甘蔗与斑茅割手密复合体杂交后代的分子标记鉴定

为有效利用甘蔗野生种质拓宽甘蔗遗传基础,本研究利用甘蔗与斑茅割手密复合体进行杂交,同时应用序列相关扩增多态性(SRAP)和微卫星(SSR)分子标记技术鉴定其后代。两种分子标记鉴定结果相互印证表明:3个杂交组合的后代中,经表型鉴定含斑茅血缘的34个后代为真杂种。该真杂种后代为进一步综合利用斑茅、割手密的优异基因改良甘蔗品种提供了优良的创新种质。     

SCoT分子标记在割手密遗传图谱构建中的应用

本研究以割手密GXS85-30×GXS87-16的杂交后代为材料,应用目标起始密码子多态性(SCoT)分子标记对杂交后代进行杂种鉴定,获得由157个单株组成的F1杂种群,同时对比SCoT、AFLP和SSR分子标记在割手密基因组多态性分析和获得分离标记的效果,证实SCoT在扩增DNA多态性上优于SSR分子标记,在获取分离标记上优于AFLP分子标记,验证了SCoT分子标记技术在割手密遗传分析中的应用效果,为割手密遗传分析和遗传图谱构建提供了一种新型高效的目的基因分子标记技术。     

11份割手密遗传多样性的SSR分析

利用10对多态性丰富的SSR引物,以国家甘蔗种质资源圃中保存的14份具有代表性的割手密为对照,对未收集过的云南地区11份割手密（Saccharum spontaneum L.）野生资源进行多样性分析。结果共扩增出233条DNA谱带,与对照相比,新采集材料的多态性条带为207条,其中14条为特有条带,多态性条带比率为0.89。遗传相似性系数和UPGMA聚类分析表明,新采集的材料并没有单独聚为一类,而是比较分散,在相似性系数为0.64处做切割线,参试材料可分为三个类群：第一类群主要由龙门割手密、河边村割手密和福建仙游1号组成;第二类群中包含19份材料,其中新采集的样品有上岗割手密、他拉割手密、安乐割手密、勐根割手密、芒美割手密、贺海割手密、回落割手密、里拉割手密和曼亨割手密,对照材料主要包含了云南、四川、越南、老挝、泰国地区的割手密,其共同特点是均分布在内陆地区;第三类群包括3个材料,分别是海南1号、海南92-2和广东化州割手密,其中不包含新采集的材料。而在相似性系数为0.654处作切割线又能将上述第二类群分为较细的三个亚群。由此可见,新采集的11份割手密资源具有丰富的遗传多样性,与已收集的资源相比,具有一定的差异性。说明依靠云南高山峡谷等立体气候特点,分布着遗传差异显著的割手密无性系。     

SSR分子标记鉴定山葡萄和河岸葡萄种间杂种

利用SSR分子标记技术,对山葡萄和河岸葡萄种间杂交后代的真伪性进行鉴别。从12对多态性SSR引物中筛选出能扩增出父本特异性条带的7对引物,作为杂种鉴定的标记。用这7对引物对239株山葡萄和河岸葡萄的杂交后代进行鉴定。结果表明,有161株后代具有父本的特异性条带,结合田间形态学分析,确认为真杂种。另外,后代中还出现了新的条带,表明杂交后代产生了丰富的变异。因此,SSR标记可以有效地对葡萄属种间杂交后代进行真实性鉴定,可作为葡萄种质创新的有效辅助手段。     

甘蔗属割手密种(Saccharum spontaneum)‘云南82-114’的F_2(BC_1)代同异法综合评价及同一度分类

为综合评价甘蔗属割手密种(Saccharum spontaneum)‘云南82-114’的F2(BC1)代亲本材料,采用基于集对论的同异分析法,对65份亲本材料进行了分析。结果表明,同异联系度排名前10位的材料是:云瑞09-23、云瑞09-44、云瑞09-36、云瑞09-74、云瑞09-65、云瑞09-35、云瑞09-14、云瑞09-58、云瑞09-51、云瑞09-67。超过对照新台糖22号(ROC22)的材料有33份,超过对照粤糖93-159(YT93-159)的材料有36份。在等价矩阵中取截距λ=0.910,65份‘云南82-114’的F2(BC1)代亲本材料可分为26个类型。同异联系度排名靠前、又聚为不同类型的亲本材料,通常是某些优良性状表现突出的亲本材料,这为亲本材料的进一步筛选和利用提供了依据。     

云南割手密血缘F1代创新种质的因子和聚类分析

本试验对70份云南割手密血缘F1代创新种质材料8个工农艺性状进行了因子和聚类分析。因子分析中8个公因子保留前3个公因子,其累计贡献率达79.35%。第1公因子中载荷值较大的是单产、含糖量、公顷有效茎数、出苗率和分蘖率等性状;第2公因子中起主导作用的性状是茎径和株高两个产量因子;第3公因子只有11月理论蔗糖分起主导作用。以70份创新材料3个公因子的因子得分为指标,采用系统聚类中的最长距离法进行系统聚类分析。在遗传距离2.4处,参试材料被聚为十类,其中占参试材料总数的38.6%的第Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅹ五类材料,表现高产;占参试材料82.8%的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ七类材料,表现高糖,特别是其中占参试材料52.8%的Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ四类材料,11月理论蔗糖分均高于12%;占参试材料总数30%的第I、Ⅳ、Ⅶ三类材料,表现高产、高糖。这个分类结果为有针对性的利用这些创新种质材料培育高产、高糖创新亲本提供了科学依据。     

基于SSR分子标记的三组水稻品种真实性鉴定分析

采用24对SSR引物对3组水稻杂交种样品(每组含1个对照样品和2个待测样品)进行了品种真实性鉴定分析,通过待测样品与标准样品的谱带比对分析,并按照NY/T 1433-2007水稻品种鉴定标准,确认每组样品中各有一个与标准样品相同或极类似,另有一个与标准样品不同,鉴定结果与样品设置相符。实验结果显示,24对SSR引物中有19对能反映出品种间的差异,占引物总数的79.2%。本研究中品种内变异占10.18%,在每个品种所用的每5个单株重复中均只发现一个差异个体,数据结果可靠、有效,也证明了这24对引物多态性较好,鉴别效率较高。     

中国十倍体割手密资源抗逆功能标记的遗传多样性分析

整倍体割手密是现代甘蔗品种重要的野生亲本和抗逆性状基因源,为了明确其抗逆相关基因的遗传背景,该研究选用来自脱水绑定因子DREB、水通道蛋白AQP、热激蛋白HSP70、WRKY1转录因子和随机引物组成的5对抗旱和耐高温相关功能标记,以63份甘蔗常用亲本材料和8份甘蔗原种作为对照,对中国保育的50份十倍体割手密(Saccharum spontaneum L.)进行遗传多样性分析。结果显示:(1)5对引物共获得119个扩增片段,其中110个为多态性条带,平均多态性条带比例为92.44%,平均多态信息量为92.53%,十倍体割手密抗旱功能标记多态性最高,甘蔗常用亲本材料耐高温功能标记多态性最高。(2)十倍体割手密在抗旱功能标记上具有较低的平均相似性系数值(0.541)和最大的分布范围(0.347~0.800),且主要集中在0.400~0.600之间,而在耐高温功能标记上甘蔗常用亲本材料虽拥有最大的分布范围(0.238~1.000),但甘蔗原种具有最低的平均相似性系数值(0.481),且相似性系数范围主要集中在0.400~0.600之间。(3)UPGMA聚类可将参试材料划分为较明显的两个大组,十倍体割手密与甘蔗常用亲本和甘蔗原种在聚类关系上表现出明显的不同。研究表明,十倍体割手密资源无论是在抗旱功能标记DBF、Aqua方面,还是在耐高温功能标记SCB174、SCB190方面都与甘蔗常用亲本和甘蔗原种具有较大的遗传差异,而且在抗旱功能标记方面表现出更为丰富的遗传变异,因此在后续甘蔗品种抗逆性状改良和亲本创新上应进一步加大十倍体割手密资源的利用。     

线粒体SSR分子标记在植物中的应用进展

线粒体简单重复序列(mitochondrion simple sequence repeat,mtSSR)是近年发展起来的一种新型的分子标记技术,兼具SSR标记多态性高、分布广泛、共显性和植物线粒体基因组母系遗传、结构进化速率快等优点,在群体遗传结构、基因流动进化、物种演化、胞质遗传特性、种群分类等方面具有重要应用。根据国内外已有的研究成果,综述了mtSSR植物群落分析、胞质类型鉴定等方面的研究进展,并对植物mtSSR数据库进行了总结,以期为利用mtSSR技术进行植物研究提供参考。     

用SSR分子标记研究大豆属种间亲缘进化关系

利用SSR标记技术对大豆属11个种37份材料的遗传多样性进行分析,不同位点在种间的等位基因数为6－29,平均生个位点15．9个等位基因,Soja亚属的等位基因数是Glycine亚属的71．5％,并且Glycine亚属种间指纹 谱的差异大于Soja亚属种间的指纹图谱,SSR等位基因的主成分分析结果表明,大豆属中的Glycine亚属和Soja亚属的分类界限是比较明确的,利用第一主成分和第二主成分可较明显地区分开Glycine 亚属的分类界限是比较明显的,利用第一主成分和第二主成分可较明显地区分开Glycine亚属和Soja亚属,通过UPGMA方法构建了大豆属11个种的遗传进化关系,Soja亚属中G.max,G.soja和G.gracilis3个种在系统分化树上界限是比较明显的,由此看来这3个种是独立存在的。     

用SSR标记鉴定大豆杂交组合F1的方法研究

为建立鉴定大豆杂种的方法,采用亲本间有多态性的3对SSR引物,对148个耐盐与盐敏感大豆品种正反交F1植株进行分子鉴定,结果表明,有81．8％的F1为真杂种,且3对多态性SSR引物检测结果一致;在亲本基因型纯合的情况下,采用1对在亲本间有多态性的SSR引物即可对F1真伪进行准确判断;亲本间分子量差异大的SSR位点可用高浓度琼脂糖电泳进行快速鉴定。利用该方法对2007年参加国家大豆区试的大豆杂交种品系H02—286的50粒种子进行纯度鉴定,进一步验证了SSR标记检测杂种真伪的可行性。     

甘蔗细茎野生种云南不同生态类型的RAPD分析

利用25个随机引物对来自云南不同生态类型的82份甘蔗细茎野生种（Saccharnm spontanenm L．）和4份国外种材料进行RAPD标记,结果表明：云南甘蔗细茎野生种不同生态类型的遗传变异较大,具有丰富的遗传多样性,低续度类型的遗传多样性明显高于高纬度类型,在相同的纬度范围内,随着海拔的升高,其多态性逐渐减少,基于分子聚类分析,86份材料被划分为8个不同群体,表现出明显的地理分布的特点,结果初步证明了云南甘蔗细茎野生种可能起源于云南南部低海拔,低纬度地区,而后逐渐向高海拔,高纬度的西北和东北部演化,扩散,提出了云南南部可能是野生甘蔗起源中心之一的观点。     

马铃薯杂种F1的SSR鉴定

为选育抗黑痣病、高产优质的马铃薯新品种,选用引进品种‘大西洋’分别与‘陇薯6号’、‘陇薯7号’杂交,获得了杂种F1代,利用SSR标记技术对‘大西洋’与‘陇薯6号’的42个杂种F1、‘大西洋’与‘陇薯7号’的9个杂种F1单株进行了鉴定。从59对SSR引物中筛选出2对在亲本间存在差异、扩增稳定、条带清晰的引物S184和STM1049,用于‘大西洋’ב陇薯6号’杂种F1、‘大西洋’ב陇薯7号’杂种F1及其亲本的基因组DNA扩增。SSR带型分析显示,杂种F1的SSR带型呈双亲互补型、缺失型、父本型和母本型4类,依据带型特征鉴定出供试的51个马铃薯杂种F1单株均为真杂种,表明SSR分子标记技术用于马铃薯杂种真实性鉴定是可行的。该研究可为进一步开展马铃薯杂交后代目标性状优异株系选育提供依据。     

RAPD和ISSR分子标记对果蔗种质资源的遗传多样性研究

利用RAPD与ISSR分子标记技术对40份不同地方果蔗种质的遗传多样性进行分析。从供试材料中筛选到具有多态性的RAPD引物23条,ISSR引物28条。23条RAPD引物共扩增出250条带,多态性条带比率为70%,相似系数变化范围在0.68-1.00之间;28条ISSR引物共扩增出301条带,多态性条带比率为77.1%,相似系数变化范围在0.66-1.00之间。根据两种标记的结果,用UPGMA法对40份果蔗种质材料进行聚类分析,结果表明,RAPD和ISSR均将40份果蔗种质分为4类:第Ⅰ类为32份地方果蔗品种,包括福建、江西、浙江、广西、云南等地的品种;第Ⅱ类为外引黑皮果蔗Badila和丰城紫皮果蔗;第Ⅲ类为杂交种白鳝、歪干担、肚度、温岭果蔗以及人工杂交选育的果蔗品种474;第Ⅳ类只有广东的黄皮果蔗。这两种标记的聚类结果相关分析表明,它们存在呈极显著相关(r=0.9746)。但ISSR标记比RAPD标记可检测到更大的遗传变异。     

甘蔗属不同种及优良甘蔗栽培品种的SSR标记遗传多样性分析

应用21对SSR引物与毛细管电泳技术,分析了52个甘蔗属品种的遗传多样性。共检测出327个SSR标记,平均每对引物检测15.6个。选择141个共显性标记构建SSR标记指纹图谱数据库,利用DNAMAN软件与UPGMA统计方法分析参试材料遗传多样性。DNAMAN软件同源分析显示,新台糖16号与台优1号之间的同源性最高(87%),品种之间最小的同源性为55%;利用UPGMA统计方法可把参试材料分成4个遗传相似性较高的类群。结果表明,SSR标记与毛细管技术的结合,可构建甘蔗种质资源SSR标记指纹图谱、分析甘蔗种质资源遗传多样性。聚类分析显示参试甘蔗材料的遗传基础相近,为了提高甘蔗选育种效率,应拓宽甘蔗选育种亲本的遗传基础,提高杂交栽培品种的抗虫、抗病等特性。     

紫扇贝与海湾扇贝通用SSR的检测及其在杂交子代鉴定中的应用

以紫扇贝DNA为模板,用已开发的147个海湾扇贝微卫星标记引物扩增,结果表明100个微卫星标记能成功扩增,其中有47个表现出多态性,等位基因数目从2到9不等.观测杂合度范围为0.128 0～1.000 0(平均0.660 4),期望杂合度范围为0.503 1～0.862 1(平均0.671 9),有6个位点偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05).用7对引物分别对紫扇贝、海湾扇贝及其种间正反杂交F1各30个个体进行PCR扩增,发现它们可明确区分紫扇贝与海湾扇贝,且所检测60个杂交子代均同时含海湾扇贝与紫扇贝的相应种特异性条带,证明全部为种间杂交子代.将该7对引物的扩增产物克隆测序,发现这些位点在两种扇贝中的序列同源率为40.22%～91.95%,其中3个位点在紫扇贝中的扩增产物仍然含有微卫星.     

云南割手密创新种质F_2的主成分聚类分析及其评价

云南割手密是甘蔗育种中比较宝贵的野生种质资源。对68份云南割手密F2创新种质材料的9个主要工农艺性状进行主成分分析,并以前3个主成分为基础,分别作聚类分析和二维排序图。结果表明:68份云南割手密F2创新种质的变异系数为10.57%～35.30%,11月份理论含糖量和单产的变异系数超过30%,说明11月份理论含糖量和单产性状的变异潜力较高。主成分分析结果表明,单茎重产量因子、锤度糖分因子和丛有效茎含糖量这3个主因子提供了原始性状80.8292%的信息;在欧氏距离为10.00处将68份材料分为4类,各个类群具有不同的特点,在甘蔗杂交育种上可以根据不同类群的特点加以利用;二维排序表明云割F211-50、云割F211-56、云割F211-40、云割F211-66、云割F211-77、云割F211-10、云割F211-19、云割F211-85、云割F211-45、云割F211-37、云割F211-25、云割F211-23、云割F211-18等13份材料的3个主成分构成因子协调性最好,可在育种中加以利用。     

云南甘蔗细茎野生种82-114测交后代主要性状遗传分析

利用云南甘蔗细茎野生种82-114(简称:云割82-114)为父本,与甘蔗栽培原种、生产品种和含野生血缘F1等3类亲本进行测交.对后代锤度、茎径、株高、有效茎、蔗产量等5个主要数量性状进行方差、遗传力和配合力分析,结果表明:①组合后代锤度、茎径、株高、有效茎4个性状差异极显著;②组合后代锤度、茎径、株高、有效茎的遗传力表现较突出,均超89.0%;③3类组合中,栽培原种×云割82.114后代有效茎配合力表现明显的正效应,生产品种×云割82-114后代锤度、茎径、株高、蔗产量配合力有比较明显的正效应,舍野生血缘F1×云割82-114后代锤度、茎径、株高、有效茎、蔗产量等5个指标的配合力效应取向不明显.