我国育成小麦品种的遗传多样性演变

对我国小麦育成品种初选核心种质(1680份)的78个微卫星标记(SSR)位点进行了扫描,并就此对50年来育成品种的遗传多样性进行了评价和分析,得到以下结果和结论:(ⅰ)74对SSR荧光引物共检测到1336个等位变异,其中1253个等位变异可以定位在71个位点上.这71个位点上检测到的每个位点等位变异数为4~44个,平均17.6个;多态性信息指数(PIC)为0.19~0.89,平均为0.69.(ⅱ)三个基因组的平均等位变异丰富度为B>A>D,遗传多样性指数为B>D>A.(ⅲ)7个部分同源群的平均等位变异丰富度为2=7>3>4>6>5>1,遗传多样性指数为7>3>2>4>6>5>1.结合两个指标分析,第7部分同源群具有最高的多样性,而1,5群多样性最低.(ⅳ)21条染色体中,7A,3B和2D三条染色体遗传多样性较高,而2A,1B,4D,5D和1D的遗传多样性偏低.(ⅴ)育成品种遗传多样性指数以50年代的最高,以后越来越低,但年代间变化较平缓;品种间平均遗传距离以50年代最高(0.731),以后逐渐减小,各年代依次为0.711,0.706,0.696和0.695.品种遗传基础狭窄化问题日趋突出,应引起有关部门和育种家的关注.     

我国西北春麦区小麦育成品种遗传多样性的AFLP分析

对我国西北春麦区56份小麦育成品种应用扩增片段长度多态性(Amplified Fragment Length Polmorphics,简称AFLP)分子标记技术进行遗传多样性分析。共用24对引物组合进行扩增,每对引物组合的平均多态性条带为14．7,多态性百分率为24．4,而多态性信息指数PIC范围为0．11～0．44,平均0．22。结合品种的系谱亲缘关系分析,得知依据AFLP数据的类群划分结果与品种的亲缘系谱关系基本一致,表明AFLP技术用于种质鉴定和遗传多样性研究是有效的、可取的;同时。对如何合理应用AFLP数据中的多态性带和共有带进行聚类分析,及如何正确对待小麦核心种质构建中的形态和农艺性状数据与分子数据的问题作了进一步的探讨。仅用多态性谱带产生的相似系数矩阵与用所有扩增谱带产生的相似系数矩阵之间的相关系数r=0．86,表明在利用AFLP进行品种间遗传关系分析时,利用所有扩增产物的信息是必要的;如果仅仅是为了鉴剐品种或压缩样品,完全可以只考虑多态性扩增产物。利用AFLP分子数据和田间数据对56份材料进行主成分分析(PCO),发现用田间数据产生的PCO图,材料之间分散,遗传关系不很明了,进一步压缩样品难度较大;而分子数据产生的PCO图,可将材料分成明显的五类,聚类结果与品种系谱基本相吻合,为进一步压缩样品提供了科学依据。形态数据与分子数据聚类的结果差异较大,相关系数仅为0．310因此,在利用田间数据的基础上,必须兼顾和利用DNA数据,才能保证所建立核心种质的代表性。这也是一条比较科学、经济和可行的途径。     

吉林省大豆育成品种的遗传多样性特点分析

利用SSR分子标记技术对吉林省近年来新育成的56份大豆品种进行遗传多样性分析,以来自其他14个省份的16份大豆育成品种为对照,结果表明,吉林省育成品种15个SSR位点的等位变异数和特异等位变异数(76,12)均低于省外品种(78,18)。吉林省育成品种的遗传多样性指数(0.63,1.23)均极显著低于省外品种(0.76,1.55)。聚类分析与主成分分析结果都表明,四川省、山西省和内蒙古自治区的育成品种与其他品种的遗传距离较远。通过对不同年份平均遗传相似系数的比较,明确大豆育成品种的遗传基础的发展趋势,表明吉林省育成品种的遗传基础与省外品种相比,遗传变异较少,遗传基础较狭窄,应不断引入外省遗传变异大且亲缘关系较远的品种以拓宽其遗传基础。     

冀鲁豫花生育成品种的遗传多样性分析

以冀鲁豫三省不同地域的41个花生育成品种为材料,利用SSR分子标记结合田间表型鉴定、聚类分析等方法对其遗传多样性进行了研究。结果表明,21对SSR引物对41个花生育成品种进行了扫描,共检测到52个等位变异,每个位点2～4个,平均2.5个,Shannon信息指数变幅为0.21～1.40,平均为0.73,聚类分析显示在阈值为5.54可将供试品种分为3大类群7个亚类。不同品种9个农艺性状变异系数在13.16%～186.49%之间,基于农艺性状的聚类分析结果显示在阈值为5.48时可以将供试品种分为6大类群11个亚类,各大类群间品种的农艺性状表现各具特点。     

谷子地方品种和育成品种的遗传多样性研究

对河南、河北和山东等地的482份谷子地方品种和近30年培育的谷子品种的11个形态性状和农艺性状进行种植观察,研究两类品种的遗传多样性。与地方品种相比,育成品种形态性状的多样性指数大多低于地方品种,育成品种的株高比地方品种显著降低,稳重、穗粒重和出谷率等性状显著提高。地方品种的广泛变异类型是现代谷子育种的重要遗传资源。     

中国花生地方品种与育成品种的遗传多样性

以中国花生小核心种质中涉及来源于中国本土的145份地方品种和67份育成品种为材料,应用SSR技术从206对SSR引物中筛选出25对扩增效果好的多态性引物进行检测,并对其进行遗传多样性分析比较.结果表明:(1)地方品种与育成品种各具有特殊带型及各自独特的遗传特性.相似系数和多态性信息量均表明,地方品种的多样性比育成品种丰富,其中:地方品种之间的相似系数为0.57～0.99,平均0.795,多态性信息量0.530 0;育成品种之间的相似系数0.63～0.99,平均0.810,多态性信息量0.463 3.地方品种与育成品种之间的平均相似系数为0.794,变异范围0.56～0.99.(2)对不同生态区来源的分析表明,除黄河流域外其他各生态区地方品种的观测等位基因数和遗传多样性指数(分别为2.740 7～3.518 5和0.816 4～0.879 4)均比育成品种的对应值(分别为1.7012～2.145 6和0.4829～0.802 2)大,并以长江流域生态区地方品种的观测等位基因数和遗传多样性指数最大,分别为3.518 5和0.879 4.(3)聚类分析结果表明,花生核心种质中,中国本土资源分为3个品种群,即地方品种密枝亚种群、地方品种疏枝亚种群和育成品种群,与花生的亚种分类一致.(4)通过遗传多样性分析,鉴定出一批遗传差异较大的材料,其中zhh1398与zhh0041的遗传差异最大,相似系数为0.56,为花生品种的遗传改良及作图群体的构建奠定了基础.     

设施黄瓜育成品种果实外观品质的遗传多样性分析

对我国新育成的不同生态类型的138个设施黄瓜品种的19个果实外观性状进行了调查分析,研究其遗传多样性。结果表明,参试品种质量性状的遗传多样性指数都小于数量性状,不同生态类型黄瓜品种果实外观性状的遗传多样性指数为华北型(1.33)>华南型(1.25)>欧洲温室型(1.0)。质量性状的遗传多样性指数为华南型(0.91)>华北型(0.65)>欧洲温室型(0.48);数量性状的遗传多样性指数为华北型(1.94)>华南型(1.56)>欧洲温室型(1.47)。华南型品种果实数量性状的变异系数均高于华北型和欧洲温室型品种。主坐标轴分析(PCO)将所有种质划分为3个区组,即1区为华北型种质优势区、2区为华北型华南型和欧洲温室型种质混合分布区、3区为华南型种质区。PCO结果表明,1区和2区发生了基因渗透。对交流区域中华北型品种自交分离,后代中出现的稀刺瘤和光皮种质的情况进一步验证了基因渗透的结果。参照育成品种的果实性状信息对黄瓜以后的育种工作提出了建议。     

利用SSR分析山西省玉米地方品种的遗传多样性

采用混合取样方法和SSR分子标记技术,利用48对引物对山西省38个玉米地方品种的遗传多样性进行了分析.共检测出368个等位基因,每个SSR位点的等位基因数为2～14个,平均为7.48个;多态性信息量(PIC)变化范围在0.24～0.89之间,平均为0.66.总共检测出185个稀有等位基因,21个特有等位基因.SSR标记聚类分析把38个品种大体分成了4个群.研究表明,山西地方品种遗传多样性非常丰富,很多品种具有频率很高的独特基因,它们可能具有一定的特异性.因而,山西玉米地方品种对于拓宽玉米种质的遗传基础可能会起很大的作用.     

谷子主要育成品种在新疆的遗传多样性研究

以274份谷子种质资源为材料,利用聚类分析和主成分分析方法,对参试资源16个农艺性状的遗传多样性进行综合评价。结果表明,参试材料的11个数量性状的遗传多样性指数均大于2.000,在新疆表现出广泛的遗传多样性。基于种质资源间形态标记的遗传差异,将274份谷子种质资源聚类并划分为6大类群。第Ⅰ类群(105份材料)生育期较短,属早熟类型,但其他性状表现一般;第Ⅱ类群(19份材料)出苗-抽穗日数最小,全生育期最短,早熟性明显,穗下节间长度相对其他类群较长;第Ⅲ类群(10份材料)生育期较短,主穗长相对较长,其余性状表现均处于较低水平;第Ⅳ类群(58份材料)主穗长、单穗重在各类群中处于较高水平,生育期相对较短;第Ⅴ类群(26份材料)生育期最长,属晚熟类型,除主穗长度最小外其余性状均表现突出;第Ⅵ类群(56份材料)生育期相对较长,属中晚熟类型,株高较低,生物产量处于中等水平。9个数量性状的主成分分析结果表明,前3个主成分因子(单株秆重、株高、主穗直径)累计贡献率达70.41%,各主成分因子性状载荷值反映了育种中各性状的选择方向及潜力。综合评价谷子种质资源农艺性状,为新疆谷子资源收集、评价和利用提供一定的科学依据。     

小麦地方品种繁殖更新过程中的遗传多样性变化分析

采用分别保存于长期库及中期库的3个小麦地方品种的6份材料,进行了9项农艺性状及35个与农艺性状相关的微卫星标记检测,每份材料选取30个单株进行遗传多样性与遗传结构分析。结果表明:(1)更新前,3个小麦地方品种均为遗传异质性群体,在SSR位点上的异质度分别为57.14%、48.57%和5.71%。(2)在农艺性状表现上,只有温泉小麦3在株高和穗粒数上更新后比更新前显著增加,其他材料无显著差异。(3)在SSR位点多态性表现上,3个品种在更新后均发生了遗传多样性变化,8个与粒重、产量、生育期性状相关位点存在等位位点丢失现象,其中2个与粒重、生育期相关位点频率变化显著。(4)综合农艺性状调查与SSR分子标记检测结果发现,3个品种更新前后在多样性指数上无显著差异,遗传分化系数Gst分别为0.0269、0.0324和0.0380,即更新前后遗传差异分别为2.69%、3.24%和3.80%。上述结果建议,经繁殖更新的小麦种质资源能够比较完好地保持其遗传多样性和遗传结构。对于遗传异质性小麦地方品种在繁殖更新后存在遗传多样性丢失的危险,为了保证更新前后的遗传完整性,建议在繁殖更新过程中每个品种至少应保持300个单株的群体。     

普通小麦品种间醇溶蛋白遗传多样性分析

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A—PAGE)对43个不同来源的普通小麦品种进行了醇溶蛋白位点特异性检测,分析了不同基因型间醇溶蛋白的遗传差异和遗传多样性。结果表明：43个供试品种在醇溶蛋白带型上差异显著。醇溶蛋白电泳共分离出51条迁移率不同的带,其中有4条稳定表达带(均为100％表达)．47条具有多态性,占97．6％。供试品种间遗传距离(GD)在0．35～0．82之间,平均值为0．58,遗传变异较大。聚类分析可将其分为5大类。分析认为：供试品种醇溶蛋白变异丰富,存在广泛的遗传多样性。     

黄淮麦区以1B/1R类品种为抗源主要育成小麦品种的遗传多样性分析

采用SSR技术对黄淮麦区以1B／1R类品种为抗源育成的38个小麦品种进行聚类分析。39个SSR引物共扩增出186条谱带,其中143务为多态性条带,占76．9％。每个引物可扩增出1～9条多态性条带,平均3．7条。位点多态性信息含量PIC变幅为0．320-0．857,平均为0．634。聚类分析表明,在遗传距离GD值0．32水平上38个小麦品种可聚成六大类。品种间遗传距离GD变幅为0．10769～0．48571。SSR标记揭示出这38个具有黑麦血缘的小麦品种遗传变异较小,遗传基础比较狭窄。     

河北省小麦品种基于农艺性状的遗传多样性分析

为明确河北省小麦品种遗传多样性的基础和历史演变,本研究以所收集的该省近60年来审(认)定的125个小麦品种为研究材料,以8个农艺性状为基础进行了遗传多样性分析.结果表明:河北省小麦品种农艺性状变异比较丰富,以每穗不孕小穗数的变异系数最高(52.63%),其次为单株粒重和有效分蘖数,每穗小穗数的变异最小;多样性指数从20世纪70年代的1.62增加到目前的1.89,平均值为1.76,但略低于其他省份.在上述分析基础上,用最长距离法可将125份材料聚为3大类,其中80.8%(101个)的品种归入第3大类,主要为20世纪90年代以后的品种.这说明该省小麦品种遗传多样性在逐步提高的同时,其遗传基础仍需进一步拓宽.     

基于全基因组的河北省小麦品种遗传多样性分析

丰富的遗传变异对于提高作物的环境适应性和遗传改良进度至关重要。小麦是重要的粮食作物,河北省作为我国第三大小麦产区,在保障国家粮食安全中占有重要地位。建国以来,河北省审定了大量小麦品种,然而有关其遗传基础的研究却相对缺乏。本研究以1949年至2012年的169份河北省小麦品种为材料,利用覆盖小麦全基因组的SSR标记分析了供试小麦品种的遗传多样性。结果表明,供试河北省小麦品种的3个染色体组中,以B染色体组具有最高的遗传多样性,A组最低;7个同源群中,以第5、4群具有最高的多样性水平,而第7群最低;在21条染色体上的遗传多样性变化较大,以4A、2D具有较高的多样性水平,1A染色体最低。从品种的更新换代角度看,自1949年以来,尽管品种的等位基因频率在下降,河北省小麦品种的多样性水平基本呈现上升趋势。在此基础上,根据遗传相似系数,供试品种可聚为5大类,聚类结果既反映出河北省小麦品种多样性水平的复杂多样,也反映出品种的地域性分布特征。     

早熟禾品种间遗传多样性分析

草地早熟禾（Poa pratensis L.）是一种重要的冷季型草坪草,抗逆性强,适应性广,株型低矮,绿色期长,并且在良好的管理条件下,特别适合用作运动场草坪。近几年来在我国的园林绿化和建植运动场中得到了广泛的应用,现在已经引进的品种多达上百种。选用28个随机引物对15个草地早熟禾品种和1个加拿大早熟禾品种进行RAPD分析,25个引物共扩增出218条带,多态条带比率为89.91％。并且对每个品种的几项坪用特性进行了观察。聚类分析结果表明草地早熟禾品种之间的遗传多样性较低, 相似性集中在60.76％～98.52％。加拿大早熟禾的一个品种单成一支,与其他草地早熟禾的品种相似性较低。品种之间的聚类关系与表型特征呈现不完全相关性。     

芝麻核心收集品中育成品种（系）的遗传多样性分析

利用SRAP分子标记技术对中国芝麻核心收集品的育成品种(系)进行遗传多样性分析,结果表明,14对引物组合在18份芝麻育成品种(系)间共扩增出稳定清晰的条带193条,其中多态性带124条,占64.2%.通过聚类分析和主坐标分析,表明育成品种(系)的遗传基础存在一定的多样性,但遗传相似系数较大(0.5342～0.9688),遗传距离较近.该研究结果表明,在芝麻育种的亲本选配中应积极引入地方种质、国外种质等,以拓宽遗传基础.     

中国小麦地方品种内和品种间醇溶蛋白遗传多样性分析

为了揭示中国小麦地方品种内遗传异质性和品种间的遗传多样性,采用A-PAGE方法,对72份来自不同生态区的地方品种进行醇溶蛋白构成分析。结果发现,全部供试地方品种共观察到101条迁移率不同的务带,构成229种醇溶蛋白构型,每个品种醇溶蛋白条带数目为14—24。63份（87．5％）地方品种在品种内具有2种以上醇溶蛋白变异类型,其中,变异类型最多的品种二红皮小麦（ZM004659）30个子粒中有14种之多,多数品种具有2—3种变异类型。品种内醇溶蛋白构型一致的品种共有9个,占12．5％。这表明供试的大多数小麦地方品种内个体间在醇溶蛋白构成上具有遗传异质性。聚类分析表明,相同生态区的地方品种没有整齐地聚为一类。     

利用SRAP标记研究四川高原青稞育成品种的遗传多样性

利用SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism)分子标记技术, 对25份来自四川高原的青稞育成品种进行了遗传多样性研究。结果表明: 64对引物组合共检测出999条清晰条带, 62对可以获得多态性条带, 多态性引物组合占96.9%, 共产生225条多态性条带, 占总条带数的22.5%。64对引物组合共扩增出333种等位变异, 平均每个引物组合检测到5.20种等位变异。遗传多样性在0(me9/em14, me9/em15)~0.8928(me6/em18)之间, 平均为0.5126。聚类分析结果表明, 25份材料可分成A、B、C 3大类, 材料聚类与其来源地有明显的相关性。25份材料间的平均遗传距离较小(0.3240), 平均遗传多样性较低(0.5126), 遗传基础较为狭窄。     

黑龙江省部分育成粳稻资源的遗传多样性分析

为了阐明黑龙江省不同育种单位育成粳稻间的亲缘关系,本研究利用45对SSR多态性分子标记对收集于黑龙江省8个育种单位的104份粳稻资源的遗传多样性和群体结构进行了分析。结果表明,上述标记能够高效鉴别参试材料的多样性水平,共检测到154个等位基因,每个位点检测等位基因(Na)变异范围为2～8,平均为3.42;基因多样性指数(H)变异范围为0.02～0.77,平均为0.38;多态性信息含量(PIC)变异范围为0.02～0.73,平均为0.34。进一步分析发现,黑龙江省农业科学院黑河分院育成材料的遗传多样性水平较高,平均多态性信息含量(PIC)为0.33,而东北农业大学育成材料的多样性水平较低,平均多态性信息含量(PIC)为0.18。UPGMA聚类和遗传结构分析表明,黑龙江省农业科学院黑河分院材料与其他单位材料间亲缘关系较远,而黑龙江省农垦科学院水稻研究所与黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所的材料间亲缘关系则较近。建议在今后的育种中,应该加强引入亲缘关系较远的外单位水稻种质资源用作杂交亲本,以期丰富本地区粳稻的遗传多样性水平。     

用EST-SSR检测不同年代小麦育成品种基因多样性的变化趋势

EST—SSRs是一种基于基因表达序列有关基因功能的“真质”标记,其多态性直接反映了基因的多样性。本研究采用37对小麦EST—SSRs引物检测了42份我国不同年代小麦选育品种相关基因位点多样性的变化趋势。结果表明：基于表达序列设计的小麦EST—SSRs引物具有较好的扩增效果,其中37对引物共检测到134个位点,绝大多数引物有2～5个等位变异;在相似系数为0.9的水平上这些引物可将除燕大1817和旱选3号外的40份材料区分开来;供试的42份小麦选育品种的基因多样性从20世纪60年代以前到90年代呈递增趋势,但不同年代的增幅不同：20世纪60～80年代增长最快,80年代至90年代增长十分缓慢;同时,材料间相似系数变化呈下降趋势,60年代以前的选育品种相似性最高,70年代最低,70年代以后至90年代略有增加,但远低于60年代以前,这与引人大量的外来品种的育种策略有关。