水稻SSR标记的遗传多样性研究进展

本文从SSR标记优点和适用于研究水稻遗传多样性入手,综述了SSR标记在水稻核心种质构建与评价、遗传结构、稻种起源演化等方面的研究进展。总结了水稻遗传多样性的地带性特征（云南是中国稻种资源的最大遗传多样性中心和优异种质的富集地;西南稻区粳稻品种遗传多样性最丰富;南方稻区粳稻品种的遗传多样性高于北方粳稻遗传多样性）、遗传多样性与生态地理位置密切相关、目前水稻品种遗传基础狭窄、多样性降低等特征,分析了遗传多样性成因及影响因素,特别指出了育种行为对遗传多样性的影响,并针对当前水稻品种遗传多样性较低的问题提出了对策。     

宁夏水稻选育品种遗传多样性和亲缘关系分析

选择31份宁夏近年来育成或审定的水稻品种(系),利用分布于12条染色体的36对SSR引物进行遗传多样性和遗传距离分析.共检测到159个等位基因,品种间不同位点等位基因数目不等,平均4.4个.Nei基因多样性指数变幅为0.031 7～0.844 4,平均为0.508 8.按育成或审定年份,把31份水稻分为3组,SSR分析...     

黑龙江省近年审定水稻品种基于SSR标记的遗传多样性分析

为评估黑龙江省水稻品种的遗传基础,利用24个用于水稻DNA指纹图谱构建的SSR标记以及其他均匀分布于水稻12条染色体的38个SSR标记,对黑龙江省近年审定的73个水稻常规稻品种进行遗传多样性分析。结果表明,在62个SSR标记位点中,共检测到142个等位基因,平均每个标记2.3个,多态性比率平均为71.0%,多态性频率变幅为0~0.775,平均值为0.246。供试品种间两两遗传相似系数的平均值为0.759,变幅为0.622~0.966,且96.4%的品种间遗传相似系数在0.66~0.86之间,表明供试的73个品种亲缘关系较近。通过SSR标记基因型聚类分析将这些品种划分为6个类群,与系谱分析趋势一致,类群间的差异主要表现在生育期和米质方面。综上所述,黑龙江省近年审定的水稻品种遗传基础狭窄,在育种中需要导入新的种质资源,加强种质资源创新,以期丰富水稻品种的遗传多样性,进一步提高水稻产量和抗性。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于SSR分子标记的芋种遗传多样性分析

本研究利用SSR分子标记对来自于国家种质武汉水生蔬菜资源圃的110份芋种资源进行了遗传多样性分析.10对SSR引物在110份芋种资源中共扩增得到40条带,多态性百分率为100％,Shannon信息指数范围为0.390 5～1.426 8,反映了这110份芋种资源的遗传多样性程度较高.110份芋种资源遗传相似系数介于0.43～1,在遗传相似系数0.63处,聚类图将其分为6个类群.该研究结果为芋种资源的保护和利用奠定了基础.     

基于SSR标记的8个山荆子居群遗传多样性和遗传关系分析

采用10对SSR引物对8个山荆子[Malus baccata (L.) Borkh.]居群140个单株的基因组总DNA进行PCR扩增,并据此对8个居群的遗传多样性和遗传关系进行了分析.结果表明:用10对SSR引物共扩增出91条带,多态性条带百分率达100.00％.8个居群的遗传多样性参数差异较大,有效等位基因数为1.437 9～1.535 0,Nei's基因多样性指数为0.256 0～0.309 2,Shannon信息指数为0.376 7～0.459 2,多态性条带百分率为64.84％～85.71％.居群间的有效等位基因数为1.616 9,Nei's基因多样性指数为0.355 1,Shannon信息指数为0.528 5,均明显高于居群内;8个居群间的基因流为1.739 5,基因分化系数为0.223 3,显示居群间的基因交换较多.UPGMA聚类分析结果表明:在Nei's遗传距离0.148 6处,8个居群被分为3组,河北塞罕坝居群单独为一组,山西五台山居群和北京东灵山居群为一组,其余5个居群为一组.据此推测:山荆子起源于中国华北和东北地区,山西灵空山、黑龙江小兴安岭、吉林长白山和山西中条山居群可能是其遗传多样性的核心居群.     

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。     

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。     

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。     

不同亲和性水稻材料的同工酶遗传多样性分析

采用同工酶标记对亲籼、亲粳、广亲和及非亲和4组不同亲和性水稻材料的遗传变化和遗传结构进行分析。10种同工酶在95个材料中共检测到34个同工酶位点和55个等位基因,其中多态位点15个,多态位点百分率为44.12%。各组的平均期望杂合度在0.354到0.456之间,在物种水平上为0.454。AMOVA分析表明,80.21%的遗传变化分布于组内,19.79%的遗传变化分布于组间。各组间的遗传距离变化范围从0.1129到0.3673,基因流变化范围从1.0242到2.5451。根据遗传距离进行的UPGMA聚类分析,将广亲和与亲粳水稻聚为一类,亲籼与非亲和水稻聚为一类。     

宁夏杂草稻的遗传多样性及其亲缘关系分析

以宁夏杂草稻、选育品种、地方品种共143份水稻种质为试验材料,进行主要农艺性状的的表型鉴定评价,并利用24对SSR引物进行不同类型水稻种质的遗传多样性比较、遗传相似性和聚类分析。表型评价表明,宁夏杂草稻表现为矮秆和早熟,表型变异范围较大;多数杂草稻种皮呈红色,颖壳呈秆黄色,均落粒。SSR标记分析结果,共检测到141个等位基因,每个位点等位基因数目变异在3~11个,平均为5.8333个;Nei's基因多样性指数变幅为0.2241~0.8065,平均为0.5219。杂草稻种质的等位基因数、有效等位基因数、Shannon指数均高于选育品种和地方品种。在不同来源杂草稻群体中,来自吴忠和永宁东河的杂草稻Nei's基因多样性指数最高,分别为0.4912和0.4814,而来自青铜峡的杂草稻Nei's基因多样性指数最低,为0.2802。相似性分析表明,杂草稻与地方品种高度相似,相似系数高达0.9585,而杂草稻与选育品种的相似性较低,其相似系数为0.4584;选育品种与地方品种的相似系数只有0.3560。聚类分析表明,参试材料分为3个类群,其中选育品种单独聚类于第Ⅰ类群,其遗传背景明显区别于杂草稻和地方品种;第Ⅱ类包括大部分杂草稻和地方品种,不同来源杂草稻及地方品种间分布比较均匀;第Ⅲ类是由小部分杂草稻和地方品种组成。宁夏杂草稻的分布没有明显的区域性,宁夏杂草稻与地方品种高度融合且遗传相似性很高。     

基于SSR标记的贵州薏苡种质资源遗传多样性?分析

利用SSR标记研究了22份薏苡种质的遗传多样性,用11对扩增带型稳定的SSR引物从供试材料中检测出105个等位基因变异,每对引物检测等位基因4～20个,平均9.55个。SSR引物的PIC介于0.3048～0.9238,平均多态性信息量为0.8255。利用UPGMA聚类分系法将供试自交系划分为4类,该划分结果与根据地理来源、种质系谱的分类结果基本一致。SSR分子标记辅助的种质改良是薏苡品种改良的重要途径。