三江源地区熊蜂16S rDNA序列变异及遗传距离分析

本研究基于16S rDNA序列对三江源地区不同熊蜂的遗传变异和系统发育关系进行了系统分析,对于深入研究三江源地区熊蜂的适应与进化及生物多样性保护具有重要意义。研究共测序获得三江源地区9个亚属17种熊蜂的21个单倍型,序列全长496 bp。碱基组成分析表明:颠换值高于转换值,变异位点(V)共159个,单倍型间存在较大的变异。结合Genbank下载的该9亚属其他39种熊蜂的16S rDNA序列,对该9个亚属的56种熊蜂进行了遗传距离和系统发育分析,结果表明:三江源地区17种熊蜂间遗传距离为0.029~0.128;亚属内平均遗传距离为0.023~0.075,亚属间遗传距离为0.057~0.102,亚属内遗传距离明显小于亚属间;通过邻接法(NJ法)和最大似然法(ML法)建立系统发育树,两树拓扑结构大致相同,三江源地区的17种熊蜂均与同亚属其他物种的亲缘关系最近。

基于遗传距离和配合力预测辣椒辣度杂种优势

【目的】利用简化基因组测序(GBS)技术估算辣椒亲本间的SNP遗传距离,并通过配合力分析,预测杂交后代辣度相关性状的杂种优势,为高辣度辣椒新品种的亲本选配及杂种优势利用提供理论依据。【方法】选取11个辣椒自交系为亲本材料(母本A1~A5,父本B1~B6),采用不完全双列杂交法(NCⅡ)配制30个杂交组合,对亲本及杂交组合的5个辣度相关性状[二氢辣椒素、辣椒素、辣椒素总量、斯科维尔指数(SHU)和辣度]进行测定,并对各性状的SNP遗传距离、配合力和杂种优势间的相关分析。【结果】通过Illumina测序共获得20.0 Gb原始数据,有效数据为19.9 Gb,Q20平均97.3%,平均GC含量36.59%;通过比对共获得1671621个SNP位点,1732641个SNP变异位点;11份辣椒亲本材料间的遗传距离为0.0299~0.4762。辣椒各辣度相关性状普遍存在杂种优势,A5×B6的二氢辣椒素、A5×B1的辣椒素及A5×B3的辣椒素总量、SHU和辣度杂种优势最明显。不同亲本的不同辣度相关性状间的一般配合力(GCA)效应值差异较大,其中A5的辣椒素和B6的二氢辣椒素具有较高的GCA效应值,二者配制的杂交组合A5×B6(二氢辣椒素)、A5×B1(辣椒素)的特殊配合力(SCA)效应值最高,表明亲本之一具有较高GCA效应值易组配出SCA效应值较高的杂种后代。各辣度相关性状的SCA与杂种优势均呈极显著正相关(P<0.01,下同),相关系数为0.466~0.782,而GCA与杂种优势相关性较弱或呈负相关;二氢辣椒素、辣椒素总量、SHU和辣度的杂种优势与SNP遗传距离均呈显著(P<0.05)或极显著正相关,相关系数为0.382~0.579。【结论】利用SNP遗传距离和SCA预测辣椒辣度相关性状杂种优势是可行的,但还需考虑亲本间的GCA。因此,在对辣椒辣度相关性状杂交组合预测杂种优势时,可将配合力与遗传距离相结合,以配制辣度更高的杂交组合。

基于生殖性状的玉米自交系遗传多样性与遗传距离分析

为提高玉米自交系种质资源的利用效率,充分了解自交系的遗传基础,探明自交系种质资源间的亲缘关系,本试验田间种植30个玉米骨干自交系,分别对其18个生殖性状进行遗传变异、主成分和聚类分析,研究自交系种质的遗传多样性与遗传距离。结果表明:雄穗分枝数、苞叶重、雄穗长、轴粗、秃尖长变异系数均大于10%,变异丰富度高,粒长、穗行数、最长苞叶长、穗长、穗粗变异系数均小于2%,稳定性相对较高;遗传多样性指数(H′)为0.68~2.09,平均值为1.51,百粒重遗传多样性指数最大,苞叶层数遗传多样性指数最小;变异系数越大遗传多样性指数越高。主成分分析得出,前7个主成分对变异的累积贡献率达77.39%;以主成分得分值为坐标的二维排序图可得出,自交系7922、驻136、ZM7211、H1613、驻85、21H86、浚92-8、Mo17遗传多样性丰富。不同自交系间欧式距离变化范围为0.002~0.161,平均欧式距离0.031;在欧式距离为0.03时可将30个自交系划分为5个类群,在欧式距离0.01处则可进一步将其分成13个亚类,亚类间平均遗传距离为23.10。综上可知,根据不同育种目标选择相应的杂优模式可以提高自交系种质资源的利用效率,从而加快玉米品种的培育进程。

江西新岗山森林昆虫种内遗传距离研究

DNA条形码目前广泛用于昆虫多样性研究。本研究采用DNA条形码(即线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因COI 5′端),通过比较所获分子分类操作单元(Molecular operational taxonomic units,MOTU)的种内遗传距离,探究DNA条形码在亚热带森林(位于我国江西省新岗山)不同昆虫类群中的物种鉴定和界定效用。数据分析中结合数据库比对信息,采用jMOTU、ABGD、bPTP、GMYC这4种物种界定方法获得MOTU,从而开展种内遗传距离分析。本研究共挑选出479个昆虫样本,获得475条COI序列,经NCBI、BOLD在线数据库比对属于6个目,与形态初步划分一致;物种界定分析获得288个MOTU,其中鳞翅目最多,达85个,膜翅目、双翅目、半翅目、鞘翅目次之,分别为80、74、21和20个,直翅目最少,仅8个。膜翅目和双翅目的种内遗传距离均值及标准偏差较大(膜翅目:0.89%±0.87%;双翅目:0.73%±0.58%),鳞翅目的最小(0.28%±0.20%)。研究表明:不同昆虫类群的种内遗传距离虽然整体在一定范围,但仍然存在一定的差异,因此不能笼统地依靠遗传距离的距离阈值进行物种划分;现有数据库需要补充足够的昆虫物种信息,才能提升物种鉴定效率。本研究丰富了亚热带森林昆虫分子数据库,同时也为进一步探索基于分子分类学开展昆虫多样性研究提供了基础数据和参考。

黄淮海区玉米品种主成分分析和遗传距离测定及其适应性评价

为了更精准地鉴定黄淮海区玉米品种的适应性,对34个玉米品种进行主成分分析、遗传距离测定与聚类分析。结果表明,倒伏率、秃尖长、行粒数、百粒重变异丰富,生育期、出籽率、穗粗变异相对较小;遗传多样性指数(H′)百粒重与出籽率最高,倒伏率最低;二阶聚类性状指标BIC变化量在-4.461-193.532之间,距离测量比率在1.008%~3.329%之间。通过主成分分析把34个玉米品种的性状指标分成5个主成分,其累计贡献率达71.99%,以前5个主成分得分值为指标进行主成分二维排序,对34个玉米品种在特定因子性状上的差异进行分析。对34个玉米品种进行遗传距离测定及聚类分析,34个品种可分为3大类(D2=15),第Ⅰ类群有24个品种属于营养旺盛生长类型品种,第Ⅱ类群有4个品种属于丰产类型品种,第Ⅲ类群有6个品种属于适合机械收获类型品种;以欧式距离(D^(2)=5)把34个品种划分为12个类群,分析表明地理远缘玉米品种在遗传上不一定远缘,由于选择方向不同近缘品种可能成为遗传远缘品种。结合主成分分析、遗传距离测定和聚类综合评价,品种驻玉216、驻玉927、伟科812、DJ1898、恺天168表现优良,适宜在黄淮海玉米种植区推广应用。

SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析

利用SSR分子标记对30个粳稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NCⅡ设计获得的200个杂交组合主要产量性状杂种优势的相关性,探讨分子标记遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明,64对SSR引物共检测到185条多态性片段,平均每对引物2.9条,每个SSR位点的多态性信息含量指数(PIC值)变化范围为0.064～0.844,平均为0.380。以SSR标记遗传相似系数为原始数据,按UPGMA聚类方法将30个亲本材料划分为7大类群,分类结果与系谱关系基本相符。分子标记遗传距离与杂种性状平均值的相关除每穗总粒数外均达到显著或极显著水平,与杂种优势的相关均达到极显著水平,相关系数介于-0.361～0.359,说明分子标记可用于水稻杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测产量杂种优势。

蓖麻数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

【目的】摸索蓖麻种质资源的分类方法,分析蓖麻数量性状影响产量的程度,探讨数量性状遗传距离与杂种优势的关系。【方法】对46份蓖麻种质资源的11个数量性状进行了主成分分析和聚类分析,采用作图法研究21份亲本间遗传距离与杂种优势指数的关系。【结果】5个最大特征根的累积百分率为89.74%。在影响蓖麻产量的性状中,首先应考虑的性状为主穗及一二级分枝的果穗长、蒴果数,其次为单株有效穗,最后为百粒重。初步提出评选蓖麻种质资源的遗传主成分标准。46份蓖麻种质资源被分为4类,地理远缘材料在遗传上不一定远缘,而近缘材料由于选择方向不同可能成为遗传远缘。遗传距离与杂种优势指数的关系呈曲线关系。并非遗传距离越大杂种优势越强。【结论】评价资源间遗传差异时,不能仅以地理来源和亲缘关系为依据。在亲本选配时,应选择遗传距离中等较大的材料。

山东地方鸡种遗传距离与聚类分析方法比较研究

选用5个多态性较好的微卫星标记,检测了山东省仅存的5个地方鸡种:寿光鸡、日照麻鸡、莱芜黑鸡、济宁百日鸡、鲁西斗鸡,以及一个外来鸡种———安卡黄鸡和一个外省地方鸡种———广西黄鸡共7个鸡种的遗传多样性。根据测试结果计算了每个等位基因的频率,并以基因频率为基础计算了Nei氏标准遗传距离(Ds)和DA遗传距离,发现日照麻鸡与济宁百日鸡的距离最近,而鲁西斗鸡与其他6个鸡种距离都较远。根据两种遗传距离分别进行了NJ法和UPGMA法聚类,得到4个聚类图。结果表明:DA遗传距离的UPGMA聚类图比较可靠。

杂交香稻亲本遗传距离与产量杂种优势的相关性研究

目的研究遗传距离与杂种优势的相关性,为杂交水稻育种提供依据。方法利用SSR标记检测R527等恢复系与泸香90A等不育系间的遗传距离,并分析遗传距离与产量杂种优势间的相关性。结果杂交香稻亲本间遗传距离与产量性状及其各构成因素杂种优势间的相关系数偏小(-0.257～0.292),均未达显著水平。结论所选用的杂交水稻亲本间的遗传距离大小并不能反映杂种优势;所选用的SSR标记不能预测水稻产量杂种优势,利用分子标记遗传距离来预测杂交水稻杂种优势的可靠性有待进一步探讨。

水稻功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性研究

利用与产量性状相关的功能基因标记分析了29个杂交水稻组合亲本间(18个不育系和11个恢复系)的遗传差异,结合29个亲本所配组合(47个)的F1表现,研究了功能基因标记遗传距离与杂种优势的相关性。结果表明,功能基因标记遗传距离与产量杂种优势呈显著正相关(r=0.29*),而与其他主要产量构成因素的杂种优势相关不显著。说明功能基因标记有可能应用于杂交水稻杂种优势预测,但得到的相关系数偏小,还不足以预测杂种优势。

杂交稻特殊配合力与杂种优势、亲本间遗传距离的相关性

杂交水稻育种的实质是配合力育种,筛选高特殊配合力的杂交水稻组合才能选育出在生产上有实用价值的强优势组合。文章利用SSR标记检测了9个三系杂交稻亲本(5个不育系和4个恢复系)之间的遗传距离,结合20个杂交稻组合(5×4 NCII)的产量表现,分析了杂交水稻特殊配合力(Special combining ability,SCA)效应与产量杂种优势、亲本间遗传距离的相关性。结果表明,特殊配合力效应与对照优势(相关系数r1=0.5609)、平均优势(相关系数r2=0.541)之间均呈显著正相关,而与亲本遗传距离之间相关不显著,相关系数(r=0.2143)较小。说明本研究所配组合的特殊配合力效应能充分反映杂种优势,选用的杂交亲本能组配出强优势组合;而杂交亲本遗传距离的大小并不能反映特殊配合力效应,分子标记遗传距离与特殊配合力的相关性还有待于进一步的探讨。

通过分子标记估算遗传距离预测甘蓝型油菜的杂种优势

用甘蓝型油菜4个恢复系、3个保持系及其相应的12个F1共19份材料,研究SSR和SRAP两种分子标记方法估算的遗传距离与油菜重要性状杂种优势的关系。结果发现,在4个恢复系和3个保持系中,45对SSR引物共扩增出87条多态性条带,25对SRAP引物共扩增出131条多态性条带。基于SSR标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.423,决定系数为0.179。基于SRAP标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.654(达到0.05显著水平),决定系数为0.428。基于SSR和SRAP混合数据计算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.642(达到0.05显著水平),决定系数为0.412。表明SRAP标记对产量杂种优势预测的效果要显著高于SSR标记预测的效果,是目前为止报道的通过鉴定亲本遗传多态性预测油菜杂种优势最为有效的分子标记手段,可作为油菜杂种优势预测的一种有效辅助方法。

1970s-2000s中国高粱杂交种亲本遗传距离演变的SSR分析

【目的】对中国高粱不同时期主干品种的遗传背景进行分析,全面系统了解高粱杂交种及其亲本的亲缘关系、遗传多样性及种群间遗传距离的大小,可以减少亲本选配的盲目性,有效提高杂交育种工作的预见性。应用SSR标记技术分析高粱亲本及其F1的遗传差异,探讨中国高粱品种的遗传多样性及其高粱杂种优势利用以来的优势种群演变。【方法】通过对20世纪70年代以来最具代表性的中晚熟区杂交种及其亲本进行SSR标记遗传距离分析,从分子水平上分析中国高粱杂交种优势类群,研究高粱的育种进展以及杂种优势利用的演变特点。【结果】利用109对引物对55份材料进行扩增,结果表明,47对引物有较好的多态性,共得到等位基因变异373个,平均每个等位基因检测到多态性位点7.5个,多态性位点变化范围为2—14个。供试材料标记位点的PIC变化范围为0.0351—0.8836,平均为0.6085。55个材料间的遗传距离变幅为0.0889-0.9500,平均为0.6011。聚类分析将55份高粱材料聚成4类,聚类结果与根据地理来源、遗传背景的分类结果基本一致。不同年代杂交种亲本间的平均遗传距离在1970-1980年代呈上升趋势,之后略有下降。对不同杂种优势模式亲本间的遗传距离进行分析,得出Durra种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系、Kafir-caudatum种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系遗传距离远,产量高,因此,杂种优势利用模式应以Durra高粱×中国、倾中国高粱,Kafir-caudatum高粱×中国、倾中国高粱模式为主。【结论】高粱亲本间的遗传距离与杂种优势水平有较密切的关系,高粱亲本的选配应充分考虑遗传距离。

群众杨改良杂种一代优势及无性系遗传距离聚类分析

以群众杨无性系为材料，研究了Ｆ１代木材材性性状的杂种优势，用主成分遗传距离类平均法进行了无性系聚类分析，在此基础上结合抗性进行优良无性系选择。结果表明：（１）杨树木材性状Ｆ１代普遍存在杂种优势。（２）１８个无性系可聚为明显不同的５类，第一类速生、纤维性状中等；第二类生长中等，密度较小，纤维较好；第三类纤维性状优良且生长良好；第四类亲本Ｐ１５Ａ生长快，纤维较好；第五类木材密度大，生长中等，纤维较好。（３）根据聚类结果，结合抗性和生长表现选出４个优良无性系。

27份花生种质资源的主成分分析及遗传距离测定

对27份花生种质资源的10个主要农艺性状表现进行了变异和主成分分析。结果表明,单株秕果数、单株结果数、主茎高与单株双仁果数变异系数较大;前4个主成分对变异的累计贡献率达84.98%。根据各种质资源的主成分值判断其表现特点,选出了综合性状比较理想的10份品种作为育种亲本。利用各种质资源的前4个主成分值计算各品种间的遗传距离,按遗传距离大小在D2=3.21水平下将27份种质资源聚类划分为6大类群,其中Ⅱ类群品种数最多(16份),该类群品种综合性状也表现较好,大多可为育种亲本利用或推广种植提供选择。

杨树杂交亲本分子遗传距离与子代生长性状的相关性

Variation of growth traits of progenies of twenty-three cross combinations in Populus was analysed,and genetic variation among parents was studied by Amplified Fragment Length Polymorphism(AFLP).The results showed that growth traits of progenies and molecular genetic distance(GD) among parents had considerable variation.Correlation and regression analysis between molecular genetic distances among parents and growth traits of progenies indicated that the relationship between GD and growth was linear equation in a certain range(0.024 9～0.368 1),and that the relationship was quadratic parabola equation in a wide range(0.024 9～0.531 4).If the genetic distance among parents in Populus would range from 0.19 to 0.36,the ultimate effect of hybridization could be achieved based on the established relationship between GD and growth.

陆地棉遗传距离与杂种F_1、F_2产量及杂种优势的相关分析

用两年田间试验数据和RAPD、ISSR与SSR分子标记,估算出36个陆地棉品种间的分子标记遗传距离为0.0701～0.4255,平均0.2844;表型遗传距离2.18～12.60,平均7.04;两者的相关系数为0.3350。双列杂交配置的28个F1和28个F2杂种群体,3个环境试验综合鉴定的F1与F2单株铃数、铃重、籽棉产量、衣分和皮棉产量间的相关系数分别为0.8035、0.8877、0.7135、0.9640和0.8956;F1、F2籽棉产量、皮棉产量的杂种优势平均数分别为13.62％、16.31％和7.90％、9.02％;F1、F2杂种间籽棉产量、皮棉产量杂种优势的相关系数分别为0.3689和0.3787。表型遗传距离、分子标记遗传距离与F1、F2产量性状表现及杂种优势之间的相关程度偏低,试验材料的选择也直接影响着它们之间的相关。

马尾松亲本遗传距离与子代生长性状相关性分析

利用ISSR标记分析了马尾松测交亲本遗传距离与11年生子代生长性状的相关性，发现亲本遗传距离在0．158～0．657范围时与子代各生长性状的相关性较低，而当遗传距离在0．264～0．529区间时与子代胸径、材积性状的相关系数分别为0．493和0．469，一元线性回归拟合效果均达显著水平，表明随着亲本间遗传距离的增大，马尾松胸径、材积等性状呈显著线性增加。当遗传距离位于0．357～0．529区间时，遗传距离与生长性状的相关系数比其在0．264～0．529区间时的相关系数增加，与材积性状相关系数为0．635。本研究证实马尾松亲本间ISSR分子遗传差异对于子代生长预测和杂交亲本选配具有一定参考价值，但由于相关系数较小，尚不能提供决定性作用，而在本研究基础上建立更完善的分子标记实验模型，将利于有效进行马尾松杂种优势辅助聚合。

RFLP标记水稻遗传距离及其与杂种优势的关系

用 12个水稻亲本按NCⅡ设计配组 32个F1杂种 ,以汕优 6 3为对照 ,研究播始历期、株高、穗长及产量因素等 8个性状的杂种优势 ;并以 12个亲本为DNA样品来源 ,通过RFLP分析基因组DNA的多态性 ,由RFLP数据计算的Nei’s遗传距离创建聚类树状图 ,探索利用RFLP标记水稻亲本遗传距离预测杂种优势的可能性。聚类分析结果表明 ,籼稻和粳稻容易被分开 ,普通粳稻又容易与光壳稻、爪哇稻分开。F1杂种 8个性状的杂种优势显示 ,每穗总粒数的优势最强 ,中亲优势平均为 33.46 % ,竞争优势平均为 2 3.10 %。播始历期、株高、穗长、有效穗等 4个性状的中亲优势和竞争优势均表现为粳×粳 <粳×偏粳 <粳×籼。每穗总粒数的中亲优势也表现上述趋势 ,而竞争优势则是粳×粳 <粳×籼 <粳×偏粳。播始历期、株高、穗长的中亲优势和竞争优势与遗传距离之间均达极显著相关。有效穗和每穗总粒数的中亲优势与遗传距离之间达极显著相关 ,而竞争优势与遗传距离之间的相关系数也较大 ,分别达到 0 .33和 0 .2 3。根据聚类图发现普通粳稻亚群内杂种优势较弱 ,亚群间即生态群间的杂种优势较强 ,可以利用光壳稻、爪哇稻选育不同生态群方向的恢复系和不育系 。

湿加松亲本间遗传距离与杂种优势的相关性分析

利用SSR标记对17个湿加松亲本无性系进行遗传多样性分析,进而分析亲本遗传距离与子代杂种优势的相关性。结果表明:14个微卫星标记在湿加松亲本群体中均呈现高度多态,共检测到57个等位基因,多态位点百分率为87.72%,平均杂合度为0.144 4 0.884 1,以SSR标记遗传距离聚类,将参试亲本材料划分为2大类群,可以用于湿加松亲本遗传多样性的评价。树高、胸径、材积的杂种优势与亲本遗传距离相关性达显著或极显著水平,相关系数分别为0.542 0、0.641 2、0.639 3,决定系数分别为0.293 8、0.411 0、0.408 7。分子标记遗传距离与树高、胸径、材积的杂种优势相关程度较高,利用SSR标记预测湿加松杂种优势是可行的,为湿加松良种选育及亲本选配提供参考。