糜子EST-SSR分子标记的开发及种质资源遗传多样性分析

基于前期高通量测序结果设计EST-SSR引物, 用于评估国内外不同生态区144份糜子(Panicum miliaceum)种质资源的遗传差异。结果表明, 200对引物中80对呈多态性, 开发效率为40%; 引物分辨率(Rp)为0.67-4.67 (平均值为2.00), 扩增产物大小为50-500 bp。144份材料在80个位点共检测到206个等位变异, 每个位点为2-3个; 多样性指数(I)为0.659 3 (RYW108)-1.087 2 (RYW124), 平均为0.859 9; 多态性信息含量(PIC)为0.222 9 (RYW98)-0.717 2 (RYW124), 平均为0.457 3。基于UPGMA将144份资源划分为3个群组, 其中2个群组主要为北方春糜子区材料, 另一个群组主要为黄土高原春夏糜子区材料。基于Structure (K=4)将材料划分为4个类群, 即2个代表北方资源基因库以及代表黄土高原和国外资源基因库各1个。基于主成分分析将材料聚为7个类群, 划分结果与材料的地理来源一致。     

小桐子EST-SSR分子标记的开发与种质遗传多样性分析

小桐子（Jatrophacurcm）适应性强,不择土壤,种子油脂性能适宜生物柴油的生产,是重要的生物柴油植物。基于小桐子种子发育过程中的EST序列,采用生物信息学方法,从4640个EST非冗余序列上鉴别了1009个SSR位点并分析其分布特征;开发了11对多态的EST—SSR分子标记,并利用这些分子标记调查了24个不同地理种源的遗传多样性,从每个位点的等位基因数目（2—3,平均为2．45）、期望杂合度（He为0．0887—0．5128,平均是0．2736）、多态信息含量（PIC为0．0847～0．4031,平均是0．2313）等方面反映了小桐子种质的遗传多样性低。进一步分析显示不同地理种源的遗传关系缺乏明显的地理结构。作者开发的EST—SSR分子标记不仅有助于小桐子种质的遗传多样性研究,也有助于小桐子种质间的遗传关系鉴别。     

基于SSR标记的荔枝种质遗传多样性分析

从53对本课题组自主开发设计的SSR特异引物对中筛选出22对多态性引物,对46份荔枝材料的基因组DNA进行扩增,共得到54个等位基因,其中每对引物的平均等位基因数为2.4,共获得23个特异性标记,各标记的平均观察杂合度值、平均期望杂合度和PIC值分别为0.451、0.355和0.507。其中L it6位点各数值最高,是最理想的选择标记。利用22对多态性引物对46份荔枝种质进行聚类分析,构建树状图,结果表明:大多数种质相似系数在0.63～0.95之间,说明它们之间的亲缘关系较近,并发现淮枝(广东)与淮枝(海南)两者可能为同名异物品种。     

藜麦种质资源遗传多样性SSR标记分析

为研究藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)种质资源的遗传多样性,分析中国藜麦种质遗传背景,本研究利用65对简单重复序列(SSR)标记对163份藜麦种质和3份台湾红藜(Chenopodium formosanum Koidz.)种质进行分子标记,分析了该种质群体的多态性和亲缘关系.数据显示,65对S...     

用SSR标记分析辣椒属种质资源的遗传多样性

利用21对引物在33个辣椒材料中共检测到54个等位基因,每对SSR引物检测到2~4个等位基因变异,平均为2.6个,说明辣椒种质资源的遗传多样性相对较少。通过MVSP3.13f软件对SSR数据进行聚类分析,把33个辣椒材料分为五类,同个种的辣椒种质资源基本聚在一起,说明用SSR标记来区分辣椒种质是可行的,是研究辣椒种质资源遗传多样性的有效手段。     

三年桐EST-SSR标记的开发与种质遗传多样性分析

以三年桐品种对年桐发育中的种子为材料,构建c DNA文库,获得3202个原始EST序列,经过去除冗余和低质量序列后,获得1047条非冗余单一序列,利用MISA软件从其中的173个非冗余EST序列中搜索得到212个SSR位点。其中,二核苷酸重复类型为主导(68.39%),其次是三核苷酸重复类型(25.94%),其优势基元为AG/CT(43.87%)、AT/AT(19.34%)和AGC/GCT(5.66%)。针对可设计引物的68个序列进行EST-SSR引物设计,结合PCR扩增和数据分析,鉴定出14对多态性标记,用该14对引物对169份三年桐种质资源进行遗传多样性检测,共得到41个等位基因(Na),平均每对引物扩增出2.93个等位基因,期望杂合度(He)变幅为0.08~0.63,平均值为0.33,多态性信息含量(PIC)变幅为0.08~0.56,平均值为0.3,表明14对EST-SSR标记多态性较高,能较好地反映三年桐种质的遗传多样性。三年桐种质资源按群体进行非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析,群体间的相似度变幅为0.9604~0.9986,遗传距离变幅为0.0022~0.0404,表明三年桐群体间的遗传多样性相对较低,亲缘关系较近。对169份三年桐种质资源个体进行聚类分析,结果显示不同地理种源的遗传关系缺乏明显的地理结构。     

辣椒种质遗传多样性的EST-SSR分析

辣椒（Capsicum annuum L.）是一种重要的蔬菜作物,分析辣椒种质的遗传多样性对于辣椒种质的收集、鉴定和利用都有重要的意义。EST-SSR标记是一种位于转录区的SSR标记,能够检测出转录区的多态性,进而能够反映出种质之间“真实的遗传多样性”。本研究利用33个EST-SSR标记分析了31份辣椒种质的遗传多样性。EST-SSR标记在测试的辣椒种质上共检测出91个等位基因,平均每个位点扩增出2.76个等位基因,最多扩增出6个等位基因,多态性信息含量（PIC）最小为0.03,最大0.74,平均为0.38。系统聚类分析将31份种质分为2大组,聚类结果表现出了一定程度的与果实性状的相关性。主坐标分析的结果基本上与聚类分析的结果一致,但更加详细地表现了辣椒种质之间的遗传变异。     

应用SSR标记分析鹰嘴豆种质资源遗传多样性

种质资源的遗传多样性是育种工作的基础,本研究利用SSR标记对鹰嘴豆资源进行遗传多样性分析,旨在发掘鹰嘴豆资源中丰富的遗传变异。从48对鹰嘴豆SSR引物中筛选出18对核心多态性引物,对96份不同来源的鹰嘴豆种质资源进行SSR标记的遗传多样性分析。结果表明,18对SSR引物共检测到115个等位变异,占总检测位点的52.99%,每对SSR引物可检测出3~10个等位变异,平均6.39个;平均每个位点多态信息量(PIC)为0.8107,变化范围为0.6661~0.8984。Shannon's信息指数平均为1.4769,变化范围为0.0607~1.9584。PGMA聚类结果表明,在遗传相似系数0.59处,可将96份鹰嘴豆资源分为6个类群,类群Ⅰ包含9份资源,类群Ⅱ包含2份资源,类群Ⅲ包含28份资源,类群Ⅳ包含4份资源,类群Ⅴ包含40份资源,类群Ⅵ包含13份资源。本研究对我国鹰嘴豆种质资源的评价与利用、优异基因的挖掘、育种亲本材料的选择等提供科学依据。     

中国芒（Miscanthus sinensis）种质资源SSR标记遗传多样性分析

利用33对SSR引物对来自中国16个省的46份野生芒(Miscanthus sinensis)种质进行遗传多样性分析。结果显示:(1)33对SSR引物共扩增出87条DNA条带,75条为多态性条带,占86.21%,条带大小范围80～310 bp;(2)遗传多样性参数分析结果:Shannon’s信息指数(I)变幅为0.020～1.522,平均为0.745,引物多态性信息含量(PIC)变幅为0.040～0.738,平均为0.445,遗传相似系数(GS)的变幅为0.315～0.933,平均为0.569,说明我国芒种质资源遗传基础宽,遗传多样性丰富;(3)相似系数UMPGA聚类结果与主成分分析(PCA)结果一致,可将46份种质分为3大类群,类群Ⅰ主要由中部芒组成,类群Ⅱ主要由北方芒组成,类群Ⅲ主要由南方芒组成,西南芒在每个类群中均有渗透,这一结果说明芒种质资源的遗传分化与其种源的地理分布有一定的相关性,但与地理起源不能完全吻合。     

用形态与分子标记研究石刁柏种质资源遗传多样性

采用RAPD分子标记结合形态学指标对43份石刁柏种质资源的遗传多样性进行评价。田间试验相关分析表明,茎粗、林高、茎数与产量呈极显著正相关,三者是影响石刁柏产量的主要因素。茎粗、株高、产量与一级笋率呈显著正相关。花梗全紫的石刁柏一级笋率相对较高。根据形态学指标将材料分为7大类。在分子标记中,从60个随机引物中筛选出12个能产生清晰、稳定可重复DNA片段的引物,对供试材料进行RAPD扩增。在供试材料中共获得183条扩增产物,产生的DNA片段大小主要分布在200～1600bp之间,其中170条具有遗传多态性,约占总数的92．92％。各基因型间的Nei氏相似性系数分布在0．407～0．931之间,平均相似性为0．765,可见石刁柏各基因型之间的遗传多态性较为丰富。经UPGMA方法建立的树状图,可将参试品种划分为8大类群。形态学指标与遗传多样性指标的相关分析结果显示：分枝节间距、花梗颜色、每簇拟叶数、最长分枝长度、茎粗5个形态学指标与遗传多样性指标之间存在一定的相关性。     

谷子种质资源分子标记的多态性研究

利用小麦120对Xgwm引物,对96个谷子种质资源材料进行DNA多态性分析,有5对Xgwm引物在谷子上表现多态性,达4.2%,说明小麦部分基因型核苷酸序列与谷子类同。在96个材料中,多态性信息含量PIC值为0.6063-0.8672范围,平均0.7324。5对引物共有的多态性带34条,平均每个引物6.6条,片段长度156-390bp之间。从每个省的材料看,PIC值最高是陕西0.8209,最低是西藏0.572,山东、河北、河南、山西、辽宁、吉林等省介于二者之间。利用NTSYS-pc2.1软件聚类分析,除了13个材料相似系数过小,83个材料共分5个组群,第一组群又划分了5个亚组群,从分组结果看,每组除与地域有关,还与品种的熟期、上籽好坏关系密切。     

基于SRAP标记的山药种质资源遗传多样性分析

目的:研究我国山药种质资源遗传多样性,为合理利用资源和开展选育种工作提供理论依据。方法:以国内94份山药种质资源为材料,采用SRAP标记并通过NTSYS2.10软件进行SHAN聚类分析、PROJECTION主成分分析;利用POPGENE软件估算遗传多样性参数。结果:从49对SRAP引物中筛选出30对能产生稳定清晰可辨的扩增产物的引物,共扩增出754条DNA带,其中多态性条带616条,占总条带的81.7%。聚类结果表明:当遗传相似系数(GS)为0.822时,可将94份资源分为5类:第Ⅰ类20份、第Ⅱ类43份、第Ⅲ类7份、第Ⅳ类3份、第Ⅴ类21份。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ类分别为薯蓣、褐苞薯蓣、山薯和参薯。主成分分析结果显示:第一与第二主成分可解释88.34%(82.10%和6.24%)的遗传总变异。遗传多样性参数分析表明:比较5个遗传多样性参数值,5个群体的遗传多样性水平表现为Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ,第Ⅰ类(薯蓣)遗传多样性水平高;山药遗传群体间遗传分化系数为51.88%,大部分差异存在于群体之间,群体间遗传分化高。结论:山药种质资源丰富且群体遗传分化高,有利于山药新品种的选育。SRAP标记可有效应用于山药种质资源的鉴别和遗传多样性分析。通过DNA指纹鉴定技术鉴别山药品种具有重要性与紧迫性。     

Assessment of genetic diversity in broomcorn millet （Panicum miliaceum L.） using SSR markers

The genetic diversity of 118 accessions of broomcom millet （Panicum miliaceum L.）, collected from various ecological areas, was analyzed. Using 46 SSR （Simple Sequence Repeat） polymorphic markers from rice, wheat, oat and barley, a total of 226 alleles were found, which exhibited moderate level of diversity. The number of alleles per primer ranged from two to nine, with an average of 4.91. The range of polymorphism information content （PIC） was 0.2844）.980 （average, 0.793）. The expected heterozygosity （He） varied from 0.346 to 0.989, with an average of 0.834. The average coefficient of the genetic similarity of SSR markers among the 118 accessions was 0.609, and it ranged from 0.461 to 0.851. The UPGMA （Unweight Pair Group Method with Arithmetic Mean） clustering analysis at the genetic similarity value of 0.609 grouped the 118 accessions into five groups. Mantel test meant that geographical origin and genetic distance presented positive correlation. The clustering results were consistent with known information on ecological growing areas. The genetic similarity coefficient of the accessions in the Loess Plateau ecotype was significantly lower than those in the other ecotypes. It indicates that the highest level of genetic diversity occurred in the Loess Plateau, which is probably the original site of Panicum miliaceum.     

黍稷农艺性状的主成分分析与聚类分析

对国家种质资源库中收集保存的8016份黍稷种质资源的株高、千粒重、生育期等11个农艺性状进行主成分分析和聚类分析,结果表明：主要农艺性状可归纳为千粒重、主茎节数、主穗长、株高、穗型、花序色、粒色、米色8个主成分,累计贡献率为86．44％;8016份黍稷种质资源可分成5大组群,各个组群都有一定的形态学特征,其中组群4的1301份种质资源的主茎节数多,单株产量、千粒重都比较大,综合性状表现较好。     

Genetic diversity among Chinese landraces and cultivars of broomcorn millet (Panicum miliaceum) revealed by the polymerase chain reaction

Broomcorn millet is widely grown in Asia and Europe. This cereal is a very efficient user of soil water and is particularly adapted to sandy, dry soils and dry weather conditions. As one of the oldest crops in ancient China, it has played an important role in the formation and development of Chinese civilisation and culture. It is still one of the major grain crops in northern China where harsh climate conditions prevail. The genetic diversity and relationships among 32 accessions of broomcorn millet (Panicum miliaceum) from the major areas for broomcorn millet growing in China, in addition to six Indian landraces, were evaluated by PCR analysis with six introns splice junction or long random primers. A total of 56 DNA fragments across all materials were scored; among them, 42 (75%) were polymorphic as indicated by their absence in at least 1 of the 38 accessions tested, indicating a high variation at the DNA level among those accessions. Pair‐wise genetic dissimilarity (Dice’s coefficient) ranged from 0.0286 to 0.4737. The clustering largely corroborated with the geographical location of the origins of those accessions. The data indicated that the glutinous/non‐glutinous trait is also associated with the clustering. Majorities of the landraces from Yulin of Shaanxi were clustered into five groups, and majorities of the cultivars or breeding lines from Inner Mongolia were clustered into three groups. The results of this study suggest that the landraces from Yulin of Shaanxi were extensively utilised in the breeding programme of Shanxi, whereas this feature was not observed in the breeding programme of Inner Mongolia.     

三七栽培居群遗传多样性的EST-SSR分析

利用EST-SSR标记分析比较6个文山三七居群的遗传多样性和遗传结构,并以2个近缘种为对照进行聚类分析。17对人参属EST-SSR引物在8个居群中共检测到205个多态位点。在居群水平上,6个三七栽培居群的平均多态性信息量为0.729,Ne i′s基因多样性为0.1568,Shannon多样性指数为0.2466,居群间的遗传分化系数为0.2350。研究显示三七具有丰富的遗传多样性,但彼此间具较高的基因交流,居群间遗传分化水平低,遗传差异主要存在于居群内;另外,遗传相似度和聚类分析显示,三七及其近缘种被划分为3个大类群,6个三七栽培居群被分为3个小类群,三七与珠子参有较近的遗传关系,而与屏边三七的遗传距离较远。     

不同光质对黍子(Panicum miliaceum)叶绿体光系统发育及psbA基因转录物稳态含量的影响

本文以一种C4植物——黍子(Panicum miliaceum)为材料,在白光、红光、蓝光、远红光和黑暗5种不同条件下培养黍子幼苗,叶片采收后用于叶绿素积累、叶绿体吸收光谱、叶绿体低温荧光发射光谱和高分子量cpRNA积累的测定以及psbA基因的Northern Blot分析。结果表明:白光、红光和蓝光下生长的黍子,它们的叶绿体都有功能完善的光合系统;而远红光下生长的黍子,已有光系统Ⅱ的发射峰,只是强度和波长都与白光、红光和蓝光下的有所不同;不同光质促进叶绿素积累和高分子量cpRNA积累的效率是平行的,其中红光较蓝光和远红光有效,而复合光(白光)的作用效果最好。当以白光诱导的积累量为100％时,可以分别求出不同光质诱导叶绿素积累和高分子量cpRNA积累的相对量,结果表明,高分子量cpRNA的积累对光的依赖性要比叶绿素积累对光的依赖性大得多。psbA基因的Northern Blot分析表明,不同光质下psbA转录物的积累与高分子量cpRNA的积累是一致的。据此我们推测,在黍子叶绿体的光诱导发育过程中,psbA的转录过程可能不受光信号的直接调控,而是受叶绿体整体发育状态的控制。     

基于EST-SSR分子标记的青海高原以礼草属主要物种的遗传多样性分析

利用EST-SSR分子标记技术对青海高原以礼草属3个物种的21份材料进行遗传相关分析。遗传多样性分析发现97对引物中有50对引物可扩增出特异性条带,共扩增出103条条带,各个引物的扩增条带数范围为1~5,每个位点的平均变异数2.06。Popgene pc软件分析表明:梭罗草遗传多样性水平最高(PP=62.14%,h=0.2345),糙毛以礼草次之(PP=58.25%,h=0.2211),大颖草最低(PP=44.66%,h=0.1687);梭罗草和大颖草的遗传距离最小,遗传相似性程度最高,糙毛以礼草与梭罗草和大颖草的遗传距离均较远。梭罗草居群中玛多梭罗草与其他居群遗传距离相对较远,糙毛以礼草居群中克图尼哈糙毛以礼草与其他居群遗传距离相对较远,大颖草居群中克图尼哈大颖草与其他居群遗传距离相对较远。NTSYS2.10e聚类结果为21个居群可聚为3个组群,梭罗草组群10个;糙毛以礼草组群7个;大颖草组群4个。本研究可进一步为拓宽小麦族植物的遗传基础、野生基因资源利用及研究物种分布规律提供科学参考。     

16 个蝴蝶兰品种 EST-SSR 遗传多样性分析

利用 NCBI 上提供的8 188 条蝴蝶兰 EST 序列开发 EST-SSR 引物,用来分析市场上较常见的 16 个蝴蝶兰栽培品种的遗传多样性。结果成功开发出了 9 对多态性引物,这 9 对引物在 16 个蝴蝶兰品种上共检测出 45 个等位基因,每对引物可检测等位基因2 ~ 12 个,平均为 5 个;SSR 引物多态性信息量 (PIC) 变化范围为 0.527 ~ 0.981,平均为 0.755;16 个蝴蝶兰品种间的遗传相似系数在 0.550 ~ 0.875 之间,平均值为 0.728,表明供试品种间的亲缘关系较近。UPGMA 聚类分析结果表明,在遗传相似系数为 0.73 处可将 16 个蝴蝶兰品种分为四大类,第Ⅰ类包括满天红、巨宝红玫瑰等 10 个品种,第Ⅱ类包括夕阳红、富乐夕阳、昌新皇后和新原美人 4 个品种,第Ⅲ类包括萨拉黄金 1 个品种,第Ⅳ类包括台湾阿妈 1 个品种,聚类结果与花色特征比较一致。该研究结果对蝴蝶兰品种选育有一定参考价值。