基于ITS序列对栽培中国樱桃遗传多样性及其群体遗传结构的分析

该研究基于ITS序列对栽培中国樱桃[Cerasus pseudocerasus(Lindl.)G.Don]18个群体共154个个体的遗传多样性及其群体遗传结构进行了分析,以期从DNA序列水平上揭示栽培中国樱桃种质资源的遗传背景,为保护和利用中国樱桃种质资源提供理论依据。结果表明:(1)154条ITS序列比对后共定义了11个单倍型,表现出较低的遗传多样性(h=0.559 0,π=0.001 2),群体间遗传多样性也表现出较大差异(h=0~0.905 0,π=0~0.006 1)。(2)群体分析显示,群体间遗传分化水平较低(FST=0.140 0),只有14%的遗传变异来自群体间,而86%的遗传变异来自群体内部。研究认为,栽培中国樱桃在驯化过程中所产生的奠基者效应以及瓶颈效应可能是导致群体遗传多样性丢失的主要原因,而较长的世代周期及较短的分化时间可能导致了群体间低的遗传分化;因此,对栽培中国樱桃种质应采取就地保护策略;若需迁地保护种质建议减少采样群体数而增加群体内个体数量的采样策略。     

抗风桐(Pisonia grandis)的生态生物学特征

对收集于广西桂林的17份野生毛葡萄种质和24份栽培葡萄种质,分别使用12条ISSR和12条SCoT引物进行了遗传多样性和亲缘关系检测。结果表明：两种分子标记均能产生较丰富的多态性片段,可有效应用于葡萄的遗传多样性检测,但在聚类分析结果上表现出一定的差异性,SCoT分子标记能更好地区分野生种质和栽培品种,说明SCoT分子标记在葡萄遗传多样性检测和系统进化研究上可能更有优势。从SCoT聚类结果上看,广西植物研究所收集的3个野生毛葡萄种质zws1、zws2和zws3相对其它野生种质而言,更偏向于与栽培种质聚为一类,说明这一类野生毛葡萄可能是这些栽培品种的原始亲本来源之一。不同的野生种质聚为多个类群,并表现出明显的地域特性,但遗传距离相对较远,说明桂林野生毛葡萄资源具有丰富的遗传变异。栽培品种没有明显的聚类特点,可能因为所选用的栽培品种的地域代表性并不是很强,也可能是因为栽培品种在不断的人工杂交选育过程中,遗传背景趋向一致,遗传多样性降低。该研究证明SCoT分子标记在葡萄遗传多样性研究上具有一定的优势。该研究结果为桂林毛葡萄资源的保护、利用和品种选育提供了理论依据,也为葡萄的系统进化研究提供了参考。     

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。     

国际葡萄品种目录数据库的使用与分析

葡萄是世界上最重要的果树之一,在世界范围内拥有上万份的种质资源,其遗传多样性非常丰富。近年来,随着葡萄产业与计算机信息通信技术的飞速发展,建立葡萄种质资源网络数据库显得尤为重要。1984年,德国Geilweilerhof葡萄育种研究所在国际植物遗传资源委员会(IPGRI,现更名Bioversity International)与国际葡萄和葡萄酒组织(OIV)支持下,建立了世界上最丰富的葡萄种质数据库——国际葡萄品种目录(VIVC,Vitis International Variety Catalogue)。为了让广大葡萄育种者和科研人员更好地认识VIVC的功能及其所登录的大量葡萄种质的特点,达到促进对葡萄种质资源的利用与创新,本研究介绍了VIVC的主要功能与数据库中登录的葡萄种质资源的情况,并对这些葡萄种质的育种地区、用途、果皮色泽、花器类型、种子有无等性状以及SSR标记在葡萄种质鉴定中的利用等进行了分析。     

野生杏和栽培杏的遗传多样性和遗传结构分析

利用SSR分子标记结合荧光毛细管电泳检测技术,研究了野生杏和栽培杏的遗传多样性和遗传结构,结果显示:27个SSR位点,平均每个位点检测到17.82个等位基因(Na)和7.44个有效等位基因(Ne),平均Shannon's信息指数(I)为2.23,平均期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)分别为0.70和0.52。基于SSR位点,群体水平上平均等位基因数、有效等位基因数、期望杂合度、观察杂合度和Shannon's信息指数分别为6.59、4.15、0.70、0.53和1.50,说明我国杏种质资源遗传多样性丰富,其中野生杏资源遗传多样性明显高于栽培杏资源,野生杏中西伯利亚杏种质遗传多样性最高且具有较多的特异等位基因,而栽培杏中仁用杏遗传多样性最低,特有等位基因较少。聚类分析将供试159份种质分为4组。群体遗传结构分析将159份种质划分为5个类群,分类情况与传统形态指标划分基本一致。通过本研究可知,我国杏资源遗传多样性丰富,遗传结构较为复杂;西伯利亚杏与栽培杏亲缘关系较远;野生普通杏与栽培杏具有类似的遗传结构,推测野生普通杏为栽培杏原始种;仁用杏遗传多样性较低,遗传背景狭窄。本研究结果可为杏资源新品种选育及持续利用提供重要的理论依据。     

中国南疆栽培杏群体遗传结构的荧光AFLP分析

以中国新疆维吾尔自治区南部塔里木盆地边缘库车、喀什和和田3个栽培杏群体的85个品种类型为试材,利用荧光标记AFLP对群体遗传结构进行了研究,结果表明:对64对EcoRⅠ/MseⅠ引物(其中MseI引物为FAM荧光标记物)进行了筛选,其中8对荧光标记引物谱带清晰,多态性高;同一引物在不同群体以及同一群体不同引物扩增多态性均存在显著差异,种级水平多态带百分率P>库车>和田>喀什3个群体水平;种级水平Nei基因多样度指数H和Shannon信息指数I>库车>和田>喀什3个群体水平。种级水平大于种下群体,各群体以库车最高;杏遗传多样性主要存在于群体内,群体间的遗传分化系数GST为0.0882,即群体间的遗传变异占总变异的8.82%,群体间的基因流Nm为5.1689;群体的遗传一致度在0.9772～0.9811之间,遗传距离在0.0191～0.0232之间,说明群体间的相似程度较高,遗传距离较小;UPGMA聚类分析结果表明,库车、喀什、和田3个亚群可能是相对独立的孟德尔群体,但同时存在部分基因交流;各项研究指标都表明库车群体的遗传多样性都最高,它可能是野杏向栽培杏过渡的中间群体;南疆栽培杏群体拥有极为丰富的遗传多样性,为进一步的选择育种提供了更多的种质资源,为该地区杏群体生物多样性保护和利用提供理论依据。     

黑龙江省野生秋子梨群体遗传结构的荧光AFLP分析

以来自黑龙江省海林市、东宁县和孙吴县3个居群的90个野生秋子梨株系为试材,利用荧光AFLP标记技术对野生秋子梨群体遗传多样性及遗传结构进行了分析,旨在为野生秋子梨种质资源的保护和利用提供科学依据。结果表明:野生秋子梨3个居群种群水平多态性位点百分比(P)为82.95%,Nei’s基因多样度(H)为0.1467,Shannon信息指数(I)为0.2397,野生秋子梨遗传多样性水平较低;3个居群的多态性位点百分比、基因多样度及Shannon信息指数比较,东宁居群>海林居群>孙吴居群,居群水平上东宁居群的遗传多样性较丰富;基因分化系数(GST=0.1008)显示,野生秋子梨的遗传变异主要发生在居群内;野生秋子梨居群间存在较大的基因流动(Nm=4.4603),说明3个野生秋子梨居群间存在着较频繁的基因交流;UPGMA聚类分析结果表明,3个居群是相对独立的孟德尔群体,且海林居群和东宁居群的遗传关系较近。3个居群中东宁居群遗传多样性最丰富,是进行原生境保护优先考虑的居群。     

刺葡萄种内遗传多样性研究进展

刺萄萄主要分布在我国长江中下游及以南地区,是中国野生萄萄中果粒最大的一个种,其果实高抗炭疽病和白腐病,在湖南、江西、福建、贵州等省的部分地区一直作为鲜食和酿酒品种栽培利用。刺葡萄种内遗传多样性较为丰富,为了充分挖掘利用刺葡萄资源,提高刺葡萄资源的利用效率,本文从刺葡萄的物候学、花器类型、形态性状、果实理化性状、花粉形态、DNA遗传水平和抗性等方面进行种内多样性的研究和综述,以期为刺葡萄种质资源的保护、鉴定评价和发掘利用奠定基础。     

基于遗传多样性构建金针菇的核心种质群体及分子身份证

金针菇Flammulina filiformis是我国产量最高的工厂化栽培食用菌。为提高优良工厂化栽培金针菇种质的育种效率,本研究以国内外收集的105份金针菇种质为材料,开展体细胞不亲和评价,并采用SSR分子标记的方法对所有种质进行遗传多样性分析和聚类分析。20对SSR引物在105份种质中共扩增得到209个等位基因位点,所有种质间的遗传相似系数为0.71-1.00,在遗传距离0.76处可分为5个大类群。105份金针菇种质共包含67种不同的遗传背景,野生金针菇种质比栽培种质具有更丰富的遗传多样性。基于SSR的聚类分析结果和体细胞不亲和评价结果既相互印证,又可互为借鉴。本研究构建了包含44份金针菇种质的核心种质群体,占所有供试材料的41.90%,保留了100%等位基因。核心种质群体覆盖区域广泛,最大限度地保留了原始群体的遗传多样性和表型变异,可为育种的亲本选择提供参考。进一步构建了能同时反映每份金针菇种质SSR分子标记指纹图谱、收集地区、子实体颜色和栽培性状的分子身份证编码,并转换成可视二维码,为金针菇种质的高效标识和快速溯源提供了科学依据。     

中国葡萄属植物野生种多样性分析

中国是葡萄属植物的主要起源地之一,也是世界葡萄属植物种类最多、遗传资源最丰富的国家之一,起源于中国的葡萄属植物共有40种、1亚种、13变种。本研究根据《葡萄种质资源描述规范和数据标准》,选择多项性状指标作为形态鉴定参数,对起源于中国的葡萄属植物23个种的生物学性状、植物学特征、农艺性状等进行鉴定,分析其遗传多样性特点。结果表明,中国葡萄属植物的主要物候期,嫩梢新梢的绒毛、颜色,叶片的形状、颜色、锯齿,果实大小、颜色、香型和花器官等形态性状都有丰富的变化,表现出丰富的多样性。上述研究结果将为葡萄属植物的分类鉴定提供依据,也将为葡萄属植物演化研究和育种利用提供参考。根据本研究结果,建议对目前使用的《葡萄种质资源描述规范和数据标准》作进一步修订和完善,以适应我国野生葡萄资源多样性评价研究。     

中国野生葡萄资源在生产和育种中利用的概况

中国自古就有采食葡萄野果的习惯。自从2000多年前葡萄的栽培种——欧亚种传入我国,国内原产野生葡萄逐渐失去重视,但其栽培利用在一些地方一直延续至今。刺葡萄是中国野生葡萄中果粒最大的一个种,因其耐湿热和抗病性强,在江西、福建、湖南、贵州等地区一直作为鲜食葡萄栽培利用至今。长期以来,毛葡萄在广西、湖北、陕西、西藏等地被用作生产独具地方特点的野葡萄酒。山葡萄在东北被用作酿酒原料的历史有90年以上。一些野生葡萄被用作抗性砧木育种的亲本材料。新中国成立以来,野生葡萄的栽培利用和遗传改良不断得到重视,实现了山葡萄的人工栽培,选育了大量优良单株,培育了一系列葡萄新品种,在我国葡萄产业发展中发挥了或正在发挥作用。本文对中国野生葡萄资源在遗传改良和栽培利用中的成就进行了总结,旨在引起葡萄育种工作者对中国原产野生葡萄的重视,加强中国野生葡萄在葡萄遗传改良中的利用。     

9个野生中国樱桃群体叶绿体DNA trnQ-rps16序列变异及其遗传结构分析

中国樱桃(Cerasus pseudocerasus Lindl.)是我国古老的具有较高经济价值的栽培果树之一,个别性状突出的野生中国樱桃是对现有栽培品种进行遗传改良的重要资源。四川野生中国樱桃资源丰富,为了明确该地区野生中国樱桃群体的遗传多样性和遗传结构,文章对9个野生中国樱桃群体(其中7个分布四川,2个来自陕西和贵州)共145个个体的叶绿体基因间隔区trnQ-rps16序列进行了测定和分析。结果表明:9个群体145个个体的trnQ-rps16序列比对后共检测到13个多态位点,占位点总数的1.87%,其中3处碱基替换,10处插入/缺失。9个群体总的遗传多样性水平较低(h=0.562,π=0.00184),相对于其他地区的2个群体(h=0.733;π=0.00243),四川的7个群体表现出更低的遗传多样性水平(h=0.544;π=0.00203),且群体间的遗传多样性水平存在较大差异(h=0-0.708;π=0-0.00298),其中北川桃龙群体最高(h=0.708,π=0.00298),而峨眉群体最低(h=0.000,π=0.000)。群体内低的遗传多样性可能与群体的边缘性所产生的奠基者效应以及近期群体收缩和随机遗传漂变造成的瓶颈效应导致群体内遗传多样性丢失有关。此外,9个群体遗传分化水平较低,平均FST为0.21573。分析认为主要是由于野生中国樱桃较强的种子传播能力增加了群体间的基因流动而导致遗传分化不明显,也可能与野生中国樱桃较长的世代周期有关。针对上述研究结果,建议在资源保护中采取减少群体数目而加大群体内的个体数量的保护策略。     

葡萄雄性不育基因的初步定位

为了对葡萄雄性不育基因进行定位研究,以可育葡萄‘魏可’(Vitis vinifera L.)为亲本构建的自交群体88株为试验材料,运用分离群体分组混合分析法(bulked segregant analysis,BSA),构建了可育株和不育株基因池,结合SSR技术对葡萄雄性不育基因进行定位研究和生物信息学分析。该研究筛选到2个与葡萄雄性不育基因连锁的SSR标记VVMD34和VVIB23,且位于该基因两侧,遗传距离分别为3.5cM和1.9cM。2个标记间物理距离为1 134kb,在该区域总共预测到了111个候选基因。该研究对葡萄雄性不育基因的精细定位及分子标记辅助育种奠定了良好的基础。     

41份葡萄种质遗传多样性的ISSR和SCoT对比分析

对收集于广西桂林的17份野生毛葡萄种质和24份栽培葡萄种质,分别使用12条ISSR和12条SCoT引物进行了遗传多样性和亲缘关系检测。结果表明:两种分子标记均能产生较丰富的多态性片段,可有效应用于葡萄的遗传多样性检测,但在聚类分析结果上表现出一定的差异性,SCoT分子标记能更好地区分野生种质和栽培品种,说明SCoT分子标记在葡萄遗传多样性检测和系统进化研究上可能更有优势。从SCoT聚类结果上看,广西植物研究所收集的3个野生毛葡萄种质zws1、zws2和zws3相对其它野生种质而言,更偏向于与栽培种质聚为一类,说明这一类野生毛葡萄可能是这些栽培品种的原始亲本来源之一。不同的野生种质聚为多个类群,并表现出明显的地域特性,但遗传距离相对较远,说明桂林野生毛葡萄资源具有丰富的遗传变异。栽培品种没有明显的聚类特点,可能因为所选用的栽培品种的地域代表性并不是很强,也可能是因为栽培品种在不断的人工杂交选育过程中,遗传背景趋向一致,遗传多样性降低。该研究证明SCoT分子标记在葡萄遗传多样性研究上具有一定的优势。该研究结果为桂林毛葡萄资源的保护、利用和品种选育提供了理论依据,也为葡萄的系统进化研究提供了参考。     

中国和国际豌豆核心种质群体结构与遗传多样性差异分析

通过对中国和国际栽培豌豆(Pisum sativum L.)核心种质群间SSR等位变异数(NA)、有效等位变异数(NE)、有效等位变异所占比重(NE/NA)、等位基因丰度(AR)、基因多样性指数(GD)、Shannon′s信息指数(I)的比较,发现中国核心种质的遗传多样性指标均高于国际核心种质.中国和国际核心种质群在11个位点间存在等位变异种类的差异,属于两个明显不同的基因库,其遗传多样性差异达到显著水平.群体结构分析将核心种质划分成3个组群,组群1代表典型的中国核心种质,组群2与组群3代表不同类型的国际核心种质;组群1内种质间的平均遗传距离远高于组群2和组群3,表明中国核心种质基因型间亲缘关系明显远于国际核心种质间的亲缘关系.     

草鱼野生与选育群体线粒体DNA控制区D-loop遗传变异分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化, 研究对4个野生群体(邗江、九江、石首和吴江)和2个选育世代(F1和F2)进行了线粒体DNA控制区(D-loop)序列的遗传变异分析。实验结果表明, 4个野生群体在单倍型数目(H)、单倍型多样性(H_d)、核苷酸多样性(π)、平均核苷酸差异数(K)水平上均高于2个选育世代, 在2个选育世代内表现为F1代群体的核苷酸多样性(π)和平均核苷酸差异数(K)大于F2代群体, 但单倍型多样性(H_d)小于F2代群体; 单倍型分析结果表明, 6个群体间无共享单倍型, 4个野生群体间共发现2种共享单倍型(Hap1和Hap3), 石首群体和2个选育世代共享1种单倍型(Hap15); 遗传分化指数(F_st)分析结果表明, 邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间存在较大的遗传分化(F_st范围为0.41475—0.55128), 石首群体与F1代群体之间存在较小的遗传分化, 与F2代群体之间存在中等水平的遗传分化, 同时F1代群体与F2代群体之间存在较小的遗传分化; 基于6个群体276个个体构建的邻接(Neighbor-Joining, NJ)进化树和基于27种单倍型构建的单倍型网络图也得到了相似的结论, 即邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间的亲缘关系较远, 石首群体和2个选育世代两两之间的亲缘关系较近。以上结果表明, 经过2个世代的选择育种, 选育群体的遗传结构已发生了变化, 并且随着选育的进行, 选育世代的遗传多样性下降的较为明显, 这警示着我们在今后的育种工作中应适当改变现有的选育方案, 并实时监测选育群体的遗传多样性, 以便为今后进一步的选育工作打下坚实的基础。     

中国石榴栽培群体遗传多样性的荧光AFLP分析

以中国山东、安徽、陕西、河南、云南和新疆6个栽培石榴群体的85个品种类型为试材,利用荧光标记AFLP对中国石榴群体遗传多样性进行了研究。结果表明：8对引物组合在种级水平扩增的多态性位点数范围从135～185个不等,平均为158.25个,多态位点百分比范围为62.5%～86.11%,平均为73.26%,说明中国石榴品种遗传多样性较为丰富;石榴品种种级水平遗传多样性大于群体水平,6个群体的遗传多样性依次为河南群体〉新疆群体〉陕西群体〉安徽群体〉山东群体〉云南群体,并且具有显著性差异;群体间的遗传分化系数GST为0.2018,说明石榴遗传变异主要存在群体内,群体间的遗传变异占总变异的20.18%,根据基因分化系数,测得的基因流Nm为1.9027,说明中国石榴群体间存在适当的基因交流;UPGMA聚类分析结果表明,同一群体的大部分品种都聚在一起,但同时存在部分基因交流。所有遗传参数表明,中国石榴栽培品种遗传多样性较为丰富,其中河南群体遗传多样性显著高于其他群体,在中国石榴品种选育中具有更为广阔的应用前景。     

太平洋牡蛎养殖与野生群体遗传变异的微卫星研究

应用微卫星标记技术研究5个中国太平洋牡蛎养殖群体和2个日本太平洋牡蛎野生群体的遗传变异。研究中所使用的7个微卫星位点在养殖和野生群体中都显示出了高多态性,平均等位基因数为19.1～29.9,平均期待杂合度为0.916～0.958。养殖群体和野生群体的平均等位基因丰度及观察杂合度没有显著性差异。遗传分化系数及等位基因杂合度分析显示所有的群体间都有显著性差异。构建的NJ树中,7个群体聚为3支,养殖群体和野生群体可以清楚地分开,在养殖群体中又分为南北两支。分配检验中,97%～100%的正确率证明了微卫星标记在群体识别分析中的可行性。本研究结果对太平洋牡蛎管理模式的设计和选择育种具有重要意义。     

俄罗斯远东及黑龙江省春小麦种质资源的遗传多样性

利用31个SSR引物分析56份俄罗斯远东地区春小麦(Triticum aestivum)及56份黑龙江省2010生(区)试品系的遗传变异和群体结构。结果表明,黑龙江省春小麦和俄罗斯远东春小麦明显分化为两大类群,聚类结果同地理来源的划分基本一致;居群间和个体间都存在显著性差异;群体的遗传分化程度较高,但群体间的基因交流有限,血缘相对比较单一。鉴于部分黑龙江省同一育种单位的品种(系)间的遗传距离非常相近,目前亟需拓宽和创制新的小麦种质资源。实验结果证明种质资源遗传多样性与地理来源和人为选择压力密切相关。     

俄罗斯远东及黑龙江省春小麦种质资源的遗传多样性北大核心CSCD

利用31个SSR引物分析56份俄罗斯远东地区春小麦(Triticum aestivum)及56份黑龙江省2010生(区)试品系的遗传变异和群体结构。结果表明,黑龙江省春小麦和俄罗斯远东春小麦明显分化为两大类群,聚类结果同地理来源的划分基本一致;居群间和个体间都存在显著性差异;群体的遗传分化程度较高,但群体间的基因交流有限,血缘相对比较单一。鉴于部分黑龙江省同一育种单位的品种(系)间的遗传距离非常相近,目前亟需拓宽和创制新的小麦种质资源。实验结果证明种质资源遗传多样性与地理来源和人为选择压力密切相关。