云南粳稻遗传多样性及群体结构分析

通过分析云南省不同育种单位粳稻选育品种的遗传多样性,阐明云南粳稻品种的遗传结构及其亲缘关系,为粳稻育种提供参考依据。利用30对SSR多态性引物,对7个育种单位的163份粳稻选育品种进行等位基因多样性、遗传结构和聚类分析。共检测等位基因207个,每个位点等位基因变幅为2-17,平均等位基因数为6.6;基因多样性指数变异范围为0.024 4-0.823 9,平均为0.479 8;多态信息含量(PIC)变异范围为0.024 1-0.802 5,平均为0.440 7。基于Nei’s遗传距离的系统聚类把供试材料分为4大类群,基于模型的群体结构分析,供试材料被分为2个亚群。来自大理州农科院和保山市农科院的品种全部分在第1亚群中,楚雄州农科院和云南省农业科学院的品种主要集中在第2亚群中。丽江市农科院、曲靖市农科院的品种平均分布在两个亚群中。云南省育成的粳稻品种遗传多样性不够丰富,同一单位选育的品种遗传相似度较高,品种间亲缘关系与地域性存在一定的相关性,云南省丰富的粳稻资源还没有被完全挖掘利用。     

东北三省2021年水稻审定品种的核心亲本遗传多样性与籼粳分化北大核心CSCD

为了阐明东北三省近年育成水稻品种的遗传基础,该研究通过对2021年育成的256个水稻新品种的系谱进行分析,确定了20个材料为育种核心亲本,并利用44对多态性SSR分子标记和34对InDel籼粳特异性分子标记分析了它们的遗传多样性和籼粳分化程度。结果表明:(1)SSR标记能够高效评价参试材料的多样性水平,共检测到130个等位基因,每个位点检测等位基因(Na)变异为2~5个,平均为2.95个;基因多样性指数(H)变异为0.10~0.75,平均为0.41;多态性信息含量(PIC)变异为0.09~0.70,平均为0.36。(2)遗传多样性分析表明,东北三省20份水稻核心亲本的整体多样性水平较低,黑龙江省核心亲本多样性略高于辽宁省和吉林省。(3)NJ聚类分析表明,20份核心亲本可以划分为3个类群,分别为辽宁类群、吉林类群和黑龙江类群。(4)遗传结构分析表明,20份核心亲本可划分为2个稳定的类群,其中辽宁省核心亲本均处于A类群,黑龙江省核心亲本均处于B类群。(5)籼粳分化分析表明,20份核心亲本遗传背景均为粳稻类型,但都含有少数籼型位点,其籼型基因频率F在0.01~0.19范围内。研究认为,东北三省水稻育种核心亲本遗传基础狭窄、使用频率较高是导致育成品种遗传多样性水平较低的可能原因,在育种中亟待挖掘新种质、引入新资源,丰富遗传背景。     

30个粳稻品种SSR标记遗传多样性分析

选用分布于水稻12条染色体上的64对SSR引物,对江苏省育成以及日本引进的粳稻品种共30份材料进行遗传多样性分析。结果表明,有50对SSR引物在30个品种间表现为多态性。共检测到140个等位基因,每对引物的等位基因数变幅为2～5个,平均为2．8个。有效等位基因为94．336个,平均为1．887。每个SSR位点的多态性信息量（PIC）变化范围为0．064～0．752,平均为0．410。30个品种间的遗传相似系数变幅为0．386～0．956之间,平均值为0．719,且81．4％的供试品种其遗传相似系数在0．600～0．800之间,亲缘关系较近;以遗传相似系数为原始数据,按UPGMA方法将30个品种划分为3大类群,结合系谱分析结果表明,江苏省育成的水稻品种遗传多样性不够丰富,多数品种间的亲缘关系较近,欲进一步提高江苏省水稻产量还需拓宽亲本选择范围,扩大遗传背景。     

基于SSR标记分析大豆疫霉根腐病抗源的遗传多样性

丰富的遗传多样性可为大豆育种提供宽阔的遗传基础,本研究基于35对SSR标记,对60份东北地区大豆疫霉根腐病抗性品种进行了遗传多样性分析,共检测到189个等位基因,平均每个位点等位变异数5.4个,多态性信息含量指数(PIC)为0.1550~0.8195,平均为0.6636;遗传相似系数的变异范围为0.31~0.74。利用5对高多态性SSR引物构建了60份抗性材料的指纹图谱,这5对SSR引物构建的指纹图谱可以将60份疫霉根腐病抗性材料逐一区分开。采用NTSYS2.10基于遗传距离的聚类分析,将60份抗性材料分为7个类群,其中78.33%的抗性品种(系)的遗传相似系数在0.45~0.74间,表明遗传差异相对较窄,品种间遗传多样性水平较低。聚类分析与群体遗传结构分析结果有部分重合,均反映出不同地区的抗性材料间存在一定的渗透和交流。     

宁夏60份粳稻种质资源遗传多样性分析

试验用SSR分子标记对60份宁夏粳稻种质资源进行遗传多样性分析。103对SSR引物表现多态性的有58对,共扩增出212条多态性条带,等位变异范围为2～9,平均每对引物3.7个;多态性信息含量(PIC)变幅为0.032～0.788,平均为0.403;高多态性位点主要发生在3号、6号和11号染色体上,而无多态性或低多态性位点主要发生在1号和10号染色体上;成对供试材料的遗传相似系数GS值变幅为0.642～0.958,平均为0.790,单个供试材料的平均GS值变幅为0.710～0.816,平均为0.781,亲缘关系较近;UPGMA聚类表明,在遗传相似系数约0.785处,供试材料可被分为11类,大部分材料被聚在一类中。     

宁夏不同年代水稻品种的遗传多样性比较

对宁夏不同阶段主栽水稻品种(系)的主要农艺性状比较表明,第1阶段(1950-1962年)宁夏地方品种与第2阶段(1978-1989年)、第3阶段(1990-1999年)、第4阶段(2000-2005年)、第5阶段(2006-2012年)、第6阶段(2010-2013年)育成品种(系)的农艺性状差异显著,说明通过育种手段宁夏水稻品种的主要农艺性状得到了改良;从第2阶段到第6阶段的变化趋势为生育天数变长,有效穗数减少,穗长、穗粒数、单株粒重、单穗粒重、产量等增加,说明产量性状的育种改良从穗数型向穗粒兼顾型或穗重型发展。利用48对SSR引物对76份宁夏不同年代水稻品种(系)进行遗传多样性分析表明,共检测出290个等位基因,每个位点等位基因变幅为3~15个,平均6.04个;稀有等位基因有109个,占等位基因总数的37.59%;多态信息含量(PIC)变异范围为0.1423~0.8783,平均为0.5512;Nei’s基因多样性指数(He)的变幅为0.1492~0.8945,平均为0.6032。RM333、RM297、RM249、RM501和RM206引物表现为较高的等位基因数和稀有等位基因数,认为较适合应用于宁夏水稻品种的遗传多样性检测。分子方差分析(AMOVA)结果表明,6个不同阶段间遗传变异占总体变异的19.27%,各阶段内品种间的遗传变异占总体变异的80.73%。参试水稻UPGMA聚类分析表明,在遗传相似系数(GS)为0.805处可将其划分为5大类群,12个地方品种都被聚为第Ⅰ类群,具有外来引进血缘的8个常规粳稻品种被聚为第Ⅱ类群,5个优质常规粳稻被聚为第Ⅲ类群,第Ⅴ类群包括2个大穗高产品种,49个宁夏常规粳稻选育品种被聚为第Ⅳ类,说明大多数宁夏水稻品种的亲缘关系较近。6个不同阶段品种聚类分析,第1阶段(地方品种)独聚一类,第2、第3、第4阶段与第5、第6阶段育成品种亲缘关系相对较远;表明不同年代宁夏水稻遗传多样性有较大差异,2005年后宁夏水稻品种的遗传多样性趋于变小。宁夏水稻育种中应加强国内外种质资源的引进和利用,深入挖掘宁夏稻区地方品种和杂草稻资源的有利基因,拓宽宁夏水稻品种的遗传基础,以促进宁夏水稻育种的快速发展。     

基于SSR分子标记的73份山葡萄及杂交后代的遗传多样性分析

采用SSR分子标记技术,分析俄罗斯葡萄资源及东北山葡萄资源的遗传多样性及亲缘关系,旨在为葡萄种质资源利用与创新及分子标记辅助育种提供依据。筛选11对多态性好的SSR引物分析了10份东北山葡萄品种和63份俄罗斯引种葡萄的遗传多样性及亲缘关系。11对引物在73份葡萄资源中共检测到75个等位基因,每个位点扩增3(VVIN31)-10(VVS2)个等位基因,平均等位基因6.8182个,有效等位基因(Ne)在5.280(VVS2)-1.3050(VVIN31)之间,平均值为3.5196;Shannon多态性信息指数(I)范围1.8830(VVS2)-0.4678(VVIN31),平均值1.3736;各位点多态性信息含量(PIC)变化范围为0.2337(VVIN31)-0.8098(VVS2)平均值0.6440,其中VVIN31、VMCA12位点只具有低中度多态性;Nei’s遗传多样指数在0.8098(VVS2)-0.2337(VVIN31)之间,平均值0.6444,表明各位点遗传多样性存在较大差异,等位基因在群体内的分布不均匀;观测杂合度变化范围为0.1667-0.9315,平均值0.4642,期望杂合度变化范围0.8154-0.2353,平均值为0.6489,不同位点杂合度差异较大,平均观测杂合度低于期望杂合度,表示种群内存在一定的近交率,杂合体缺失,纯合体较多;遗传分化系数Fst平均值为0.1183。基因流Nm平均值为1.8641,种质中度遗传分化,基因流较大。聚类分析结果表明东北山葡萄资源与俄罗斯野生葡萄资源亲缘关系较近,与俄罗斯选育葡萄资源亲缘关系较远;俄罗斯选育品种的遗传多样性高于山葡萄品种与俄罗斯野生葡萄资源。11对SSR引物含有丰富的多态性信息,73份葡萄资源产生了中度的遗传分化,基因流较丰富,俄罗斯葡萄资源的遗传多样性较丰富,可用于山葡萄新品种选育。     

新疆枸杞种质资源遗传多样性的SRAP分析

利用SRAP分子标记技术对新疆枸杞种质资源遗传多样性及亲缘关系进行研究,为新疆枸杞种质资源分类和杂交育种提供理论依据。结果显示:(1)筛选出的12对SRAP引物共扩增出310个位点,其中多态性位点264个,多态性比率平均为84.61%,引物多态性信息含量(PIC)变化范围为0.76~0.93,平均为0.83;观测等位基因(Na)、有效等位基因数(Ne)、Neis基因多样性指数(H)、Shannon信息指数(I)平均值分别为1.846 1、1.386 9、0.228 0和0.352 0。(2)聚类分析表明,供试材料间的遗传相似系数为0.590 3~0.903 2,在遗传相似性系数为0.70和0.76时,可将30份样品分别分为2大类和5个亚类;主坐标分析结果和聚类结果基本一致。研究表明,新疆枸杞种质资源遗传多样性较丰富,且野生种与栽培品种(系)间的遗传差异较大,表现出较远的亲缘关系,而栽培品种(系)间的遗传差异相对较小,表现出较近的亲缘关系。     

三峡库区优异稻种资源遗传多样性及群体结构分析

为了阐明三峡库区优异稻种资源的遗传多样性和群体结构,本研究利用25对SSR多态性分子标记对三峡库区不同地理来源和不同类型的81份优异稻种资源进行了遗传多样性和群体结构分析。研究结果显示,上述标记能够高效鉴别参试材料的遗传多样性水平。共检测到56个等位基因,每个位点检测到的等位基因数为2～5,平均为2.44;有效等位基因数变异范围为1.077～2.582,平均为1.757;多态性信息量(PIC)为0.069～0.539,平均为0.332;Shannon信息指数为0.158～1.017,平均为0.625;Nei′s基因多样性指数为0.071～0.665,平均为0.407。进一步分析发现,地方品种的平均有效等位基因数高于选育品种,而选育品种的平均等位基因数和Shannon信息指数高于地方品种,两者的基因多样性指数、多态信息含量和期望杂合度极为相近。聚类分析、群体结构分析和主成分分析显示供试材料可分为2个类群,3种分类结果大致相同,各类群聚集的地域性规律不明显,品种的聚类关系较复杂。分子方差分析表明居群间的变异和品种间的变异百分率相当,变异来源于居群间和品种间。     

利用SSR与RAPD分子标记评估甘蔗品种的遗传多样性

利用SSR与RAPD两种分子标记对美国、中国台湾以及中国大陆不同甘蔗育种单位选育的甘蔗品种或亲本材料的遗传多样性进行评估。其中19对SSR引物共扩增出87条带,多态性带为84条,多态性比例为96.55%,扩增出的条带数范围为2~8条,平均每对引物扩增出4.58条带,引物的PIC值范围为0.34~0.93,平均0.64。21条RAPD引物共扩增出184条带,扩增条带数范围为3~16,平均每条引物扩增8.76条带,其中多态性带为184,多态性比例为100%,引物PIC范围为0.53~0.97,平均0.86。结果表明,两种分子标记都能较好的评估甘蔗品种的遗传多样性。     

广西部分地区野生茶树遗传关系EST-SSR标记分析

为了明确广西野生茶树种质资源的遗传背景,该研究从广西的宁明县、金秀县、苍梧县收集到14份地方野生茶树种质资源,以17个国家级茶树良种作为参照,采用EST-SSR分子标记技术,探讨了广西这三个地方野生茶树与国家级茶树良种间的亲缘关系以及广西地方茶树自身的遗传多样性。结果表明:15对EST-SSR引物共检测到68个等位基因,平均每个引物可扩增出4.53个,其中多态性位点为60个,多态性比率达88.2%。平均观测杂合度、平均期望杂合度、平均Shannon信息指数分别为0.42、0.55和0.97。PIC值在0.23~0.74之间,平均为0.52,多态性较好。遗传相似系数在0.53~0.9之间,平均值为0.71,31份供试材料在遗传相似系数为0.71分为5组群,76%参照品种聚在A组群,而广西本地的野生茶树资源则主要分布在B、C、D、E组群。利用该研究中的4对核心引物即可将31份供试材料全部区分开,挑选其中10个多态性较好的等位位点进行编码,构建31份供试种质的DNA分子指纹图谱。这表明广西野生茶树资源与国家级茶树良种间遗传差异较大、亲缘关系较远、遗传基础宽、多样性非常丰富,可作为茶树育种的亲本或开展茶树功能基因研究的材料。     

云南栽培稻种SSR 遗传多样性比较

采用64个SSR标记对96份云南水稻(Oryz a sativa)地方品种和选育品种的遗传多样性进行比较分析。结果发现64个标记都具有多态性, 共检测到741个等位基因, 每个多态性位点检测到的等位基因数为2-29个, 平均11.57个; Nei基因多样性指数(He)范围在0.345(RM321)-0.932(RM1)之间, 平均为0.56。水稻品种的遗传多样性并非按地理位置均匀分布, 而是在相 似系数为0.17的水平上明显分为2个不同类群, 即籼稻类群和粳稻类群, 且籼粳亚种间的SSR多样性差异不明显, 籼稻平均等位基因数(Ap)和Nei基因多样性指数(Ap=10.6, He=0.46)与粳稻品种(Ap=10.7, He=0.48)十分接近, 可能与这些品种间存在一定频率的基因交流有关。糯稻和非糯稻在籼稻群和粳稻群中都有表现, 没有特别的分布规律。云南栽培稻选育品种与地方稻亲缘关系较近, 其遗传基础可能来源于云南水稻地方品种。本研究结果表明, SSR标记能较好地区分云南栽培稻品种, 且云南水稻地方品种遗传多样性丰富, 存在大量的优质性状可供育种实践选择。     

云南栽培稻种SSR遗传多样性比较

采用64个SSR标记对96份云南水稻（Oryza sativa）地方品种和选育品种的遗传多样性进行比较分析。结果发现64个标记都具有多态性,共检测到741个等位基因,每个多态性位点检测到的等位基因数为2—29个,平均11．57个：Nei基因多样性指数（He）范围在0．345（RM321）-0．932（RM1）之间,平均为0．56。水稻品种的遗传多样性并非按地理位置均匀分布,而是在相似系数为0．17的水平上明显分为2个不同类群,即籼稻类群和粳稻类群,且籼粳亚种间的SSR多样性差异不明显,籼稻平均等位基因数（Ap）和Nei基因多样性指数（Ap=10．6,He=0．46）与粳稻品种（Ap=10．7,He=0．48）十分接近,可能与这些品种间存在一定频率的基因交流有关。糯稻和非糯稻在籼稻群和粳稻群中都有表现,没有特别的分布规律。云南栽培稻选育品种与地方稻亲缘关系较近,其遗传基础可能来源于云南水稻地方品种。本研究结果表明,SSR标记能较好地区分云南栽培稻品种,且云南水稻地方品种遗传多样性丰富,存在大量的优质性状可供育种实践选择。     

高粱抗旱种质筛选及遗传多样性的SSR分析

对61份高粱育种材料进行了抗旱性鉴定,旨在筛选既有较好抗旱性能又具较高丰产性能的高粱种质供育种利用。本研究筛选出抗旱性3级以上的材料14份,其中1级抗旱材料2份。选用109对SSR引物对61份高粱种质进行了遗传多样性分析,结果表明51对引物有较好的多态性,共扩增到508个等位变异片段,平均每个标记获得10个等位基因,多态性信息量(PIC)值平均为0.6615,变幅0.0322~0.9134。聚类分析结果表明,61份高粱材料聚成4类,聚类结果与根据地理来源、遗传背景的分类结果基本一致。中国高粱恢复系之间的遗传距离较近,说明我国目前的恢复系材料遗传基础狭窄,应在育种中拓宽恢复系的遗传基础。     

粗山羊草居群间遗传分化及多样性的SSR分析

选用分布在粗山羊草14条染色体上的32对SSR引物,对来自中国河南、陕西、新疆和中东地区共147份粗山羊草材料进行遗传分化及多样性分析,结果表明在26个多态性位点中,等位基因数平均为4.15,Ne i基因多样性指数(He)平均为0.243,多态性信息含量指数(PIC)平均为0.226;居群间遗传变异差异明显,中东粗山羊草居群具有丰富的遗传变异(He=0.607,PIC=0.551),而来自陕西和河南的粗山羊草资源遗传多样性较低(He=0.055,PIC=0.047)和(He=0.024,PIC=0.021)。AMOVA分子变异分析显示,居群间遗传变异占总变异的52%,达到显著水平;河南粗山羊草和陕西粗山羊草间发生了一定的遗传分化(Fst=0.210),为研究中国粗山羊草资源的起源与分化问题提供了有用的信息与证据。     

1980s-2010s华北夏谷区主栽谷子品种SSR遗传多样性分析

通过对20世纪80年代以来具有代表性的华北夏谷区审(鉴)定的20个主栽谷子品种进行SSR标记多态性分析,研究了华北地区育成谷子品种的遗传多样性。49对引物在20个谷子品种中扩增出具有多态性的条带,共检测出142个等位变异,平均每个位点检测出的等位变异数为2.96个。标记位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.0904～0.6896,平均为0.4168。20份材料间的遗传距离变幅为0.0173～0.9000,聚类分析将其分成3个类群,其中谷丰1号自成一类,表明谷丰1号的遗传距离较其他品种大。不同年代谷子品种间遗传距离分析结果显示,各年代品种之间的平均遗传距离由大到小依次是1980s>1990s>2000s>2010s,表明随着年代的递进育成品种的遗传差异减小,亲缘关系增近。     

中国东北地区水稻主要栽培品种的遗传多样性分析

利用68对SSR引物对91份粳稻品种进行了遗传多样性分析。研究结果共检测到293个等位基因,平均4．3个;平均多态信息含量（PIC）为0．313,变动范围为0．022～0．825。RM333和RM206的等住基因数最多,分别为14、10;且PIC也最高,分别为0．825、0．805。聚类和群体差异分析结果表明,东北三省水稻品种的遗传基础狭窄。黑龙江省和吉林省、黑龙江省和日本、吉林省和日本的水稻品种间遗传距离都很小．分别为0．083、0．084、0．090,而辽宁省与吉林省、黑龙江省的水稻品种遗传基础有一些差异。9个地理来源的品种聚类结果,可分为5个大类群,黑龙江省、吉林省、日本和韩国形成第Ⅰ类群;北京和辽宁省归为第Ⅱ类群;中国台湾、云南省、美国分别为第Ⅲ、第Ⅳ和第Ⅴ类群。东北三省是重要的粳稻生产基地,但遗传基础非常狭窄,要克服遗传脆弱性应从地理位置较远的国家或地区收集更丰富的遗传资源。     

利用SSR标记分析云南、西藏和新疆小麦的遗传多样性

用185对SSR引物对52份中国西部特有小麦的遗传多样性进行了研究分析。在31份云南小麦材料中,共检测到488个等位变异,每一个SSR引物可检测到1至9个等位变异,平均为2.64个;平均PIC值为0.2764。在15份西藏小麦材料中,共检测到472个等位变异,每个引物可扩增出1到8个等位变异,平均为2.55个;平均PIC值为0.3082。在6份新疆小麦材料中,共检测到308个等位变异,每一个SSR引物可检测1到5个等位变异,平均为1.66个;平均PIC值为0.1944。185对SSR引物在云南、西藏和新疆小麦的21条染色体、7个部分同源群和3个染色体组上检测到的等位位点的多态性存在明显差异。云南、西藏和新疆小麦均以3B染色体较高,而1D染色体最低;在7个部分同源群中,均以第三部分同源群最高,第六部分同源群最低;在A、B和D染色体组上,均以B染色体组最高,D染色体组最低,A染色体组居中。利用185对SSR引物计算了云南、西藏和新疆小麦群体内及其群体间的遗传距离(GD)和平均遗传距离,结果显示,西藏小麦和云南小麦群体内的平均遗传距离要高于新疆小麦,而云南小麦和西藏小麦间的平均遗传距离低于两者与新疆小麦的平均遗传距离。聚类分析结果也表明,云南小麦和西藏小麦的亲缘关系较近,但两者与新疆小麦的亲缘关系相对较远。     

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.     

用EST-SSR标记对茶树种质资源的研究

采用16对EST-SSR引物对42份茶树品种资源进行了分析。在这些引物中, 有13对可扩增出清晰条带, 其中10对引物具有多态性, 占76.9%。各多态性引物的PIC值变化范围为0.522~0.866, 平均PIC值为0.730。10对多态性引物共检测到84种等位基因型和74个等位变异, 每对引物可检测到基因型和等位基因数分别为4~12和3~10种。42份供试材料间遗传距离为0.074~0.667, 平均遗传距离为0.363, 说明本实验所测试的材料具有较广的遗传变异。在相似系数为0.55的水平可将这些材料聚为3类, 多数材料包含在第一类中。本研究表明, 利用EST-SSR标记进行茶树资源评价是有效的。