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。     

中国花生核心种质中高油酸材料的分布和遗传多样性

利用代表花生基础资源的核心种质分析花生高油酸资源的分布和遗传多样性,结果表明：在花生核心种质中油酸含量高于57%的种质40份,主要分布在密枝亚种（普通型25份和龙生型8份）,少数分布在疏枝亚种（珍珠豆型6份和中间型1份）; 除了10份资源来源于国外（ICRISAT 7 份,美国1份,日本1份和韩国1份,其他种质资源来源于中国12个省市。 同时发现高油酸种质中3份资源的含油量在55%左右,分别是Zh.h4094（油酸66.70%,含油量54.99%）, Zh.h4029（油酸63.50%,含油量55.58%）和Zh.h4319（油酸59.70%,含油量56.04%; 小区产量超过3000 kg/ha 有10 份种质,前三位分别是Zh.h0883 （4086.06kg/ha）, Zh.h1182（3955.00kg/ha）和 Zh.h2910 （3741.00kg/ha）。基于植物学和产量性状分析,前5个主成份（PC）可以解释81.17% 的变异。聚类分析,在域值为0.1942时,可分为6个组。 因此中国花生核心种质中高油酸种质存在丰富的遗传多样性,而且分布较广,高油酸种质的获得对花生高油酸育种提供基础材料。     

野生花生种质的SSR遗传多样性

以花生属(Arachis)6个区组24种(包括栽培种)84份种质为材料,用SSR技术对其亲缘关系和遗传多样性进行了分析.从206对SSR引物中筛选到59对能扩增出稳定的多态性条带的引物,这些引物能在花生属基因组DNA中扩增出1～6个DNA片段.结果表明,84份种质的遗传距离为0.04～0.93,平均为0.64,其中匍匐区组的A.appressipila的2份种质(G4与G5)的遗传距离最小(0.04),匍匐区组的A.rigonii(G14)与根茎区组的A.glabrata(G28)的遗传距离最大(0.93).聚类分析结果与花生属的区组分类基本一致,栽培种花生被聚在花生区组中,而且7份栽培种被聚在同一亚亚组中,相同植物学类犁(相当于变种)的材料均被分别聚在一起.异形花区组与直立区组的亲缘关系最近,与花生区组的亲缘关系较近的是匍匐区组.花牛区组的二倍体野生种A.villosa、A.duranensis和A.benensis与栽培种化生关系较近,可以作为桥梁物种来转移其他野生花生的优良基因.     

龙生型花生的遗传多样性

龙生型花生(Arachis hypogaea var.hirsute)是中国引进最早、种植最早的花生类型。经过不断地自然选择和人工选择,形成了许多各具特色的地方品种,并逐渐形成了次生中心。本实验对15份龙生型花生资源在植物学性状和品质性状及分子水平上进行了系统研究。结果表明:龙生型花生在植物学性状和品质性状上具有丰富的遗传多样性,在分子水平上差异也较大。变异系数在5.10~34.60之间,多样性指数在1.17~2.04之间,同时两者的变化趋势相反。基于植物学性状和品质性状上的聚类分析在阀值为6.5将龙生型花生分为两大类,一类主要包括广西的品种,另一类包括其它省份的品种;基于AFLP分析的聚类结果在阀值为0.39处分为5类,一类主要包括广西的品种,其它4类包括其它省份的品种。     

龙生型花生的遗传多样性

龙生型花生(Arachis hypogaea var.hirsute)是中国引进最早、种植最早的花生类型。经过不断地自然选择和人工选择,形成了许多各具特色的地方品种,并逐渐形成了次生中心。本实验对15份龙生型花生资源在植物学性状和品质性状及分子水平上进行了系统研究。结果表明:龙生型花生在植物学性状和品质性状上具有丰富的遗传多样性,在分子水平上差异也较大。变异系数在5.10-34.60之间,多样性指数在1.17-2.04之间,同时两者的变化趋势相反。基于植物学性状和品质性状上的聚类分析在阀值为6.5将龙生型花生分为两大类,一类主要包括广西的品种,另一类包括其它省份的品种;基于AFLP分析的聚类结果在阀值为0.39处分为5类,一类主要包括广西的品种,其它4类包括其它省份的品种。     

中国花生核心种质的建立

以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料,以其基本数据、特征数据和评价数据为信息,采用分层、层内分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法,构建了由576份资源组成的花生核心种质,占基础收集品的9.01%。对核心种质的植物学类型组成和遗传多样性指数的分析,以及对各性状特征值、符合率和包含的主要抗病资源抗性等级及重要农艺性状资源的检测结果表明,本研究建立的核心种质是有效的。基础收集品中各种性状的遗传变异在核心种质中均存在,所用15个性状的各种特征值符合率均在90%以上,其中绝大部分性状的符合率达96%以上。     

中国花生核心种质的建立

以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料,以其基本数据、特征数据和评价数据为信息,采用分层、层内分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法,构建了由576份资源组成的花生核心种质,占基础收集品的9.01%。对核心种质的植物学类型组成和遗传多样性指数的分析,以及对各性状特征值、符合率和包含的主要抗病资源抗性等级及重要农艺性状资源的检测结果表明,本研究建立的核心种质是有效的。基础收集品中各种性状的遗传变异在核心种质中均存在,所用15个性状的各种特征值符合率均在90%以上,其中绝大部分性状的符合率达96%以上。     

小豆种质资源遗传多样性研究进展

小豆是我国古老的栽培作物。本文综述了小豆起源与分类、收集与保存以及遗传多样性等方面的研究进展,并展望了小豆种质资源研究的发展方向,旨在为小豆种质资源的合理利用提供参考。     

广西农作物种质资源遗传多样性

广西与云贵高原相连 ,具有多样化的地形和亚热带气候 ,农作物类型丰富。本文回顾近 5 0年来广西农作物种质资源研究的进展和现状 ,从作物的种类、分类学、评价鉴定利用情况 ,以及同工酶分析等基础研究 ,与中国起源有关的作物野生近缘种反映广西农作物种质资源的遗传多样性 ,2 0世纪 80年代以来 ,广西农作物资源的多样性迅速减少 ,本文对原地保存农作物种质资源的多样性提出商榷意见     

云南松种质资源遗传多样性研究概况

云南松是西南地区造林的先锋树种,对其遗传多样性的研究也较多,为了更好地利用这一优良的林木资源,本文从形态、染色体、生理生化和DNA水平对云南松种质资源多样性的研究进行了综述,并对今后云南松种质资源遗传基础研究工作进行展望,旨在为推动云南松种质资源收集、保存、合理利用和开发提供参考。     

马铃薯青枯病抗性的共性AFLP标记的初步定位

利用集群分类法(bulked segregant analysis,BSA)对与马铃薯青枯病(Ralstonia solanacearum)抗性连锁的分子标记进行了分析。以马铃薯青桔病高抗性的原始栽培种Solanum phureja获得的二倍体群体为作图群体进行AFLP标记的初步筛选,另选一个与作图群体有较大亲缘关系和相近遗传背景的二倍体群体对所获标记进行验证。在标记鉴定过程中使用了共性AFLP标记(common AFLP marker)的方法。通过与已构建的连锁图谱的比较分析,获得了4个与马铃薯青枯病抗性相关的4个AFLP标记ATG／CTC 307．0,ATG／CTC 246．0,ATG／CTC191．0和AAC／CAC 79．0．将其分别定位于染色体1和12上,可望应用于其它相关研究。     

番茄抗青枯病基因的AFLP分子标记

用番茄高抗青枯病品种“T51A”与高感青枯病品种“T9230”配制杂交组合,接种鉴定其正反交Ｆ₁代及Ｆ₂代分离群体的青枯病发生情况。结果表明,T51A对青枯病的抗性属于细胞质遗传,受1对杂合基因加性控制。用64个EcoRＩ/ＭseＩ引物组合对“T51A”、“T9230”两个亲本及其Ｆ₂代抗病和感病基因池进行AFLP分析,共扩增出约4200条可分辨的带,其中2条为稳定的差异。用“T51A”和“T9230”杂交产生的Ｆ₂代分离群体对2个特异条带与目的基因的遗传连锁性进行分析,发现特异条带AAG/CAT与暂定名为RRS-342的抗青枯病基因紧密连锁,二者之间的遗传距离为6.7 cM。将AAG/CAT片段回收、克隆和测序,成功地将其转化为SCAR标记,可以更加方便地用于对番茄青枯病基因的标记辅助选择。      

花生表型及SSR遗传多样性的研究

对山西省农业科学院经济作物研究所保存的75份花生材料(包括28个已审定的花生品种和47个地方品种)进行了包括株型、茸毛的有无、叶色、粒形、叶形、生长习性、开花习性、粒大小、粒色等表型性状的Shannon-Weaver遗传多样性指数(简称SWI)和Simpson遗传多样性指数(简称SI)分析。结果表明:参试的75份花生品种遗传多样性指数分别为SWI=0.924,SI=0.500,其中以开花习性最低(SWI=0.139,SI=0.014),而Shannon-Weaver指数以粒色最高为1.841,Simpson指数为0.712。利用48对SSR引物对这些材料进行了遗传多样性分析,结果如下:(1)在48对花生的SSR引物中,有35对(占所用引物总数的72.9%)具有多态性,共检测到215条多态性条带,平均每对引物可扩增6条多态性带。(2)根据SSR扩增结果对75份材料的聚类分析结果表明,这些材料的相似系数(GS)为0.25～0.85,平均GS值为0.55。28个审定品种的相似系数为0.39～0.85,平均为0.60。     

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。     

福建省近年来审(认)定花生品种的遗传多样性分析

以近年来通过福建省审(认)定的23个花生品种为材料,对株型、叶形、叶片大小、叶色、荚果形状、网纹粗细、网纹深浅、开花习性、种仁大小、种皮颜色和粒形共11个表型性状的Simpson遗传多样性指数(简称SI)和Shannon-Weaver遗传多样性指数(简称H')进行了分析。结果表明:除开花习性、种皮颜色和种仁大小3个性状表现一致外,23个品种的遗传多样性指数分别为SI=0.506,H'=0.796,其中以荚果形状最低(SI=0.237,H'=0.387),以网纹粗细最高(SI=0.755,H'=1.335);从50对引物中筛选出9条多态性较好引物,共扩增出59条多态性条带,平均每对引物可扩增6.56条多态性条带,引物的多态性信息含量(PIC)变幅为0.746~0.957,平均值为0.88。23个品种间的遗传相似系数在0.225~0.818,平均为0.579。在相似系数0.55处可分为3个类群。系谱分析表明亲本来源相近的品种优先聚在一起,利用辐照诱变材料对于拓宽花生遗传基础发挥作用较明显。SSR分析结果基本上与系谱分析的结果相吻合。     

Resistance of Common Bean (Phaseolus vulgaris) to Bacterial Wilt Caused by Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens

Bacterial wilt caused by Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens is an important new disease of common bean (Phaseolus vulgaris) in western Canada. Both yellow and orange variants of the pathogen were found in the region. A controlled environment study was conducted to assess 124 common bean cultivars and lines from eight market classes for resistance to the yellow and orange variants of the pathogen, using the hilum injury/seed inoculation method. Results of the screening tests showed significant (P < 0.05) differences in resistance to bacterial wilt among the cultivars or lines. The great northern line L02E317, the great northern cultivar Resolute and pinto lines L02B662 and 999S‐2A, were highly resistant to both variants of the pathogen, with disease severity indices of 0 on a rating scale of 0 (no wilt symptoms) to 5 (dead seedling). Resistant cultivars or lines were found among black, great northern, pink, pinto, small red and Flor de Mayo bean market classes. The study concludes that new bacterial wilt‐resistant germplasm exists among Canadian bean cultivars and lines, and constitutes a valuable resource for breeding common beans for resistance to both yellow and orange variants of C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens.     

Role of Phenylalanine Ammonia Lyase and Polyphenol Oxidase in Host Resistance to Bacterial Wilt of Tomato

Plants respond to bacterial pathogen attack by activating various defence responses, which are associated with the accumulation of several factors like defence-related enzymes and inhibitors which serve to prevent pathogen infection. The present study focused on the role of the defence-related enzymes phenylalanine ammonia lyase (PAL) and polyphenol oxidase (PPO) in imparting resistance to tomato against bacterial wilt pathogen Ralstonia solanacearum . The temporal pattern of induction of these enzymes showed maximum activity at 12 h and 15 h for PAL and PPO, respectively, after the pathogen inoculation (hpi) in resistant cultivars. Twenty different tomato cultivars were analyzed for PAL, PPO and total phenol content following pathogen inoculation. The enzyme activities and total phenol content increased significantly (P < 0.05) in resistant cultivars upon pathogen inoculation. The increase in enzyme activities and total phenol content were not significant in susceptible and highly susceptible cultivars. The role of PAL and PPO in imparting resistance to tomato against bacterial wilt disease is discussed.