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。     

19个枇杷杂交新品种(系)的SSR鉴定和指纹图谱构建

为探究枇杷(Eriobotryajaponica)杂交品种真实性和DNA指纹图谱,对新育成的19个枇杷杂交品种(系)进行SSR标记鉴定分析。结果表明,从已发表的89对SSR引物中筛选出扩增条带清晰稳定的多态性引物19对,在24份枇杷材料中共扩增到83条带,每对引物平均扩增4.37条,PIC值为0.234～0.983,平均为0.764。经12对具有父本特征带多态性引物鉴定, 19个杂交新品种(系)全部为真杂种,真杂种率为100%。UPGMA聚类分析表明,19个杂交新品种(系)的遗传相似系数为0.728～0.969,与杂交亲本‘新白2号’和‘贵妃’聚为同一个大类,并可细分为4个亚类,红肉与白肉的枇杷品种(系)间无明显划分。同时利用8对多态性SSR引物组合,构建了19个枇杷杂交新品种(系)的分子指纹图谱。这为枇杷品种鉴定、新品种权保护和杂交育种提供重要参考依据。     

四川核桃良种SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

为构建四川核桃良种指纹图谱,分析遗传多样性,增强品种间的区分能力,该研究利用SSR标记技术,对四川29个核桃良种进行遗传多样性和聚类分析。结果表明:(1)11对SSR引物共检测到121个基因型和80个等位基因,平均每个位点7.273个等位基因和11个基因型。(2)11个位点的平均有效等位基因数为3.644,平均观察杂合度为0.645,平均期望杂合度为0.718,平均香农信息指数为1.518,平均多态信息含量为0.680。(3)采用引物组合法利用引物wga001、wga032和zmz02构建了29个核桃品种的指纹图谱。(4)聚类分析结果表明,29个核桃品种按照品种类型优先聚类,四川本地核桃品种聚类关系与地理来源没有明显的相关性。研究认为,选用的11个SSR标记能够较好地运用于四川核桃品种的遗传多样性研究(PIC0.5);29个四川核桃品种间亲缘关系较近,遗传基础相对较窄。     

32个柿主栽品种SSR图谱构建及遗传变异分析

以32份柿主栽品种为试验材料,利用SSR标记技术构建其指纹图谱并进行遗传多样性分析。从78对候选引物中筛选出20对多态性高、稳定性好的引物作为核心引物,构建柿主栽品种SSR指纹图谱。结果显示:(1)20对引物在32份材料中共扩增出183条多态性条带,每对引物扩增出3～20条不等,平均每对引物扩增出9.15条,多态性比率为81.3%。各个位点的杂合度在0.410 3～0.914 3之间,平均为0.702 7。(2)8对引物在12个品种上具有特征带型,采用5对引物进行组合鉴定即可将32个柿品种完全区分开。(3)依据SSR带型特征,对每对引物生成的不同带型直接编号,简化柿SSR带型记录方法,并利用每个品种的带型编号,建立其DNA指纹图谱,结果表明,核心引物组合法比特征谱带法更适用于构建中国柿主栽品种DNA指纹图谱。(4)根据系统聚类分析将32个柿主栽品种分为两大类,品种间的亲缘关系与地理来源具有一定的相关性。     

猕猴桃品种SSR分析的初步研究

通过对16对高多态性的猕猴桃SSR引物筛选,选用了9对稳定、适用性好的引物对我国栽培的48个猕猴桃品种(品系)进行了初步研究,在9个多态性位点上共获得213个等位基因片段,其SSR指纹图谱可将供试品种完全区分开。遗传多样性分析和分辨力检测表明,我国猕猴桃栽培品种具有较高的遗传多样性,SSR标记在猕猴桃品种中有较高鉴定效率。中华／美味品种群拥有高比例的共同等位基因,反应出两者极近的亲缘关系。本研究为进一步建立我国猕猴桃栽培品种的分子指纹鉴定体系奠定了基础,为制定猕猴桃品种资源的有效保育和利用策略提供了科学依据,并对深入研究中华猕猴桃和美味猕猴桃间的系统关系提供了实验数据。     

中国35个苦荞审定品种EST-SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析

核心引物对种质资源遗传多样性分析、品种鉴定、指纹图谱构建等研究具有重要价值。本研究以35个苦荞（Fagopyrum tataricum（L.） Gaertn）审定品种为材料,从91对苦荞EST-SSR引物中筛选出50对多态性引物。综合考虑引物多态性信息量（PIC）大小、鉴别力（DP）,筛选出等位变异位点数在2~4,PIC值在0.60~0.78之间的6对引物（SSR9007、SSR6873、SSR7642、SSR2234、SSR6789、SSR68216）构建了供试品种的分子指纹图谱。遗传多样性聚类分析结果表明,供试品种的相似系数为0.50~0.99。当遗传相似系数为0.60时,可将供试品种分为4大类群,其中54.3%的供试品种被聚为一类,表明苦荞审定品种遗传组成差异较小,遗传基础狭窄。聚类结果表明各类群间没有明显的地域分布趋势,但能较好的反映供试品种间的亲缘关系。     

利用SSR标记构建枸杞品种分子身份证

以16个枸杞品种为材料,利用SSR标记构建枸杞分子身份证,为枸杞品种鉴定和保护提供参考。从600对SSR引物中筛选出多态性高、稳定性好、均匀分布在枸杞12条染色体上的24对引物,对16个枸杞品种进行扩增,共检测到等位基因155个,每对引物检测到等位基因数在3-10,平均为6.5个;共检测到基因型208个,每对引物检测到基因型在3-14个,平均为8.7个;多态信息含量(PIC)变幅在0.461-0.848,平均为0.682;Shannon’s信息指数变幅在0.939-2.055,平均为1.487。基于最少引物鉴定最多种质的原则,筛选出等位基因数、基因型数和PIC值均大于平均值,且Shannon’s信息指数 1.7引物,最终确定出引物LBSSR0052和LBSSR0423组合可区分全部供试品种。根据这两对引物对所有品种扩增获得等位基因按照由小到大排序,然后将每个品种在这两个SSR位点的赋值依次组合,构建16个枸杞品种的分子身份证。结果表明SSR标记技术可以作为枸杞品种鉴定和分子身份证构建的有效技术手段。     

西瓜DUS测试标准品种SSR指纹图谱构建及应用

本研究采用代表最大限度西瓜遗传多样性的SSR核心引物组合,分析了西瓜DUS测试指南中的24份标准品种遗传多样性与核酸指纹。以基于重测序获得的SNP标记构建的17份西瓜材料的系统发育树为参照,对24份标准品种进行了遗传多样性分析,在遗传相似系数0.80处将24份标准品种分为3大类群,分析表明：核酸指纹分类比传统形态学分类更为准确。采用二维（QR）编码构建了西瓜24份标准品种的SSR指纹图谱,并利用本技术以保护品种“京欣2号”与对照品种“京欣1号”为例,进行了DUS分子鉴定测试,共扩增32个SSR位点,“京欣1号”和“京欣2号”之间存在4个位点的差异,品种间遗传相似系数为0.89,比形态学鉴定的差异位点更多且更准。本研究建立的西瓜DUS标准品种SSR指纹图谱与分子检测技术,可以应用到西瓜品种DUS分子检测实践,同时也为西瓜品种纯度与真实性鉴定及遗传背景分析提供了技术方案。     

中国30个陆地棉主栽品种的SSR指纹图谱

利用SSR分子标记技术,对中国不同生态棉区曾经或正在种植的主要来源于岱字棉、斯字棉、福字棉、乌干达棉的30个陆地棉主栽品种进行了DNA指纹分析。从1 803对SSR引物中筛选到重复性好、多态性丰富的20对核心引物。这些引物分属棉花15条染色体,共检测到116个等位基因,平均每对引物5.8个;PIC值范围为0.384~0.900,平均为0.716;MI值范围为1.152~9.000,平均为4.374。30个品种中有4个品种具有各自的特异引物,可将其与其它26个品种区分开,其它26个品种可利用至少2对引物组合进行区分。为更方便、准确地鉴定各品种,构建了30个品种20对核心引物的十进制数字指纹代码。该研究为陆地棉的品种鉴定和纯度检测、新品种权益保护以及标准DNA指纹库构建提供了重要依据。     

小麦DUS测试已知品种DNA指纹数据库构建及其应用

为解决DUS测试中特异性测试近似品种筛选难的问题,本研究基于2256份DUS测试小麦已知品种构建DNA指纹数据库。首先利用81对SSR引物对96份小麦品种进行遗传相似度分析。结果表明,81对SSR引物扩增出84个位点,共检测到731个等位变异,每个位点的等位变异数在3～18之间,多态性信息指数(PIC)变化范围为0.29～0.89。选取42个SSR标记构建了2256份小麦品种DNA指纹数据库,共获得148493个数据,除引物barc14、xgwm341之外,其他引物数据缺失率在5%以内。对176份小麦品种进行DNA指纹数据采集和特异性测试,结果表明不具有特异性的申请品种与其最近似品种的遗传相似度都在90%以上;本研究基于42对SSR荧光标记引物构建了我国小麦DUS测试已知品种的DNA指纹数据库,确定近似品种筛选的遗传相似度阈值为80%,建议将与申请品种遗传相似度高于80%的已知品种作为近似品种进行田间种植和特异性评价。     

葡萄品种DNA指纹数据库的构建及遗传多样性分析

利用SSR分子标记技术对314份葡萄品种进行了DNA指纹数据库构建和遗传多样性分析,为葡萄品种鉴定、亲缘关系分析和植物品种权保护提供科学依据。结果表明:9对引物共扩增出199个等位基因,多态性位点为199个,多态性比率达100%,每个标记检测到的位点数在17~31之间,平均为22.1个;多态性信息含量(PIC)值变幅在0.793~0.886之间,平均值为0.839。本研究发现3组同名异物品种和9组疑似同物异名品种,除此之外的290份品种中,70份品种仅需1对引物即可区分开,其余品种需要引物组合来实现品种之间的区分。最少选用8对引物即可完全区分开290份葡萄品种。最终利用8对多态性SSR引物构建了314份供试材料的DNA指纹数据库,聚类分析结果表明:263份二倍体供试材料可被分为真葡萄亚属和圆叶葡萄亚属两大类,而真葡萄亚属又被分为15个亚类。51份多倍体供试材料被分为3组,聚类结果与供试材料已知的系谱来源基本吻合。     

莲品种DNA指纹图谱的构建

为了克服单纯依据形态特性鉴定品种的局限性, 我们开展了莲品种DNA指纹图谱构建研究, 旨在对其品种的快速准确鉴定及专利权保护等起一定作用。本研究以圆明园保存的72个莲品种为实验材料, 用来自不同地点的1,409份野生莲(Nelumbo nucifera)和58份美洲黄莲(N. lutea)群体样本作遗传背景参照。从104对核微卫星引物(nSSR)中筛选出15对, 从17对叶绿体微卫星(cpSSR)引物中筛选出2对, 共17对引物作为72个莲品种DNA指纹鉴定的条码。15对nSSR引物共检测到94个等位基因(平均6.27个), 其中11个属于美洲黄莲, 65个属于野生莲, 18个不能区分; 多态信息含量(PIC)介于0.3899-0.8023之间 (平均0.5748)。2对cpSSR引物共检测到13个单倍型, 其中9个属于野生莲, 4个属于美洲黄莲。全部17对引物标记结果显示, 共有19个品种含有美洲黄莲遗传组分, 其中8个母系来源于美洲黄莲; 有36个品种(涉及12对引物)具有至少1个特有基因型; 最少8对引物组合可完全区分开68个品种。有2组共4个品种组内全部17对引物均不能区分。本研究通过核心引物组合法使68个莲品种获得特异性DNA指纹。推荐13对nSSR和2对cpSSR共15对引物作为莲品种鉴定的核心条码, 并建议将形态特征与DNA指纹相结合作为莲品种的鉴定标准。     

用SSR和AFLP技术分析花生抗青枯病种质遗传多样性的比较

由Ralstonia solanacearum E.F.Smith引起的青枯病是若干亚洲和非洲国家花生生产的重要限制因子,利用抗病品种是防治这一病害最好的措施。虽然一大批抗青枯病花生种质资源材料已被鉴定出来,但对其遗传多样性没有足够的研究,限制了在育种中的有效利用。本研究以31份对青枯病具有不同抗性的栽培种花生种质为材料,通过简单序列重复(SSR)和扩增片段长度多态性(AFLP)技术分析了它们的遗传多样性。通过78对SSR引物和126对AFLP引物的鉴定,筛选出能显示抗青枯病种质多态性的SSR引物29对和AFLP引物32对。所选用的29对多态性SSR引物共扩增91条多态性带,平均每对引物扩增3.14条多态性带;32对多态性AFLP引物共扩增72条多态性带,平均扩增2.25条多态性带。在所筛选引物中,4对SSR引物(14H06,7G02,3A8,16C6)和1对AFLP引物(P1M62)检测花生多态性的效果优于其他引物。SSR分析获得的31个花生种质的遗传距离为0.12-0.94,平均为0.53,而AFLP分析获得的遗传距离为0.06～0.57,平均为0.25,基于SSR分析的遗传距离大于基于AFLP分析的遗传距离,疏枝亚种组的遗传分化相对大于密枝亚种组。基于两种分析方法所获得的聚类结果基本一致,但SSR数据聚类结果与栽培种花生的形态分类系统更为吻合。根据分析结果,对构建青枯病抗性遗传图谱群体的核心亲本和抗性育种策略提出了建议。     

基于引物“随机组合”构建观赏桃SSR指纹图谱

近年来,我国观赏桃新品种日渐繁多、名称混乱、市场难以监管,同时用以区分品种的SSR指纹图谱的构建方法在研究界无统一的科学标准,尤其是构成最终引物组合的核心引物的确定,具体操作流程层出不穷、五花八门。为探索筛选SSR指纹图谱核心引物的科学方法,同时构建观赏桃SSR指纹图谱,该研究选用35对已报道的SSR引物对22份观赏桃种质进行试验。结果表明:通过PCR扩增与分析,多态性较高的8对引物——候选引物总共扩增出31个多态性条带,变幅为3~5个,PIC值变幅为0.458~0.668,MI值变幅为1.374~3.340。采用"随机组合"法对8对引物进行C_8~1、C_8~2、C_8~3…依次分析,得到区分能力最强的3种不同的最少引物组合方式——候选组合,并能区分出18份种质,从中发现区分能力最强的3种引物组合方式并不都是由引物PIC值、alleles数量或MI值等多态性指标最高的引物组成,而是由互补性最强的引物组成。选用组合内各引物多态性条带总数最多的组合方式"4-3"(BPPCT001+BPPCT015a+BPPCT017+BPPCT025)为22份观赏桃种质构建了指纹图谱。基于此,通过常规多态性指标筛选候选引物可以确定出单对引物鉴别能力最强的少量引物;通过"随机组合"筛选候选组合可以进一步确定出引物之间互补性最强的几种组合方式;根据组合内各引物的多态性条带总数确定最终核心引物可以确定出可扩容性最大的引物组合。该研究最终建立了候选引物——候选组合——核心引物组合"三步法"确定SSR指纹图谱核心引物组合的科学方法,不仅为22份供试观赏桃种质构建了SSR指纹图谱,也为其它作物SSR指纹图谱的构建提供了新的思路。     

Agronomic characterization, genetic diversity and association analysis of cotton cultivars using simple sequence repeat molecular markers

Cotton is the most important textile plant in the world and is one of the most important crops for the production of oilseed. Because of its worldwide economic importance, new cultivars are constantly being released in the world and consequently in the Greek market, as Greece is the largest producer in Europe. We used simple sequence repeat (SSR) markers for the identification and the phylogenetic analysis of the most widely cultivated cotton cultivars in Greece. Initially, we used 12 pairs of SSR molecular markers for the analysis of 29 cultivars of Gossypium hirsutum and an interspecific hybrid (G. hirsutum x G. barbadense). Of the 12 pairs of SSR primers, 11 amplified polymorphic products, while one pair did not amplify any product. Globally, 17 polymorphic marker loci were identified. Two to four different alleles were amplified at each genomic locus, with a mean of 2.53 alleles per locus. Among the 30 genotypes that we analyzed, the polymorphism information content ranged from 0 to 0.548, with a mean of 0.293. Three main groups were formed among the 30 genotypes when a phylogenetic analysis was performed using UPGMA. Computational analysis of each molecular marker separately showed an association of SSR markers with agronomic traits such as fiber quality. To our knowledge, this is the first in-depth molecular analysis of cotton cultivars grown in Greece using SSR markers. An analysis of association of SSR markers with fiber quality traits of 29 cotton cultivars is reported for the first time.     

Identification of simple sequence repeats (SSRs) in olive ( Olea europaea L.)

A small insert genomic library of Olea europaea L., highly enriched in (GA/CT)n repeats, was obtained using the procedure of Kandpal et al. (1994). The sequencing of 103 clones randomly extracted from this library allowed the identification of 56 unique genomic inserts containing simple sequence repeat regions made by at least three single repeats. A sample of 20 primer pairs out of the 42 available were tested for functionality using the six olive varieties whose DNA served for library construction. All primer pairs succeeded in amplifying at least one product from the six DNA samples, and ten pairs detecting more than one allele were used for the genetic characterisation of a panel of 20 olive accessions belonging to 16 distinct varieties. A total of 57 alleles were detected among the 20 genotypes at the ten polymorphic SSR loci. The remaining primer pair allowed the amplification of a single SSR allele for all accessions plus a longer fragment for some genotypes. Considering the simple sequence repeat polymorphism, 5.7 alleles were scored on average for each of the ten SSR loci. A genetic dissimilarity matrix, based on the proportion of shared alleles among all the pair-wise combinations of genotypes, was constructed and used to disentangle the genetic relationships among varieties by means of the UPGMA clustering algorithm. Graphical representation of the results showed the presence of two distinct clusters of varieties. The first cluster grouped the varieties cultivated on the Ionian Sea coasts. The second cluster showed two subdivisions: the first sub-cluster agglomerated the varieties from some inland areas of Calabria; the second grouped the remaining varieties from Basilicata and Apulia cultivated in nearby areas. Results of cluster analysis showed a significant relationship between the multilocus genetic similarities and the geographic origin of the cultivars. Received: 2 February 2001 / Accepted: 1 June 2001     

Development of Simple Sequence Repeat Markers from Functional Genes and Establishment of Molecular Identity for Tree Peony

Gene-derived simple sequence repeats (genic SSRs), also known as functional markers, are generally superior to random markers because they are located in genes and therefore may affect gene expression or function. However, extremely limited genic SSRs are available for tree peony. We used the functional gene sequences available from Paeonia to develop genic SSRs. A total of 132 SSR loci were identified from 35 cDNA sequences, of which trinucleotide (58, 43.9%) and hexanucleotide repeat (37, 28.0%) were dominant. Moreover, 121 primer pairs were successfully designed and synthesized, of which 49 primer pairs (40.5%) provided efficient and reliable amplification. By screening 16 tree peony varieties, we developed eight polymorphic genic SSRs with 37 alleles, ranging from 2 to 11 for each marker. Transferability analysis indicated that 100% of the genic SSRs could be amplified in eight other Paeonia samples. Based on eight polymorphic genic SSRs and 12 polymorphic EST-SSRs developed by predecessors, the molecular identity of 190 tree peony cultivars was constructed by capillary electrophoresis. The results showed that 146 alleles and 338 genotypes were detected, with 2–13 alleles and 3–36 genotypes for each marker. All cultivars were completely identified and exhibited unique DNA identity. In addition, the identification efficiency of different primers combinations was analyzed, and 190 germplasms were identified using 6 core primers. This study provides valuable genic SSR resources for marker-assisted selection breeding of the genus Paeonia. The DNA identity of cultivars is of great significance for the protection, utilization and management of tree peony resources.

     

数据库搜索及ISSR-抑制PCR法开发香菇微卫星标记

采用数据库搜索及ISSR-抑制PCR法开发香菇微卫星标记。由数据库搜索法开发出21对引物,11对有多态性,各位点平均产生3.3个等位基因;通过ISSR-抑制PCR法开发出8对引物,5对具多态性,各位点平均产生3个等位基因。结果表明,在香菇SSR开发中,两种方法均是行之有效的。