利用SSR标记分析蚕豆品种(品系)与优异种质的遗传多样性

利用99对SSR荧光标记对102份国内蚕豆育成品种(品系)和优异种质资源进行遗传多样性分析。结果表明:99对SSR标记共检测出937个等位变异,每对标记平均检测出4~19个等位变异,平均为9.46个;多态性信息量(PIC)变化范围为0.38~0.88,平均为0.63;有效等位变异(Ne)变化范围为1.79~9.22,平均为3.41;Shannon信息指数变化范围为0.79~2.44,平均为1.45。基于邻接法(NJ)的聚类分析将102份国内育成蚕豆品种(品系)及优异种质划分成春播和秋播两大生态类型;优异蚕豆资源的遗传多样性最高,其次为青海品种(品系)和云南品种,江苏品种遗传多样性相对较低。群体遗传结构和主成分分析将供试蚕豆材料分为三大类,第一大类主要以云南育成品种为主,第二大类全部为青海育成品种(品系),第三大类主要为大部分优异种质资源以及全部江苏育成品种;供试材料具有生态适应性狭窄和极强的地域生态特点。

利用2个F2群体整合中国豌豆高密度SSR遗传连锁图谱

豌豆(Pisum sativum L.)是一种重要的食用豆类作物,在全世界范围内广泛种植,既可作为人类食物,也可作为牲畜饲料。用SSR标记构建的遗传连锁图谱在豌豆和其他作物的标记辅助育种中发挥着重要的作用。尽管对豌豆遗传连锁作图的研究已有悠久历史,但公众可获得且可转移的SSR标记以及基于遗传独特的中国豌豆种质的高密度遗传连锁图谱仍然有限。为了获得更多可转移的SSR标记和中国豌豆的高密度遗传连锁图谱,本研究首先从自主开发和文献获取的12,491个全基因组SSR标记中筛选了617个多态性SSR标记,并用于G0003973×G0005527 F2群体遗传连锁图谱的加密。加密后的图谱全长扩展到5330.6 cM,包含603个SSR标记,标记平均间距离8.8 cM,相比之前的图谱有明显改善。基于上述结果,我们又筛选了119个具有多态性的SSR标记,用于构建大样本W6-22600×W6-15174 F2群体的遗传连锁图谱,新图谱累积长度为1127.1 cM,包含118个SSR标记,装配在7条连锁群上。最后,将来自以上2个遗传图谱的数据进行整合,得到了一张覆盖范围6592.6 cM的整合图谱,包含668个SSR标记,由509个基因组SSR、134个EST-SSR和25个锚定标记组成,分布在7条连锁群上。这些SSR标记和遗传连锁图谱将为豌豆的遗传研究和标记辅助育种提供有力工具。

基于选择消除分析挖掘豌豆耐冻相关基因

近年来,冬季的低温对豌豆生产造成严重损失。本试验对16份极端耐冻豌豆和14份极端冷敏感豌豆的全基因组重测序数据与参考基因组进行比对获得SNP,再基于过滤后的SNP数据对所有材料进行系统发育树构建、主成分分析、连锁不平衡分析以及选择消除分析等,并依据选择消除分析的群体多样性(θπ)、杂合率(Hp)和群体分化(Fst)三者交集的前5%候选区域,最终筛选获得34个与豌豆耐冻相关的基因。研究结果为豌豆耐冻品种选育和“冬豆北移”栽培模式提供理论支撑。

鹰嘴豆种子表型性状多样性评价

以中国农业科学院作物科学研究所国家资源库提供的251份鹰嘴豆种质资源为参试材料,利用相关分析、主成分分析及聚类分析方法,对数码考种仪获得的11个鹰嘴豆种子表型性状数据进行综合分析,可深入了解鹰嘴豆种质资源种子表型性状特征及其相关性。结果显示:供试鹰嘴豆种子表型性状变异幅度较大,遗传多样性丰富,百粒重变异系数高于其余性状;直径、周长、粒长、粒宽、投影面积与百粒重的相关系数均大于0.75,达到极显著水平。对11个性状进行主成分分析,前3个主成分的贡献率分别为64.14%、22.17%、7.70%,表明3个主成分几乎包含供试鹰嘴豆材料11个种子表型相关性状的全部信息,直径、周长、粒长、粒宽、投影面积及百粒重等6个表型性状对主成分Ⅰ的贡献较大,且描述籽粒大小性状;在遗传距离9.11处,将所有参试材料分为4个类群,第Ⅳ类群6个表型性状均值均高于其他类群。为鹰嘴豆优异基因发掘、育种改良以及种质创新提供了理论依据。

山黧豆分子标记的开发及遗传多样性研究进展

山黧豆是一年生冷季豆类作物,因其抗旱、耐涝、耐贫瘠,具有极端气候条件下的生存能力,可作食品、牧草、绿肥等兼用,具有较高的经济价值。因山黧豆属作物普遍含有神经毒素β-ODAP,使其发展受阻;相比其他农作物,对山黧豆分子水平的研究甚少。笔者对山黧豆属种质资源研究及分子标记开发利用进行概述,为山黧豆资源挖掘和遗传改良提供依据。

枣庄地区豌豆根瘤菌遗传多样性分析

为揭示枣庄市山亭区豌豆种植基地的豌豆共生根瘤菌的遗传多样性,本研究采取了土壤样品采集、盆栽捕捉豌豆根瘤菌、分离、纯化等方法获得根瘤菌菌株,然后采用IGS基因的PCR-RFLP分析、16S rRNA基因序列测定及系统发育分析、持家基因(atpD、recA、glnII)多位点序列分析,以及结瘤基因nodC系统发育分析等,对分离纯化得到的55株豌豆根瘤菌进行分类鉴定。结果表明,获得的根瘤菌共包含3种不同的IGS酶切类型,经过对代表菌株的16S rRNA基因进行系统发育分析,分离获得的豌豆根瘤菌可以被鉴定属于根瘤菌属(Rhizobium),进一步经持家基因多位点序列分析被鉴定为Rhizobium anhuiense和Rhizobium sophorae。该研究丰富了对该地区豌豆共生根瘤菌遗传多样性的认识。