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。     

浙江赤霉病抗性不同的大麦地方品种遗传多样性分析

采用SSR标记方法研究了43份对大麦赤霉病有不同抗性的浙江地方品种的遗传多样性。结果显示29对SSR引物在上述品种中共检测到87个等位基因,每对引物等位基因数在2~9之间,平均为3个;平均多态性信息含量（PIC）为0.3509,平均Shannon指数(I)为0.6951,平均Nei’s基因多样性指数(H)为0.4268。品种间的遗传相似系数变幅为0.082~0.986,平均值为0.467。聚类分析将参试品种分为4大类。浙江省地方品种遗传多样性较高,二棱品种的遗传变异明显高于六棱品种;抗和中抗赤霉病品种的遗传变异也较大。聚类结果与品种来源无任何关系;主成分分析结果与聚类分析结果基本一致。     

外源茉莉酸甲酯诱导大麦对叶斑病抗性的研究

[目的]初步探讨不同浓度外源茉莉酸甲酯（MeJA）诱导大麦抗叶斑病效应差异及其分子机制,为应用MeJA防治大麦叶斑病提供理论依据。[方法]以‘蒙啤麦3号’大麦品种幼苗为材料,设置不接菌（无菌水处理叶片）、接菌（无菌水处理叶片接种麦根平脐蠕孢菌）和接菌+MeJA（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mmol/L MeJA喷施叶片后接菌）3组处理,于三叶期调查叶斑病发病情况并据此筛选最适MeJA浓度,然后测定不接菌、接菌及接菌++ MeJA（最适浓度）处理不同处理时间叶片的抗氧化酶、抗病相关酶活性、丙二醛、渗透调节物质含量以及相关基因表达水平。[[结果]]：（1）叶面喷施外源MeJA提高了大麦对叶斑病的抗性,1.5 mmol/L MeJA处理叶片的病情指数较对照显著降低19.03%,诱导抗性效果最佳;（2）与单独接菌处理相比,1.5 mmol/L MeJA处理大麦叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、几丁质酶和β-,1,3-葡聚糖酶活性均显著提高,而其丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,同时其受MeJA调控转录因子及编码抗病相关酶的基因表达量显著上调。[结论]外源喷施1.5 mmol/L MeJA通过调节抗病相关酶活性和渗透调节物质含量,以及调控抗病相关酶基因及茉莉酸信号途径关键转录因子基因表达,进而提高大麦植株的叶斑病抗病性。     

中国主栽香蕉品种和INIBAP引进品种的SSR分析研究

利用10对SSR引物对中国14个主栽香蕉(Musa spp.)品种和从INIBAP引进的33个香蕉品种进行了遗传多样性分析。10个多态性位点共揭示出92个等位基因,每个位点的等位基因数从5到15不等,平均每个位点的等位基因数是9.2,产物片段大小在75 bp到310 bp之间。用Jaccard系数计算品种间的相似性,相似性数值在0.1到1之间;用UPGMA进行聚类分析,结果显示,14个主栽品种的遗传变异小,而供试的33个引进品种遗传多样性高。本研究所用的10对引物不能把所有的品种区分开。     

辽宁省白头翁叶斑病菌的遗传多样性

白头翁叶斑病是近年来我国新报道发生的一种白头翁叶部病害,在辽宁省保护地白头翁生产中病害尤为严重.对采自辽宁省5个白头翁主产区的25株白头翁叶斑病菌(Ascochyta anemones)菌株及中国农业科学院惠赠的5个壳二孢属(Ascochyta spp.)菌株进行RAPD分析.结果表明:11条随机引物共扩增得到条带清晰并呈多态性的108条谱带,单个引物扩增DNA片段集中分布在200～ 2000 bp.采用NTSYS软件进行病原菌的聚类分析,发现供试的30株壳二孢菌的遗传相似系数为0.56～0.98,当相似系数为0.62时,30个菌株被划分为4个类群,说明辽宁省白头翁叶斑病菌具有丰富的遗传多样性.RAPD遗传聚类组群与白头翁叶斑病菌菌株的地理来源有一定的相关性,不同寄主来源的菌株之间存在明显的遗传差异.     

黑龙江省主栽大豆品种遗传多样性的SSR分析

使用合丰25等来自13个育种单位的13份大豆（Glycinemax）品种对大豆20个连锁群上的100对SSR标记进行筛选,最终保留了扩增稳定且多态性较高的43对SSR标记,分析了黑龙江省83个主栽大豆品种的遗传多样性。结果表明,在所有供试材料中共鉴定出等位变异157个,每个位点2—7个,平均为3．65个。品种间遗传相似系数为0．216—0．937,平均为0．6384,表明黑龙江省大豆品种的遗传相似性较大,故拓宽黑龙江省大豆品种的遗传基础具有重要意义。     

黑龙江省主栽大豆品种遗传多样性的SSR 分析

使用合丰25等来自13个育种单位的13份大豆(Glycine max)品种对大豆20个连锁群上的100对SSR标记进行筛选, 最终保留了扩增稳定且多态性较高的43对SSR标记, 分析了黑龙江省83个主栽大豆品种的遗传多样性。结果表明, 在所有供试材料中共鉴定出等位变异157个, 每个位点2-7个, 平均为3.65个。品种间遗传相似系数为0.216-0.937, 平均为0.638 4, 表明黑龙江省大豆品种的遗传相似性较大, 故拓宽黑龙江省大豆品种的遗传基础具有重要意义。     

利用SRAP标记分析中国主栽孔雀草品种的遗传多样性

为了解中国主栽孔雀草品种的遗传背景,采用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记分析了28份孔雀草材料的遗传多样性。14对SRAP引物组合共获得271个位点,其中多态位点151个,占55.72%。每对引物可扩增出14~24条DNA片段,平均19.4条。引物的多态信息含量PIC值在0.693~0.967之间,平均为0.909;每个材料得到的多态性条带比例介于38.78%与51.42%之间,平均46.38%,说明SRAP分子标记可有效鉴别孔雀草种质在分子水平上的遗传变异。品种间的遗传距离值在0.047~0.198之间,平均为0.126;Shannon多样性指数变化于0.178~0.217之间,平均0.201,表明参试的孔雀草材料总体的遗传多样性水平较低。UPGMA聚类后,在遗传距离阈值为0.146处,可将28份材料分为4大类群,与花色表现基本相符,花色可考虑作为孔雀草基于表型分类的主要因子。本研究结果对孔雀草品种鉴定、杂交育种中亲本选配和分子标记辅助选择具有重要意义。     

我国甘蔗亲本遗传多样性的AFLP标记分析

采用15对多态性较好的AFLP引物对我国自育的78个甘蔗亲本材料遗传多样性进行分析,结果表明,每对引物的多态性位点平均为65.67,多态性位点率为8255%.78个甘蔗亲本的遗传相似系数在0.4535～0.8927之间,平均为0.6821 .相同组合后代的遗传相似系数较高,平均为0.765 6.以遗传相似系数阈值约为0.700划分,聚类分析把78个亲本分为7大类,系谱记录中亲缘关系密切的亲本品系,大多数都能归为同一类.遗传多样性指数分析显示,不同年代亲本多样性指数差异明显,20世纪80年代最高,为0.318 5,70年代最低,为0.264 5;不同省区的亲本遗传多样指数变化更显著,在0.195 2～0.299 9之间,广东最高,云南最低.     

云南莲瓣兰主栽品种SSR指纹图谱的构建和遗传差异分析

为了解云南莲瓣兰(Cymbidium tortisepalum)的遗传多样性,利用SSR技术对32个莲瓣兰主栽品种进行遗传变异分析,并构建莲瓣兰栽培品种的指纹图谱。结果表明,筛选出的12对多态性高、稳定性好的引物共检测到95个等位基因,每对引物检测到4~18个等位基因,有效等位基因数(N E)为61.489,平均有效等位基因数(NA)为5.124,Shannon信息指数(I)和多态性信息含量(PIC)分别为0.806~2.624和0.789~0.953。12对引物中,以引物SSR03的等位基因数、NE、观测杂合度、I和PIC最高。32个品种在12对引物上都具有不同的特异性条带,可以彼此区别。从12对引物中筛选出3对核心引物SSR02、SSR03和SSR12构建了莲瓣兰主栽品种SSR分子指纹图谱,这3对核心引物组合即可鉴定32个莲瓣兰栽培品种。这为莲瓣兰的品种鉴定、遗传多样性分析和分子育种研究提供理论基础和技术支持。     

甜高粱种质资源在新疆的多样性表现及聚类分析

采用多样性指数、变异系数和聚类分析等方法,对国内外72份甜高粱种质资源24个性状进行遗传多样性研究。结果表明,14个质量性状中粒色的遗传多样性指数最高为1.6333,幼苗色和结实形式的遗传多样性指数最低为0,平均为0.7460;10个数量性状中穗长、茎粗、锤度、单穗粒重、单株秆重、出汁率、千粒重、株高、穗重、生育期都存在较大的变异,变异系数幅度为7.85%～53.01%,各性状多样性指数均较大,平均2.0061;穗长的多样性指数最大,为2.1383,生育期多样性指数最小,为1.7331,表明新疆现有甜高粱资源拥有丰富的遗传多样性。聚类分析将72份资源划分为四大类。     

设施用厚皮甜瓜品种SSR标记遗传多样性分析

使用分布于甜瓜12条染色体上的72对SSR引物,对我国中东部设施内栽培的30个厚皮甜瓜品种进行分析;56对SSR引物在30个品种间表现为多态性。共检测到138个等位变异,每对引物的等位变异数变幅为2～6个,平均为2.6个。有效等位变异为86.16个,平均为2.25。每个SSR位点的多态性信息量(PIC)变化范围为0.045～0.725,平均为0.390。30个品种间遗传相似系数变幅为0.274～0.974之间,平均值为0.665,且90.4%的供试品种其遗传相似系数在0.474～0.824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,我国中东部设施适宜种植的甜瓜品种遗传多样性不够丰富,多数品种间的亲缘关系较近,欲进一步提高中东部地区设施甜瓜产量和品质还需要拓宽亲本选择范围,扩大遗传背景。     

应用SSR标记分析中国糯大麦种质的遗传多样性

利用SSR标记对来自中国不同省市的76份糯大麦种质的遗传多样性进行分析,并以遗传相似系数为基础进行聚类分析。SSR标记分析表明,50对大麦SSR引物在76份糯大麦中共扩增出203个等位基因,属于高度多态性位点范畴。当遗传相似系数为0.70时可将76个糯大麦品种划分为5个类群,在一定程度上反映了与材料的地理来源和皮裸性。糯大麦资源平均Shan-non多样性指数显示,来自云南和西藏的糯大麦品种遗传多样性略高。SSR标记分析表明,中国糯大麦具有丰富的遗传多样性,对揭示糯大麦的起源与传播以及对资源的有效利用具有现实意义。     

Origin and diversity of North American hard spring wheats

Genetic diversity is an important safeguard against crop vulnerability to biotic and abiotic stresses. Coefficient-of-parentage (COP) values of 248 North American hard spring wheat (Triticum aestivum L. em. Thell) cultivars released from 1901 to 1991 were used to estimate the genetic similarity of cultivars. COP values were used: to (1) quantify germ plasm sources and their contributions to the North American hard spring wheat gene pool; (2) measure changes in genetic diversity through time; and (3) identify major groupings of related cultivars. Landraces and local cultivars that contributed to the formation of the gene pool were: spring wheat (64%), winter wheat (16%), T. turgidum var. durum L. (10%), and T. turgidum var. emmer L. (8%). Fife, Hard Red Calcutta, and Turkey Red accounted for 18%, 13%, and 8%, respectively, of the hard spring wheat origins. Era and Butte in the US, and Neepawa and HY 320 in Canada, were the most commonly used named parents of cultivars released from 1981 to 1991. Both Canada and US had the greatest level of similarity among new cultivar releases in the 1930s (Canada: r=0.39, US: r=0.34). Genetic similarity in the US declined to r=0.14 in the 1940s and remained relatively constant thereafter. Similarity among released Canadian cultivars remained relatively high until the 1970s when the introduction of new market classes resulted in a 50% reduction in genetic similarity to approximately the same level of similarity found in the US. Cluster analysis was used to group cultivars released after 1941 into 13 clusters of similar genotypes. The cultivar clusters may have value for the stratified sampling of spring wheat germ plasm or in identifying diverse germ plasm for intermating.Contribution of the Idaho Agric. Exp. Stn. publication no. 95731. Missouri Pub. No. 12338     

中国啤酒大麦品种RAPD标记的遗传多样性分析

采用RAPD技术对中国38个啤酒大麦品种的遗传资源进行了聚类分析。结果表明：从筛选出的28个有多态性的随机引物中,共扩增出153条谱带,其中91条谱带具有多态性,占59．4％。每个引物可扩增出1～8条多态性谱带,平均3．3条。聚类分析表明,在遗传距离GD值0．27水平上38个啤酒大麦品种可聚成两大类,下分5个亚类。品种间遗传距离GD变幅为0．00952～0．37846。RAPD标记揭示出这38个啤酒大麦品种遗传变异较小,遗传基础比较狭窄。     

Genetic diversity in Eastern U.S. soft winter wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.) based on RFLPs and coefficients of parentage

 Genetic diversity in a set of 11 red and 11 white wheat lines from the Eastern U.S. soft wheat germplasm pool was measured using restriction fragment length polymorphism (RFLP) assay and coefficients of parentage (COP) analysis. On average, 78% of all bands revealed by three enzymes with 48 RFLP clones were monomorphic. Average pairwise genetic similarity (GS) was 0.97 when data from all enzymes were pooled. Probe Polymorphic Information Content (PIC) indexes ranged from 0 to 0.73 with a mean of 0.2. Fewer than 55% of the probes revealed any polymorphism. The frequency of polymorphism in the Eastern U.S. soft white winter (SWW) wheat gene pool was much lower than that observed in the Eastern U.S. soft red winter (SRW) wheat gene pool. SWW lines formed a single group on a dendrogram based on cluster analysis of RFLP-derived GS estimates, while SRW lines did not form a single group. COP values for all pairs of the Eastern U.S. soft wheat lines ranged from 0.02 to 0.9 with a mean of 0.21. SWW wheat lines traced to 53 ancestral lines and had an average COP of 0.51. The SRW wheat gene pool had more complex parentages (mean COP=0.15 and a total of 65 ancestral lines). COPs were correlated with RFLP-based GS for all line pairs (r=0.73, P<0.01). However, correlations between the two similarity measures were substantially lower when the SRW and SWW wheat gene pools were considered individually (r values of 0.23 and 0.28, respectively). The actual GS among unrelated lines in the U.S. Eastern soft wheat gene pool appears to be higher than that observed for unrelated landraces from Southwest Asia (0.96 vs. 0.905), suggesting that the ancestral landrace parents of this gene pool were themselves drawn from a base population where inbreeding, i.e., F, was greater than zero. Received:18 April 1996 / Accepted: 6 September 1996     

Pedigree analysis for composing a core collection of modern cultivars,with examples from barley (Hordeum vulgare s. lat.)

A method for analyzing the pedigrees of cultivars is developed that allows for the calculation of the effective number of origin lines (n _OL ). The n _OL is defined as the average number of alleles, not identical by descent, per locus in a set of lines. Its relationship with the commonly used coefficient of parentage is clarified. A related quantity, the effective overlap of origin lines (r _OL ) is defined as the average number of alleles, not identical by descent, per locus common in two sets of individuals. A set of 85 modern barley cultivars is used to illustrate the application of n _OL and r _OL . This set originated from 153 mutually unrelated ancestors. The degree to which each ancestor contributed was quantified, and the result was a n _OL of only 43.1. In the set were 51 spring and 34 winter cultivars, with a n _OL of 25.0 and 21.0, respectively. Consequently, the r _OL of these two groups was 2.9, indicating that the two groups can be considered to be nearly distinct genetically since they have only 2.9 origin lines in common. How the effective number of origin lines can be used to create a core collection of cultivars with known pedigrees by maximizing the n _OL in a set of cultivars of given size is also discussed.     

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。     

抗PVY烟草种质的遗传多样性分析

利用SSR标记对78份抗PVY烟草种质进行遗传多样性分析,根据类型将78份材料分为烤烟、晒晾烟和黄花烟3个群体。结果表明:(1)从960对引物组合中筛选出45对扩增带型清晰、重复性和多态性好的引物用于78份烟草种质资源遗传多样性研究,共检测到108个位点,其中96个位点具有多态性,多态性比例为88.89%。遗传多样性指数(Nei’s)为0.3766,Shannon’s指数为0.5821,种质间遗传相似系数变异范围在0.0454~0.9973之间,说明我国抗PVY烟草种质资源存在着丰富的遗传变异。(2)3个群体内遗传差异由大到小分别为:晒晾烟>黄花烟>烤烟。3个群体间遗传距离比较分析,晒晾烟与烤烟的遗传相似度达到0.9840。(3)聚类分析可将78份种质材料划分为黄花烟草和普通烟草2大类群,烤烟、晒晾烟之间没有明确的界线。聚类分析结果也表明,黄花烟与其他群体的遗传距离较远。