基于转录组测序的玫瑰及其近缘种遗传多样性分析与指纹图谱构建

【目的】分析玫瑰及其近缘种之间的遗传多样性并构建指纹图谱,为玫瑰种质资源鉴定与开发利用奠定基础。【方法】在玫瑰的传统品种、杂交繁育品种和国内外引进品种中各选择1种,取其鲜嫩叶片进行转录组测序;基于测序得到的玫瑰转录组数据,使用MISA在reads覆盖的基因组数据中查找玫瑰的SSR位点,并根据SSR位点两端的保守序列使用Primer 3.0设计引物。选取10种玫瑰的DNA作为试验材料,筛选设计、合成后的引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA作为试验材料,利用筛选出的峰值较好的引物进行TP-M13-SSR PCR,并对其扩增产物进行毛细管电泳检测,应用GeneMarker 2.2.0(SoftGenetics,USA)读取毛细管电泳数据并用Excel进行整理;使用POPGEN VERSION 1.32计算筛选引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数,并用CERVUS version 3.0计算多态性信息含量。利用Powermarker计算玫瑰及其近缘种各种质之间的遗传距离;采用NTSYSpc 2.10e计算每2个种质之间的遗传相似性系数,并绘制UPGMA聚类树状图。最后采用引物与基因型组合的方式构建玫瑰及其近缘种的指纹图谱。【结果】基于玫瑰样品转录组测序数据,使用MISA共检测出48796个SSR位点,分布于139712条Unigene中,碱基重复类型数量最多的为二核苷酸重复和三核苷酸重复,分别为20628和12828个。使用Primer 3.0以SSR位点两端的保守序列为依据初步设计并合成了144对引物;以10个玫瑰品种的DNA作为模板筛选引物,共筛选出峰值较好的28对引物。以48份玫瑰及其近缘种的DNA为试验材料,28对引物在48份试验材料中均能扩增出峰型良好、多态性高的DNA片段;28对引物的观测杂合度、期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数、观测等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数和多态性信息含量的平均值分别为0.4101,0.7505,0.7011,4.607个,3.5116个,1.3442和0.6526。大多数供试样品间的遗传距离为0.6000~0.8000;聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.571时,48份玫瑰及其近缘种被分为两类。运用核心引物法筛选出的4对核心引物可将48份试验材料全部区分开,并构建了其指纹图谱。【结论】开发并筛选出28对多态性较好的SSR引物,可用于后续玫瑰的遗传多样性分析、遗传图谱构建、遗传稳定性鉴定等方面。

苹果品种ISSR指纹图谱构建

以富士、长富2、长富6、红星、新世纪、美国8号及凉香等7个品种为试材,进行了ISSR(inter-simplesequencerepeats)分析,构建了这几个苹果品种的ISSR指纹图谱。发现引物IS061可将富士、长富2与长富6三个品种一一区分开;而IS026则能将富士、红星、新世纪及美国8号4个品种相互区别开。初步证明利用ISSR标记技术能很好地将不同苹果品种鉴别出来。

云南大叶种茶树种质资源ISSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

利用ISSR标记构建了40份大叶种茶树资源的指纹图谱,用3种独立的方法(特殊的标记、特异的谱带类型、不同引物提供的谱带类型组合)可以有效地鉴别大叶种茶树种质资源,证明ISSR标记是鉴定茶树资源的有效方法。15条ISSR引物共扩增出275条谱带,其中274条具有多态性,占99.6%。40份材料间平均遗传相似系数、Nei′s基因多态性(gene diversity)和Shannon′s信息指数分别为0.4180、0.3797、0.5586。材料间的遗传多样性较高,说明材料间的遗传距离较远,亲缘关系较远,遗传基础较宽。ISSR聚类分析表明,40份种质资源被聚为3个类群,其中Ⅲ类群又聚为3个亚群。亲缘关系树状图在分子水平上清楚地显示了云南大叶种茶树资源间的亲缘关系,为今后茶树育种和杂交亲本的选择提供了依据。

甘蓝型特高含油量油菜种质及其主栽品种的指纹图谱构建

选择特高含油量资源7份,与中国各油菜主产区具有代表性的主栽品种16份,利用SSR多引物组合法开展指纹图谱构建研究。选择多态丰富、图谱清晰稳定且来自不同连锁群的引物28对,对所有材料进行指纹图谱分析,共获SSR指纹条带302条,其中多态性条带为279条,每引物所获条带6～16条,平均10.79条,平均多态率92.38%,通过指纹图谱将所有材料有效地区别开来。用非加权类平均法(UPGAM)聚类分析显示,高油材料之间以及高油材料与主栽品种之间遗传距离均有较大差异,在遗传距离0.171处可将23份材料分成9个类群,其中7份高油材料分处4个类群,遗传距离差异显著;而其他8份主栽品种被分别聚类在另外5个类群中,主栽区域特别明显;所有材料间皆具有丰富的遗传多样性,其中高油材料与主栽品种间遗传差异更大。

辽宁省槭属植物种质资源遗传多样性分析及指纹图谱构建

为研究辽宁省槭属植物种质资源遗传多样性水平并构建分子指纹图谱,为分子水平上鉴定槭属种质提供技术支撑,也为辽宁省槭属植物种质资源开发、保存利用及新品种选育奠定基础,本研究利用SRAP 分子标记技术,对辽宁省内的11份槭属植物主栽品种和19 份不同种源红花槭种质为材料,利用110 对SRAP 引物进行PCR 扩增,产物用8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,并统计多态性引物的总扩增条带数、多态性条带数和多态性比率.利用NTSYS-pc2.1 和Excel软件统计SRAP-PCR条带数据,按照相似系数法和非加权组平均法进行聚类分析,计算遗传相似性系数,绘制树状聚类图,并构建30 份槭属种质资源指纹图谱.从110 对SRAP 引物中共筛选出36 对多态性好且重复性高的引物,共扩增得到708 条带,其中多态性谱带为542 条,多态性比率为76.55%;30 份槭属植物材料的遗传相似系数在0.2350.954之间,其中19 份不同种源红花槭的遗传相似系数在0.700耀0.954 之间,平均为0.849;通过聚类分析将30份材料划分为7 个群,在11 份本地材料间,假色槭与挪威槭之间遗传相似系数最小（0.235）,国王枫与挪威槭相似系数最大（0.703）.SRAP 引物ME6/EM3 可有效区分所有材料,并构建出30 份槭属材料种质资源特异性分子指纹图谱.结果表明：供试槭属植物材料间具有较丰富的遗传多样性水平,基于36 对SRAP 引物组合所构建的指纹图谱具有唯一性和高效性,SRAP标记适合用于槭属植物种质遗传多样性分析及品种鉴定.

内蒙古地区绿豆品种遗传多样性SSR分析及DNA指纹图谱构建

目的:分析内蒙古地区绿豆品种的遗传多样性并构建其DNA指纹图谱,为探明绿豆种质资源遗传背景及真伪鉴定提供科学依据。方法:以内蒙古地区92份绿豆品种为模板,利用筛选得到的10对多态性丰富的简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)引物对其进行遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建。结果:10对SSR引物共检测到58个等位基因,每对引物检测到3~10个不等;不同引物揭示的多态信息含量变幅介于0.371 4~0.773 7,平均为0.52。92份绿豆种质的遗传相似系数变幅介于0.033 4~1.000 0之间,平均为0.46。非加权组平均法聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.294 4时,可将92份绿豆种质分为两大类群。构建了92份绿豆品种的SSR指纹图谱及分子身份证,除个别品种外,大部分具有唯一性,可用于品种鉴定。结论:内蒙古地区绿豆种质资源的遗传多样性相对较丰富,但存在一定程度的近交现象,有待进一步加强引进基因资源,创新绿豆育种材料;构建绿豆SSR指纹图谱和分子身份证,对绿豆品种真伪鉴定、身份识别、溯源管理及原产地保护具有重要意义。

基于SSR标记的黑龙江省绿豆品种遗传多样性分析及指纹图谱构建

目的:为明确黑龙江地区绿豆品种遗传多样性水平并构建SSR指纹图谱,为绿豆育种研究及品种鉴定奠定基础。方法:基于SSR荧光标记技术,利用筛选得到的14对SSR引物对黑龙江地区35份绿豆品种进行遗传多样性分析及SSR指纹图谱构建。结果:14对SSR引物在35个绿豆品种中共检测到49个等位基因,每对引物检测到2~7个,平均3.5个;多态性信息含量PIC值介于0.106~0.761之间,平均为0.398。参试品种遗传相似系数变幅介于0.6966~1.0000之间,平均为0.894,其中在0.82~0.86之间的遗传相似系数占全部数据的51.2%。在遗传相似系数为0.83的阈值处可将参试材料分为三大类群。构建了35份具有品种特异性的绿豆SSR指纹图谱及分子身份证,具有唯一性,可用于绿豆品种鉴定。结论:黑龙江地区绿豆品种遗传多样性水平不够丰富,SSR指纹图谱具可应用于绿豆品种真伪鉴定。

水稻品种DNA指纹图谱构建

近年来，DNA指纹鉴定技术飞速发展，无论是理论还是技术方面都取得了巨大的成就。该技术是从DNA水平上检测物种的多态性，它与传统的形态学、细胞学以及蛋白质同工酶检测相比，有着不易受环境影响、可靠准确、经济快速等优势。

十六份姜花属花卉种质的SRAP分子标记指纹图谱构建

姜花属花卉种质来源广泛,包括栽培种、栽培品种及新育成品系等,从形态上常难以鉴定。该研究在全面收集姜花属主要花卉种质的基础上,采用SRAP分子标记方法,从多态性较好的12对引物中筛选出2对引物,构建了16份姜花属常见花卉种质的分子标记指纹图谱。结果表明:采用SRAP分子标记方法,条带清晰、结果稳定、重复性高,可用于姜花属花卉种质的快速、准确的鉴定。

几个叶色突变茶树品种的DNA分子指纹图谱构建

目前茶树品种的真实性鉴定主要依据形态特征等外形表现,但表型性状容易受环境条件、栽培措施和发育阶段等的影响,可靠性不强,而且也需要鉴定者具备非常专业的知识和长期的经验,可操作性亦较低。所以开发稳定可靠、易于操作的茶树品种鉴定技术迫在眉睫。分子标记技术是以DNA的多态性为基础的遗传标记,可以从基因组层面对品种进行快速、准确、不受外界环境条件影响的鉴定,已成为品种质量监控和真假鉴定的重要技术措施。

莲品种SRAP指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用SRAP标记对来自国内外莲主要产区在20世纪初期育出、并在莲育种中具有重要利用价值的莲属40份材料进行分析,以了解这些材料的遗传多样性背景。11对引物在40份材料中共扩增了184条条带,多态性条带127条,多态性频率为69.0%,表明莲属具有丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明,莲属种质资源可分为3大类群,与传统意义上的形态学分类相一致。且40份莲品种样品表现出很强的地域相似性,这说明来自同一个地域内的品种(材料)分化程度低,遗传多样性不丰富,极易造成品种单一化。

普通烟草种质资源的SSR标记与指纹图谱分析

利用SSR标记构建了烟草核心种质中80份普通烟草种质的指纹图谱。从286对SSR引物中筛选出8对多态性较好的引物,对这些烟草种质进行分析,共检测到85个多态性位点。研究表明,这8对多态性SSR引物可以将80份烟草种质完全区分开,每份种质都有各自独特的指纹图谱,表明SSR标记完全适用于普通烟草种质鉴定和指纹图谱构建工作。

黄瓜品种RAPD指纹图谱的构建及遗传相似性分析

利用RAPD技术对22个具有广泛遗传基础的黄瓜品种进行了指纹图谱构建及遗传相似性分析，从240条RAPD随机引物中筛选出27条具有稳定多态性的引物。27条引物共扩增出163条带谱，其中多态性带70条，平均多态性比例为43．10％。9条RAPD引物产生的12个特异性标记可以单一地鉴别9个品种，利用不同引物的组合可将其他品种鉴别出来。通过UPGMA法进行聚类分析，当GSC=0．6888时，

中药液相色谱指纹图谱的方法学研究——银杏叶总黄酮指纹图谱个例剖析

色谱指纹图谱是优于传统质量控制的新方法 ,在研究的过程中必然会遇到新问题。本文以银杏叶提取物HPLC指纹图谱为个例进行了研究。对银杏叶总黄酮成分的HPLC条件的优化、方法学验证以及银杏叶提取物色谱指纹图谱平台的构建和指纹图谱识别及计算机辅助相似度评价 (CASE)

香榧新品种创制及指纹图谱构建

香榧是树中优良品种的统称,具有较高的食用和药用价值。然而,受全球气候变化和人类活动的影响,榧树的自然资源破坏严重,大量特异种质丢失,导致整个香品种单一,函需选育具有特异性状的优良品种。同时,香品种纯度和真伪鉴别缺乏有效方法和技术体系。针对上述问题,项目组对香榧开展了研究并取得了一系列的成果。

光谱成像技术无损鉴别西洋参饮片的研究

应用电可控液晶光谱成像装置,测定不同市售来源的西洋参饮片,以期为其质量控制提供新的方法。系统光谱分辨率5nm,光谱覆盖范围为405～680nm,空间分辨率50lp·mm-1。从成像光谱立方体中提取特征光谱曲线,构建饮片指纹图谱;采用主成分等聚类分析方法解析其指纹图谱,用于饮片真伪鉴别与质量判定。结果与性状,显微及理化鉴定结果相吻合。表明光谱成像分析技术可用于中药指纹图谱的构建和质量评价,操作方法简便、快速、无损。

黄柏饮片光谱成像指纹图谱的研究

目的建立黄柏饮片的光谱成像指纹图谱,为其质量控制提供新的方法。方法应用电可控液晶滤光光谱成像装置,测定10种不同市售来源的黄柏饮片,光谱分辨率为5nm,光谱覆盖范围为480～680nm,空间分辨率为4000×4000。从成像光谱立方体中提取特征光谱,构建其指纹图谱;采用标准欧氏距离等聚类分析方法解析其指纹图谱。结果黄柏饮片的光谱成像指纹图谱用于其品种和质量的鉴定,结果与性状,显微及理化鉴定结果相吻合。结论光谱成像分析技术可用于中药指纹图谱的构建和质量评价,操作方法简便、快速、无损。

AFLP标记及其在园艺植物遗传育种中的应用

AFLP(扩增片段长度多态性)标记是一种新的 DNA 分子标记技术.对其基本原理、方法及特点做了简要介绍。从遗传多样性和亲缘关系分析、品种鉴定和指纹图谱构建、遗传图谱构建、基因定位与克隆、QTL 定位、标记辅助选择育种、基因表达与调控研究等方面概述了 AFLP 标记在园艺植物上的应用进展,并对其存在的问题和应用前景做了探讨。

甜菜SCoT核心引物的筛选

为了筛选出适合甜菜品种遗传多样性分析的SCoT引物,以来自8个不同国家甜菜品种为研究对象,对80条SCoT引物进行扩增,采用SCoT-PCR最优反应体系:2.0μL的10×PCR buffer(含Mg^(2+))、10 ng的DNA、0.5 U的TaqDNA聚合酶、10μmol/L的引物2μL以及0.1μL的dNTPs(2.5 mmol/L each)。结果从80条SCoT引物中筛选出20条多态性高的引物,这20条引物最多扩增出16条多态性条带,最少扩增出2条多态性条带,扩增总条带155条,其中多态性条带为134条,多态性条带的百分比为86.5%。通过对核心引物的有效性验证,表明筛选出的20个核心引物非常适合用于甜菜指纹图谱的构建。

SNP分子标记及其在木本植物遗传育种的应用

木本植物因其生命周期长、基因组杂合度高、基因组较大、遗传背景不清晰等特性,制约了其研究进程。随着现代生物技术的发展,DNA分子标记技术在木本植物研究领域的应用越来越多,其中单核苷酸多态性(SNP)作为第三代分子标记技术以其高效、快速、稳定、可靠等诸多优点得到广泛应用。本文简述SNP标记的特点、开发方法、检测方法及其在木本植物遗传多样性和亲缘关系分析、品种鉴定、连锁图谱构建和辅助育种等方面的研究进展,为更好地应用SNP技术开展木本植物研究提供参考。