基于SSR分子标记的紫苏种质资源遗传多样性及群体结构分析

为了明确不同紫苏种质的遗传基础和群体的亲缘关系,本研究利用19对SSR分子标记对不同地理来源的141份紫苏资源进行遗传多样性和群体结构分析。结果表明,19对SSR分子标记扩增出80条多态性条带,平均每对引物4.26条,多态性指数(PIC)变幅在0.3311~0.8457之间,平均为0.6206,多态性条带占比85.10%。利用UPGMA法对141份紫苏进行分子聚类,遗传相似系数(GS)介于0.4787~0.9489之间,平均为0.7099,在GS=0.696处将供试材料分为三类。通过Structure群体结构分析,将供试材料分为三大类,其中68.8%的紫苏种质资源遗传背景比较单一,31.2%的资源拥有混合血统,其遗传背景较为复杂。

基于SSR标记的荷花品种遗传多样性及群体结构分析

采用SSR标记技术对42个荷花品种（Nelumbo spp.）的基因组DNA进行扩增,在此基础上,对供试品种进行UPGMA聚类分析、群体结构分析和主坐标分析（PCo A）。结果表明：采用17对SSR引物从42个荷花品种的基因组DNA中扩增出77个位点,多态性位点百分率为88.31%;每对引物可扩增出1~9个多态性位点。根据Nei’s遗传距离,供试的42个荷花品种可被分成Ⅰ和Ⅱ两组,分别包含3和39个品种;在Nei’s遗传距离0.150处,Ⅱ组被进一步分成Ⅱa、Ⅱb和Ⅱc 3个亚组,分别包含3、16和20个品种。群体结构分析结果表明：组分概率高于等于0.80时,供试的42个荷花品种被分成Pop1、Pop2和混合群3个亚群,分别包含17、16和9个品种。PCo A分析结果表明：在F1水平上,供试的42个荷花品种被分成2个部分;其中,Pop1亚群的品种均分布在第二和第三象限,而Pop2亚群的品种则分布在第一和第四象限。总体来看,聚类分析、群体结构分析和PCo A分析的结果基本一致。综合分析结果表明：Ⅰ组包含美洲黄莲（N.lutea Pers.）品种‘艾江南’,且与传统中国莲（N.nucifera Gaertn.）品种的亲缘关系最远,故认为该组为美洲黄莲;Ⅱ组为中国莲,其中,Ⅱc亚组以传统中国莲品种为主,而Ⅱb亚组则偏重于美洲黄莲。总体上看,供试的42个荷花品种主要被分为中国莲和美洲黄莲两组,而中美杂交莲并没有独立成组,其成因有待进一步研究。

山西芝麻种质资源SSR遗传多样性及群体结构分析

为探明山西芝麻种质资源的遗传特性,本研究利用30对简单重复序列标记(SSR)对71份山西芝麻种质资源进行遗传多样性分析及群体结构分析。结果表明,30对SSR标记共检测到144个等位基因位点,平均每个SSR标记4.800个等位基因;有效等位基因数在1.058~5.149之间,平均2.805个;Shannon指数变幅为0.128~1.813,平均为1.096;Nei′s遗传多样性指数变幅为0.055~0.806,平均为0.558;多态性信息含量变幅为0.053~0.783,平均为0.515。基于SSR标记对参试材料进行聚类分析,遗传相似系数为0.21~0.67,在遗传相似系数0.27处将参试材料分为6个类群;基于SSR标记对参试材料进行群体结构分析,将参试材料划分为5个组群。综上所述,山西芝麻种质资源间遗传差异相对较高,具有丰富的遗传多样性,在今后芝麻种质资源创制利用中,加大山西芝麻种质资源的开发与利用,可为芝麻品种遗传改良和优异基因发掘奠定良好的基础。

注册测绘师群体结构分析与执业资格制度的若干思考

我国的注册测绘师资格考试已开展多年,在提高测绘专业人员素质、加强测绘行业管理、规范测绘行为、保证测绘成果质量、推动我国测绘工程技术人员走向国际测绘市场等方面发挥了重要作用。本文通过梳理2011―2021年注册测绘师资格考试成绩合格人员资料,从所在地区、年龄和性别结构、学术专业背景、专业技术职务和管理职务任职情况等方面进行注册测绘师群体结构分析,结合工作实际思考、探讨注册测绘师执业资格制度,为该制度健康有序发展提出客观、合理的建议,对自然资源行业专业技术人员管理有参考作用。

基于SNP分子标记的新疆野生黄花苜蓿遗传多样性分析

为揭示新疆野生黄花苜蓿的遗传多样性,研究利用SLAF-seq技术对材料进行SNP开发。结果显示,材料测序平均Q30值为96.32%,平均GC值为37.99%。研究共开发了376 641个SLAF标签,多态性SLAF标签119 331个;SNP平均完整性为24.77%,平均杂合率5.53%。供试新疆野生黄花苜蓿品系的有效等位基因数、观测等位基因数、期望杂合度、观测杂合度和Shnnon Wiener指数的平均值分别为1.380、1.594、0.220、0.117和0.327。研究表明,聚类分析将材料分为7类,PCA将材料分为3类,但样品的来源为同一个祖先。

89份西瓜种质资源表型鉴定和遗传多样性分析

以89份西瓜种质资源为材料,利用形态学标记和西瓜SNP高效液相芯片,结合多样性分析、群体结构分析、聚类分析和主成分分析等方法,对其遗传多样性进行系统全面的研究。结果表明,49个表型性状Shannon多样性指数的变化范围是0.42~3.00,平均值为2.32,其中描述型性状平均值为1.28,数量性状为2.82;33个数量性状的变异系数变化范围为5.45%~72.59%,平均值为28.00%,变异系数最大的是果实质量(72.59%),其次是第一雌花节位(64.21%)和第一雄花节位(58.59%)。利用液相芯片对这89份种质资源进行DNA测序,得到60.2 Gb的原始数据和401.3 Mb的raw_reads数据,质控后得到53.1 Gb的数据和399.7 Mb的clean_reads数据,比对到参考基因组上的reads数为332.4Mb,平均比对率为82.97%,平均测序深度为923.7X。群体结构分析显示89份材料的最优群体结构数为2,主成分分析和系统发育树结果显示,在89份材料中,药西瓜与饲用西瓜亲缘关系最近,栽培西瓜与饲用西瓜亲缘关系次之。长期的选择驯化使西瓜遗传背景变得十分狭窄,通过发掘野生西瓜资源,进而拓宽西瓜遗传背景,对西瓜抗病、抗逆以及株型改良等分子育种具有重要意义。

山西大豆自然群体产量及品质性状与SSR分子标记的关联分析

为分析山西大豆品种在产量及品质等重要性状方面与分子标记的关联位点,寻找优异等位变异,优化高产优质种质资源筛选的理论体系,以大豆自然群体为研究材料(该群体包含102份大豆品种,且均无直接亲缘关系),以59对SSR引物对群体进行遗传分析,并应用STRUCTURE2.3.2软件对群体结构进行分析,继而用Tassel2.1软件MLM模型对15个产量性状进行关联分析,发掘优异等位变异。结果表明,102个品种组成的群体可划分成4个亚群,这4个亚群分别包括14,30,16,42个品种,在群体中所占比例分别为13.60%,29.10%,15.90%和41.30%;在所检测的47个标记中,发现有8个位点与株高、株质量、主茎节数、有效分枝、主茎荚数、分枝荚数、瘪粒数、虫蚀数、蛋白含量和脂肪含量这10个性状关联,并发掘出Satt248-A129,Satt168-A226,Sat_299-A286和Sat_299-A286等优异的等位变异。

基于TRAP标记的苹果属种间遗传多样性分析

【目的】了解苹果属资源遗传多样性,以期为种间亲缘关系分析提供分子水平上的可靠依据。【方法】利用TRAP(Target Region Amplified Polymorphism)分子标记对苹果属30个种和梨属3个种共33份材料进行了遗传多样性分析。【结果】筛选出的16对引物组合共扩增出407条有效条带,其中多态性条带404条,多态性百分率达99.26%。UPGMA聚类结果显示,当遗传相似系数GS=0.666时能很好地区分苹果属与梨属材料,当GS=0.680时可将苹果属30个种分为Ⅰ和Ⅱ两个亚类。主坐标分析中材料所属类群同UPGMA聚类结果有较高的符合度,基本与传统系谱一致。但群体结构分析结果同UPGMA聚类和主坐标聚类结果有一定的差异性,其中23份材料的协变量Q值≥0.6,亲缘关系相对单一。【结论】开发出TRAP标记引物组合16对,可有效地区分苹果属种质材料的遗传多样性,为苹果属种间亲缘关系分析提供了新的分子证据。

国内豌豆种质资源形态性状间的相关分析

对642份国内豌豆资源的形态性状进行了相关分析及群体结构分析,结果表明:相关分析探明了东北地区豌豆亲本选择方式。在东北地区,由于株高与生育日数存在极显著的正相关,且与百粒重存在极显著的负相关,可通过对中矮秆材料的定向选择缩短生育期、提高百粒重,达到提高豌豆商品品质的效果,提高育种效率。群体结构分析表明我国豌豆栽培资源分化成了两大基因库。

湖北钉螺指名亚种一输入性扩散事件的群体遗传学

2017年南昌市滨江公园赣江江滩发现大面积钉螺滋生,此为市区内首次。为追溯该种群的输入来源,本研究根据湖北钉螺采样点的地理分布进行分组,测定湖北钉螺线粒体12S rRNA、16S rRNA及CO1基因,并结合GenBank数据库中已上传序列,统计分析遗传分化系数(Fst)、基因流(Nm)等群体遗传学参数,构建单倍型网络图。基于CO1基因及12S rRNA、16S rRNA、CO1三者联合基因的结果表明来自滨江公园的湖北钉螺种群与来自武汉的湖北钉螺种群遗传背景相似;但和12S rRNA、16S rRNA基因单独分析的结果存在差异可能由于其组内样本量较少导致。各基因构建的单倍型网络图均显示:湖北钉螺滨江公园种群与武汉种群的单倍型间有直接演化关系。本研究从分子种群遗传学层面初步证实了“南昌市滨江公园输入性湖北钉螺群体可能由移栽自武汉市黄陂区的景观芦苇携带而来”的流行病学调查结果,同时表明线粒体CO1基因能够提供较丰富的信息以追溯湖北钉螺未知群体的来源。

基于SNP芯片的甘蓝型油菜遗传多样性和群体遗传结构分析

为揭示四川油菜核心种质的遗传多样性和群体遗传结构,提高甘蓝型油菜种质利用效率,本研究利用油菜50K基因芯片对201个育种亲本品系进行全基因组SNP位点分析,利用Powermarker软件计算SNP位点的Nei’s基因多样性指数(H)、主要等位基因频率(MAF)和多态性信息含量(PIC)和供试材料的遗传距离,进行聚类和群体结构分析。结果表明,共筛选到17243个SNP位点,平均每条染色体分布907个多态性位点,位点的Nei’s基因多样性指数(H)、主要等位基因频率(MAF)和多态性信息含量(PIC)平均值分别为0.351、0.738、0.282;201份供试材料遗传距离在0.0001~0.5298之间,平均为0.3505,Kinship值为0的占59.90%;供试材料可分成6个大类,分别为:保持系(1个品系:SC223)、远缘杂交种质(2个品系:SC001和SC273)、复合杂交油菜种质(2个品系:SC119和SC175)、征集种质(1个品系:SC017)、混合来源Ⅰ(16个品系:征集的优良品系SC034等,复合杂交保持系种质SC103等和恢复系SC249)和混合来源Ⅱ(179份:征集的优良品系,远缘杂交后代,复合杂交保持系种质和恢复系),群体结构分成13个亚群,可进行杂种优势预测。研究结果表明供试育种亲本种质遗传多样性丰富,为甘蓝型油菜杂种优势利用和育种种质创新提供理论依据。

基于55K SNP芯片揭示小麦育种亲本遗传多样性

为了解不同省份小麦亲本材料间的遗传多样性,以150份分布于安徽、江苏、河南、四川及山东等省份小麦种质资源为试验材料,利用小麦55K SNP芯片对其进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析及群体结构分析。结果表明,在150份小麦材料中共检测到52,537个SNP位点,质控后共获得39,422个有效标记,其中多态性标记为38,135个,占有效标记数96.74%。多态性标记在亚基因组间分布呈现D(10,450)<A(12,365)<B(15,290);平均多态信息含量(PIC)为0.315,变幅为0.068~0.375。各省供试材料平均遗传距离呈现:河南省>四川省>山东省>江苏省>安徽省;聚类分析、主成分分析和群体结构分析结果高度一致,分群结果与血缘关系、区域来源及育成单位均较为吻合。本研究表明各省份平均多态性信息含量处于中度多态水平,但材料平均遗传距离较为接近,仍需引入优质种质资源,缓解材料同质化情况,增加小麦应对逆境胁迫能力,减轻小麦实际生产中的脆弱性及风险性。

多位点序列分型及其在寄生虫群体遗传结构分析中的应用

多位点序列分型技术(Multilocus sequence typing,MLST)具有分辨率、敏感性及特异性高等优点。在寄生虫学研究中,MLST通过扩增多个管家基因进行测序分析和对病原体进行群体遗传结构分析,可为研究虫种进化等提供更多的理论依据。本文就MLST技术的原理、方法和结果分析及其在几种寄生虫遗传结构分析方面的应用进行综述。

利用转录组测序开发甘蔗SNP分子标记

【目的】利用转录组测序开发甘蔗SNP分子标记,为甘蔗建立一种高效和低成本的分子标记开发方法。【方法】以40个甘蔗栽培品种为试验材料,使用高通量测序平台获得其转录组数据,经质控后将其匹配到参考基因组,然后使用GATK软件检测和过滤SNP分子标记,并使用snpEff对SNP进行注释及统计分析。利用这些SNP分子标记进行系统发生分析、主成分分析和群体结构分析。最后,开发KASP标记并随机验证其有效性。【结果】转录组数据经质控后平均每个样本获得6.5 Gb的序列。通过变异分析和多重过滤筛选后,共获得220397个注释到染色体上的双等位基因SNP位点,平均密度为3 SNP/kb。SNP类型及分布特征分析结果表明,编码区错义突变与沉默突变的比值(N/S)为1.05,转换类型和颠换类型的比值(Ts/Tv)为1.89,杂合SNP占38.66%~49.91%,位于转录本的SNP比例为44.74%。系统发生分析、主成分分析和群体结构分析结果均表明,甘蔗栽培品种遗传来源较为单一,但群体分化较大。开发了11176个KASP分子标记,并随机合成25组KASP引物进行多态性验证,共有23组(92%)引物能检测到扩增产物,7组(28%)在40个甘蔗材料中呈现多态性,进一步验证了这些标记有效性。【结论】与传统SSR分子标记和基于GBS(Genotyping-by-sequencing)简化基因组测序的SNP分子标记开发方法相比,基于转录组测序的甘蔗SNP分子标记开发方法在保证质量和数量的情况下能获得更大比例的有效SNP,更有利于发掘功能SNP位点,为甘蔗分子SNP标记的开发提供了新的途径。

基于反转录转座子及简单重复序列标记的裸大麦遗传多样性研究

为揭示裸大麦育成品种与种质资源材料的遗传结构,利用反转录转座子标记(反转录转座子-微卫星扩增多态性,REMAP;反向反转录转座子扩增多态性,IRAP)与简单重复序列(SSR)标记,分析63份裸大麦的遗传多样性。IRAP、REMAP、SSR标记分别检测到315、143、38个等位变化,变异范围分别为9~58、7~25、2~4个,平均每对引物检测24.23、14.30、2.38个等位变化。REMAP和IRAP单一标记多态性位点贡献率高于SSR标记。反转录转座子标记揭示材料间遗传相似性系数(GS)为0.452~0.937,平均为0.674,在GS值0.620水平上将63份材料分为2大类,分别包含20份和43份材料。SSR标记结果显示材料间GS为0.351~0.973,平均为0.716,在GS值0.620水平上将63份材料区分为2大类,分别包含2份和61份材料。反转录转座子标记聚类结果在GS值0.740水平上能区分西藏野生资源和栽培资源,但SSR标记不能有效区分这2类材料。反转录转座子标记的主坐标及群体结构分析结果与GS聚类分析结果一致性较高;SSR标记群体结构与主坐标分析、GS聚类分析结果存在明显差异。本研究表明,裸大麦材料遗传背景简单,亚类间缺少基因交流,反转录转座子标记在裸大麦品种亲缘关系鉴定中有一定的优势。反转录转座子标记与SSR标记的协同使用可为裸大麦遗传多样性分析、种质鉴定及亲本选配揭示更多有用信息。

基于简化基因组测序的基因分型技术研究两种淫羊藿遗传分化

目的 基于简化基因组测序的基因分型技术(genotyping-by-sequencing, GBS)研究粗毛淫羊藿和巫山淫羊藿之间不同群体的差异和联系,为它们的起源和演化、育种研究提供分子生物学证据。方法 运用GBS技术对粗毛淫羊藿和巫山淫羊藿不同居群进行基因组测序,基于SNP标记对药材样品进行群体遗传学和全基因组关联研究,完成群体结构、群体历史和系统进化等分析。结果 共获得175.43G数据,测序Q30为94.92%,GC含量为42.92%,获得8 327 190个SNP。系统进化树与群体结构化分析、主成分分析结果具有一致性,贵州产巫山淫羊藿与重庆产的巫山淫羊藿存在一定的隔离,不同产地粗毛淫羊藿大部分聚类到一起,只有小部分与巫山淫羊藿更相近,同品种淫羊藿产地距离较近的群体也相对更相近。结论 GBS技术经济、高效、可靠,所获取的SNP数据量和数据质量可靠,建立的系统演化树、群体结构图、主成分分析聚类图可以相互补充、相互验证,对不同产地粗毛淫羊藿、巫山淫羊藿进行准确分类,可为淫羊藿植物基因分类和亲缘关系等遗传学研究提供可靠的技术支撑。

中华民族D3S1358、vWA基因座的空间地理分布

目的运用地理信息系统(GIS)的理论和方法分析中国87个人群常染色体D3S1358、vWA基因座的空间群体遗传结构,为研究中华民族的起源、人口迁移、考古以及民族融合等群体遗传学和人类学问题提供分子生物学依据。方法应用主成分分析(PCA)方法及GIS中的空间差值分析(SDA)技术,从基因频率矩阵中提取综合指标,并采取可视化技术来反映中国人群2个短串联重复序列(STR)位点的空间群体遗传结构。结果中国人群D3S1358、vWA基因座的主成分空间分析结果划分出三大区域,且显示出从东南向西北递增的趋势,在每个区域内又有不同划分小区域。结论中国人群2个STR位点的空间群体遗传结构呈现明显的地理遗传梯度变异性,不同群体之间存在明显差异。

野生毛花猕猴桃叶片和果实AsA含量的SSR标记关联分析

以抗坏血酸(AsA)含量变异丰富的野生毛花猕猴桃(Actinidia eriantha Benth.)种群为试验材料,对其叶片和果实中的AsA含量与SSR标记进行关联分析。结果表明:通过SSR分子标记技术和群体结构分析,可将70份野生毛花猕猴桃种质材料分为4个亚群;GLM模型分析结果显示,在P<0.01水平上检测有7个SSR标记与叶片和果实AsA含量紧密相关,各标记对叶片和果实AsA含量变异的解释率在0.082 5～0.175 5;MLM模型分析结果显示,在P<0.01的水平上共检测到有6个SSR标记分别与叶片和果实AsA含量紧密相关,各个标记的解释率在0.073 6～0.154 6之间。发现了与叶片及果实中的AsA含量关联的优异SSR标记位点(UDK96-040、UDK96-053、UDK97-408、UDK97-414和Ke227)。

太湖地区水稻地方品种品质性状与SSR标记的关联分析

选用90个均匀分布在水稻全基因组的SSR标记对334个太湖地区水稻地方品种进行检测，研究品质性状与SSR标记的关联。结果表明：①共检测到465个等位变异，平均每个位点检测到5．1667个等位变异，平均PIC值为0．3566。②基于D^＋统计概率（P〈0．001）支持的不平衡成对位点占总位点组合数的41．32％，不平衡程度D^＋〉0．5的成对位点组合数占总位点组合数的41．82％。⑧通过关联分析，共发现46个位点与卣链淀粉禽鼠、胶稠度或RVA（7个特征值）显著关联，关联标记对这些性状或指标的累积贡献率分别达48．08‰、61．49％和109．73％-175．43％。

高原适应基因中藏族祖先信息位点的研究

目的基于高原适应基因上的SNPs位点筛选出藏族祖先信息位点。方法本研究利用Mass ARRAY?基因分型系统对183份藏族个体在EGLN1和EPAS1基因上的87个SNPs位点进行分型检测,结合千人数据库中26个世界人群2504份样本的分型数据,进行群体间差异分析,筛选出藏族特异性高的位点作为藏族祖先信息位点(Ancestry informative SNPs,AISNPs),并通过群体间遗传结构对筛选出的位点进行分析评估。结果在87个高原适应基因SNPs位点中,有23个位点在藏族群体中的频率分布具有特异性,可作为藏族AISNPs。STRUCTURE聚类分析结果表明:在K=2时,藏族人群具有与其他26个人群不同的遗传主成分。结论本研究筛选出的23个藏族祖先信息位点可合并到现有的祖先推断体系中,进一步增加针对东亚亚人群的分辨率,也可为相关案件提供侦破线索。