国际半干旱热带地区作物研究所花生微核心种质含油量及脂肪酸分析与鉴定

以国际半干旱热带地区作物研究所(ICRISAT)花生微核心种质为材料,系统分析测试含油量和脂肪酸组成。分析结果表明,ICRISAT花生微核心种质的含油量平均为51.67%,变异范围49.16%~55.44%,珍珠豆型资源的含油量高于其他类型,发掘出高油种质1份。在主要脂肪酸中,棕榈酸平均含量10.74%,变异范围7.9%~13.5%;硬脂酸2.85%,变异范围1.8%~3.9%;油酸46.36%,变异范围37.0%~64.7%;亚油酸32.86%,变异范围18.0%~40.4%;饱和脂肪酸含量19.21%,变异范围15.2%~22.1%。普通型花生的油酸含量高于其他类型,而亚油酸和棕榈酸含量低于其他类型。发掘出高油酸种质4份,低棕榈酸种质19份,低饱和脂肪酸种质7份。通过脂肪酸组成的分析,高油酸种质和低饱和脂肪酸种质均同时具备低棕榈酸的优良特性。SSR分析结果表明,这些种质的遗传差异相对较大。根据5对SSR引物的扩增结果,绘制了20份资源的分子指纹图谱,为这些优质资源的保护和有效利用奠定了基础。     

花生抗青枯病种质脂肪酸组成的遗传多样性

通过对123份不同类型抗青枯病花生种质种子脂肪酸的鉴定测试,分析了抗青枯病花生种质在这些性状方面的遗传分化,并与6006份资源组成的花生基础收集品进行了比较。研究结果表明,我国抗青枯病花生资源的油酸含量平均为51.78%,显著高于基础收集品的对应值(45.64%);亚油酸含量平均为28.88%,显著低于基础收集品的对应值(34.36%);高油酸种质较多,油酸含量达61%以上的资源23份,所占比重为18.7%,显著高于基础品中的相应比重(2.65%)。标准差、变异系数以及遗传多样性指数的分析结果表明,抗青枯病资源在油酸和亚油酸含量方面的遗传分化程度高。     

花生种质资源表型性状的综合评价及指标筛选

分析花生种质资源表型性状的变异规律,构建花生种质资源的综合评价体系,筛选最优的评价指标。本研究以40份花生种质资源的17个表型性状为研究对象,利用变异系数与Shannon-Weaver指数对表型性状的多样性进行分析,采用聚类分析、主成分分析以及逐步回归分析对花生种质资源进行了综合评价和鉴定指标的筛选。结果表明:17个表型性状的变异系数变化范围为4.15%~31.82%,油酸、亚油酸以及蔗糖含量等性状变异丰富,出仁率、粗脂肪及蛋白质含量等性状较稳定;多样性指数变化范围为1.39~2.06,主茎高、百仁重及蛋白质含量等性状分布比较均匀,油酸、亚油酸及棕榈酸等性状分级及分布较不均匀。聚类分析把40份花生种质资源分为4个类群。主成分分析把17个表型性状归为5个主成分(累计贡献率80.41%,反映出17个表型性状的大部分信息),依次为花生籽粒含油量因子、籽粒含糖量因子及丰产性因子,以上因子可以较准确的评价花生种质。花生种质表型性状的综合评价由F值大小判定,F值均值为0.73,开农176的F值最高,阜花12号的F值最低。由逐步回归分析筛选出8个表型性状:单株鲜果重、百果重、出仁率、粗脂肪、蛋白质含量、棕榈酸、油酸和蔗糖含量。花生种质资源遗传多样性较丰富,综合评价F值可以为花生种质资源评价提供参考,筛选的8个表型性状可以作为花生种质资源性状评价指标。     

橄榄ISSR和RAPD遗传多样性分析和核心种质构建

为揭示中国橄榄(Canarium album)种质资源的遗传多样性,采用ISSR和RAPD标记对橄榄主要分布区的86份种质资源进行遗传多样性分析并构建核心种质。结果表明,基于UPGMA遗传相似系数,86份种质资源可分为3个大类;基于STRUCTURE模型聚类,可分为4个类群,这基本符合橄榄的地域性分布规律。采用ISSR和RAPD获得的中国橄榄种质资源的整体遗传多样性水平分别为0.284±0.169和0.244±0.163,多态性位点百分率分别为92.56%和100%,总遗传分化系数分别为0.127和0.142,基因流分别为3.423和3.025,群体间遗传相似系数分别为0.930和0.939,个体间遗传相似系数分别为0.736和0.732。因此,中国橄榄种质资源丰富的遗传多样性主要来源于个体间的遗传分化或变异,且这种遗传多样性存在明显的地域性差异。     

河南省花生地方资源蛋白质和脂肪含量分析及其育种利用策略

对233份河南省地方花生资源进行了蛋白质含量、含油量、油酸和亚油酸含量的全面测定,并与省外和国外资源的相关性状进行了比较分析。在河南地方品种资源中,蛋白质含量中等,平均含油量和油酸含量相对较高,但缺乏蛋白质含量超过30%或含油量超过56%、油酸含量超过70%的突出材料。河南省目前高油品种选育有明显进展,育成了一批高油花生品种,但育成品种蛋白质含量普遍偏低。提出了充分利用现有地方品种资源,积极采用远缘杂交、诱变、分子标记辅助选择技术及现代基因工程技术创制优良种质,选育优质专用品种的育种策略。     

中国花生地方品种与育成品种的遗传多样性

以中国花生小核心种质中涉及来源于中国本土的145份地方品种和67份育成品种为材料,应用SSR技术从206对SSR引物中筛选出25对扩增效果好的多态性引物进行检测,并对其进行遗传多样性分析比较.结果表明:(1)地方品种与育成品种各具有特殊带型及各自独特的遗传特性.相似系数和多态性信息量均表明,地方品种的多样性比育成品种丰富,其中:地方品种之间的相似系数为0.57～0.99,平均0.795,多态性信息量0.530 0;育成品种之间的相似系数0.63～0.99,平均0.810,多态性信息量0.463 3.地方品种与育成品种之间的平均相似系数为0.794,变异范围0.56～0.99.(2)对不同生态区来源的分析表明,除黄河流域外其他各生态区地方品种的观测等位基因数和遗传多样性指数(分别为2.740 7～3.518 5和0.816 4～0.879 4)均比育成品种的对应值(分别为1.7012～2.145 6和0.4829～0.802 2)大,并以长江流域生态区地方品种的观测等位基因数和遗传多样性指数最大,分别为3.518 5和0.879 4.(3)聚类分析结果表明,花生核心种质中,中国本土资源分为3个品种群,即地方品种密枝亚种群、地方品种疏枝亚种群和育成品种群,与花生的亚种分类一致.(4)通过遗传多样性分析,鉴定出一批遗传差异较大的材料,其中zhh1398与zhh0041的遗传差异最大,相似系数为0.56,为花生品种的遗传改良及作图群体的构建奠定了基础.     

美国花生微核心种质资源纯化系的引进与表型评价

花生种质资源是花生新品种选育和重要农艺性状遗传研究的基础材料。引进国外优异花生种质资源,并对其进行鉴定和评价对发掘优良花生种质、丰富我国花生资源遗传多样性以及合理利用种质资源进行遗传改良具有重要意义。本研究于2014-2015年连续2年在河北保定对104份引进的美国花生微核心种质资源纯化系进行了农艺性状考察和抗病性鉴定。鉴定结果表明,美国微核心种质纯化系多为匍匐型,主茎高变异范围为24.50~89.50 cm,侧枝长为39.37~99.23 cm,单株果数和单株果重分别为8.75~46.33个和8.49~29.54 g,百果重为80.76~216.72 g,单株粒数为18.25~58.00个,单株粒重为9.89~33.36 g,百仁重为25.52~74.18 g,出仁率为52.58%~76.08%。抗病性鉴定表明,部分美国微核心种质资源纯化系高抗褐斑病和网斑病,性状优良。该研究结果为花生新品种选育与遗传研究提供了优异材料和参考信息。     

基于SSR分子标记构建南方型美洲黑杨初级核心种质

以所收集的363份美洲黑杨无性系为实验材料,利用20对SSR引物扩增数据,设置10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%共7个取样梯度构建南方型美洲黑杨初级核心种质,并采用平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的t检验对核心种质有效性进行确认,以初级核心种质、保留种质以及原始种质三者之间平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的保留比例作为评价指标,结合主坐标轴分析法对初级核心种质做进一步代表性确认。结果显示:(1)20对SSR引物共检测到278个多态位点,遗传多样性参数I、H分别为1.667和0.688 2,表明南方型美洲黑杨种质资源具有丰富的遗传变异。(2)比较平均Na、I、H变化确定15%为最佳取样比例,得到54份核心种质和309份保留种质,构建的初级核心种质与原始种质的平均Na、I、H经t检验不显着,除平均Na外其他平均遗传多样性参数,如Ne、Ho、I、H的保留率分别为111%、105%、104%和104%。(3)PCoA分析显示,所构建的初级核心种质不仅与原始种质分布相似,而且分散均匀覆盖较全面,可以代表原始种质在图中的几何分布。研究认为,所构建的45份初级核心种质保存了原始种质大部分的等位基因和基因型,剔除了原始种质的遗传冗余度和遗传重复度,具有更高的遗传多样性参数保留率,能全面代表原始种质的遗传多样性。     

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。     

中国花生核心种质的建立

以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料,以其基本数据、特征数据和评价数据为信息,采用分层、层内分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法,构建了由576份资源组成的花生核心种质,占基础收集品的9.01%。对核心种质的植物学类型组成和遗传多样性指数的分析,以及对各性状特征值、符合率和包含的主要抗病资源抗性等级及重要农艺性状资源的检测结果表明,本研究建立的核心种质是有效的。基础收集品中各种性状的遗传变异在核心种质中均存在,所用15个性状的各种特征值符合率均在90%以上,其中绝大部分性状的符合率达96%以上。     

SSR分子标记检测出的花生类型内遗传变异

花生是我国重要的食用油和蛋白质来源作物,鉴定其DNA分子多态性对品种改良和资源评价具有重要的意义。从已公布的花生Genomic-SSR和EST-SSR引物中筛选出34对引物,用来分别鉴定花生4大类型各24份共96份品种资源的分子变异,其中龙生型资源全部来自广西,普通型资源中有11份从国外引进,有13份来自广西和国内其他省市,多粒型资源只有两份来自中国,其他22份分别来自印度、美国和非洲等地,珍珠豆型资源中有22份是来自中国各地的育成品种或农家品种,有2份来自国外。研究结果为:分别有10～16对SSR引物能在4大类型花生资源中扩增出多态性DNA片段;这些多态性SSR引物都具有多位点特性;首次为SSR分子标记设立了一个新的评价指标——区别指数,多态性SSR引物的区别指数最高达0.992;资源间的平均遗传距离,多粒型为0.59,普通型为0.48,珍珠豆型为0.38,龙生型为0.17。根据遗传距离采用最长距离法对4大类型花生资源分别进行了聚类分析,构建了资源间的遗传关系图,花生4大类型可进一步分成不同类群,资源间的亲缘关系与其来源相关。观察到PM15和PMc297的扩增产物具有类型特异性,PM15能在龙生型、普通型和多粒型花生资源中扩增出多态性条带,而在珍珠豆型花生中扩增条带完全相同,PMc297也有相似的扩增结果。由于在多粒型花生资源中检测出的遗传多样性最丰富,研究结果支持西班牙专家Krapovickas 1994年公布的花生栽培种分类系统。总之在花生4大类型内资源中能检测出丰富的SSR分子标记,开发出更多的SSR分子标记将能充分揭示花生分子水平的变异,从而使花生遗传图谱构建、分子标记辅助育种成为可能。     

世界红花种质的籽油脂肪酸组分评价

对引自 48个国家和地区在北京栽培的 2 0 48份红花 (CarthamustinctoriusL .)种质资源的籽油脂肪酸分析表明 ,棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸的平均含量分别为 7.30 %、1.2 8%、15 .76 %和 75 .33% ,其含量范围分别为 0 .99%～ 2 9.0 3%、0 .0 1%～ 5 .71%、5 .0 0 %～ 81.84%和 11.13%～ 88.30 %。来自不同地区的红花种质 ,各种脂肪酸的含量有较大的差异。来源于孟加拉国的红花 ,亚油酸平均含量为 5 0 .6 8% ,来源于奥地利的红花 ,亚油酸平均含量高达79.0 4%。通过评价 ,分别筛选出 10个高亚油酸和 10个高油酸的品种 ,高油酸的品种中有 3个来自孟加拉国 ,而高亚油酸的品种大多来自中国     

Genetic diversity of cultivated and wild-type peanuts evaluated with M13-tailed SSR markers and sequencing

Thirty-one genomic SSR markers with a M13 tail attached were used to assess the genetic diversity of the peanut mini core collection. The M13-tailed method was effective in discriminating almost all the cultivated and wild accessions. A total of 477 alleles were detected with an average of 15.4 alleles per locus. The mean polymorphic information content (PIC) score was 0.687. The cultivated peanut (Arachis hypogaea L.) mini core produced a total of 312 alleles with an average of 10.1 alleles per locus. A neighbour-joining tree was constructed to determine the interspecific and intraspecific relationships in this data set. Almost all the peanut accessions in this data set classified into subspecies and botanical varieties such as subsp. hypogaea var. hypogaea, subsp. fastigiata var. fastigiata, and subsp. fastigiata var. vulgaris clustered with other accessions with the same classification, which lends further support to their current taxonomy. Alleles were sequenced from one of the SSR markers used in this study, which demonstrated that the repeat motif is conserved when transferring the marker across species borders. This study allowed the examination of the diversity and phylogenetic relationships in the peanut mini core which has not been previously reported.     

Genetic variability studies for morphological and qualitative attributes among Jatropha curcas L. accessions grown under subtropical conditions of North India

Evaluation of Jatropha curcas germplasm comprising seven accessions indicated a wide range of variability in vegetative growth and other qualitative attributes. These characteristics could be harnessed in future improvement programme of Jatropha curcas. Seed yield/plant had a positive and significant correlation with number of branches/plant, oil yield, plant spread (r = 0.806, 0.802, 0.782), plant spread had a highest correlation with plant height (r = 0.840). The seeds analyzed for proximate composition, fatty acid and physiochemical characteristics revealed that fiber and ash content in seed flour were high (16.5% and 4.35%). Oil content varied from 24.5% to 37.9%. The lower value of the viscosity suggests it as diesel oil. Accession JC006 could be an alternative source of linoleic acid (51%) while the accession JC001 could be a source for oleic acid (48%) and linoleic acid 42.4%. Stearic acid was highest in accession JC003 (42.9%).This evaluation has helped to identify cultivar with specific yield and vegetative growth features. Among all the seven accession evaluated accession JC007 is found to be promising which could be taken as productive genotype for commercial exploitation.     

河南省花生农家品种资源农艺和品质性状分析

综合分析河南省花生农家品种资源的农艺和品质性状,为花生的遗传育种提供理论依据。以128个不同地域来源的河南省农家品种为材料,田间调查株型、分枝型和开花习性等植物学性状,收获考种测定主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、单株产量、百果重和百仁重农艺性状,并测定蛋白质、脂肪、油酸和亚油酸含量。结果表明,农家品种以密枝型为主,农艺性状中百仁重的变异系数最大,为31.1%,其次为单株产量和总分枝数,分别为27.5%和22.2%,变异系数最小的为侧枝长,为12.5%;品质性状方面,河南农家品种资源的脂肪含量较高,脂肪含量55%以上的有10个花生品种。蛋白质含量偏低,最高仅25.3%,油酸含量中等,平均45.4%,最高的52.4%。本研究表明河南省农家品种的农艺性状表现丰富的遗传多样性,品质方面脂肪含量相对较高,合理利用河南省农家品种资源,可为花生品质改良提供优质性状的亲本。     

Variation in chromosomal DNA associated with the evolution of Arachis species.

The 2C nuclear DNA amounts were determined for 99 accessions, representing 23 Arachis species from 8 of 9 taxonomic sections, and two synthetic amphidiploids. Mean 2C DNA amounts varied by 15.20%, ranging from 10.26 to 11.82 pg, between accessions of Arachis hypogaea (2n = 4x = 40). Nuclear DNA content variation (5.33-5.91 pg) was also detected among Arachis duranensis (2n = 2x = 20) accessions. The intraspecific variation in the two species may have resulted from indirect selection for favourable genome sizes in particular environmental conditions. The accessions belonging to A. hypogaea ssp. hypogaea (mean value 11.27 pg) with longer life cycle had significantly larger mean DNA content than the accessions of A. hypogaea ssp. fastigiata (mean value 10.97 pg). For 20 diploid (2n = 2x = 20) species of the genus, 2C nuclear DNA amounts ranged from approximately 3 to 7 pg. The diploid perennial species of section Arachis have about 12% more DNA than the annual species. Comparisons of DNA amounts show that evolutionary rating is not a reliable guide to DNA amounts in generic sections of the genus; lower DNA values with evolutionary advancement were found in sections Heteranthae and Triseminatae, but the same was not true for sections Arachis and Caulorrhizae. Similarly, there is evidence of significant differences in DNA content between 4 ancient sections (Procumbentes, Erectoides, Rhizomatosae, and Extranervosae) of the genus. The occurrence of genome size plasticity in both A. duranensis and A. hypogaea provides evidence that A. duranensis could be one of the diploid progenitors of A. hypogaea. The DNA content in the two synthetic amphidiploids corresponded to the sum value estimated for parental species. Key words : Arachis species, genome size, Arachis hypogaea, Arachis duranensis, intraspecific variation.     

龙生型高油酸花生种质油酸亚油酸含量及其比值的遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对2个龙生型花生高油酸种质与低油酸珍珠豆型品种杂交组合F2的油酸、亚油酸含量及其比值(O/L值)进行遗传分析,结果表明:花生油酸、亚油酸含量的遗传均表现为1对主基因加性-显性模型。控制油酸含量主基因的加性、显性效应值和遗传率在组合I中分别为8.6281、-2.0164和65.26%,在组合II中则分别为10.6638、1.0652和71.39%;控制亚油酸含量主基因的加性、显性效应值和遗传率在组合I中分别为8.0327、1.2858和73.64%,在组合II中则分别为9.0885、-1.0826和71.59%。O/L值的遗传表现为2对主基因加性-显性-上位性模型。2对主基因的加性效应值分别为0.6855、0.6814(组合I)和1.6842、0.8835(组合II),显性效应值分别为-0.6838、0.024(组合I)和-1.6559、-0.5127(组合II);加性×加性效应(i)、加性×显性效应(jab)、显性×加性效应(jba)、显性×显性效应(l)分别为0.6812、0.024、-0.6803、-0.0244(组合I)和0.8822、-0.5124、-0.8594、0.496(组合II);组合I、II主基因遗传率分别为82.57%和88.64%。     

Population structure and marker�Ctrait association analysis of the US peanut (Arachis hypogaea L.) mini-core collection

Peanut (Arachis hypogaea L.) is one of the most important oilseed and nutritional crops in the world. To efficiently utilize the germplasm collection, a peanut mini-core containing 112 accessions was established in the United States. To determine the population structure and its impact on marker-trait association, this mini-core collection was assessed by genotyping 94 accessions with 81 SSR markers and two functional SNP markers from fatty acid desaturase 2 (FAD2). Seed quality traits (including oil content, fatty acid composition, flavonoids, and resveratrol) were obtained through nuclear magnetic resonance (NMR), gas chromatography (GC), and high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis. Genetic diversity and population structure analysis identified four major subpopulations that are related to four botanical varieties. Model comparison with different levels of population structure and kinship control was conducted for each trait and association analyses with the selected models verified that the functional SNP from the FAD2A gene is significantly associated with oleic acid (C18:1), linoleic acid (C18:2), and oleic-to-linoleic (O/L) ratio across this diverse collection. Even though the allele distribution of FAD2A was structured among the four subpopulations, the effect of FAD2A gene remained significant after controlling population structure and had a likelihood-ratio-based R ( 2 ) (R ( LR ) ( 2 ) ) value of 0.05 (oleic acid), 0.09 (linoleic acid), and 0.07 (O/L ratio) because the FAD2A alleles were not completely fixed within subpopulations. Our genetic analysis demonstrated that this peanut mini-core panel is suitable for association mapping. Phenotypic characterization for seed quality traits and association testing of the functional SNP from FAD2A gene provided information for further breeding and genetic research.