271份豌豆种质资源农艺性状遗传多样性分析

以来自五大洲57个国家和地区的271份豌豆资源为材料,利用主成分分析和聚类分析的方法,评价其2个质量性状和7个数量性状的遗传变异水平。结果表明,参试资源的农艺性状具有丰富的遗传多样性。其中遗传多样性指数最高的是始荚节位(2.0590),其次是主茎节数(2.0421);性状变异系数最大的是小区产量(64.874%),其次是百粒重(61.870%)。采用SPSS 22.0软件对参试资源7个数量性状的主成分分析结果表明,前3个主成分因子累计贡献率达66.021%,Ward法聚类将参试的271份豌豆资源划分为4大类群,其中第Ⅱ类群属于高秆、大粒、高产种质,具有很高的丰产潜力,为我国杂交育种亲本选择提供了原材料。对取材数大于等于5的来自于四大洲17个国家的参试资源进一步分析发现,不同地理区域资源间遗传变异显著,其中印度的遗传多样性指数最高(1.7533),巴基斯坦的最低(0.9685),波兰的变异系数和遗传多样性都较高。综合分析国外种质资源的农艺性状,有助于我国豌豆育种项目亲本选配。     

鹰嘴豆种质资源农艺性状遗传多样性分析

以100份鹰嘴豆种质资源为材料,应用聚类分析和主成分分析方法,对15个主要农艺性状的遗传多样性进行分析。结果表明,参试材料存在广泛的遗传多样性。其中,多样性指数最高的是株高,其次是百粒重;性状变异系数最大的是单株荚数,其次是单株粒重;基于各种质间形态标记的遗传差异,将100份鹰嘴豆种质聚类并划分为4大类群。第Ⅰ类群可作为选育丰产中粒型和株高适中的品种,第Ⅱ类群可作为选育矮秆耐密及特异粒色(型)品种,第Ⅲ类群丰产性较差可作为选育子粒球型、光滑的品种,第Ⅳ类群可作为选育大粒型、适宜机械化收获的品种。9个数量性状的主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达73.91%,各主成分性状载荷值反映了主要数量性状的育种选择潜力。综合分析种质资源农艺性状,为鹰嘴豆的有效利用提供一定的科学依据。     

国外甜瓜种质资源形态性状遗传多样性分析

对250份国外甜瓜(Cucumis melo)种质资源的19个形态性状多样性进行研究。结果表明, 国外甜瓜种质资源具有丰富的形态多样性, 平均遗传多样性指数为1.378。9个质量性状(果实形状、果皮底色、覆纹颜色、覆纹形状、网纹密度、网纹粗度、果肉颜色、果肉质地和种子颜色)和4个数量性状(单果鲜重、果肉厚度、可溶性固形物含量和种子千粒重)变异明显, 其Shannon’s指数分别大于1.0和1.9。不同生态区间种质资源遗传多样性差异明显, 多样性指数由高到低依次为: 南亚(1.512)、东北欧(1.404)、西欧(1.372)、北美(1.340)和东亚(1.281)。通过聚类分析将所有甜瓜种质划分为四大组群, 即南亚组群、东北欧组群、西欧北美组群和东亚北美组群。以印度为代表的南亚甜瓜种质形态多样性水平较高, 支持了印度次生大陆为甜瓜起源中心的观点。     

中国绿豆种质资源遗传多样性研究

分析中国作物种质资源数据库中5072份国内绿豆资源的地理分布,并对14个性状(6个质量性状和8个数量性状)进行遗传多样性分析。结果表明:我国绿豆种质资源分布在约28个纬度、60个经度内,其中29~41°N×107~123°E范围内分布最多,占总材料数的75.99%。6个质量性状中荚色的遗传多样性指数最高,而8个数量性状中百粒重的遗传多样性指数最高。35~37°N×111~115°E、37~39°N×111~115°E、39~41°N×115~119°E、41~43°N×115~119°E几个小区遗传多样性指数较高,可初步推断中国绿豆资源遗传多样性中心在35~43°N×111~119°E范围内。     

绿豆种质资源的ISSR遗传多样性分析

利用ISSR标记对33份绿豆种质进行了遗传差异和亲缘关系分析。 结果表明,从46条ISSR引物中筛选出10条扩增条带清晰、多态性高的引物,利用这10条引物从33份绿豆种质中共扩增出118条条带,其中多态性条带115条,多态性位点比例98.18%。遗传相似性与聚类分析结果表明,供试绿豆种质间的遗传相似系数范围为0.50～0.98之间,平均0.68。当遗传相似性系数为0.682时,供试33份绿豆种质资源分为4个ISSR类群( ISSR Groups,IGs),第Ⅰ类群包括产地为黑龙江、吉林共9份和河北的1份绿豆种质资源,第二类群包括河南、山西和陕西的所有和河北的4份绿豆种质资源,第三类群为来自泰国的5份绿豆抗虫资源,第四类群包括山东和内蒙各2份绿豆资源;当遗传相似系数为0.98时,供试的33份绿豆种质资源可被全部区分开。 ISSR分析结果表明, ISSR类群划分与绿豆的地理来源存在一定相关性;而同一类群中,地理来源相同的绿豆种质间也存在一定的遗传差异。     

134份国外陆地棉种质主要农艺性状与纤维品质性状的遗传多样性分析

为拓宽本地棉花种质基因库,筛选适于作杂交亲本的种质资源,以134份国外棉花种质为试验材料,研究了其主要品质与农艺性状的变异情况、遗传多样性指数、品质性状间的相关性,并以主要农艺与品质性状为指标,对134份种质进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,纤维品质性状中整齐度指数的遗传多样性指数(5.16)最高,马克隆值的变异系数(11.96%)最大,农艺性状中霜前衣分的遗传多样性指数(5.42)最高,不孕籽率的变异系数(49.18%)最大,参试种质的遗传多样性丰富;整齐度指数与上半部平均长度、断裂比强度均呈极显著正相关,断裂比强度与上半部平均长度间也呈极显著正相关;10个农艺性状和5个品质性状的主成分分析结果表明,前6个主成分的累计贡献率达75.277%;Ward法聚类将134份参试种质按品质性状分为5类,其中第Ⅱ类群的35份种质棉纤维品质性状表现最好,按农艺性状分为3类,其中第Ⅰ类群的58份种质产量最高。通过综合35份纤维品质优异的种质与58份农艺性状优异的种质筛选出美1870、美1884、FM1830等14份品质与产量俱佳的优异种质。     

木豆种质资源形态与农艺性状的多样性分析

为挖掘优异木豆(Cajanus cajan)种质资源,对10份木豆种质资源的10个质量性状和18个数量性状的遗传多样性进行了研究,并对其农艺性状进行了聚类分析。结果表明,质量性状的遗传多样性指数均较大,以鲜荚色(1.9219)的最高,其次是旗瓣点缀色、鲜籽粒颜色和干籽粒底色,多样性指数均为1.4855;再次为干籽粒色斑、干籽粒脐环色和有无种阜,均为0.8813;最小的是小叶叶形、旗瓣底色和株型,均为0.7219。聚类分析可将10份木豆种质资源划分为中茎稀疏型、中茎密生型和粗茎密生型3大类型。这为木豆品种选育提供了科学依据。     

云南苦荞种质资源主要性状的遗传多样性分析

为了从云南苦荞种质资源中挖掘优异种质资源,拓宽苦荞遗传基础,以48份苦荞种质资源为材料研究了6个主要农艺性状和5个品质性状的遗传多样性。结果表明,云南的苦荞资源存在着丰富的遗传多样性,6个农艺性状中株粒重的变异系数为34.4%最大,品质性状中总黄酮含量的变异系数为51.72%最大。聚类结果表明,将48份材料聚为3大类,可区分为低产型、矮秆高产型和中秆高产型。6个主要农艺性状和5个品质性状的主成分分析结果表明,前3个累计贡献率分别达84.105%和80.332%,各主成分性状载荷值反映了主要数量性状的育种选择潜力。综合分析种质资源的主要农艺性状,可为云南苦荞种质资源的利用提供有效的科学依据。     

内蒙古野生马蔺种质农艺性状遗传多样性研究

以收集自内蒙古11个盟市的20个野生马蔺种质材料为研究对象,通过对其13个农艺性状指标进行主成分分析、相关性分析和聚类分析,探讨不同种质间的亲缘关系、遗传变异特性及其原因,为马蔺的开发利用、资源保护和育种应用提供理论依据。结果表明:(1)不同来源的马蔺种质农艺性状表现出不同程度的变异性,变异系数范围为9.72%~300.00%,变异系数较大的性状是千粒重、胚长和发芽率,变异系数较小的性状是株高和叶宽。(2)千粒重、发芽率、吸水率、胚长、胚乳长、种子长、生殖枝数、营养枝数、叶宽、株高10个主要性状是引起不同来源马蔺种质农艺性状分化的主要指标。(3)各农艺性状间存在不同程度的相关性,经度、纬度、海拔高度是引起马蔺种质变异的主要因素,胚长、千粒重、吸水率易受生态环境因子的影响。(4)来源不同的20个马蔺种质聚为4类,绝大多数种质材料表现出明显的地域性,经、纬度相近或小生境相似的种质聚为一类。     

燕麦种质资源形态学性状的遗传多样性

【目的】燕麦种质资源遗传多样性研究不仅有助于种质资源的收集和评价,而且对燕麦生产和育种具有重要指导意义。【方法】研究对260份燕麦种质资源的20个形态学性状多样性、变异及聚类进行分析,评价其形态学性状的遗传变异水平,明确燕麦种质资源的性状特点与遗传多样性,以期为燕麦种质创新和品种改良提供依据。【结果】260份燕麦种质资源形态学性状间存在广泛的遗传多样性,质量性状的遗传多样性指数以粒色最大(1.53),芒色最小(0.76);12个数量性状呈正态分布,数量性状的遗传多样性指数以千粒重最大(2.03),有效分蘖数最小(1.22),变异系数最大的是有效分蘖数(89.02%),最小的是株高(11.19%)。根据燕麦品种(系)间各性状的遗传差异,聚类分析将供试的260份燕麦种质资源分为6类,其中种质群Ⅰ包括42份材料,可作为种用型育种目标的亲本材料;种质群Ⅱ包括31份材料,可作为选育高产饲草品种的亲本材料;种质群Ⅳ包括41份材料,可作为选育大粒专用型品种的育种材料;种质群Ⅴ包括46份材料,可作为燕麦矮化的亲本材料;而种质群Ⅲ包括46份材料,种质群Ⅵ包括54份材料,这两类种质群材料的综合性状表现不突...     

不同来源甜高粱种质资源的表型遗传多样性分析

通过对主要农艺性状的方差分析及聚类分析,对194份不同来源的甜高粱种质资源进行了表型性状的遗传多样性分析。结果表明,不同来源品种间的性状差异较大,与中国品种相比,国外品种具有植株高大、生物产量高及含糖量高等优异性状,可用于国内资源的种质创新及品种改良。遗传距离为0.66时将所有资源划分为6类,各类群主要按农艺性状进行了划分。研究结果将为杂交育种的亲本选择提供理论参考。     

小麦抗旱种质资源的遗传多样性

在雨养和灌水条件下,田间栽培小麦抗旱材料。根据结实器官建成与物候期、生育期的对应关系,通过供试材料产量构成因素的旱、水表现,分析在各因素形成时期的抗旱性。分别以抗旱系数和抗旱指数作为评价抗旱性的指标,通过聚类分析供试材料的遗传多样性。结果发现有些材料表现为全生育期抗旱,而有些材料只在苗期、拔节期、开花期和灌浆期等一个或几个生育时期表现抗旱;有的材料表现为抗旱高产,但有的材料产量水平较低;同时还发现部分抗旱种质资源在灌水条件下有较大的增产潜力。     

20个赤苍藤种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

分析木本蔬菜赤苍藤不同种质资源的表型性状特点,为筛选出叶大、枝条生长旺盛的赤苍藤优良种源奠定基础,该研究以来自越南及中国3省(区)(广西、广东、福建)的20个赤苍藤种源为对象,对12个叶性状及4个枝条性状进行测定及计算,对各性状进行描述统计、方差分析及性状相关性分析,采用主成分分析法计算各种源主成分得分并对各种源进行聚类,对不同赤苍藤种源表型性状进行统计、分类及评价。结果表明:(1)各赤苍藤种源间大多数叶、枝条性状存在显著或极显著差异。种源内各性状变异系数变化幅度不尽相同。种源间各性状变异系数变化幅度依次为叶功能性状(15.42%～70.01%)>枝条性状(20.57%～71.71%)>叶形态性状(3.39%～20.01%); 种源内表型变异更突出。(2)就性状间相关性而言,叶形态性状及叶功能性状指标间多为极显著相关,新枝数量与节间数、新叶数极显著相关,但与叶形态性状的相关关系不明显。(3)16个表型性状共可提取4个主成分,累计贡献率达85.528%。4个主成分分别体现出叶的形态、枝叶萌发生长、叶形状及叶干物质积累及枝条增粗状况。(4)对20个种源进行聚类分析可分为三大类,一类为叶大、生长良好的种源,一类为叶较小、枝条生长旺盛的种源,还有一类种源综合表现不突出。各大类种源中的小类在地理分布上较为接近。(5)福建安溪及福清的种源可选择为大叶种源; 广西大新、上思和桂平的种源可选择为枝条生长旺盛种源。综合来看,中国福建安溪种源综合表现最佳,其次为中国福建福清、中国广东海丰、中国广西南宁、越南茶陵。广西昭平、宜州的两种源综合表现最差,不适宜广西南宁地区引种栽培。部分种源中存在生长表现突出的优良单株,可将此类植株开发为无性系,进行更深入的种源试验。该研究结果为赤苍藤种源表型性状分析及广西南宁引种初步表现提供了科学依据,为筛选、培育高产赤苍藤品种奠定了基础。     

利用SSR分析红菜苔的遗传多样性

红菜苔是我国独有的蔬菜资源,深受消费者喜爱。利用63对SSR引物检测来自全国的45份红菜苔种质资源的遗传多样性,63对引物扩增出124条带,平均每条引物扩增出近2条带,扩增产物片段大小都在150～300bp之间,相似系数在0.56～0.89之间。结果表明,红菜苔具有丰富的遗传多样性,本研究为菜苔资源的利用和育种提供了分子生物学依据。     

利用AFLP分子标记探讨蜡梅种质资源的遗传多样性

利用AFLP分子标记技术,对中国蜡梅种质资源7个野生种群的遗传多样性进行了研究。利用筛选出的3对引物,共扩增出253条谱带,其中218条多态带,多态位点占86.17% ;种群间的基因分化系数为0.2906,说明蜡梅基因多样性主要存在于种群内;种群总的Nei s基因多样性指数为0.2933,Shannon信息多态性指数为0.4487,蜡梅总的遗传多样性水平较高。蜡梅不同种群遗传多样性水平差异较大,种群多态位点百分率在65.44% ～87.16%之间,Nei s基因多样性指数为0.1653 ～0.4012,Shannon信息多态性指数为0.3132 ～0.5603。神农架种群(SN)和保康种群(BK)的遗传多样性水平较高。用NTSYS2.01版软件对样品进行UPGMA聚类分析,结果7个种群并没有按地理距离进行聚类。最后提出要对各蜡梅野生群体采取相应的迁地和就地保护措施。     

燕麦种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析

燕麦种质资源是燕麦育种的重要基础,对燕麦遗传多样性的研究不仅有助于种质资源的搜集、管理和利用,也有利于进行核心种质的研究。为了解不同地区燕麦种质资源在农艺性状上的遗传多样性,对74份皮、裸燕麦种质资源13个性状的遗传多样性进行了聚类分析与主成分分析。结果表明:各性状的遗传多样性指数较大,多样性指数最高的是主穗粒重,其次是千粒重和穗长;性状变异系数最大的是单株分蘖数,其后依次为单株粒重和主穗粒重,最小的为株高;根据品种间各性状的遗传差异,通过聚类分析将74份资源材料划分为5类,其中36份皮燕麦资源被分为2类,26份裸燕麦资源被分为2类,7份皮燕麦和5份裸燕麦被分为一类,其中,类群Ⅰ可作为高产育种目标的亲本,类群Ⅲ可作为粒型育种目标的亲本,类群Ⅳ、Ⅴ可作为株高和小穗等育种目标的亲本;8个数量性状主成分分析的结果表明,前4个主成分对变异的累计贡献率达86.27%,第一主成分反应产量,第二主成分反应粒型,第三、第四主成分分别反应分蘖数和株高。     

Assessment of genetic diversity in indigenous turmeric (Curcuma longa) germplasm from India using molecular markers

Curcuma longa L., commonly known as turmeric, is one of the economically and medicinally important plant species. It is predominantly cultivated in the tropical and sub tropical countries. India is the largest producer, and exporter of turmeric in the world, followed by China, Indonesia, Bangladesh and Thailand. In the present study, Directed Amplification of Minisatellite DNA (DAMD) and Inter Simple Sequence Repeats (ISSR), methods were used to estimate the genetic variability in indigenous turmeric germplasm. Cumulative data analysis for DAMD (15) and ISSR (13) markers resulted into 478 fragments, out of which 392 fragments were polymorphic, revealing 82 % polymorphism across the turmeric genotypes. Wide range of pairwise genetic distances (0.03–0.59) across the genotypes revealed that these genotypes are genetically quite diverse. The UPGMA dendrogram generated using cumulative data showed significant relationships amongst the genotypes. All 29 genotypes studied grouped into two clusters irrespective of their geographical affiliations with 100 % bootstrap value except few genotypes, suggesting considerable diversity amongst the genotypes. These results suggested that the current collection of turmeric genotypes preserve the vast majority of natural variations. The results further demonstrate the efficiency and reliability of DAMD and ISSR markers in determining the genetic diversity and relationships among the indigenous turmeric germplasm. DAMD and ISSR profiling have identified diverse turmeric genotypes, which could be further utilized in various genetic improvement programmes including conventional as well as marker assisted breeding towards development of new and desirable turmeric genotypes.     

Genetical analysis of chromosome 5A of wheat and its influence on important agronomic characters

Summary Chromosome 5A of bread wheat, Triticum aestivum carries the major gene, Vrnl, which is one of the main determinants of the winter/spring growth habit polymorphism in this species. Genetical analysis of this chromosome has been carried out using single-chromosome recombinant lines to establish the pleiotropic effects of this locus and two other major genes, q determining ear morphology and bl determining the presence of awns, on important agronomic characters. The three major genes were located on the long arm of chromosome 5A with a gene order of: centromere -bl-q-Vrnl. Analysis of quantitative characters from a winter sowing revealed pleiotropic effects of Vrnl or the effects of closely linked loci on the characters plant height, tiller number and spikelet number. However effects on ear emergence time were not associated with Vrnl but with q as were effects on spikelet number and ear length. In addition a locus determining yield/plant was located between Vrnl and q. Independant loci determining height and ear length were apparent on the short arm of chromosome 5A. From a spring sowing, however, there was a large pleiotropic effect of Vrnl on ear emergence time, as well as the effects previously detected. In addition, associated with q were effects on plant height and grain size which were not expressed from the winter sowing.