分子标记与QTL间连锁检测与估计的方差分析法及其应用

拓展了适用于多种作图群体的检测数量性状基因座位（ＱＴＬ）与分子标记（ＭＬ）间连锁关系的方差分析模型，并提出利用该方差分析之期望均方，在一定的遗传假定前提下，能够用于估计ＭＬ与ＱＴＬ间的重组值．文章最后给出了一个分析实例，将水稻广亲和基因进行了定位．

利用荧光SSR标记分析中国油橄榄品种遗传多样性

为研究我国53个油橄榄品种(13个引种驯化选育品种和40个引种品种)的遗传变异,利用SSR荧光标记技术对从甘肃的陇南、四川的西昌、广元和云南的永仁5个地点收集的107份材料进行遗传多样性分析。20对引物共检测出294个等位变异,每对引物的等位基因数在9～26之间,平均为14.7个;多态性信息量PIC值平均为0.73(0.33～0.89)。基于Jaccard系数的NJ法聚类分析结果表明,参试材料分为2大组,选育品种与引种品种未被分开,但大多数具有相同品种名称的材料被分在同一组中,无论是选育品种还是引种品种均具有高水平遗传多样性。对来自5个国家的油橄榄品种群体进行分子方差分析(AMOVA)结果表明,品种内遗传变异(86.61%)远远超过了群体间和群体内不同品种间的遗传变异(13.39%),大规模引种过程中对品种的起源和来源地等信息并不完全,以及在长期引种栽培和苗木繁育过程中品种混淆和同名异种等,都是造成品种内遗传变异水平高的原因。

我国水稻主栽品种SSR多样性的比较分析

采用40个SSR标记,比较分析了151份20世纪50年代(78份)和近10年(73份)我国常规稻主栽品种的遗传差异,发现有39个标记具有多态性,多态性位点共检测到213个等位基因,每个位点2～11个,平均5.5个;平均Nei基因多样性指数(He)为0.649,范围在0.309(RM174)～0.869(RM418)。籼粳亚种间SSR多样性差异明显,籼稻平均等位基因数(Na)和Nei基因多样性指数(Na=4.4,He=0.458)均高于粳稻品种(Na=4.0,He=0.395)。比较了78份20世纪50年代与73份近10年水稻主栽品种的遗传多样性,籼、粳亚种表现出相近的变化趋势,即Nei多样性指数和等位基因数20世纪50年代主栽品种高于近10年的。虽然Nei基因多样性指数的变化并不显著(籼稻:z=1.471,P=0.141;粳稻:z=1.932,P=0.053),但等位基因数目的变化达到显著水平(籼稻:z=2.677,P=0.007;粳稻:z=3.441,P=0.001)。分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异绝大部分存在于两时期内,尽管时期间平均贡献的遗传变异仅占1.9%,但仍然达到5%的显著水平;籼、粳亚种两时期间平均贡献的遗传变异高于整个分析样本,分别为5.0%和8.2%;籼、粳亚种不同位点的遗传分化程度也各不相同,籼稻和粳稻品种分别有13个(占33.3%)和11个(占28.2%)SSR位点的等位基因在两时期间差异显著,而其余位点的遗传变异则是因时期内品种间的差异引起的。研究表明近10年我国常规稻主栽品种丢失了一部分等位基因,水稻育种仍应加强更广泛的种质亲本的选择。

中国普通野生稻与栽培稻种SSR多样性的比较分析

采用48对SSR引物对288份我国普通野生稻和栽培稻的遗传多样性进行比较分析。结果显示,共检测到505个等位基因,每个位点的等位基因数变幅为5～20,平均10.5个;平均Nei基因多样性指数(He)为0.731,变幅为0.384(RM409)～0.905(RM206)。普通野生稻遗传多样性高于栽培稻种,栽培稻等位基因数和平均Nei基因多样性指数分别为普通野生稻的70.2%和88.2%,其中,栽培稻地方品种和选育品种等位基因数分别为普通野生稻的65.4%和53.0%,选育品种等位基因数仅为地方品种的81.1%。AMOVA分析表明,总变异的10.3%是由于种间SSR遗传差异所引起的,不同SSR位点种间的分化程度不同,在0.7%～46.3%之间,有43个位点种间遗传分化达到显著水平,其中以RM427分化最为明显,达46.3%。聚类分析表明,中国普通野生稻总体偏粳,极少数广东、海南材料偏籼。

青藏高原和新疆地区垂穗披碱草种质的SRAP及RAPD分析

使用SRAP和RAPD标记对采集自我国青藏高原和新疆地区的64份垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)进行遗传多样性和亲缘关系分析,并测其遗传变异和各地理类群的遗传多样性水平。结果表明:2种标记都显示供试材料具有较高的遗传多样性水平(PPB=85.86%,90.39%),且新疆地区材料的遗传多样性水平高于青藏高原地区,它们分别得到相似但并不完全相同的聚类图,相似生态地理环境的材料可以聚为一类;2种标记的分子方差分析(AMOVA)揭示了地理类群内部和地理类群间分别有48.23%,39.87%和51.77%,60.13%的变异;通过2种标记的比较分析,SRAP能更高效地对垂穗披碱草种质进行遗传变异分析;青藏高原和新疆地区的材料存在明显的遗传分化,气候和山脉等生态地理条件以及繁育系统等可能是使材料发生遗传变异的重要因素。这些结果将为垂穗披碱草种质的育种以及种质资源的收集和保存提供基础依据。

太湖流域粳稻地方品种的微卫星分析

采用45对SSR引物对224份太湖流域粳稻地方品种进行遗传多样性分析,共检测到162个等位变异,每个位点等位基因数的变幅为2～7,平均为3.6。各位点Nei基因多样性指数变异较大,为0.009(RM169)～0.663(RM444),平均为0.197。青稻、黄稻、红稻和白稻各传统生态型均具较低的遗传多样性。分子方差分析表明,SSR遗传变异绝大部分存在于传统生态型内。青稻与红稻间、青稻与白稻、红稻与白稻、红稻与黄稻间遗传分化显著。太湖流域粳稻地方品种SSR多样性较低,稀有类型等位基因较多。这对科学制定太湖粳稻地方资源的保护和利用策略具有指导意义。

海南普通野生稻自然居群间遗传多样性的微卫星分析

采用48个SSR标记分析了海南11个普通野生稻自然居群的遗传多样性。结果显示海南普通野生稻自然居群具有较丰富的遗传变异(Na=8.3,He=0.716)。居群内多数等位基因(77.6%)频率较低,其中,70个等位基因仅出现在1个居群中。62.9%的等位基因显著偏离哈迪-温伯格平衡,多数居群及等位基因实际杂合度大于期望杂合度,表明居群内自交率低、杂合体过剩。居群间遗传变异差异明显,在11个自然居群中,崖城居群遗传多样性最低(Na=1.7,He=0.348),和庆、椰林B两居群遗传变异最为丰富(和庆:Na=4.0,He=0.577;椰林B:Na=4.0,He=0.531)。Mantel测验表明,居群间Nei遗传距离与地理距离呈极显著相关(r=0.386,P=0.004)。东、西海岸居群间遗传分化显著但较小(Fst=0.048,P=0.024),而居群间遗传分化则较大(Fst=0.335,P<0.001)。11个自然居群间基因流非常有限(Nm=0.404),表明居群间隔离程度较大。基于居群等位基因数目、基因多样性指数以及基因频率特点,认为海南11个自然居群中和庆和椰林B居群应是优先保护对象。

洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)2种表型群体的遗传变异分析

采用形态学分析(壳长、壳宽和壳高)和分子标记技术(细胞色素氧化酶I基因,COI)对洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)黄色和黑色2个群体的形态和遗传多样性特征进行研究。形态参数统计分析结果显示,2个群体的形态特征之间有显著性差异。经PCR扩增和序列测定,获得614 bp COI基因序列,2个群体的COI基因序列的碱基组成高度一致,均表现出A+T的含量(64.8%)明显高于G+C的含量(35.2%)。28个黑色个体发现7种单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.794和0.04274;30个黄色个体发现5种单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.607和0.02825。单倍型之间的遗传距离在0.002-0.091之间,其NJ和MP系统发生树表明,COI基因单倍型聚为2个明显分支。分子方差分析(AMOVA)结果显示,F_(st)=0.21736(P<0.01),21.74%的变异来自群体间,78.26%的变异来自群体内,2个群体之间有显著的遗传分化。研究表明,应将洪泽湖河蚬黑色和黄色群体分别作为独立单元进行管理和保护。

小麦高分子量谷蛋白亚基14+15、7+8、1与部分品质性状关系的研究

利用在1B上含有14+15亚基的山农910180-3和在1B上含有7+8亚基的淄麦12进行杂交,在分离后代中得到14+15和7+8亚基的株系,分析了它们的蛋白质含量、干、湿面筋含量、沉降值和面筋指数等5个品质性状。品质性状的方差和相关性分析表明:14+15亚基对小麦加工品质有很大的贡献,好于7+8亚基,14+15亚基对沉降值的贡献比7+8亚基大18％;对14+15亚基、1亚基与面筋指数的关系也进行了探讨,结果表明,虽然14+15、1亚基对沉降值的影响是一致的,但对面筋指数的影响却不相同;在高蛋白质水平上,蛋白质含量和沉降值呈显著负相关;沉降值与面筋指数呈正相关。

基于RAPD标记的芸苔属蔬菜茎叶镉累积特性与耐性分析

应用RAPD技术分析13个小白菜和11个结球甘蓝品种的Cd累积特性与耐性的结果表明,8个随机引物中有5个引物扩增到31条多态性片段,大小在100～2000bp之间。聚类分析表明,茎叶Cd高累积的品种有聚集成丛的趋势;茎叶Cd含量与品种间相对遗传距离呈极显著的线性回归关系;遗传多样性则随着茎叶Cd含量的增加而升高;高、低Cd累积组间分子方差(AMOVA)也呈现显著差异。初步确认了与供试材料茎叶Cd高累积和耐性相关的2个RPAD标记:小白菜1个(350bp),结球甘蓝1个(410bp)。

云南水稻地方品种月亮谷的群体多样性分析

月亮谷是云南元阳梯田种植历史悠久、种植面积最大的优良水稻地方品种之一,当地少数民族具有引种或换种的稻作习惯。为揭示这种稻作习惯对月亮谷群体遗传多样性的影响,本研究对该品种群体内和群体间进行了遗传多样性的比较和分析,目的是为更好地了解月亮谷的群体遗传结构,为持久利用地方品种提供理论依据。首先采用分层随机取样的策略从元阳梯田不同海拔获得24个原位栽培群体,采用形态指数分类法和抗病性测定对24个群体共720个单株样品的月亮谷进行形态学分类和稻瘟病抗性鉴定,并分析了这些单株材料在48个SSR位点的遗传多样性。研究结果表明,形态上月亮谷属于栽培稻的籼稻类型,其群体对稻瘟病具中抗水平,但无论是在群体内还是群体间,均普遍表现出明显差异,说明不同来源的月亮谷存在抗病功能表型上的变异;遗传多样性分析显示,48对SSR引物共检测出91个多态位点,多态性位点百分率为77.08%,Nei多样性指数平均值为0.064,变幅为0~0.4302。24个群体之间的遗传相似系数在0.9753~0.9866之间,群体内个体之间的遗传相似系数在0.86~1.00之间;AMOVA分析显示,以地理村寨作为自然居群单位,居群间的变异为3.36%,居群内群体间的变异为33.15%,居群内的变异为63.49%;聚类分析显示,村寨群体间的遗传多样性与村寨间的地理空间距离有一定相关性。

基于AFLP标记研究长江靖江段日本鳗鲡群体遗传多样性

为探索长江靖江段日本鳗鲡Anguilla japonica种群遗传结构,通过AFLP分子标记技术首次对靖江71尾日本鳗鲡的种群遗传多样性结构进行研究,筛选了9对选择性扩增引物对不同月份、不同规格的日本鳗鲡样本进行分子标记。结果表明:筛选的9对选择性扩增引物共获得216个多态位点,比例最高为98.15%,最低为91.20%,日本鳗鲡不同月份间的多态位点比例平均为95.06%,Nei's基因多样性指数平均为0.277 2,Shannon多样性指数平均为0.433 2;小规格组A组(体长<400 mm)有效等位基因数、Nei's基因多样性指数和Shannon多样性指数均高于大规格组B组(体≥400 mm)。采用AMOVA分析组间和个体间的变异成分组成,以确定该江段日本鳗鲡的遗传结构变异来源,结果显示,本研究中80%以上的变异主要来源于个体间。研究表明,靖江段日本鳗鲡群体遗传多样性水平较高,群体间的分化程度相对较弱,个体间存在基因交流。

尾轴承橡胶层厚度和硬度及其交互作用对摩擦性能的影响

舰船水润滑橡胶尾轴承的橡胶层在受载时极易产生弹性变形,使轴承与轴颈间水楔的形状发生变化,影响摩擦副的摩擦性能。橡胶层变形量的主要影响因素为橡胶层的硬度及厚度。针对这两个因素,在尾管轴承实验台架SSB-100上进行了试块实验,测定了各种工况下的摩擦系数,并对实验结果进行了双因素有交互作用的方差分析。结果显示:橡胶层的厚度、硬度及其交互作用对试块摩擦性能的影响中,以橡胶层的厚度最为显著,硬度次之,厚度和硬度的交互作用再次之。设计时应优先保证橡胶层厚度值。

快速近交对团头鲂遗传结构的影响和近交效应的估算

利用RAPD技术定量分析了快速近交(全同胞近交,雌核发育)对团头鲂养育群体遗传结构的影响。经群体遗传学分析软件ARLEQUIN对RAPD图谱计算,在实测171个位点中,系统选育7代群体(F7)、全同胞近交4代群体(S4)及雌核发育2代群体(G2)的多态位点个数从大到小依次为F7(133)>S4(117)>G2(106);位点基因多样性从大到小依次为F7(0.30)>S4(0.28)>G2(0.24);根据这两个指标,一代雌核发育对基因纯合的影响力度为一代全同胞交配的3.3倍和6倍。3群体的群体内方差百分比为83.10%,群体间方差百分比为16.90%,固定性系数Fst(0.169)的p<0.01,遗传差异极显著,证明同选育群体相比,近交群体的基因型发生了明显异化。通过试验估算的近交系数值低于理论上的近交系数值,应是环境影响的存在和作用所致。

广东省水稻纹枯病菌群体遗传结构

运用RAPD分子标记技术分析了广东省水稻纹枯病菌的群体遗传结构.研究结果表明,水稻纹枯病菌存在遗传分化现象(G=0.165 8).分子方差分析表明群体遗传多样性在广东省地区间、地区内以及县市内3个水平分布,群体遗传分化在地区间的水平非常低(ΦST=0.038),地区内的遗传分化程度较高(ΦST=0.240),遗传分化主要来源县市内菌株的遗传变异(ΦST=0.269),占总群体遗传多样性的73.07％.Mantel分析表明地理距离和遗传距离间缺少相关性,群体分化不符合地理距离隔离模式.

新疆地区7个少数民族遗传分化及基因流动特征

目的基于9个CODIS STR位点分型数据,探寻新疆地区7个主要少数民族的遗传分化及基因流动特征。方法计算杂合度、Nei遗传分化系数、Nei遗传距离以及Wright F统计量,使用确切概率法对民族分化水平进行统计检验;通过Mega构建系统发生树,Arlequin进行分子方差分析;应用R矩阵模型分析基因流动形式。结果7个少数民族平均杂合度均大于0.7,遗传分化系数小于2%,群体分化检验显示多数位点都有显著性差异;系统发生树和分子方差分析表明7个民族分为三支;R矩阵分析结果显示维吾尔、柯尔克孜以及乌兹别克族具有较高的基因流动水平,而回族基因流动形式呈现一定隔离性。结论新疆7个少数民族属于独立民族,但分化程度一般;其进化关系上较近,存在广泛的基因交流。

中国南部沿海条纹斑竹鲨遗传多样性研究

采用随机引物扩增多态性DNA(RAPD)技术分析了中国南部沿海闽东(MD)、闽南(MN)、粤西(YX)3个条纹斑竹鲨地理群体遗传多样性和遗传结构.结果表明,34个随机引物在这3个群体中共检测出316个位点,各群体检测出的位点数分别为308、308、303,其中多态位点数分别为49、52、42,多态位点比例分别为15.90%、16.88%、13.86%.3个群体的Shannon多样性指数分别为0.0998、0.1055、0.0936;表明条纹斑竹鲨群体的遗传多样性水平较低.遗传距离和UPGMA聚类分析结果显示条纹斑竹鲨的基因交流模式属于沿海岸线的距离隔离模式,遗传差异大小与地理距离远近相关.进行分子方差分析(AMOVA)得到遗传变异固定指数(FST=0.04404,p<0.05),显示大部分变异(95.60%)发生在群体内部,群体间变异较小(4.40%).

壳菜果ISSR-PCR反应体系的建立与优化

为建立一个稳定、可重复的壳菜果ISSR-PCR反应体系,以壳菜果的总DNA为试验材料,通过单因素试验、正交试验和方差分析对模板DNA浓度、dNTPs浓度、镁离子浓度、引物浓度、Taq DNA聚合酶浓度5个因素进行研究,确定了壳菜果ISSR-PCR反应的最优体系为:在20μL的反应体系中模板DNA为30ng,dNTPs浓度为0.20mmol/L,Mg2+浓度为2.75mmol/L,引物浓度为0.6μmol/L,TaqDNA聚合酶为2.2U。方差分析表明:5个因素中只有Mg2+浓度对反应体系影响最大,达到了显著性水平。

中国南部沿海尖头斜齿鲨遗传多样性研究

采用随机引物扩增多态性DNA(RAPD)技术,对中国南部沿海闽东霞浦—浙南瑞安海域(MD)、闽南—台湾浅滩渔场(MN)、粤西湛江—阳江海域(YX)、北部湾海域(BBW)4个尖头斜齿鲨地理群体遗传多样性进行分析,29个随机引物在4个群体中共检测出282个位点.4个群体各自检测出的位点数分别为273、274、272、276,其中多态位点数分别为54、57、52、45,多态位点比例分别为19.78%、20.80%、19.12%、16.30%.Shannon多样性指数分别为0.104、0.107、0.103、0.090,表明尖头斜齿鲨群体的遗传多样性水平较低.遗传距离和UPGMA聚类分析结果显示尖头斜齿鲨的基因交流模式属于距离隔离模式,遗传差异大小与地理距离远近相关.进行分子方差分析(AMOVA)得到遗传变异固定指数(Fst=0.019,p<0.05),显示大部分变异(98.06%)发生在群体内部,群体间变异较小(1.94%).

应用近等基因系初步定位粳稻孕穗期的耐冷基因

在昆明低温冷害条件下对十和田×(十和田5/昆明小白谷BC4F5)的BC5F2群体进行了耐冷性状的遗传研究。结果显示,穗期耐冷性受贡献率较大的基因控制。用平均分布于12条染色体的164个SSR标记对十和田、昆明小白谷、近等基因系池(NILP)进行筛选,在第5染色体长臂末端有2个SSR标记的扩增产物在十和田与昆明小白谷、NILP间有多态性。用这2个多态性标记对群体进行分子标记定位,单向方差分析表明RM31与耐冷基因连锁。再在RM31附近合成12个SSR标记在轮回亲本(RP)、近等基因系(NIL)间进行多态性筛选,只有RM7452有多态性,单向方差分析表明该标记与耐冷基因连锁。耐冷基因与RM7452、RM31的遗传距离分别为4.8cM和8.0cM,主穗结实率能解释表型变异的10.50%;实粒数能解释表型变异的5.10%。暂将这个耐冷基因定名为Ctb(t)。