基于SRAP标记的山药种质资源遗传多样性分析

目的:研究我国山药种质资源遗传多样性,为合理利用资源和开展选育种工作提供理论依据。方法:以国内94份山药种质资源为材料,采用SRAP标记并通过NTSYS2.10软件进行SHAN聚类分析、PROJECTION主成分分析;利用POPGENE软件估算遗传多样性参数。结果:从49对SRAP引物中筛选出30对能产生稳定清晰可辨的扩增产物的引物,共扩增出754条DNA带,其中多态性条带616条,占总条带的81.7%。聚类结果表明:当遗传相似系数(GS)为0.822时,可将94份资源分为5类:第Ⅰ类20份、第Ⅱ类43份、第Ⅲ类7份、第Ⅳ类3份、第Ⅴ类21份。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ类分别为薯蓣、褐苞薯蓣、山薯和参薯。主成分分析结果显示:第一与第二主成分可解释88.34%(82.10%和6.24%)的遗传总变异。遗传多样性参数分析表明:比较5个遗传多样性参数值,5个群体的遗传多样性水平表现为Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ,第Ⅰ类(薯蓣)遗传多样性水平高;山药遗传群体间遗传分化系数为51.88%,大部分差异存在于群体之间,群体间遗传分化高。结论:山药种质资源丰富且群体遗传分化高,有利于山药新品种的选育。SRAP标记可有效应用于山药种质资源的鉴别和遗传多样性分析。通过DNA指纹鉴定技术鉴别山药品种具有重要性与紧迫性。     

鸭茅种质资源遗传多样性的SRAP研究

利用SRAP(Sequence-related amplified polymorphism)标记对来自国内外的45份鸭茅（Dactylis glomerata L.）种质资源进行遗传多样性研究。21对引物扩增出438个条带,多态性条带为363条,多态性条带比率为82.08%,每对引物组合的多态性带数平均为17.29条。GS值范围在0.6248-0.9686间,平均GS值为0.7958,显示来源广泛的鸭茅种质资源间存在着丰富的遗传变异。聚类分析及主成分分析能将所有材料聚为4类,能较准确的反映材料的来源分布情况及供试材料的染色体倍性差异,表明鸭茅的遗传多样性与染色体倍性及地理分布密切相关。同时清楚的揭示出国产鸭茅品种遗传基础较为狭窄。本研究为育种和探讨鸭茅种质资源遗传变异奠定了较好的理论基础。     

胡麻种质资源遗传多样性及亲缘关系的SRAP分析

利用SRAP分子标记,对国内外5个不同地区161份胡麻种质资源的遗传多样性及亲缘关系进行研究,为胡麻育种提供科学依据。结果表明:(1)20对引物扩增出307个条带,其中有192个多态性条带,多态比率为62.54%,平均每对引物组合有9.60个多态性位点,每对引物的多态性信息量(PIC)为0.51~0.76,平均为0.61。(2)有效等位基因数(Ne)、香浓信息指数(I)和Neis遗传相似系数(H)在物种水平上分别为1.582 0、0.521 1和0.346 5,在群体水平上分别为1.491 1、0.431 1和0.286 3。(3)各群体遗传多样性指数表现为中国西北群体中国华北群体美洲群体亚洲群体欧洲群体。(4)聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.335 5处,将161份胡麻资源分为2大类;在0.455 0处,分为5个亚类,与国内外5个不同地区来源吻合。研究表明,中国西北地区胡麻品种(系)的遗传多样性最为丰富;地域是影响胡麻种质资源遗传多样性的主要因素;国内、外品种(系)间的遗传差异较大,表现出较远的亲缘关系。     

苦瓜种质遗传多样性的SRAP标记分析

从144对SRAP引物中筛选出61对多态性强、重复性好的SRAP引物,对43份苦瓜种质DNA进行了扩增,共得到2078条谱带,其中多态性谱带863条,平均每对引物扩增得到14.15条多态性谱带,多态性位点百分率为42.11%。用UPM-GA方法进行聚类分析,供试苦瓜种质的遗传相似系数为0.50～0.95,在阈值0.65处(L1)可将苦瓜分为2个类群,第Ⅰ类群为野生种,第Ⅱ类群为半栽培种和栽培种;在阈值0.80处(L2)将第Ⅱ类群分为5个亚类群,L2的划分反映了苦瓜种质间的遗传多样性与果实性状、来源或地理分布有较高相关性;在阈值0.83处,第Ⅱ类群1亚类群又分为4类,大致分为滑身苦瓜(粗棱无瘤)、大顶苦瓜(棱细大圆瘤、倒锥形)、棱细圆瘤苦瓜以及尖刺瘤或凸瘤苦瓜,分类结果与苦瓜的刺瘤有无、棱条粗细、瘤的形状和瓜色等密切相关,初步认为刺瘤苦瓜为较原始类型。     

苦瓜种质遗传多样性的SRAP标记

从144对SRAP引物中筛选出61对多态性强、重复性好的SRAP引物,对43份苦瓜种质DNA进行了扩增,共得到2078条谱带,其中多态性谱带863条,平均每对引物扩增得到14.15条多态性谱带、多态性位点百分率为 42.11%。用UPMGA方法进行聚类分析,供试苦瓜种质的遗传相似系数为0.50～0.95,在阈值0.65 处( L1)可将苦瓜分为2个类群,第Ⅰ类群为野生种,第Ⅱ类群为半栽培种和栽培品种;在阈值0.80 处( L2)将第Ⅱ类群分为5个亚类群,L2 的划分反映了苦瓜种质间的遗传多样性与果实性状、来源或地理分布有较高相关性。在阈值0.83处,第Ⅱ1亚类群又分为4组,大致分为滑身苦瓜(粗棱无瘤)、大顶苦瓜（棱细大圆瘤、倒锥形）、棱细圆瘤苦瓜以及尖刺瘤或凸瘤苦瓜,分类结果与苦瓜的刺瘤有无、棱条粗细、瘤的大小和瓜色等密切相关,初步认为刺瘤苦瓜为较原始类型。     

锥栗种质资源遗传多样性的SRAP分析

应用SRAP分子标记法,采用筛选出的15个引物组合,对采自湖南、浙江、四川、贵州、福建5省的17个野生锥栗居群资源及23份锥栗栽培品种进行了遗传多样性分析,旨在为锥栗遗传背景分析和种质创新提供依据。17个野生锥栗居群共扩增出221个位点,平均多态性位点数为155.06,多态性位点百分率为70.16%。总遗传多样性指数(Ht)、居群内遗传多样性指数(Hs)、Nei's基因多样性指数、Shannon's信息指数分别为0.3636、0.2466、0.2460、0.3677,说明野生锥栗居群具有较高的遗传多样性和变异度。其中,衡山(HS)居群的多态性位点百分率最高,为85.07%,吉首小溪村(JS)居群次之,为83.26%,表明衡山、湘西一带为湖南省野生锥栗居群遗传多样性最丰富的区域。UPGMA聚类分析表明,浏阳溪江居群和衡山居群间的遗传相似性最大,亲缘关系最近;贵州黎平居群和岳阳月田镇居群间的遗传相似性最小,遗传差异较大。23个锥栗品种多态性位点百分率占比为89.14%,遗传相似性系数在0.66~0.85之间,且在遗传相似性系数0.66处,大尖嘴单独聚为一类,反映出它的遗传基础与其他品种具有较大的差异;在遗传相似性系数0.85处,华栗2号和铁锥被聚为一类,表明这2个品种亲缘关系最近,遗传差异最小。此外,还构建了Em1-Me2、Em2-Me1、Em2-Me2和Em2-Me3共4个引物组合的SRAP数字指纹图谱,为锥栗品种的快速鉴定提供了参考依据。     

利用SRAP标记分析贵州砂梨资源遗传多样性

采用SRAP标记技术,对贵州59份砂梨种质的遗传多样性进行分析。结果表明:(1)筛选的15对SRAP引物共扩增出151个位点,其中120个是多态性位点,多态百分率为79.47%。(2)POPGENE分析表明,贵州砂梨资源在物种水平上有效等位基因数(Ne)为1.355 9,Nei’s基因多样性指数(H)为0.216 9,Shannon’s信息指数(I)为0.336 2;在区域品种群水平Ne=1.261 1,H=0.155 5,I=0.235 2,以黔西南地区资源的遗传多样性最高,六盘水市最低。(3)聚类分析显示,在遗传相似系数0.75处,可将59份砂梨资源分为6个组,聚类分析结果具有一定的地理区域特性。研究认为,贵州砂梨种质具有较为丰富的遗传多样性,并表现出明显的地理区域特性;SRAP标记与ISSR标记在揭示贵州砂梨种质遗传多样性上具有高度的一致性,但SRAP标记能在更小的变异范围内揭示更多的遗传信息。     

新疆石榴种质资源遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术,对21份新疆石榴品种的遗传多样性与亲缘关系进行分析。从36对引物组合中筛选出16对扩增条带清晰、多态性高的引物组合分析供试材料,共检测出271个位点,其中194个为多态性位点,多态性比率达71.59%,平均每对引物组合产生16.94个位点和12.13个多态性位点。21份石榴样品间的相似性系数为0.63~0.89,平均为0.77。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.776时,21份材料可被分为5个类群。新疆石榴品种间平均观察等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Neis基因多样性指数(H)及Shannons信息指数(I)分别为1.712 2、1.352 8、0.199 9及0.310 5。研究表明,新疆喀什地区石榴品种的遗传多样性最为丰富;SRAP聚类结果与石榴的表型特征存在一致性,且SRAP分子标记技术是研究石榴遗传多样性简单而有效的手段。     

甜瓜种质资源遗传多样性的SRAP分析

为研究甜瓜材料之间的亲缘关系及其分类, 更有效地利用种质资源, 为培育新品种提供依据, 文章采用 SRAP (Sequence-related amplified polymorphism)技术对61份甜瓜种质资源的遗传多样性进行研究。结果表明: 从42对引物组合中筛选出16对扩增条带清晰、多态性高的引物组合分析供试材料, 共检测出452个位点, 其中265个为多态性位点, 多态性比率达58.63％, 平均每对引物组合产生28.56个位点和16.56个多态性位点。61份材料间的相似系数为0.48～0.93, 平均为0.73。这些结果说明, 供试甜瓜材料具有较为丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明, 61个甜瓜品种中首先可分为薄皮甜瓜与厚皮甜瓜两大类, 彼此亲缘关系最远。以遗传相似系数0.74为截值, 可把供试材料分为5个类群。在生态区域中, 新疆厚皮甜瓜的Nei’s基因多样性指数(0.2231)和Shannon’s信息指数(0.3422)最高。     

黄麻种质资源遗传多样性的SRAP分析

为明确黄麻(Corchorus L.)种质资源的遗传多样性,采用SRAP分子标记方法,对来自13个国家的两个黄麻栽培种及野生种共96份黄麻种质资源进行了分析。研究结果如下:(1)供试黄麻种质资源之间的遗传距离在0.0169至0.9667之间,变幅较大,其中近缘野生种与其他种质的遗传距离最大,基本在0.8以上;圆果栽培黄麻与其他种质的遗传距离最小,平均<0.5。(2)当在聚类图上遗传距离为0.53处划切割线L₁时,96份黄麻种质资源被分为两个大类群(Ⅰ、Ⅱ)、一个小类群(Ⅲ)和5个独立个类。(3)当在遗传距离为0.33处作切割线L₂时,各大类群被分为不同的亚类群,并表现出按地域聚类的趋势。(4)供试黄麻种质资源基于SRAP分子标记的聚类与形态学上的表现并不完全一致。     

海南岛油茶种质资源遗传多样性的SRAP分析

为了解海南岛油茶(Camellia oleifera)种质资源的遗传多样性,采用SRAP分子标记,对海南岛油茶主要分布区的31个居群进行了遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明,海南岛油茶资源的遗传多样性低,物种水平的多态性百分率(PPB)为98.30%,Nei’s基因多样性(H)为0.222 8,Shannon信息指数(I)为0.353 8;居群水平的PPB=40.96%,观测等位基因数(Na)为1.409 6,有效等位基因数(Ne)为1.237 1, H=0.138 5, I=0.208 3,这与海南岛油茶丰富的表型多样性水平不一致。海南岛油茶资源遗传分化较大,居群间基因交流有限,不同居群间的遗传分化指数(Gst)为0.380,基因流(Nm)为0.813 91。遗传变异主要发生在居群内,有38.05%的变异存在居群间,61.95%存在于居群内。遗传距离为0.022 6～0.276 4,平均为0.107 7,居群间的亲缘关系较近。UPGMA聚类分析表明,在遗传距离为0.11处,可将31个油茶居群聚为6类,表现出明显的行政区域性,而与地理距离关系不大。因此,海南岛油茶资源遗传多样性低,亲缘关系近可能导致自交或近交不亲和,可能是海南油茶林分花量大而结实低的主要内在原因。     

丝瓜种质资源亲缘关系的SRAP分析

利用SRAP标记,对来源不同的56份有棱丝瓜和8份无棱丝瓜种质的亲缘关系进行了分析。从144对SRAP引物中筛选出60对多态性强、重复性好的SRAP引物。共扩增得到1433条谱带,其中多态性谱带1280条,平均每对引物扩增得到21.33条多态性谱带,多态性位点百分率为88.74%。将丝瓜种质利用UPMGA方法进行聚类分析,结果表明,64份丝瓜种质的遗传相似系数为0.17～0.98。在遗传相似系数0.17处,供试种质被分为2大类群,第一大类群为普通丝瓜,第二大类群为有棱丝瓜,在第二大类群中又被分为以长绿型丝瓜为主和短果型丝瓜2亚群。丝瓜类群的划分与形态学性状比较一致,即首先与棱沟的有无密切相关,其次与瓜条的长短、颜色有较高的相关性。     

基于SRAP标记的大花蕙兰种质资源遗传多样性分析

采用SRAP技术分析了来源于不同国家和地区的42个大花蕙兰品种及4个国兰原生种之间的遗传亲缘关系。34对引物组合中筛选出29对带型稳定、多态性较好的引物组合,共扩增出398条谱带,其中387条为多态带,多态性比率97.2%,平均每个引物组合扩增多态性带13.3条。46份种质之间的相似系数变化范围为0.60～0.99,平均为0.76。基于29个SRAP标记的扩增结果,利用NTSYS 2.10e软件计算Dice遗传相似系数,并建立UPGMA聚类图,结果表明:在遗传相似系数0.69处将供试材料分为4类,较好地揭示了大花蕙兰品种及国兰原生种间的遗传多样性与亲缘关系,可为大花蕙兰种质资源利用及杂交育种中亲本选择提供科学依据。     

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。     

珍稀濒危植物金毛狗的SRAP分析

利用SRAP分子标记技术,对7个居群79株金毛狗进行遗传多样性分析。结果表明:10对SRAP引物组合共得到107条扩增条带,多态性条带比率为85.98%,Nei’s基因多样性指数为0.229 6,Shannon’s多样性指数为0.358 6,表明金毛狗居群水平具有较高的遗传多样性;金毛狗7个居群的总基因多样度为0.229 6,居群内遗传多样度为0.135 4,居群间的遗传分化指数为0.410 6,表明有41.06%的变异存在于居群间,有58.94%的变异存在于居群内;居群间基因流为0.717 8,表明居群间基因交流频率较低;遗传一致度和UPGMA聚类分析结果显示,生境条件相似的居群优先聚集,说明金毛狗种质亲缘关系与地理分布相关性不显著。     

利用ISSR和SRAP标记分析细辛资源遗传多样性与亲缘关系

采用ISSR、SRAP分子标记对61份细辛资源进行遗传多样性与亲缘关系进行分析,结果表明:(1)ISSR标记平均每条引物可获得8.35个DNA片段,多态性比率为86.3%,SRAP标记平均每对引物可获得7.85个DNA片段,多态性比率为86.0%。(2)利用相同数量的引物,ISSR标记揭示的多态性略高于SRAP标记。(3)按照种质间相似系数得出聚类图,可将所有细辛资源分开,在依据ISSR标记聚类分析中,生物学上北细辛和汉城细辛的划分,其作用不如地域来源的效应。SRAP分子标记中,大部分资源的聚类与地域性有关,但有4份汉城细辛优先聚类,SRAP分子标记在揭示基因组差异方面有一定的优势。(4)2种分子标记的聚类图中,来自同一产地的北细辛和汉城细辛优先聚类,其亲缘关系更近。聚类图中未出现北细辛与汉城细辛分别聚类。分子标记分类与传统植物学分类不一致。     

橄榄种质资源花序表型性状遗传多样性研究

为了解橄榄[Canarium album(Loureiro)Raeuschel]花序表型性状的遗传多样性,对90份橄榄种质资源的花序性状进行观测分析。结果表明,橄榄花序的类型、支轴紧密度、着生位置和花性等表现出较丰富的多样性;从数量性状看,花序花朵数的变异系数最大,其次为支轴花朵数,变异系数最小的是花蕾直径,此外橄榄雄花花序的多样性较雌花丰富。花蕾直径与花瓣长度呈极显著正相关关系,与花序长度、花序支轴数、花序花朵数和支轴花朵数呈极显著负相关。聚类分析结果表明,橄榄种质资源的花序类型可分为3类,大部分雄花和雌花类群间差异较明显。因此,橄榄花序表型性状存在多样性和复杂性,且花序重要单一性状可能影响整体表型。