性和变异幅度。     

构建我国燕麦核心种质的取样策略研究

采用2种分层方法、3种确定组内取样量方法和2种个体选择方法,分析了3255份燕麦种质资源的12个农艺性状的数据,构建出13个初级核心种质样本。为确定这些样本代表性,分别与总体进行了7个指标的比较,包括数量性状的极差、符合度、平均数、表型方差、遗传多样性指数方差、变异系数及质量性状的频率分布。结果表明。2种分层方法产生的样本在代表性上差异不明显;3种确定组内取样量方法以比例法的代表性最好,对数法的代表性其次,平方根法的代表性最差;在个体选择中,聚类法明显好于随机法。因此,在燕麦核心种质的构建中,先按省份分组,再按比例法确定组内取样量,通过聚类结果选择个体为最佳取样策略。     

基于农艺性状指标的山西高粱地方品种核心种质构建

利用1285份山西省高粱地方品种18个农艺性状的历史数据,通过比较不同取样方法、取样比例和聚类方法组合的构建方法,确定了“多次聚类偏离度取样法+15%取样比例+欧氏距离+最长距离法”为山西省高粱地方核心种质构建的方法。192份初选核心种质和所有样本的均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为0、83.33%、97.45%和119.63%。同时,在此基础上补充选择6个具有特殊性状但未选入的种质资源,最终确定198份高粱资源组成山西省高粱地方品种核心种质,取样量为15.4%。经核心种质和所有样本不同性状的均值t测验、极值和标准差比较、遗传多样性指数的t值检验以及主成分分析,最终得出核心种质的198份高粱资源能够代表山西省高粱地方品种的遗传多样性,为山西省高粱地方品种评价和利用提供了优先样本。     

Genetic diversity of Indian garlic core germplasm using agro-biochemical traits and SRAP markers

The characterization of garlic germplasm improves its utility, despite the fact that garlic hasn't been used much in the past. Garlic has an untapped genetic pool of immense economic and medicinal value in India. Hence, using heuristic core collection approach, a core set of 46 accessions were selected from 625 Indian garlic accessions based on 13 quantitative and five qualitative traits. The statistical measures (CV per cent, CR per cent, VR per cent) were used to sort the core set using Shannon-Wiener diversity index and the Nei diversity index. In addition, the variation within the core set was tested for 18 agro-morphological and six biochemical characteristics (allicin, phenol content, pyruvic acid, protein, allyl methyl thiosulfinate (AMTHS), and methyl allyl thiosulfinate (MATHS)). Further study of the core set's molecular diversity was performed using sequence related amplified polymorphism (SRAP) markers, which revealed a wide range of diversity among the core set's accessions, with an average polymorphism efficiency (PE) of 80.59 percent, polymorphism information content (PIC) of 0.29, effective multiplex ratio (EMR) of 3.51, and marker index (MI) of 0.99. The findings of this study will be useful in identifying high-yielding, elite garlic germplasm lines with the trait of interest. Since this core set is indicative of total germplasm, these selected breeding lines will be used for genetic improvement of garlic in the future.     

贵州核桃核心种质筛选与构建研究北大核心CSCD

为了更好地构建贵州核桃核心种质,该研究以245份贵州核桃种质资源为试材,利用数量性状的遗传变异数据,对其构建方法进行了探索;采用随机取样策略、偏离度取样策略和位点优先取样策略,结合8个取样比例(5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%和50%),进行多次聚类构建核心种质;将核心种质与原种质和保留种质进行t检验比较来评价核心种质,并用主成分分析法和表型性状对核心种质进行确认。结果表明:(1)选取偏离度取样策略,总体取样比例为50%,构建出131份贵州核桃核心种质资源。(2)对种质资源核心库13个数量性状进行主成分分析,其累计贡献率达到76.48%,主成分图中核桃核心种质与原种质的分布较为相似,表明核心种质有效地保存了核桃原种质的遗传结构,并有效避免了种质的冗余。(3)在欧氏距离结合组间联接法的聚类条件下,偏离度取样策略是构建贵州核桃核心种质的最佳方法。     

粤东橄榄资源核心种质取样方案的研究

为研究基于分子标记数据构建橄榄(Canarium album L.)核心种质的取样方案,以粤东地区64份橄榄种质材料的ISSR分析结果为基础,分别利用SM和Nei&Li遗传距离,采用UPGMA聚类法进行多次聚类随机取样,比较了不同分组情况下P、S、L和G等取样策略对核心种质构建的影响。结果表明,通过比较不同样品群的多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon’s信息指数等参数,最终选择根据Nei&Li法计算遗传距离,G策略取样得到的16个样品作为核心种质。该核心种质保留了初始种质25%的样品,多态性位点和多态性位点百分率保留率分别为92.93%和98.31%,观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数、Shannon’s信息指数的保留率分别为9.26%、102.56%、107.39%和106.29%。因此,按该方案进行取样的核心种质可以较好地代表原有种质库的遗传多样性。     

A core collection and mini core collection of Oryza sativa L. in China

The extent of and accessibility to genetic variation in a large germplasm collection are of interest to biologists and breeders. Construction of core collections (CC) is a favored approach to efficient exploration and conservation of novel variation in genetic resources. Using 4,310 Chinese accessions of Oryza sativa L. and 36 SSR markers, we investigated the genetic variation in different sized sub-populations, the factors that affect CC size and different sampling strategies in establishing CC. Our results indicated that a mathematical model could reliably simulate the relationship between genetic variation and population size and thus predict the variation in large germplasm collections using randomly sampled populations of 700?C1,500 accessions. We recommend two principles in determining the CC size: (1) compromising between genetic variation and genetic redundancy and (2) retaining the main types of alleles. Based on the most effective scheme selected from 229 sampling schemes, we finally developed a hierarchical CC system, in which different population scales and genetic diversities allow a flexible use of genetic resources. The CC, comprising 1.7% (932) of the accessions in the basic collection, retained more than 85% of both the SSR and phenotypic variations. A mini core collection, comprising 0.3% (189) of the accessions in the basic collection, retained 70.65% of the SSR variation and 76.97% of the phenotypic variation, thus providing a rational framework for intensive surveys of natural variation in complex traits in rice genetic resources and hence utilization of variation in rice breeding.     

新疆甜瓜地方品种资源核心种质构建

新疆甜瓜地方种质资源具有丰富的遗传多样性,是新疆哈密瓜遗传改良的重要基因库。以121份新疆甜瓜地方品种为研究对象,结合按来源分组和系统聚类选择的方法,通过多重比较29个表型性状数据确定适宜的取样比例,筛选出25份地方品种为初选核心种质。在初选核心种质取样量上,人工定向补充5份优异种质和极值材料确定了核心种质,约占地方品种总数量的25%。对表型保留比例、遗传多样性指数、变异系数、表型频率方差、极差符合率、均值符合率、标准差符合率等检验参数进行了检验和评价。结果表明:调整后的核心种质除标准差符合率降低外,其余参数均优于或等于初选核心种质,更能代表原始样品;所构建的核心种质很好地保留了所有地方品种资源的遗传多样性和变异幅度。