贵州省主要栽培茶树品种指纹图谱构建与遗传结构分析

贵州是中国目前茶树种植面积最大的省份,同时也拥有丰富的茶树种质资源。对品种真实性以及遗传结构的准确鉴定是种质识别以及杂交亲本选配的关键。本研究以包含贵州省内主要栽培品种和新选育品系的54份茶树资源为材料,利用35对SSR引物进行遗传鉴定,共检测到317个等位基因位点,多态信息含量介于0.22～0.92之间,平均0.73;利用PI和PIsibs两个参数评估了每对引物的鉴别力,表明任意两对引物组合都能够区分本研究中的茶树材料,并从中筛选出5对核心引物构建了54份材料的指纹识别图谱,这5对核心引物组合足够用于更大群体的个体鉴定。利用GBS方法对54份材料进行了全基因组SNP挖掘,共鉴定到698117个高质量SNP;基于SNP进一步进行系统进化分析、主成分分析以及遗传结构分析,54份材料被划分为4个类群,育成品种与新选育品系间遗传背景呈现高度重叠;并据此推测出了前期贵州茶树育种的一般模式,表明贵州前期茶树育种过多依赖福鼎大白茶以及云南地方种质资源,预示着在后续育种实践中,加大对省外优良品种以及贵州省内古茶树资源的杂交利用力度,将有助于茶树种质创新以及新品种的选育。     

贵州省主要栽培茶树品种指纹图谱构建与遗传结构分析北大核心CSCD

贵州是中国目前茶树种植面积最大的省份,同时也拥有丰富的茶树种质资源。对品种真实性以及遗传结构的准确鉴定是种质识别以及杂交亲本选配的关键。本研究以包含贵州省内主要栽培品种和新选育品系的54份茶树资源为材料,利用35对SSR引物进行遗传鉴定,共检测到317个等位基因位点,多态信息含量介于0.22～0.92之间,平均0.73;利用PI和PIsibs两个参数评估了每对引物的鉴别力,表明任意两对引物组合都能够区分本研究中的茶树材料,并从中筛选出5对核心引物构建了54份材料的指纹识别图谱,这5对核心引物组合足够用于更大群体的个体鉴定。利用GBS方法对54份材料进行了全基因组SNP挖掘,共鉴定到698117个高质量SNP;基于SNP进一步进行系统进化分析、主成分分析以及遗传结构分析,54份材料被划分为4个类群,育成品种与新选育品系间遗传背景呈现高度重叠;并据此推测出了前期贵州茶树育种的一般模式,表明贵州前期茶树育种过多依赖福鼎大白茶以及云南地方种质资源,预示着在后续育种实践中,加大对省外优良品种以及贵州省内古茶树资源的杂交利用力度,将有助于茶树种质创新以及新品种的选育。     

基于分型测序技术的粒用高粱遗传多样性和群体结构分析

了解粒用高粱的遗传多样性和群体结构,能有效提高粒用高粱新品种的选育效率。本研究利用基因分型测序技术(GBS,genotyping by sequencing)对120份粒用高粱材料开展了全基因组基因分型,共获得了3456个多态性的SNP标记,其多态性信息含量指数(PIC,polymorphism information content)介于0.013～0.574之间,平均值为0.381。根据SNP标记在120份高粱材料中的基因分型数据,计算了材料间的遗传距离,其变异范围为0.084～0.613,平均遗传距离为0.365。群体进化树分析和主成分分析都将120份高粱材料划分为3个类群,类群1主要由包括美国材料MN-3609在内的亲缘关系较远的高粱材料组成,类群2主要由中国北方的高粱材料组成,类群3主要由中国南方的高粱材料组成。群体结构分析表明,当K=3时,ΔK取得最大值,说明120份高粱材料可以划分为3个类群,其划分结果与群体进化树分析和主成分分析基本一致。本研究从基因型多样性水平上阐释了粒用高粱的遗传背景和群体结构,为中国粒用高粱新品种的选育提供了理论依据。     

基于重测序信息的金针菇菌株资源遗传多样性及群体结构分析

通过对来自国内外的28份金针菇菌株资源的重测序共计检测到SNP位点1 241 583个,InDel位点623 670个。通过筛选分型,1 474个高质量SNP标记（多态信息含量指数PIC介于0.101-0.966之间）被用于金针菇资源群体多样性和结构分析。经计算,菌株间遗传距离在0.057-0.631之间。UPGMA进化树拓扑结构显示栽培菌株是其与野生菌株混合分支的一个亚支,自然栽培和工厂化栽培菌株可各自聚成一支,符合金针菇育种历史。群体结构结果显示金针菇种质资源包含5个亚群。主成分分析显示菌株在二主分之间的位置及互相间距离基本符合进化树分类、群体结构和遗传距离。本研究为金针菇分子标记和基因型的确定提供序列基础,也为后续资源保护利用、重要农艺性状的基因定位和基于分子标记的聚合育种提供理论依据。     

广西茶树资源生化成分多样性分析

对国家种质杭州茶树圃保存的来源于广西的98份茶树资源主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,广西地方茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达到1.90,平均变异系数达到25.8%。通过多变量的主成分分析,前7个主成分代表了茶树生化成分多样性的86.75%的信息。基于生化成分,把98份资源聚类划分为3个类群。第1类群大部分为红绿茶兼制的资源,第2类群大部分为适制红茶的资源,第3类群大部分为适制绿茶的资源。并从中筛选出一批生化成分特异的资源。     

广西茶树资源生化成份多样性分析

对国家种质杭州茶树圃保存的来源于广西的98份茶树资源主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,广西地方茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达到1.90,平均变异系数达到25.8%。通过多变量的主成分分析,前7个主成分代表了茶树生化成分多样性的86.75%的信息。基于生化成分,把98份资源聚类划分为3个类群。第1类群大部分为红绿茶兼制的资源,第2类群大部分为适制红茶的资源,第3类群大部分为适制绿茶的资源。并从中筛选出一批生化成分特异的资源。     

42份武夷名丛茶树资源生化成分多样性分析

对武夷山茶区42份武夷名丛茶树资源的主要生化成分进行了评价鉴定和遗传多样性分析。结果发现,武夷山茶树资源的生化成分存在丰富的多样性和变异,平均遗传多样性指数达到2.06%,平均变异系数达到22.01%。通过多变量的主成分分析,前3个主成分代表了茶树生化成分多样性的89.02%的信息。基于生化成分,把42份武夷名丛聚类划分为3个类群。3个类群除了咖啡碱含量差异不显著外,其他各生化成分均存在显著差异。第Ⅰ、Ⅱ类群大部分为适制乌龙茶的资源,第Ⅲ类群大部分为适制绿茶的资源。并从中筛选出一批生化成分特异的资源。     

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。     

基于RAD高通量测序的蓝花楹群体遗传分析

为了解蓝花楹(Jacaranda mimosifolia)种质资源的遗传多样性和群体遗传结构,对168份种质材料进行RAD-seq测序,构建了系统进化树并进行主成分、群体结构和遗传多样性分析。结果表明,比对参考基因组平均比对率为81.02%,平均测序深度23.18×,最终获得45 552个高质量的SNPs。群体遗传结构分析表明,供试蓝花楹可划分为2个大的类群,来自川、渝地区的种质材料基本归为一类;其余地区归为另一类。19个地区的蓝花楹在SNP水平上的遗传多样性较高,云南昆明(YNKM)居群的核苷酸多样性(π)和期望杂合度(He)最大,表现出最高的遗传多样性。因此,来自川、渝地区的蓝花楹具有相对较近的亲缘关系,推断来自同一祖先,而其余地区的种质可能是随机引种栽培。     

榕江茶（Camellia yungkiangensis）种质资源主要品质性状的遗传多样性分析

本研究分析了贵州特异茶树种质资源——榕江茶的品质化学成分特征及其遗传多样性,为其开发利用和特异茶树新品种培育提供科学依据。以分布在贵州省黔东南州月亮山的121份榕江茶种质资源为材料,对其水浸出物、茶多酚、游离氨基酸等21个主要品质化学成分指标进行检测分析,通过遗传多样性分析、主成分分析、聚类分析、相关性分析等对其品质性状特征和遗传多样性进行评价,并对其中的优异资源进行筛选。121份资源的21个品质化学成分指标的变异系数为5.70%～119.69%,平均为32.84%,遗传多样性指数为1.47～2.08,平均为1.95。21个品质化学成分指标的相关性分析结果显示,呈极显著正相关有42对性状,呈显著正相关的有14对,呈极显著负相关的有10对,呈显著负相关的有10对。主成分分析表明,前7个主成分特征值均大于1,且累计贡献率达76.84%,包含了原始变量的绝大部分信息,以因子得分系数矩阵求得每个单株资源的品质化学成分在各主成分上的综合得分,筛选出了12份品质化学成分综合得分高的单株资源。聚类分析显示,在欧式距离18.0处,可将121份榕江茶种质资源分为6个类群。优异种质资源筛选结果显示,121...     

重庆绿豆新收集种质资源的遗传多样性分析及抗枯萎病鉴定

"第三次全国农作物种质资源调查与收集"项目组历时2年从重庆地区收集到49份绿豆种质资源,供发掘优异基因及育种利用,我们评估这些资源的表型遗传多样性和枯萎病抗性水平。结果表明:这些新收集绿豆种质资源遗传多样性丰富,数量性状遗传多样性指数排序为:单株荚数株高主茎节数分枝数底荚高度荚宽荚长百粒重开花期单荚粒数成熟期出苗期;各质量性状遗传多样性指数排序为:荚形分枝性复叶叶形粒形种皮光泽度生长习性、结荚习性熟荚色对生单叶形花色、主茎茸毛色子叶色粒色幼茎色。聚类分析将49份种质资源划分为5个类群,第Ⅰ类群主要表现为矮秆、宜机收,第Ⅱ类群主要是大籽粒材料,第Ⅲ类群可作黄籽粒特色材料加以利用。三维散点图中,前3个主成分将49份种质资源大致分布在2个区域,分布在区域Ⅰ的材料多为直立型材料,而分布在区域Ⅱ的材料多为半蔓生型材料。经枯萎病抗性鉴定,从49份种质资源中筛选出中抗资源9份,抗病资源3份,高抗资源1份。本研究为后续优良种质的开发利用和抗绿豆枯萎病基因发掘提供了理论和种质基础。     

鹰嘴豆种质资源农艺性状遗传多样性分析

以100份鹰嘴豆种质资源为材料,应用聚类分析和主成分分析方法,对15个主要农艺性状的遗传多样性进行分析。结果表明,参试材料存在广泛的遗传多样性。其中,多样性指数最高的是株高,其次是百粒重;性状变异系数最大的是单株荚数,其次是单株粒重;基于各种质间形态标记的遗传差异,将100份鹰嘴豆种质聚类并划分为4大类群。第Ⅰ类群可作为选育丰产中粒型和株高适中的品种,第Ⅱ类群可作为选育矮秆耐密及特异粒色(型)品种,第Ⅲ类群丰产性较差可作为选育子粒球型、光滑的品种,第Ⅳ类群可作为选育大粒型、适宜机械化收获的品种。9个数量性状的主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达73.91%,各主成分性状载荷值反映了主要数量性状的育种选择潜力。综合分析种质资源农艺性状,为鹰嘴豆的有效利用提供一定的科学依据。     

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。     

峨眉山地区杨叶木姜子群体遗传多样性研究

杨叶木姜子在中医药、天然香精香料、趋避剂等领域具有重要应用价值,但其分布地域狭窄,仅在四川省部分地区分布,严重影响杨叶木姜子的开发和利用。本研究以四川盆地西南边缘峨眉山地带的杨叶木姜子为材料,在峨眉山全分布区内根据地理位置和海拔高度的差异选择7个不同区域采集到84个样本,利用简化基因组测序(GBS)技术对其进行遗传多样性分析。基于GBS文库,共检测获得到48795个SNP位点,主要变异来源于内含子区域(47.69%)和基因间区(30.71%)。系统进化树分析、主成分分析和群体结构分析均显示7个杨叶木姜子居群聚类到3个大群体。这3个群体分别来自不同的祖先,分别位于峨眉山以金顶为中心向外延伸的2条主要山脉和峨眉山断层向外延伸的山谷区域中,表明峨眉山区地理差异是造成遗传多样性的主要因素。3个群体平均观测杂合度(Ho)为0.27218,平均期望杂合度(He)为0.24596。群体内变异百分率达到96.28%,而群体间变异仅为3.72%。结果表明,峨眉山杨叶木姜子群体间具有较低的遗传多样性水平,但其在群体内具有较高的核苷酸多样性,变异主要来源于群体内变异。研究结果为杨叶木姜子遗传育种和物种多样性保护提供依据,在家系选择方面需注意群体内大量采样,种质资源保存应尽量选择较低海拔。     

贵州野生猕猴桃表型遗传多样性分析

通过对146份贵州猕猴桃种质资源表型遗传多样性的研究,为贵州猕猴桃品种选育打下基础,对146份不同区域猕猴桃种质资源48个质量性状进行描述、赋值,并结合单果重等9个数量性状,使用主成分分析、聚类分析等进行综合评价。结果表明,57个质量性状和数量性状均存在丰富的多样性和变异性;146份资源的Shannon’s遗传多样性指数为1.28,从各区域遗传多样性指数可以看出,演化进程上从遗传多样性指数高的地区向低的地区进行演化;主成分分析结果显示,前14个主成分累计贡献率达75.076%,其中前6个主成分的累计贡献率达51.911%,为提高品种选育和评价的工作效率,可将猕猴桃种质资源的描述指标简化为新梢被毛、果实被毛等18个性状;聚类结果显示,贵州猕猴桃种质的欧氏距离为1.00~25.00之间,在D=19.25处,146份野生猕猴桃分为6个类群。本文有效揭示了贵州省猕猴桃种质资源丰富的多样性和亲缘关系,明确野生猕猴桃各种群间性状区分特征和部分优良资源性状的地理分布,对贵州猕猴桃种质资源的种质鉴定、保护利用和品种选育有重要意义。     

叶用芥菜种质表型性状的遗传多样性分析

为有效利用叶用芥菜种质资源,对筛选出的24份叶用芥菜品系资源的11个表型性状,应用相关系数、聚类分析和主成分分析等多元统计方法进行遗传多样性分析。结果表明:叶用芥菜种质资源具有丰富的遗传多样性;11个表型性状平均变异系数为44.74%,叶片数的变异系数最大,为150.80%;净菜率变异系数最小,仅为9.54%。通过系统聚类,将参试的24份品系分为3个类群,第Ⅰ类群有14份材料,第Ⅱ类群有5份材料,第Ⅲ类群有5份材料,各类群性状之间的差异较明显,明确了品系类群间存在的亲缘关系。在主成分分析中,可选取方差累计贡献率为86.62%的前5个主成分来评价24份叶用芥菜品系资源。本研究揭示了叶用芥菜不同品系的表型特异性和遗传多样性,筛选出一些特异品系资源,为高产优质叶用芥菜新品种(系)的选育提供重要的科学依据。     

云南大叶种茶树种质资源ISSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

利用ISSR标记构建了40份大叶种茶树资源的指纹图谱,用3种独立的方法（特殊的标记、特异的谱带类型、不同引物提供的谱带类型组合）可以有效地鉴别大叶种茶树种质资源,证明ISSR标记是鉴定茶树资源的有效方法。15条ISSR引物共扩增出275条谱带,其中274条具有多态性,占99．6％。40份材料间平均遗传相似系数、Nei＇s基因多态性（gene diversity）和Shannon＇s信息指数分别为0．4180、0．3797、0．5586。材料间的遗传多样性较高,说明材料间的遗传距离较远,亲缘关系较远。遗传基础较宽。ISSR聚类分析表明,40份种质资源被聚为3个类群,其中Ⅲ类群又聚为3个亚群。亲缘关系树状图在分子水平上清楚地显示了云南大叶种茶树资源间的亲缘关系,为今后茶树育种和杂交亲本的选择提供了依据。     

燕麦种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析

燕麦种质资源是燕麦育种的重要基础,对燕麦遗传多样性的研究不仅有助于种质资源的搜集、管理和利用,也有利于进行核心种质的研究。为了解不同地区燕麦种质资源在农艺性状上的遗传多样性,对74份皮、裸燕麦种质资源13个性状的遗传多样性进行了聚类分析与主成分分析。结果表明:各性状的遗传多样性指数较大,多样性指数最高的是主穗粒重,其次是千粒重和穗长;性状变异系数最大的是单株分蘖数,其后依次为单株粒重和主穗粒重,最小的为株高;根据品种间各性状的遗传差异,通过聚类分析将74份资源材料划分为5类,其中36份皮燕麦资源被分为2类,26份裸燕麦资源被分为2类,7份皮燕麦和5份裸燕麦被分为一类,其中,类群Ⅰ可作为高产育种目标的亲本,类群Ⅲ可作为粒型育种目标的亲本,类群Ⅳ、Ⅴ可作为株高和小穗等育种目标的亲本;8个数量性状主成分分析的结果表明,前4个主成分对变异的累计贡献率达86.27%,第一主成分反应产量,第二主成分反应粒型,第三、第四主成分分别反应分蘖数和株高。     

平榛种质资源坚果农艺性状鉴定与评价研究

平榛是我国重要的榛属植物资源,为鉴定、评价和保护平榛种质资源,提高其利用效率,采用主成分分析和聚类分析方法对99份平榛种质资源坚果的主要农艺性状进行了鉴定和综合评价。结果表明:平榛种质资源坚果的24个性状具有丰富的遗传多样性;10个数量性状的主成分分析确定了4类影响因子,反映了育种选择方向及潜力;基于各种质间形态性状的遗传差异,将99份平榛种质划分为5大类群,第Ⅰ类群可作为选育果面光滑品种的育种和候选亲本材料,第Ⅱ类群可作为选育大粒型、适宜机械化加工的育种和候选亲本材料,第Ⅲ类群具有作为市场产品的潜力,第Ⅳ类群可作为选育圆形、果面无条纹的育种和候选亲本材料,第Ⅴ类群可作为选育高丰产性品种的育种和候选亲本材料。上述研究为平榛种质资源的评价、保护和选优工作提供了基础数据。     

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。