基于SSR标记的丛生竹杂种鉴定、遗传分析和指纹图谱构建

【目的】 准确鉴定丛生竹杂交种,分析杂种及其亲本的遗传关系,开发可以利用的指纹图谱。【方法】 以孝顺竹(Bambusa multiplex)×麻竹(Dendrocalamus latiflorus)、孝顺竹(B. multiplex)×粉单竹(B. chungii)两个杂交群体为材料,从已公布的竹子SSR引物中随机选取30对引物进行筛选、检测和分析。【结果】 发现6对SSR引物(P8、P9、P18、P19、P20、P27)适于孝顺竹×麻竹组合的杂种鉴定和遗传分析,鉴定结果表明34个子代全部为真实杂种,杂种真实率为100%;另外6对SSR引物(P2、P9、P10、P11、P20、P28)则适于孝顺竹×粉单竹组合的杂种鉴定和遗传分析,鉴定结果表明59个子代中有54个真实杂种,杂种真实率为91.5%。孝顺竹×麻竹的杂种遗传了较多的母本位点,而孝顺竹×粉单竹的杂种则遗传了较多的父本位点。利用SSR引物扩增出的位点分别构建了两个杂交群体的指纹图谱,为品种保护提供了保障。【结论】 SSR引物能有效地鉴定丛生竹杂交种的真伪,父母本的遗传位点在不同杂交组合的子代中遗传概率不同,杂交群体指纹图谱的构建可为品种保护提供保障。     

柳杉无性系指纹图谱的构建及遗传多样性分析

【目的】为了构建柳杉无性系的DNA指纹图谱,准确区分柳杉无性系。【方法】利用SSR标记分析了柳杉89个无性系的遗传多样性和指纹图谱。【结果】11对引物共检测出53个等位点,平均每个SSR位点有5个,变化范围为3～6个; 有效等位基因数(N_e)变化范围为1.887 0～4.295 6,平均为3.041 1; Shannon信息指数(I)变化范围为0.774 9～1.556 3,平均为1.208 1。表明SSR标记具有较高的多态性。根据SSR标记特点及引物的顺序,将SSR引物扩增统计的“0”、“1”转换成基因型,通过不同基因型组合,构建了柳杉89个无性系的 DNA 分子指纹图谱,使每个无性系都获得了 1 个 22 位数的指纹图谱号码,同时基于个体间的遗传距离将柳杉89个无性系分为 5 类。【结论】SSR标记适用于柳杉无性系遗传多样性分析及鉴定,柳杉的遗传多态性处于中等偏高水平。     

开口箭种质资源及其混伪品的SSR指纹图谱研究

利用SSR分子标记技术研究开口箭种质资源的DNA鉴定方法,构建其指纹图谱,为开口箭及其混伪品鉴定提供参考依据。应用7对多态性丰富的SSR引物对10份开口箭种质资源和5份混伪品进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。结果表明,开口箭种质资源及其混伪品的遗传多样性丰富,7对SSR引物共检测出21个多态性位点,平均每对引物的多态性位点数为3.0;基于SSR分子标记的DNA指纹图谱可将开口箭种质及其混伪品完全区分开。该研究建立的SSR指纹图谱可用于开口箭种质资源标准化分析及市场化检测。     

61个观赏海棠品种的SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

【目的】观赏海棠种类繁多且同名异物和同物异名的现象严重,寻找一种从分子角度快速准确鉴定观赏海棠品种的技术手段,弥补依靠表型性状的分类和鉴定的不足,满足观赏海棠的品种资源鉴别需要。【方法】对61个主要观赏海棠品种,利用从苹果属多个种中筛选出的10对SSR引物对其进行PCR扩增检测,分析其遗传多样。【结果】10对SSR引物共扩增出78条条带,平均每个SSR位点扩增出7.8条,多态性条带百分率为100%。61个观赏海棠品种Nei多样性指数(H)和Shannon指数(I)分别为0.205 2和0.348 8,若以共显性标记的方式进行分析,43个海棠品种的Nei多样性指数的变化范围在0.623 9～0.881 8,平均为0.788 3,表现出较丰富的遗传多样性。【结论】最终利用2对SSR引物成功地构建了61个观赏海棠的指纹图谱,为品种资源的鉴别和深入挖掘利用提供依据。     

山樱花群体遗传多样性的SSR分析

【目的】分析山樱花不同居群遗传多样性,为其种质资源保护与利用提供理论依据。【方法】利用SSR分子标记对8个山樱花自然居群共224份样本进行遗传多样性分析。【结果】17对SSR引物共检测到113个等位基因,平均每个位点6.647个等位基因,多态位点百分率为92.65%; 物种水平上Nei's遗传多样性指数为0.634,居群水平上Nei's遗传多样性指数、Shannon信息指数分别为0.498、0.939。Structure分析显示8个山樱花居群来自3个基因库,与主坐标分析结果较为一致。【结论】SSR标记可以用于山樱花群体遗传多样性分析,山樱花群体间与群体内遗传多样性均较高。     

无花果栽培品种遗传多样性分析及SSR指纹图谱构建

【目的】近几年国内引进了很多的无花果新品种,但是仅依靠表型性状不能准确地区分相似品种,因此从DNA分子水平上进行无花果品种的分类和鉴定。【方法】利用SSR分子标记技术对30个无花果品种进行遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建。【结果】7对SSR引物在30个无花果品种中共扩增得到了24条清晰条带,平均观察等位基因数(N_a)为3.43、有效等位基因数(N_e)为3.025 6、Shannon信息指数(I)为1.126 6,多态性信息含量指数(PIC)变化从0.682 8到0.892 5,平均为0.816 4。遗传相似系数在0.291 7～1.000 0之间,平均相似系数为0.629 4,表明实验的品种间存在差异。在相似系数为0.59时将30个无花果品种分为4类。同时构建了30个无花果品种的SSR指纹图谱。【结论】基于SSR分子标记技术建立起来的无花果指纹图谱能够有效区分无花果相似品种,可以为无花果新品种的选育和品种鉴定提供科学依据。     

苦荞重组自交系群体F_5代SSR遗传图谱的构建

以"小米荞×晋荞2号"杂交组合,通过单粒传获得的245个F_5代重组自交系(命名为SJ-RILs)群体为作图材料,构建SSR遗传连锁图谱。结果显示:350对SSR引物在亲本间有多态性的为59对,多态率为16.9%;多态性引物在SJ-RILs群体共扩增出80个等位变异位点;来自小米荞和晋荞2号等位基因分别占群体总基因型的51.5%和48.5%;采用作图Jionmap4.0软件构建的遗传连锁图总长度为1 106.74cm,含11个连锁群,80个分子标记,其中偏分离标记27个,相邻标记的平均间距为13.83cm。结论:该图谱可为苦荞遗传图谱构建、重要性状QTL的定位和基因组学研究隆奠定基础。     

基于SSR标记构建宝巾花品种的分子指纹

【目的】针对宝巾花(Bougainvillea)品种繁多、同物异名和同名异物多有发生的现象,利用可靠的分子标记技术进行品种的有效分类。【方法】基于15个简单重复序列(SSR)位点,利用荧光标记的引物对131个宝巾花品种进行PCR扩增,扩增产物经毛细管电泳检测,分析品种多样性和遗传距离,并构建品种聚类图和指纹图谱。【结果】15个SSR位点共扩增出85个等位基因,平均每个位点的等位片段数5.60个,Shannon’s 信息指数、观测杂合度和期望杂合度的变化范围分别为0.38~1.53、0.11~0.94和0.16~0.73,平均值分别为1.04、0.50和0.57,位点的多态性信息量介于0.15~0.69之间,平均0.51。宝巾花品种的遗传距离为0.00~0.65,平均0.33;聚类分析表明,同一种的品种大多数聚在一类,但同一个种仍有品种未聚在一类或亚类,也有多个种的品种聚在一类;有多对品种存在同物异名或同名异物的现象;基于11个位点可有效鉴别131个品种,建立了各品种的分子指纹图谱。【结论】对同物异名或同名异物的品种,需要进一步确认品种中文名或拉丁名;基于SSR标记的宝巾花品种的指纹图谱为宝巾花品种登记、注册和知识产权保护提供了可靠技术,也为品种鉴定提供了有效手段。     

桂花品种SSR荧光指纹图谱的构建

利用SSR荧光标记技术筛选出的11对SSR荧光标记引物,构建了64个桂花品种的SSR指纹图谱。11对SSR引物共扩增出143个等位基因,平均每个位点13个等位基因。群体平均的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Shannon's信息指数(I)、观察等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ne)分别为0.619 7、0.848 3、2.323 7、17.833 3和8.228 2。四季桂与秋桂(金桂、银桂和丹桂)的遗传距离较远。利用引物OF002、OF019、OSM63和OSM63中的任意2对可区分所有供试品种。64个桂花品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种特定的图谱,为品种鉴别提供依据。     

基于RAD-seq技术的鹅掌楸基因组SNP标记开发

【目的】开发大量可靠的SNP标记,为鹅掌楸高密度遗传连锁图谱的构建和基于基因组的林木选择育种提供分子基础。【方法】从北美鹅掌楸NK基因型为母本、鹅掌楸LS基因型为父本的F1代杂交群体中,选取198株个体为作图群体。用限制性内切酶EcoR I对包括2个亲本和198个子代在内的200个单株的基因组DNA进行酶切,构建RAD(restriction-site associated DNA)文库并进行RAD-seq测序。采用读长为91 bp的双末端测序。2个亲本的平均测序深度为2×,198个子代的平均测序深度为0.8×,平均产量为1.94 Gb,共获得约387.21 Gb数据。用Stacks软件将每个样品的RAD-reads作生物信息学分析,对候选位点进行卡方检验和缺失率检验,再将符合孟德尔遗传的标记及与之相对应的RAD-tag序列和鹅掌楸参考基因组序列进行比对。最后,从本研究开发的SNP标记中选取27个候选SNP位点,设计引物,对随机挑选的16个F1代进行PCR扩增并将结果进行测序,同时验证SNP的有效性。【结果】从候选群体中共鉴定到22 019个SNP位点,符合孟德尔遗传规律的标记为4 233个,最终获得3 501个候选SNP标记。SNP验证中,共有293个SNP标记完成测序并能判读结果,所有位点都为SNP位点,共有194(66.2%)个SNP变异类型得到了验证。 【结论】基于RAD-seq技术和鹅掌楸参考基因组序列为基础的策略,能够作为一种快速有效的手段,实现大规模的分子标记开发,可用于鹅掌楸等林木的高密度遗传图谱的构建。     

利用SSR 标记正确判断小麦杂交种中的杂株

 正确判断杂交种中混有的杂株, 是准确鉴定小麦杂交种种子纯度的前提。在分析180 份杂交组合的基础上, 以“京麦1100”为例, 提出了利用SSR 标记正确判断小麦杂交种中杂株的方法:1)筛选双亲间有多态性的引物不少于5 对;2)利用该引物检测亲本及杂交种的基因型, 并按照杂交种基因型记录原则记录每个个体的基因型;3)正确判断真实杂交种基因型:不论亲本是否存在非纯合位点现象, 只要某个体同时具备父母本的基因型, 均视为真实杂交种的基因型;4)判断杂株:当某个体在多个SSR 位点上与真实杂交种基因型不同时, 判断为杂株。     

蓖麻遗传图谱构建初报

以YC1×YF181自交形成的161个F2单株为作图群体,利用345对SSR引物和30对ISSR选扩引物,在亲本YC1和YF181之间进行了多态性检测,筛选出80对SSR和1对ISSR引物用于F2群体分析.利用上述引物组合共检测到145个多态性标记位点,其中的124个标记构建了蓖麻分子连锁图谱该图谱覆盖基因组全长396 cM,平均图距7.76cM.     

SSR分子标记的研究进展

介绍SSR分子标记的开发方法,综述了SSR标记在通用性、遗传多样性与种质鉴定、遗传连锁图谱构建、基因定位与克隆、数量性状基因位点(QTLs)分析、DNA指纹图谱构建等研究中的应用及最新进展,对提高SSR分子标记电泳检测效率提出一些建议.同时展望了SSR分子标记的应用前景.     

四倍体彩色马铃薯分子遗传连锁图谱构建研究

以四倍体彩色马铃薯(‘黑美人’,‘MIN-021’)杂交F1代单株无性株系群体为材料,利用SSR分子标记技术及作图软件(TetraploidMap)进行了彩色马铃薯分子遗传连锁图谱的构建研究.结果表明:从255对SSR引物中筛选出34对条带清晰稳定、多态性丰富的适宜引物,对‘黑美人’בMIN-021’杂种F_1的210个单株无性系及其双亲的基因组DNA进行PCR扩增共得到201个多态性标记.用这201个SSR标记对双亲分别作图,首次构建了四倍体彩色马铃薯的分子遗传连锁框架图谱.母本图谱含129个标记,12个连锁群总长度为1 167cM,标记间平均距离为9.04cM;父本图谱含131个标记,12个连锁群总长度为1 187cM,标记间平均距离为9.06cM.     

红花性状标记杂交棉新品种鲁05H9 SSR指纹图谱构建及应用

利用SSR分子标记技术对红花标记杂交棉新品种鲁05H9及其亲本材料进行多态性检测,从多态性高、重复性好的98对SSR核心引物中筛选出12对在双亲间具有多态性的引物、在F1中表现为杂合带的共显性标记。利用该12对引物构建了鲁05H9及其亲本的SSR指纹图谱。利用核心引物组合扩增的方法,可以鉴定鲁05H9的真实性和纯度,对于品种保护、纯度鉴定及杂交种推广具有极其重要的意义。     

春小麦重组自交系及多种SSR标记构建遗传图谱

 以春小麦重组自交系(RIL)宁春4 号×宁春27 号为作图群体,利用SSR 标记构建小麦遗传连锁图谱。结果表明,用1001对SSR 引物选出亲本间表现多态性的引物307 对,多态性频率为30.7%。利用307 对多态性引物对RIL 群体进行分析,共检测到266 个多态性标记位点。通过χ²检测(P<0.05),有147 个SSR 标记表现为偏分离,偏分离率为55.3%,129 个偏向母本宁春4号,其偏分离位点主要分布在B 和D 基因组上。用Mapmaker 3.0 和Mapdraw 2.1 软件将266 个SSR 位点绘制在小麦遗传连锁图上,该图谱覆盖小麦基因组全长2187.79 cM,标记间的平均遗传距离为8.22 cM。     

33个杨柳品种指纹图谱构建

【目的】构建杨树与柳树优良品种的指纹图谱,对不同品种进行准确鉴定。【方法】利用柳树EST-SSR标记对33个杨树与柳树优良品种进行通用性检测及基因分型,通过核心引物间的组合构建品种指纹图谱。同时采用非加权组平均法进行聚类,分析各品种间亲缘关系。【结果】12个EST-SSR标记共扩增出97条等位片段,每个位点等位基因数5~13个不等,平均为8.1个。12个位点的多态信息含量(PIC)变化范围为0.637 2~0.834 8,平均为0.781 7。优选的3对核心引物中,SALeSSR0340与SALeSSR0346组合可完全区分12个杨树品种,而SALeSSR0259、SALeSSR0340与SALeSSR0346的组合可完全区分所有的33个品种。聚类分析显示33个品种间的遗传相似系数为0.68~0.96,并分成杨属与柳属两大类,与传统的杨柳科系统分类学一致。各品种间亲缘关系聚类结果与遗传背景相吻合。【结论】对33个杨柳树优良品种进行指纹图谱构建与亲缘关系分析,表明EST-SSR标记可有效反映品种间的差异,建立的基因分型体系准确、高效,可为杨树与柳树品种鉴定、保护与推广工作提供科学依据。     

陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性和子代父本分析

【目的】陈山红心杉是江西特有的杉木优良种源,其近髓心的木质部为高比例的油亮栗褐色,是工艺建筑和室内装潢极为宝贵的天然材料。对陈山红心杉1.5代种子园进行遗传多样性和子代父本分析,为红心杉种子园的管理提供科学依据。【方法】以江西省青原区白云山林场陈山红心杉1.5代种子园及其子代测定林为研究材料,利用12对SSR引物,对种子园32个亲本及14个无性系的459个子代进行遗传多样性和父本分析。【结果】各引物在亲本群体中检测到等位基因数(N_a)为3~7,平均为4.41个;引物在子代群体中检测到的等位基因数(N_a)为4~11,平均为6.50个,较亲本群体高2.09个。亲本群体的平均有效等位基因数(N_e)为2.330,子代群体的平均有效等位基因数为2.306。子代群体包含亲本群体所有的等位基因,并检测到25个子代特有的等位基因。子代群体的Shannon’s信息指数(I)=1.004高于亲本群体的0.992,说明子代群体的遗传多样性略高于亲本群体。子代群体和亲本群体的观测杂合度(H_o)分别为0.525和 0.571,表明子代群体中杂合单株的比例较亲本有所下降。种子园的多位点异交率(t_m)是1.012,单位点异交率(t_s)为0.991,说明种子园异交率较高。双亲近交系数(t_m-t_s)为0.021,表明种子园无性系间近交水平比较低。种子园的有效花粉供体数目(N_ep)为7.81。种子园的多位点父本相关性[R_p(m)]和单位点父本相关性[R_p(s)]分别为0.128和-0.016,单位点和多位点父本相关性的差值R_p(s)-R_p(m)=-0.144<0,表明亲本间没有明显的近亲关系。家系间的多位点异交率(t_m)变化幅度为0.938~1.200,有10个家系的多位点异交率(t_m)大于0。家系间近交系数(t_m-t_s)变化幅度为-0.127~0.150,9个家系的近交系数大于零,说明这些家系存在近交现象。通过父本分析,在80%的置信水平下确定了325个子代的父本来源,占分析子代总数的70.8%。子代的亲本均不是同一无性系,说明种子园无自交现象。各家系子代确定父本的比率不一致,41号家系子代确定父本的比率最高,为93.9%,其余家系子代确定父本比率为54.3%~90.9%。8号家系确定父本的30个子代中,16个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的53.3%;12号家系确定父本的26个子代中,12个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的46.2%,说明无性系间授粉亲和性不同。种子园存在非随机交配现象,在32个潜在无性系中,有26个无性系提供了有效花粉,其中父本贡献率最高的是22号和29号无性系,各为33个子代提供了花粉,其贡献率均为10.2%,其他无性系的父本贡献率为0.3%~8.9%。父本贡献率最高的前11个无性系共计产生了70.2%的子代。【结论】陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性丰富,子代保持了亲代的遗传多样性水平;种子园异交率较高,部分家系存在低水平的近交;子代父本分析表明,种子园无自交现象,无性系间授粉亲和性不同,父本贡献率不均等。     

基于SSR标记的麻栎天然群体遗传多样性分析

【目的】基于SSR分子标记对麻栎天然群体遗传多样性与遗传结构进行分析,为麻栎种质资源的保护和利用提供理论基础。【方法】以分布于我国7个省8个麻栎天然群体的150个个体为研究对象,利用筛选出的18对SSR引物,使用GenAIEx 6.51、MEGA 7.0.26和Structure 2.3.4等软件,采用AMOVA分析、主成分分析、聚类分析和Structure分析等方法,对麻栎群体及相应个体的遗传多样性、分子方差、遗传距离及遗传结构进行研究。【结果】18个SSR位点的等位基因数(N_a)平均为5.625个,有效等位基因数(N_e)平均为4.104个,Shannon指数(I)平均为1.338,观测杂合度(H_o)平均为0.895,期望杂合度(H_e)平均为0.645,筛选出的18对麻栎SSR引物具有丰富的多态性。8个麻栎群体的遗传距离为0.222~1.587,遗传一致度为0.205~0.801,遗传分化系数(F_st)平均为0.252,基因流(N_m)平均为1.140,固定指数(F)均为负值且平均为-0.441。麻栎群体的遗传多样性水平较高,遗传分化小,且群体间存在杂合子剩余;其98%的变异来自群体内, 2%的变异来自群体间。UPGMA聚类分析、Structure分析均将8个群体分为2组,二者的个体组成成分存在一定差异;主成分分析结果与上述基本一致,存在一定的交叉引种及基因渐渗现象。【结论】麻栎群体遗传多样性水平较高,遗传分化水平较低,遗传差异主要存在于群体内部,并呈现出沿“西南—东北”方向地理变异规律。因此,对麻栎天然群体的保护应该采取原地保护和异地繁育保存相结合的措施。     

西藏石榴野生群体的SSR遗传多样性分析

【目的】调查西藏地区野生石榴种质资源,分析西藏野生石榴群体的遗传多样性和遗传结构,为野生石榴资源的保护和利用提供理论依据。【方法】使用13对SSR引物对3个自然群体共42份西藏地区野生石榴种质资源材料DNA进行PCR扩增,毛细管电泳检测扩增片段长度,使用GenAlEx和Arlequin等软件对SSR数据进行分析。【结果】13对引物共检测到44个等位基因,平均3.385个,引物的平均有效等位基因数(N_e)、香农信息指数(I)、期望杂合度(H_e)和多态信息量(PIC)分别为1.971、0.771、0.481和0.393。3个野生群体的平均有效等位基因数(N_e)、平均香农信息指数(I)和平均期望杂合度(H_e)分别为1.867、0.646和0.421,林芝b(LZb)群体的遗传多样性水平高于其他2个群体。AMOVA分析表明,群体内遗传变异高达88.43%,3个群体间的遗传分化系数(F_st)为0.116。种质聚类分析将供试种质划分为3个亚群,结果与种质地理来源具有一定关联性。遗传结构分析显示西藏野生石榴有4个可能的基因库来源。【结论】13对SSR引物可用于西藏野生石榴种质的遗传多样性等研究。西藏野生石榴种质的遗传变异主要存在于群体内;林芝b(LZb)群体遗传多样性最高,遗传结构复杂,且含有最多的野生种质采样点,可予以优先保护。