马铃薯实生群体遗传多样性的SSR分析

以云南马铃薯品种‘剑川红’植株1个浆果中的天然实生种子产生的70个单株以及B20[CIP010(♀)×CIP004(♂)]杂交组合后代100个实生苗单株为材料,采用12对SSR引物对自交种和杂交实生群体的遗传差异性进行分析,旨在从后代群体中找到与母本(亲本)在分子水平上表现一致的植株,为种质资源的长期保存提供依据。结果表明:(1)‘剑川红’自交群体的多态性比率为81.6%,比杂交组合B20实生群体的多态性比率72.8%略高,说明2个群体的多态性比率均较高。(2)聚类分析结果显示,自交后代和杂交后代群体的遗传相似系数均较高,变化范围均在0.74~0.96之间,说明2个群体均发生了不同程度的遗传分离,但分离的程度较小,绝大多数条带表现一致。(3)在所有供试材料中,同一浆果中均未发现与‘剑川红’母株在分子水平上表现完全一致的单株。研究认为,在分子水平上寻找完全不分离的实生群体难度非常大,需进一步评价与母株(亲本)在分子水平上相似株系的田间表现,从而确定是否可以通过相近或极相近株系来恢复种源。     

江西野生大豆遗传多样性分析

利用48个SSR分子标记分析了192份采集于江西49个县（区）的野生大豆遗传多样性。结果表明,共扩增出等位基因343个,平均每对引物扩增出7.2个等位基因,平均基因遗传多样性指数0.7369,平均多态性信息含量（PIC）0.7060,表明江西野生大豆具有较为丰富的遗传多样性。不同纬度和不同海拔的野生大豆其遗传多样性不同,高纬度及低海拔地区野生大豆遗传多样性要高。192份野生大豆可聚类成三大类,聚类结果与地理来源较为一致。     

福建省部分地区马铃薯致病疫霉群体遗传多样性分析

致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的晚疫病是马铃薯的一种毁灭性病害。有效控制马铃薯晚疫病需要明确致病疫霉的群体遗传结构特征。采用8对SSR引物对采自福建省福州、长乐、漳州2010年分离的95株马铃薯致病疫霉进行遗传多样性分析。结果共检测出21个等位基因和26个基因型。三个地点致病疫霉菌群体间的平均遗传分化系数FST为0.22,在8个位点中有5个位点的等位基因频率分布差异显著。三个群体的观测纯合度小于期望纯合度,观测杂合度大于期望杂合度,以无性生殖为主。结果表明福建群体的遗传多样性高,群体间的存在较高的遗传分化度。     

中国野生刺梨的遗传多样性及遗传结构分析

基于10对EST-SSR引物,对中国8个省29个居群的261份野生刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）进行毛细管电泳检测,探究其遗传多样性,并进行聚类分析。结果显示,共扩增出了95个等位基因,位点多态性信息含量（PIC）平均值为0.568;群体水平上,平均等位基因数（N_A）和有效等位基因数（N_E）分别为3.131和2.331,平均观测杂合度（H_O）和预期杂合度（H_E）分别为0.508和0.488,平均Shannon’s信息指数（I）为0.858,表明野生刺梨种质具有较高的遗传多样性水平。群体遗传分化分析结果显示,平均遗传分化系数（F_ST）为0.067,基因流（N_m）为4.511,说明刺梨群体间基因流动较频繁。分子方差分析（AMOVA）结果表明刺梨的遗传变异主要来源于居群内（93.64%）。各居群间的Nei氏标准遗传距离范围为0.054~1.269,平均值为0.657,与地理距离表现为显著相关（r=0.467,P<0.000 1）。聚类分析和PCA结果均将29个居群分为3个分支。研究结果说明中国野生刺梨资源核心分布区在我国西南地区。     

野生毛樱桃SSR遗传多样性和遗传结构分析

利用11对SSR多态性引物对秦岭山脉5个居群11个亚居群104份野生毛樱桃材料进行遗传多样性和遗传结构分析,以明确中国樱桃的种质资源,为樱桃育种以及生产中改良樱桃砧木提供理论依据。结果显示:(1)11对引物共检测出110个等位位点,各引物扩增的多态性条带在5~13个之间;观察到的平均等位基因数(A)为10,有效等位基因数(Ae)为7.586 3。(2)秦岭山脉天水居群的多态性比率(PPB)为69.55%、长安居群为76.53%、太白居群为81.36%、华阴居群为85.00%、眉县居群为92.17%,5个居群总的多态性比率为81.62%,各位点平均期望杂合度(He)为0.864 0。(3)秦岭山脉野生毛樱桃各居群的基因分化系数(Gst)为0.081 2,居群内的遗传分化占91.88%,居群间的遗传分化占8.12%;基于Gst测得基因流(Nm)为2.827 3,秦岭山脉Nei遗传距离为0.489 7,香农信息指数为2.101 9。研究认为,秦岭山脉野生毛樱桃的遗传多样性水平较高,遗传分化主要存在于居群内,且基因交流没有受到阻碍,居群内现存的遗传多样性水平对遗传漂变不敏感,但居群间存在适中的基因交流可能会降低整个种群的再分化。     

新疆核桃4个栽培品种及野生种的遗传多样性分析

以新疆地区种植的4个核桃(Juglans regia Linn.)栽培品种(包括新栽培品种'温185'和'新新2'以及老栽培品种'新丰'和'扎343')及巩留野核桃自然保护区生长的野生核桃为研究对象,对其cpDNA的psbK-psbI区间和mtDNA的COX2 intronⅠ区间以及nrDNA的ITS和ETS区间的DNA片段序列进行了比较分析,并对其MP、ML和UPGMA系统发育树进行了分析;此外,还基于SSR分子标记结果对其进行了遗传多样性指数、UPGMA系统发育树和遗传分组分析.结果表明:野生种与4个栽培品种的cpDNA和mtDNA片段序列无碱基变异,而其nrDNA的片段序列却存在3个碱基变异,但4个栽培品种间无碱基变异.以麻核桃(J.hopeiensis Hu)为外类群,基于上述4个DNA片段序列构建的MP、ML和UPGMA系统发育树的聚类结果一致,均表现为4个栽培品种聚为一组,而野生种和麻核桃则分别单独聚为一组.野生种的观测杂合度、预期杂合度和固定指数分别为0.383、0.448和0.153,4个栽培品种的上述3个遗传多样性指数分别为0.428~0.576、0.423~0.619和-0.043~0.234.基于SSR分子标记结果的UPGMA系统发育树和分组数为5的遗传分组结果均表明:野生种和品种'温185'分别单独为一组;品种'新新2'和'新丰'为一组;而品种'扎343'也单独为一组,但与品种'新新2'和'新丰'遗传关系较近.遗传分组结果还表明:分组数为3更利于明确品种'扎343'的分组地位,此时,其与品种'新新2'和'新丰'为一组.综合分析结果表明:核桃4个栽培品种间的遗传差异较小,且老栽培品种的遗传多样性总体上高于新栽培品种;野生种与栽培品种间具有明显的遗传差异,说明在育种或栽培过程中核桃种质资源的遗传多样性可能会逐渐降低,并且,该野生种可为核桃的分子育种提供天然的基因库资源.     

国内外甜高粱种质遗传多样性的SSR分析

用24对扩增带型稳定的SSR引物,研究了206份国内外甜高粱种质资源的遗传变异,共检测出220个等位基因,每对引物检测出2～19个等位基因。引物位点的多态信息含量指数(PIC)变幅在0.50～0.87。利用220个多态性标记计算206份甜高粱品种之间的遗传相似系数(GS),范围在0.32～0.96之间。利用SSR标记遗传相似系数矩阵,按UPGMA方法对206份甜高粱品种进行聚类分析,将其分为A、B两大组,B组只包含3个品种,与其他品种遗传关系较远,A组进一步被分成15个类群,农艺性状近似的聚在同一类群。     

广东5个野生大豆居群的遗传多样性分析

采用SSR分子标记对来自广东省5个县野生大豆居群的遗传多样性进行了分析,为广东野生大豆资源保护和利用提供依据。结果显示:(1)5个野生大豆居群在60个SSR位点共检测出263个等位变异,同一位点上等位基因数目最多为10个,最少为2个,平均为4.38个;不同群体中特有等位基因数不同,其中连州(LZ)和南雄(NX)野生大豆的特有等位基因数目较多,分别为19个和16个;Shannon指数(I)变化范围为0.162~2.174,期望杂合度(He)的变化范围为0.073~0.899。(2)广东连州(LZ)野生大豆居群的遗传多样性最高,而仁化(RH)野生大豆的遗传多样性最低,二者的Shannon指数(I)分别为0.811、0.113;群体分子方差(AMOVA)分析结果揭示,居群间变异占51%,群体内变异占49%,且仁化居群与其他居群间基因流较小。(3)依据遗传距离可将连州(LZ)和连南(LN)聚类为一类,乳源(RY)和南雄(NX)为一类,仁化(RH)单独为一类。研究表明,广东不同野生大豆居群间遗传多样性差异较大,而且居群内基因类型多,其中连州(LZ)和乳源(RY)野生大豆居群的遗传多样性较高,证明广东野生大豆群体保存了丰富的基因资源。     

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。     

内蒙古西伯利亚杏群体遗传多样性和遗传结构分析

利用27对SSR分子标记对内蒙古地区13个西伯利亚杏群体的遗传多样性和遗传结构进行分析,评价其遗传多样性水平和分化程度,为内蒙古西伯利亚杏资源的合理保护与利用提供理论依据。结果显示:(1)27对SSR引物共检测到512个等位基因(Na),各位点平均等位基因数(Na)和多态性信息含量(PIC)分别为19和0.84;物种水平上Shannons信息指数(I)和期望杂合度(He)分别为2.25和0.73。(2)群体水平上的等位基因(Na)、有效等位基因(Ne)、Shannons信息指数(I)、期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)分别为6.95、4.48、1.60、0.76和0.56;其中科左后旗群体遗传多样性最丰富,克什克腾旗群体遗传多样性最低。(3)基于F统计量分析的遗传分化系数(Fst)为0.12,基因流(Nm)为1.86;分子方差分析显示内蒙古西伯利亚杏群体大部分遗传变异来自群体内(92%),群体间的遗传变异仅占8%。(4)内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离为0.04~0.67,遗传相似度为0.33~0.83;遗传相似度的聚类分析、遗传距离的主坐标分析和遗传结构分析(Structure)均将供试13个群体划分为4组。Mantel检测显示,内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离与地理距离呈显著相关关系(r=0.453,P0.01)。研究表明,内蒙古西伯利亚杏资源具有丰富的遗传多样性,这一特性与其群体的大小、悠久的演化历史以及自身生物学特性相关;内蒙古西伯利亚杏群体间存在中等程度的遗传分化,这可能源于自然地理隔离以及近期人类活动引起的生境片段化。     

我国陆地棉基础种质遗传多样性的SSR分子标记分析

利用398对BNL、JESPR、TMB等SSR引物,对不同亲本来源、不同选育时期、不同种植生态区的43份陆地棉基础种质进行了遗传多样性的SSR分子标记分析。扩增产物用8％的非变性聚丙烯酰胺凝胶检测,银染观察并照相。遗传多样性带型分析按位点多态信息量（PIC）,Shannon-weaver多样性指数（H^＋）等方法,利用NTSYSpc2．1软件计算品种间的遗传相似系数（Jaccard系数）,并用类平均法（UPGMA）进行聚类。结果表明所选择多态性引物分布在棉花基因组的第3、4、5、8、9、10、16、18、20、23号等染色体上,36对多态性引物在基础种质中扩增等位基因130个,其中多态性等位基因占80％,每个引物扩增等位基因2～8个,平均3．6个,PIC为0．278～0．865,平均0．62,基因型多样性（H^＋）为0．451～2．039,平均1．102,基础种质问SSR遗传相似系数平均为0．610,变幅为0．409～0．865,这说明所选基础种质基因组水平的多样性较丰富,变化范围大、代表性强。按品种不同选育时期来讲,第一、二、三期基础种质的SSR分子标记平均遗传相似系数分别是0．587、0．630、0．630,说明现代基础种质比早期基础种质在基因组水平的差异呈下降的趋势,可能是由于育种者偏重于使用优质高产性状的亲本品种,致使我国棉花的育种基础逐渐变窄。不同棉区基础种质SSR标记性状差异大,北部特早熟棉区基础种质间的SSR标记的多样性大于黄河、长江棉区,主要原因是长江、黄河棉区的育种过分强调高产、优质品种选育,品种间的差异变小;基础种质中的国内品种SSR相似系数（0．624）比引进品种（0.85）高,说明国内品种在遗传多样性上目前还没有超越国外品种。总之,我国棉花现代基础种质比早期基础种质的遗传多样性呈下降的趋势,黄河、长江主产棉区基础种质的遗传多样性还没有超过国外基础种质,品种间的遗传背景较为狭窄,还必须采用多种途径丰富我国棉花种质资源的遗传多样性。     

我国西南地区玉米地方品种遗传多样性的SSR分子标记分析

利用微卫星(SSR)标记技术和DNA混合取样方法,选取均匀覆盖玉米染色体组的42对SSR引物,检测了来自我国西南地区54个玉米地方品种的遗传多样性。在54个玉米地方品种中检测到256个等位基因,每个SSR标记的等位基因数为2～9个,平均6.1个,说明我国西南地区玉米地方品种遗传多样性丰富。根据遗传相似系数矩阵做出的树状图,将54个玉米地方品种大致划分成4类,来源于同一地区的多数玉米地方品种划分在同一类中,表明西南地区玉米地方品种的地理分布与其遗传背景存在内在联系。从54个玉米地方品种中选出11个,每个品种选取15个单株,共165个DNA单株样品,分析玉米地方品种的遗传结构及其品种内的遗传多样性。对于检测玉米地方品种的遗传多样性,DNA单株样品分析优于DNA混合样品分析,42对相同的SSR引物在11个玉米地方品种中检测到330个等位基因,平均等位基因数A=7.86,有效等位基因数Ae=3.90,平均期望杂合度He=0.69,实际观察杂合度H0=0.37。据遗传结构分析结果,固定指数(F)为0.25～0.79,表明玉米地方品种是典型的混合繁育系统;由于杂合体不足,玉米地方品种群体间及群体内的遗传结构均偏离了Hardy-Weinberg平衡;杂合性基因多样度比率(Fst)平均为0.07,表明品种间和品种内的遗传变异分别占总遗传变异的7%和93%。玉米地方品种内遗传多样性及品种间遗传距离分析结果表明,在我国西南地区,分布在四川的玉米地方品种具有最丰富的遗传变异。经综合分析推测,我国西南地区玉米地方品种最早引进到四川种植,由此向毗邻地区传播扩散。     

用SSR标记分析广西香稻与南亚香稻的遗传多样性

利用16对分布于水稻12条染色体上的SSR引物分析78份来自南亚的香稻资源和18份广西种植的香稻的遗传多样性。结果表明:在南亚的香稻资源中,每对引物检测到的等位基因数为3~13个,平均每个位点的等位基因数为5.31个,广西的香稻资源中,每对引物检测到等位基因数2~9个,平均每个位点的等位基因数为3.44个;南亚香稻资源平均多态信息含量(PIC)为0.55,广西香稻资源平均PIC为0.41;南亚香稻资源平均基因多样性(Hs)为0.60,广西香稻资源平均Hs为0.47;说明了南亚香稻资源比广西香稻资源具有更为丰富的遗传多样性。聚类结果表明,大部分的南亚香稻资源或大部分的广西香稻资源各自聚为一类,说明大部分南亚和广西的香稻种质资源存在遗传差异性和地理远缘性。     

苦荞地方种质资源的遗传多样性分析

利用SSR分子标记技术对中国苦荞主产区陕西、云南、四川、西藏等地的82份苦荞地方种质的遗传多样性进行了分析,以揭示中国特有的作物种质--苦荞地方种质资源的遗传多样性,促进苦荞优良品种的选育.结果显示:(1)所用25个SSR引物中有13个引物在苦荞地方品种中具有多态性,且扩增条带的稳定性较好,共扩增出208条条带,其中多态性条带200条,占总数的96.2%;(2)聚类分析结果显示,82份苦荞材料的遗传相似系数(GS)分布于0.52～0.85之间,平均值为0.69,在GS值为0.722的水平上,82份材料被聚为10大类群.研究表明82份苦荞品种间遗传多样性明显,具有丰富的遗传基础.     

Genetic Diversity of Source Germplasm of Upland Cotton in China as Determined by SSR Marker Analysis

The genetic diversity of 43 sources of Upland cotton germplasm with different parental origins, breeding periods, and ecological growing areas in China were studied on the basis of simple sequence repeat (SSR) markers. A total of 130 gene alleles with 80% polymorphism were detected from 36 SSR primers. The number of alleles per primer ranged from two to eight with an average of 3.6. The polymorphism information content (PIC) range was 0.278-0.865, with an average of 0.62. The average genotype diversity index (H') was 1.102, the highest was 2.039 and the lowest was 0.451. The average coefficient of the genetic similarity of SSR markers among source germplasm was 0.610, ranging from 0.409 to 0.865. These indicated that the genetic diversity at the genomic level of the selected source germplasm was rich, and was representative of the diversity of the germplasms, in general. The diversity at the genome level of the base germplasm from the second and third breeding periods was decreased compared to that of the first period, indicating that the cotton genetic background in China became narrow gradually. The diversity of SSR markers among the base germplasm from early maturity cotton growing areas in the north was higher than those from the Huanghe and Yangtze growing areas. The molecular marker genetic similarity index of the domestic varieties was higher than that in the introduced varieties, which indicates that the genetic diversity in domestic cultivars was lower than that in the introduced varieties. This study gives an overview of the genetic diversity of the cotton germplasm base in China, and provides a guide for breeders to develop new cultivars efficiently.     

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标记的六倍体小黑麦遗传多样性分析

采用已筛选出的多态性较好的分布于六倍体小黑麦21对染色体上的100对SSR引物对从国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)引进的339份六倍体小黑麦进行了遗传多样性分析。结果显示,100对引物共检测出323个等位变异,变幅是1~6个,平均等位变异丰富度为3.23;多态信息含量(PIC)的变幅为0~0.748,平均多态信息含量为0.465;平均遗传多样性指数(H')为0.1439,说明供试的339份六倍体小黑麦品种的SSR遗传多样性较为丰富。同时基于Nei's遗传距离对339份材料进行聚类分析,可以将供试材料分为6个类群。其中,第Ⅵ类群与其他类群的遗传距离较大、遗传差异较明显。研究结果为将六倍体小黑麦的优良基因应用于普通小麦的遗传改良提供了理论依据。     

粗山羊草居群间遗传分化及多样性的SSR分析

选用分布在粗山羊草14条染色体上的32对SSR引物,对来自中国河南、陕西、新疆和中东地区共147份粗山羊草材料进行遗传分化及多样性分析,结果表明在26个多态性位点中,等位基因数平均为4.15,Ne i基因多样性指数(He)平均为0.243,多态性信息含量指数(PIC)平均为0.226;居群间遗传变异差异明显,中东粗山羊草居群具有丰富的遗传变异(He=0.607,PIC=0.551),而来自陕西和河南的粗山羊草资源遗传多样性较低(He=0.055,PIC=0.047)和(He=0.024,PIC=0.021)。AMOVA分子变异分析显示,居群间遗传变异占总变异的52%,达到显著水平;河南粗山羊草和陕西粗山羊草间发生了一定的遗传分化(Fst=0.210),为研究中国粗山羊草资源的起源与分化问题提供了有用的信息与证据。