菜用和观赏甘薯种质资源遗传多样性分析

为了发掘菜用和观赏甘薯优异种质资源,通过对国家种质徐州甘薯试管苗库中1000余份资源材料进行鉴定,筛选了96份优异种质。利用30对SSR引物对入选材料进行了遗传多样性和群体结构分析,明确了这些材料遗传差异;并对入选材料12个表型质量性状进行主成分和聚类分析。结果表明:扩增的总条带数为275条,其中多态性条带为269条,多态率97.8%;利用DPS软件计算入选材料间的Nei72遗传距离为0.15~0.76,平均遗传距离0.66;群体结构分为3个组群,与分子标记聚类结果相似,表明入选材料有较大的遗传差异性;表型质量性状主成分分析得到5个主要成分,其累计贡献率达到80.50%;利用表型质量性状,可聚为8个组群。本研究通过分子标记与表型质量性状分析为下一步杂交选育菜用和观赏甘薯新品种提供了亲本选择信息。     

中国甘薯地方种质资源遗传多样性分析

利用形态农艺性状标记对来自17个省份的176份中国甘薯地方种质资源进行遗传多样性分析,结果表明形态标记并未按照这些地方种质的来源地聚类,176份种质可以划分为5大类群,发现了复份保存的2对种质材料。对其中133份地方种质资源的品质特征进行比较和统计分析,筛选到高干物率、高淀粉种质11份,其中广东地方种质爆皮王的干物率和鲜薯淀粉含量最高,分别为34.87%和23.32%;鲜薯可溶性糖≥4.00%的材料11份,其中来自云南的腾冲本地种可溶性糖含量最高,为5.22%;筛选高蛋白材料2份。同时利用品质性状标记将133份地方种质划分为5大类群,第Ⅰ类群主要为干物率、淀粉含量和粗蛋白含量低,可溶性糖含量高的14份种质;第Ⅱ类群主要为可溶性糖含量较高、干物率和粗蛋白含量较低的28份种质;第Ⅲ类群由可溶性糖含量最高的腾冲本地种1份种质构成;第Ⅴ类群由干物率及鲜薯淀粉含量都很高的4份广东品种构成;剩余的86份种质组成第Ⅳ类群,各项表现不等。通过对我国甘薯地方种质资源遗传多样性的探索,为甘薯育种选配亲本提供参考,同时促进我国甘薯种质资源研究利用和种质创新。     

甘薯抗旱初步鉴定及渗透胁迫对抗氧化生理指标的影响

选用抗旱性有差异的6份甘薯栽培品种为试验材料,在田间鉴定抗旱性的基础上,通过室内PEG-6000模拟水分胁迫,测定胁迫下与抗旱性相关的9个生理生化指标,采用抗旱指数和隶属函数相结合的方法筛选与抗旱性密切相关的生理生化指标,对其抗旱性进行评价。结果表明:经田间抗旱鉴定,广薯87和徐薯22的抗旱性强,日紫0602和宁紫薯1号的抗旱性差;在PEG-6000模拟水分胁迫下,甘薯叶片NOS、CAT、T-AOC和T-SOD活性随着PEG浓度增高,其活性增强;Pro、MDA、Prot和T-AA含量也增加;尤其在25%PEG-6000胁迫处理24 h,甘薯叶片NOS、T-AOC、Pro的相对值与抗旱指数呈显著正相关,RWC相对值与抗旱指数呈极显著正相关,这4个指标的加权隶属函数值D与抗旱指数呈显著正相关(r=0.8944);因此,可用这4个指标的D值对甘薯抗旱性进行初步鉴定。     

葡萄卷叶伴随病毒Ⅲ外壳蛋白基因的克隆

根据美国报道的葡萄卷叶伴随病毒Ⅲ(GLRaV-3)CP基因序列,设计并合成一对引物 ,用IC-RT-PCR对GLRaV-3进行检测,琼脂糖凝胶电泳表明其大小与预计相符.将其CP基因克隆到pGEM-3zf(+)中,经双酶切和序列分析表明所克隆的是GLRaV-3 CP基因,它与美国分离物相应序列同源性为94.1%.     

葡萄卷叶伴随病毒Ⅲ外壳蛋白基因的克隆

根据美国报道的葡萄卷叶伴随病毒Ⅲ（ＣＬＲａＶ－３）ＣＰ基因序列,设计并合成一对引物,用ＩＣ－ＲＴ－ＰＣＲ对ＧＬＲａＶ－３进行检测,琼脂糖凝胶电泳表明其大小与预计相符。将其ＣＰ基因克隆到ｐＧＥＭ－３ｚｆ（＋）中,经双酶切和序列分析表明所克隆的是ＧＬＲａＶ－３ ＣＰ基因,它与美国分离物相应序列同源性为９４．１％。     

甘薯种质资源遗传稳定性及遗传多样性SSR分析

应用SSR标记检测国家种质徐州甘薯试管苗库中离体保存5年和8年的24份种质资源及其对应的田间圃材料的遗传稳定性,同时对24份甘薯种质的遗传多样性进行分析.20对SSR引物分析表明,24份甘薯材料扩增得到了清晰的DNA条带30条,其中多态性条带2l条,多态性百分率为70%,全部品种在2种保存方式下谱带一致,说明2种保存方式的效果相同.应用NTSYS软件对材料进行遗传相似性和UPGMA聚类分析,24份甘薯种质资源遗传相似系数在0.57～0.93之间,平均为0.74.在0.72的相似系数上24份材料可以聚成三大类,表明我国的甘薯品种种质资源遗传多样性还是比较丰富的.该研究为甘薯种质资源长期离体保存及甘薯杂交育种提供了理论依据.     

抗甘薯黑斑病优异种质资源的筛选与评价

通过对1107份甘薯种质资源抗黑斑病鉴定,筛选出高抗品种8份,占鉴定品种总数的0.7%;抗病品种128份,占11.6%.并进一步对这些抗性资源的兼抗病性、抗逆性、产量及品质进行分析研究,从中筛选出了兼抗两种或两种以上病害的优异种质资源若干份,以期为育种和生产提供依据.     

76份特用甘薯种质资源的鉴定评价

对76份从国际马铃薯研究中心(CIP)引进的胡萝卜素含量较高的特用型资源材料进行鉴定评价,结果如下:筛选到短蔓资源2份,干物率较对照徐薯18(CK)高的材料19份,干物率≥30%的材料3份,胡萝卜素含量≥10mg/100 g鲜样的资源材料有19份,鲜薯产量较CK高的材料1份(440189);通过抗病鉴定评价获得抗黑斑病、根腐病、茎线虫病材料分别为44份、10份、26份,兼抗两种病材料20份,兼抗三种病材料5份。     

甘薯属耐盐植物马鞍藤基因组大小及特征分析

马鞍藤(Ipomoea pes-caprae(L.)R. Br.)是甘薯的近缘野生种之一,为热带、亚热带海滩生长的多年生藤蔓植物,作为沿海地区的园林绿化植物之一,具有较强的耐盐性。马鞍藤基因组学的研究可为耐盐甘薯种质创制提供信息参考。本试验调查了马鞍藤基因组大小和特征概况,为后续全基因组精细图谱绘制打下基础。研究以已知基因组大小的三裂叶薯(Ipomoea triloba L.)为对照,运用流式细胞术对马鞍藤基因组大小进行初步预估;使用二代高通量测序技术(Illumina Hiseq2500)对马鞍藤基因组进行survey评估,测序深度30×,利用生物信息学方法估算马鞍藤GC含量(即鸟嘌呤和胞嘧啶所占比例)、杂合率、重复序列等基因组概况。结果表明:流式细胞术估算马鞍藤基因组大小为1012.704±17.37 Mb;经全基因组Survey测定获得马鞍藤有效数据为21.71 Gb,基因组大小经修正后估算为1041.65 Mbp;通过K-mer分布曲线估算马鞍藤基因组中重复序列所占比率为74.52%,杂合率为0.99%;经初步组装后,GC平均深度及含量分布存在异常,出现分层的现象,这可能与马鞍藤基因组杂合率较高有关。本试验首次报导甘薯属耐盐植物马鞍藤基因组大小及特征信息,为马鞍藤进一步的全基因组深度测序和甘薯耐盐基因挖掘打下基础。     

303份甘薯地方种SSR遗传多样性与群体结构分析

利用SSR分子标记,对我国303份甘薯地方种进行了遗传多样性和群体结构分析。进一步明确了甘薯地方种间的遗传多样性和亲缘关系,为优异资源挖掘和品种改良提供了参考。利用SSR建立研究材料的0~1数据库,通过NTSYS-pc2.10软件计算Nei72遗传距离矩阵,将遗传距离矩阵导入MEGA 6.06,计算平均遗传距离和聚类分析;并利用STRUCTURE2.3.4对303份地方种进行群体结构分析。结果表明:30对SSR引物共检测出203条多态性位点,每对引物检测到1~14条多态性条带,平均每对引物获得6.77条。303份材料的平均遗传距离为0.564,聚类分析在遗传距离为0.477处可以把303份材料分成11个类群,其中第Ⅺ类群在遗传距离为0.452处可分为3个亚群。群体结构分析将303份材料划分成了5个稳定的群体,群体结构划分与聚类有相似的结果,其中70份材料Q值小于0.6,属于混合亚群。