甘蔗品种资源的表型遗传多样性

为了提高甘蔗品种资源的利用效率, 为甘蔗遗传育种亲本的选择、杂交组合配制及核心种质构建提供理论指导, 我们利用17个质量性状和5个数量性状分析了来自13个国家共20个地区的1,160份甘蔗品种资源的遗传变异、遗传结构和遗传距离等。结果表明: 5个数量性状在不同来源地品种群体之间的变异系数值(CV)变化较大, 说明不同来源地品种群体的数量遗传变异有较大差异, 其中来自海南的品种其群体遗传变异最丰富。质量性状的Shannon-Wiener多样性指数表明, 来自美国的品种群体遗传多样性最高, 其次为中国台湾, 第三为澳大利亚, 说明上述3个地区的甘蔗种质创新比较活跃, 在遗传育种中使用了更多表型性状多样化的亲本。不同来源地品种其群体的遗传分化系数(Gst)和基因流(Nm)显示甘蔗品种群体表型性状的遗传变异主要来自来源地内部, 且不同来源地品种群体之间存在较大的基因交流。遗传距离和UPGMA聚类分析结果表明, 各来源地品种群体之间遗传距离在0.0261–0.2945之间, 其中以福建和广东的品种最为相似, 其次为古巴和美国、广西和云南、澳大利亚和菲律宾、江西和四川、巴西和法国, 说明上述地区在杂交亲本的选择上比较相近。鉴于此, 在遗传育种中应加大利用具有丰富遗传多样性的品种材料并尽量避免选择同一组的品种相互杂交, 同时对于与其他来源地品种群体遗传距离较远的墨西哥品种群体在亲本选配时应给予更多关注。     

不同基因型甘蔗种质资源的表型遗传多样性

为探明甘蔗原种和地方种的遗传多样性和亲缘关系,以期筛选出优良甘蔗种质和优良杂交亲本.该研究对18份甘蔗原种和地方种的14个数量性状进行了表型遗传多样性分析.结果表明：通过14个数量性状的变异系数(coefficient of variance,CV)和性状之间的相关分析,18份甘蔗原种和地方种的数量性状遗传变异主要来自甘蔗蔗糖分、单茎重、叶宽、茎径和纤维分;对14个数量性状进行主成分分析提取获得了4个主成分因子,分别命名为“品质因子”、“生长因子”、“成熟度因子”和“光合因子”,主成分因子累积贡献率达83．482％;进一步通过对主成分因子开展综合评价分析,获得数量性状综合表型高于平均水平的10份材料,依次为 Sampana→甜圪塔→合庆草甘蔗→桂林竹蔗→坦桑尼亚→芒戈→古芝蔗→大岛再来→托江红→春尼;聚类分析基于不同的遗传距离可将18份种质聚为5个类别,潜在的优良杂交组合是 Sampana 和甜圪塔或 Sampana 和合庆草甘蔗,表明在甘蔗遗传育种亲本选择上既要考虑各性状主要因子的互补,又要保持一定的遗传距离.该研究认为,在甘蔗育种工作中,利用因子分析法进行表型遗传多样性分析,将更加有助于亲本和杂交组合的选择.     

广东甘蔗品种遗传多样性的AFLP分析

采用15对多态性较好的AFLP引物对广东育成的41个甘蔗品种的遗传多样性进行分析.结果表明:每对引物的多态性位点平均为61.5,多态性位点百分率为77.40%.41个甘蔗品种间的遗传相似系数为0.5210～0.9211,平均为0.6842,遗传多样性属中等水平.聚类分析把41个品种分为2大类,在系谱中亲缘关系密切的大多数品种,如粤农81-762与粤农85-1285和粤农86-295,粤糖57-423与粤糖85-5和粤糖85-177等都能分别聚在一起.但也有例外,如粤糖83-251和粤糖83-271,都是CP72-1210×华南56-12组合的后代,但没有归为同一类.遗传多样性指数分析显示,不同年代的品种多样性指数差异明显,最高是80年代,为0.3072,最低是60年代,为0.1162;不同单位选育的品种遗传多样性指数变化不大,为0.2756～0.3061.加强新种质利用是有效提高甘蔗品种遗传多样性的重要措施.     

云南茶树地方品种农艺性状与品质性状遗传多样性分析

为发掘具有优异农艺性状与品质性状的茶树品种资源,对51份云南茶树地方品种进行农艺和品质性状遗传多样性分析。结果表明,云南茶树地方品种农艺和品质性状存在丰富的遗传变异,农艺性状变异系数平均为25.84%,多样性指数平均为1.94;生化成分变异系数平均为16.53%,多样性指数平均为1.88;茶叶感官审评红茶品质总分达87.5分～94.2分,绿茶品质总分达78.8分～91.5分,茶树品种红、绿茶适制性的多样性指数平均为0.92和0.94;聚类分析将供试材料分为3类：第Ⅰ类品种主要适合制作红茶,第Ⅱ类品种主要适合制作绿茶,第Ⅲ类为生化成分特异性品种。并从中筛选出18份优异品种资源,为今后的生产和育种提供利用。     

贵州柿地方品种表型性状遗传多样性分析

采用文献查阅、实地踏查和异地保存相结合的方法,对88份贵州地方柿资源的34个表型性状进行了研究,并用主成分分析和聚类分析的方法对贵州地方柿资源的遗传多样性和亲缘关系进行分析,为地方优良资源的开发利用奠定基础。结果表明:(1)88份贵州地方柿种质资源的数量性状和质量性状均具有较大的变异,呈现出丰富的多样性。(2)主成分分析获得了一个16因子模型,可解释81.41%试验数据,其中前6个主因子的方差累积贡献率达50.57%,对应的16个性状依次为:着色期果面油渍、叶先端形状、叶基部形状、柿蒂形状、萼片形状、果实颜色、果实纵沟、果顶形状、蒂洼、皮孔密度、叶横径、叶柄长、叶片颜色、单果重、可滴定酸含量、可溶性总糖含量、糖酸比,这些性状可作为评价贵州柿资源多样性的主要指标。(3)88份资源的Shannon遗传多样性指数平均值为1.57,遗传多样性在地区间差异明显,根据遗传多样性指数可初步推断贵州地方柿资源是由黔中、黔南和黔西区域向黔北和黔东区域演化。(4)Q型系统聚类分析显示,表型性状遗传距离最远为13.76,说明贵州柿资源的多样性丰富;88份资源被聚为6个类群,不同类群间表型性状差异较大,表明不同类群的亲缘关系较远,各类群或亚群可能具有相互独立的遗传背景。     

紫薇品种表型多样性分析

对111个紫薇品种的17个表型分类性状多样性进行了研究。结果表明,紫薇品种具有丰富的表型多样性,平均遗传多样性指数为0.707。总体上是数量性状形态多样性指数大于质量性状,其中花色、瓣爪色2个质量性状和花径、着花数、花序长、花序宽、种子千粒重5个数量性状变异明显,其多样性指数分别大于1.2和1.4。不同紫薇品种群表型性状多样性差异明显,多样性指数由高到低依次为:红薇品种群(H'=0.838)、堇薇品种群(H'=0.823)、银薇品种群(H'=0.696)、矮生品种群(H'=0.604)、复色品种群(H'=0.573)。通过主成分分析,上述2个质量性状和5个数量性状主成分的贡献率为67.70%,包括花序长、花序宽、着花数、花色数、花色、种子千粒重、瓣爪色、叶色、小枝四棱、花香、花径等11个形态性状指标,代表了紫薇品种表型分类性状的综合特征。基于表型形态性状,111个紫薇品种可聚类为5大类群,其遗传聚类与花色及株型关系密切,4个以花色为主要分类性状的品种群总体演化趋势是:堇薇品种群→红薇品种群→银薇品种群→复色品种群。     

浙江省薄皮甜瓜地方品种的表型遗传多样性

利用表型性状探讨了浙江省沿海地区27份薄皮甜瓜地方品种资源的遗传多样性。结果表明48个质量性状遗传多样性指数在0.17–1.98之间;33个数量性状的变异系数在4.56%–83.50%,表明其丰富的遗传多样性。形态学聚类分析表明,在相似系数0.30处可以将27个资源分成两大类,这与按生育期长短分类结果完全一致;亚类的划分与果实形状、种子形状、叶片颜色、果皮颜色、覆纹颜色等质量性状具有一定的相关性,但其划分依据相对独立。本研究结果进一步丰富了甜瓜的评价体系,并为今后优异基因资源的挖掘与利用提供重要依据。     

云南甘蔗常用亲本资源遗传多样性的SSR分析

以63份云南育种机构常用的亲本资源为研究对象,10份原始亲本种为外群体,使用30对多态性较高,在甘蔗遗传连锁图谱上分布较为广泛的Genomic-SSR引物对云南常用亲本资源开展遗传多样性评价。结果表明：云南常用亲本在30个SSR位点上表现出丰富的多态性,共获得363个扩增条带,其中多态性条带数为352个,平均多态性条带比例和多态信息量分别为96.97%和0.9441;从常用亲本的来源地区来看,大陆亲本的多样性要高于国外亲本和台湾亲本;在Jaccard相似性系数方面,云南常用亲本材料之间的相似性系数范围在0.2804-0.7329之间,平均为0.4309,表现出较大的遗传差异,其中来自大陆地区的亲本遗传差异最大,其次为来自国外地区的亲本;UPGMA聚类分析将所有亲本材料分为一大一小两个类群, 而大类群又可分为2个亚类群,中国大陆地区一些即是主栽品种又是亲本的材料表现出较近的亲缘关系,而引自国外的大部分亲本和一些老的国内自育亲本也表现出较近的亲缘关系。以上结果将为上述亲本资源的高效利用奠定了良好的基础,并为全国育种机构在亲本选择和组合配置提供重要参考。     

基于表型性状的中国大蒜资源遗传多样性分析

对资源圃保存的212份大蒜种质资源的表型性状进行了系统鉴定,分析表明我国大蒜种质资源的表型变异丰富。主成分分析表明,29个性状可以归并为反映植株生长发育、产品特征和产量构成的8个主成分;进一步的聚类分析将所有资源分为特点明显的2类5亚类。为了避免质量性状在种质评价中的主导作用,与产量相关的鳞茎数量性状的主成分分析显示,前3个主成分累积贡献率达74.83%,第一主成分中鳞茎重、鳞茎直径、鳞茎高和鳞芽数是影响产量的主要因子。主坐标排序将所有资源分为6类。通过综合评价,将大蒜鳞茎产量分为6个级别,筛选出单产大于15 t/hm2的资源3份。     

数量性状水平上甘、青两省春小麦品种间的遗传多样性现状及演变趋势

在数量性状水平上,调查了43个春小麦品种的19个数量性状,利用主成分分析法计算品种间的欧氏平方遗传距离。并在此基础上用最小方差法做了聚类分析。发现43个品种间在数量性状水平上的遗传距离变异范围很大（0.926-67.942)。平均遗传距离为18.000,说明供试品种的19个考察性状上存在较大的表型变异,从聚类结果来看,地方品种基本上被聚在一起,说明地方品种同引进品种和育成品种至少在表型上存在较大差异。从20世纪40年代以来,在数量水平上甘,青两省春小麦地方品种间的遗传多样性水平最高（GD=31.389),其次是20世纪50年代引进品种（GD=26.308),而育成品种间的遗传多样性水平最低,总体上呈下降趋势,说明随着育种进程的深入,作为育种目标追求的经济性状趋于一致,其变异集中在一个狭小的范围之内。品种间的遗传多样性下降。     

基于表型性状和SSR标记的57份辣椒种质遗传多样性分析

为了解辣椒(Capsicum annuum)种质资源的遗传多样性,以57份辣椒种质资源为材料,对34个表型性状进行变异度、多样性及主成分分析,分别基于表型性状和SSR分子标记进行聚类分析。结果表明,种质间的34个表型性状存在差异,平均变异系数为40.67%,平均Shannon-Weiner多样性指数为1.20;提取的10个主成分可以代表辣椒种质表型性状75.972%的遗传信息,其中第1主成分占比22.317%,主要由果实横径、单果重、果肩形状和果顶性状所组成;19对SSR引物的平均Nei’s基因多样性指数及香农信息指数分别为0.48和0.80;基于表型性状和SSR标记均将57份辣椒分为4类,但2种聚类结果间的相关性不显著(r=-0.175 9)。这为辣椒育种的亲本选配及种质资源评价提供理论依据。     

欧洲山芥种质资源的表型遗传多样性分析

欧洲山芥是研究抗虫皂苷生物合成及植食昆虫与植物协同进化机制的理想模式植物,是极具开发潜力的十字花科植物。为加强欧洲山芥种质资源的研究利用,对保存于国家蔬菜种质资源中期库中引自欧洲的33份欧洲山芥种质和1份杂交材料进行了物候期观测、主要形态学性状测定和小菜蛾抗性鉴定。结果表明:多数材料的表型性状的差异较大,材料间现蕾期最早(BV13-BAR13)和最晚(BV13-BAR9)的2份材料相差达47 d;从始花期到末花期的天数分布在17~46 d之间,总体上花期较短;叶表光滑的种质居多;还发现4份角果抱茎的种质;极差和变异系数最大的性状是株高、角果长和花序长。34份材料中仅9份感小菜蛾,其他均具有很高的田间抗性。基于所有表型性状的聚类分析将34份欧洲山芥分为3个类群,抗虫和感虫材料分属不同的类群(F1、BV13-BAR8和BV13-BAR22除外),基本反映出各类群的亲缘关系。本研究结果将为欧洲山芥的遗传改良以及欧洲山芥种质资源在十字花科作物生产和育种上的应用提供基本依据。     

英德野生茶树叶片表型性状的遗传多样性分析

为了解英德野生茶树的叶片表型性状的遗传多样性及进化特点,对英德89份野生茶树资源的表型性状的变异系数、遗传多样性指数、表型分化系数进行分析。结果表明,89份资源的18项叶片性状的变异系数为12.90%~43.11%,平均27.86%;平均遗传多样性指数为1.12,表型分化系数为17.07%~45.51%,平均33.40%。聚类分析结果表明,当欧氏距离为21.5时, 所有材料可分为4大类,分类结果与地域分布有一定相关性。巢氏方差分析表明,在不同种群间和种群内,数量性状均有极显著差异。相关性分析表明,叶长与叶宽、叶面积、叶脉对数、叶长宽比、叶形呈极显著相关;叶形与叶长宽比、叶脉对数之间呈极显著相关;叶基与叶宽之间呈极显著相关;叶长宽比与叶尖、着生状态呈极显著负相关。因此,英德野生茶树资源存在丰富的遗传多样性,茶树种质资源类型原始型、进化型以及中间类型并存,但以中间类型和进化型为主。     

29份云南甘蔗创新种质的SSR遗传多样性分析和指纹图谱构建

该研究以16份甘蔗骨干亲本为参照,对29份云南甘蔗创新种质进行SSR指纹图谱构建和遗传多样性分析,以明确创新种质与16份亲本间的遗传基础和多样性水平。结果表明:6对引物共扩增出104条带,其中101条为多态性条带,多态性条带比例为97.25%;45份材料的遗传相似性系数为0.235 3~0.891 3,平均值为0.563 3;其中16份甘蔗骨干亲本的遗传相似性系数为0.301 6~0.755 6,甘蔗创新种质与甘蔗骨干亲本的特异条带比例为14∶1,涵盖了割手密、大茎野生种、斑茅和滇蔗茅等基因源。根据骨干亲本间的相似性系数范围,在相似性系数为0.43处,可将种质分为6大类群,亲缘关系相对较远,适宜作为种质间的杂交利用。通过引物区分效率分析,6对引物扩增的多态信息量为0.967 9~0.975 8,其中MSSCIR21引物区分效率最高,利用MSSCIR21和SMC1047HA引物组合构建了云南甘蔗创新种质标准指纹图谱,在相似性系数为0.85处即可区分所有种质,图谱的鉴别准确率为100%,每份资源都有唯一的指纹图谱,可将29份创新种质和16份骨干亲本区分鉴别出来。该研究能够为后续杂交利用、种质鉴定和知识产权保护提供依据。     

火龙果种质资源果实特性的遗传多样性分析

为筛选火龙果(Hylocereus undatus)优良种质资源,对22份种质资源果实的表型性状、农艺性状、品质性状进行遗传多样性分析。结果表明,火龙果种质资源果实的表型性状、农艺性状和品质性状具有丰富的遗传多样性和较高的变异性,表型性状的多样性指数(H′)为0～1.04,品质性状为0.40～2.01;农艺性状的变异系数(CV)为0.06～0.38,品质性状为0.01～0.62。聚类分析表明,在遗传距离为15时,火龙果22份种质资源可分为5类,说明不同资源间亲缘关系较远。这为发掘火龙果的育种潜力,筛选优异基因资源,改良种质奠定了基础。     

甘蔗近缘种滇蔗茅(Erianthus rockii)表型性状遗传多样性研究

选用6个数量性状和23个质量性状对滇蔗茅野生资源的表型变异、多样性及聚类关系进行分析。结果表明,数量性状变异系数在12.72%~22.38%之间,最大的是田间锤度,为22.38%,其次是茎径,为22.27%,最小的是叶长,为12.72%;质量性状的曝光后节间颜色多样性丰富,茎形、芽形、生长裂缝、节间形状、花序形状等5个性状均表现一致;聚类分析表明51份滇蔗茅无性系材料可分为4大类群和5个亚类群。遗传多样性和聚类分析为资源杂交利用和优异基因挖掘提供参考。     

甘蔗近缘种滇蔗茅(Erianthus rockii)表型性状遗传多样性研究

为有效评价和利用蔗茅种质资源,挖掘其优良性状,以滇、黔、川考察收集的29份蔗茅为材料,选取5个数量性状为指标,对其多样性指数、变异系数、数量性状之间的相关性、数量性状与经纬度、海拔的相关性进行研究。分析结果表明：(1)共采集到25份高海拔种质资源,其中海拔超过2800米有4份,进一步丰富了甘蔗野生种质资源库;(2)蔗茅种质资源数量性状的Shannon-Wiener多样性指数均较高,株高多样性指数最高(1.441),锤度多样性指数最低(1.291);数量性状遗传变异较丰富,各性状变异系数范围为21%～38%,变异系数最大的为株高(38%),最小的为叶长(21%);(3)蔗茅种质资源性状差异显著,叶长、叶宽、株高、茎径存在较大相关性,而与锤度不相关;叶宽与经度呈正相关,与纬度、海拔呈负相关。(4)聚类分析结果表明,蔗茅种质资源可分为四大类群,其中Ⅱ类群(EF-27)具有良好的数量性状和锤度品质潜力,可推荐作为甘蔗育种杂交利用首选材料。     

转基因抗虫棉农艺性状和纤维品质的遗传多样性

本研究以国内育成和国外引进的52份转基因抗虫棉品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,调查农艺性状、测定纤维品质,基于农艺性状和纤维品质分析供试品种(系)的遗传多样性.结果表明:在9个农艺性状中,烂铃数的变异系数最大,其次为产量、有效铃数和第一果枝节位高度,变异系数最小的是衣分和果枝数.转基因抗虫棉品种纤维长度基本能够满足纺织工业需求,2.5%跨长主要集中在28～30mm;纤维比强度平均值为27.1cN/tex,变幅为23.0～31.6cN/tex;马克隆值的平均值为4.8,变幅为4.0～5.6.成对品种的欧氏距离变化在1.53～13.31之间,平均值为4.79,单一品种欧氏距离的平均值分布在3.62～10.51之间,表明不同品种之间具有一定的差异.采用离差平方和法对欧氏距离进行聚类,可以将供试品种明显地划分为2类,一类为中熟品种,另一类为早熟品种.