应用拮抗和ISSR标记鉴定64个金针菇菌株的亲缘关系

以16个野生金针菇(Flammulina velutipes)菌株和48个栽培金针菇菌株为材料,评价不同菌株间体细胞不亲和性,并利用ISSR分子标记检测,从细胞学水平和分子水平对金针菇种质资源进行鉴定和遗传多样性分析,明确其亲缘关系。结果表明,64个金针菇菌株基于拮抗试验划分为7个类群,基于ISSR聚类分析划分为5个类群;栽培金针菇菌株之间亲缘关系普遍较近,野生金针菇菌株与栽培金针菇菌株大多具有较远的亲缘性;32号栽培菌株和49号野生菌株可以优先选作金针菇杂交育种亲本。

杨树无性系表型性状及ISSR分子标记遗传多样性分析

【目的】综合表型性状及分子标记多样性分析探明供试的62个杨树无性系的遗传多样性,为杨树进一步遗传改良奠定基础。【方法】选取地径、苗高、叶面积、叶长、叶宽、叶柄长、叶绿素、侧枝数、叶厚、单株总叶片、叶片干质量、叶片含水率等12个表型性状和ISSR分子标记对杨树无性系个体间进行遗传多样性分析,利用PopGen 32、SPSS 16.0及NTsys 2.10e等软件分别计算多样性指数、进行表型性状间的方差分析以及对各无性系进行UPGMA法聚类分析。【结果】侧枝数、单株叶片数、叶片干质量、叶面积以及地径的变异系数均达到了10%以上,叶柄长、叶长、苗高的变异系数也达到了8%以上的水平。利用5条ISSR引物检测到62份杨树无性系多态性谱带百分率平均为89.04%,基因多样度平均为0.4074,Shannon多样性指数(I)平均为0.5304。采用UPGMA法构建的形态和分子标记聚类图将供试材料聚成的类群均有家系内聚为一类的趋势,但也存在较大的差异;表型性状聚类分析主要是根据叶片的相关性状相似度越高的被聚为一个类群;分子标记聚类主要呈现出亲缘关系越近的无性系越容易聚为一个类群的聚类规律。【结论】供试的杨树无性系间表型性状分化程度高,具有丰富的遗传多样性,研究结果为杨树种质资源的改良、种质创新及多元化开发利用提供科学依据。

基于ISSR-PCR体系鉴别樟芝单核体交配型

通过原生质体单核化技术获得樟芝单核体,基于内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列进行鉴定,采用14个引物对简单重复序列区间(inter-simple sequence repeats,ISSR)进行多态性扩增,筛选条带清晰、重复性好的引物用于樟芝单核体的交配型鉴定。结果表明,通过原生质体单核化技术获得31个樟芝单核体,经ITS序列分析确定获得的单核体为樟芝。以单核体S2、S10、S14、S27的DNA为模板,对14条ISSR引物进行初步筛选,得到4个条带清晰、重复性好的引物P7、P9、P21、P25用于交配型鉴定。单核体S9和S25为同一交配型,两者与S2为不同交配型,通过镜检进一步验证S9、S25可以与S2形成具有锁状联合的双核菌株。该方法可明显缩短樟芝单核体交配型的鉴定时间。

基于形态标记和ISSR分子标记的长瓣铁线莲遗传多样性分析

为快速区分鉴定市场上繁多的长瓣铁线莲(Clematis macropetala)品种,了解长瓣铁线莲间的遗传多样性水平及亲缘关系,本试验利用形态标记结合ISSR分子标记对25个长瓣铁线莲品种和1个野生种进行遗传多样性研究。结果表明:14个数量形状的变异系数在0.24%~2.32%之间;15个假质量性状的信息多样性指数H在0~2.29%之间,遗传多样性指数D在0~0.94%之间;在欧式距离为15时,可将29个表型性状划分为七类,在欧式距离为15时,可将26个长瓣铁线莲划分为五类。12条引物共扩增出144个条带,多态性条带占比为100%。利用引物UBC815、UBC824和UBC836构建26个长瓣铁线莲的指纹图谱,可快速区分鉴定26个长瓣铁线莲。UPGMA聚类结果显示,在遗传相似系数为0.68时,可将26个长瓣铁线莲划分为八大类。形态标记结合ISSR分子标记可有效鉴别长瓣铁线莲种质资源,以期为长瓣铁线莲种质资源收集保存、创制新品种等提供理论基础。

31份藜麦种质农艺性状及ISSR遗传多样性分析

【目的】筛选西北干旱及半干旱地区不同利用价值藜麦种质,为藜麦种质资源的保护与利用奠定基础。【方法】以种植于甘肃临夏东乡县的31份藜麦种质资源为材料,分析其农艺性状,利用ISSR引物进行分子标记PCR扩增,阐明其遗传多样性及特点。【结果】株高、茎粗、鲜干比、茎叶比、单株产量5个农艺性状的变异系数在14.41%~63.30%,其中株高与茎粗、鲜干比呈极显著正相关,与单株产量呈显著正相关。茎粗与单株产量呈极显著正相关,与鲜干比呈显著正相关。鲜干比与单株产量呈极显著正相关。筛选出8条多态性高且清晰的ISSR引物,扩增出63条条带,其中多态性条带55条,多态性位点比率为83.70%,有效等位基因数(Ne)为1.4515,基因多样性(H)为0.2731,香农信息指数(I)为0.4174。根据UPGMA聚类分析结果,在遗传相似系数为0.72时,31份藜麦种质可分为5个类群。第1类群为已选育的陇藜1号、陇藜7号,抗倒伏性、抗病虫害好;第2类群株高较低,可作为抗倒伏材料进一步选育;第3类群株高高、单株产量大、鲜干比适中、茎叶比小,可作为鲜喂材料进一步选育;第4类群鲜干比最大,且与台湾红藜LQ-223的亲缘关系相近;第5类群具有茎叶比最大、中熟品种的特性。【结论】31份藜麦种质资源具有较高的遗传多样性,可为藜麦种质资源创新、遗传育种提供优质材料和科学依据。

基于ISSR标记的96份兰属种质资源遗传多样性分析及指纹图谱构建

为加强我国兰属种质资源的保护利用,本研究通过ISSR分子标记对96份兰属种质进行多样性分析和指纹图谱构建。结果显示,共筛选出11条可扩增清晰条带的多样性引物,在96份材料共检测67条多态性条带,平均多态性条带比例为73.63%;等位基因数(Na)为1.925,有效等位基因数(Ne)为1.450,Nei′s遗传多样性指数(H)为0.277,Shannon多样性指数(I)为0.427,多态性位点百分比(PPL,percentage of polymorphic loci)为92.54%;种群内基因多样性(Hs)为0.1934,基因分化度(Gst)为0.3009,总遗传多样性指数(Ht)为0.2767,种群间的平均基因流(Nm)为1.1619,种群间的两两遗传分化固定指数值范围为0.002~0.527,平均值为0.325。系统聚类结果表明,兰属种群间遗传分化程度高,8个种群可分为3类,春兰和墨兰为一大类,寒兰、春剑、蕙兰、莲瓣兰、建兰为第二类,杂交种独为一类,与其他两类种群之间的遗传距离较大。主坐标分析表明,莲瓣兰和春兰表现出较远的亲缘关系。本研究筛选出6对引物构建了96个品种的指纹图谱二维码。本研究结果可为今后兰属新品种选育及品种鉴定提供重要依据。

基于RAPD和ISSR标记的云芝种质资源遗传多样性分析及SCAR标记建立

为了探究野生云芝(Trametes versicolor)种质资源遗传背景,基于RAPD、ISSR两种分子标记技术对18个不同种源的云芝菌株进行鉴定及遗传多样性分析,并建立稳定性更好的SCAR标记。结果表明RAPD和ISSR引物均能扩增出较多条带,多态率分别为100%和97.4%,说明RAPD和ISSR可以检测到供试菌株丰富的遗传多样性,能够对云芝菌株进行有效的区分。南方的长沙居群和宁乡居群的NPL、PPB、Na、Ne、He、I相近且偏高,北方的山东、辽宁和吉林居群偏低。从聚类结果看,整体上呈由南往北聚类的规律。获得的SCAR标记验证结果显示可能与云芝子实体边缘厚度基因相关。该研究完善了云芝遗传物质的分子标记,可为后续云芝品种选育、性状关联基因调控提供一定的研究基础。

3种野生铁线莲杂交子代表型性状及ISSR分子鉴定

为培育铁线莲新品种、丰富其栽培类型,以大叶铁线莲、卷萼铁线莲、短尾铁线莲3种不同生长类型的野生铁线莲为亲本进行远缘杂交育种并鉴定其子代的真实性,探究子代与亲本的遗传变异规律和遗传多样性。结果表明:利用12条ISSR引物对3个亲本的6个杂交组合的子代进行真实性鉴定,47个子代鉴定出了43个真杂种。杂交亲本及子代的等位基因数变化范围为1.731~1.937,有效等位基因数变化范围为1.449~1.613,期望杂合度变化范围为0.273~0.352,多样性指数在0.417~0.527之间,表明子代具有丰富的遗传变异。杂交子代部分表型性状受到了亲本的影响,在直立和藤蔓2种亲本生长类型的基础上出现了匍匐生长类型的子代,萼片长度、萼片宽度、花径、叶片宽度呈现增加趋势,其余花部和叶部性状则相反。表型性状结合分子标记可有效用于野生铁线莲杂交子代早期真实性鉴定,缩短育种周期,为新品种选育提供理论依据。

基于ISSR标记的西藏22份葱属材料的遗传多样性分析

采用ISSR标记对收集自西藏多地的22份野生和地方葱属(Allium Linn.)材料进行遗传多样性分析,并探讨了材料间的遗传关系。结果显示:基于筛选出的20个引物,22份葱属材料共扩增出211个条带(位点),其中多态性位点208个,多态性比率达到98.6%,平均每个引物扩增出10.6个位点;每个位点的观测等位基因数均值为2.0,其中有效等位基因数均值为1.6,Nei's基因多样性指数均值为0.37,Shannon's信息指数均值为0.54,表明供试22份葱属材料具有较高的遗传多样性水平。供试22份葱属材料的遗传相似系数在0.43~0.87之间,遗传距离在0.14~0.84之间,其中,15号香葱(A.schoenoprasum Linn.)与18号香葱、12号青甘韭(A.przewalskianum Regel)与13号青甘韭以及13号青甘韭与14号青甘韭间的亲缘关系较近。聚类分析结果显示:在遗传相似系数0.35处,供试22份葱属材料可聚为6组,青甘韭和韭葱(A.porrum Linn.)与韭菜(A.tuberosum Rottler ex Spreng.)和香葱间的亲缘关系较近,遗传相似系数在0.83~0.86之间,遗传距离在0.15~0.19之间;粗根韭(A.fasciculatum Rendle)与韭菜、10号香葱和大花韭(A.macranthum Baker)间的亲缘关系较远,遗传相似系数在0.64~0.68之间,遗传距离在0.39~0.44之间。综合研究结果表明:供试22份葱属材料间的变异程度较大,具有较丰富的遗传多样性,部分材料体现出一定的来源地域一致性特征,其遗传关系基本符合传统分类结果。

基于ISSR和TRAP分子标记的东北地区栽培黑木耳遗传多样性研究

为探究东北地区黑木耳栽培菌株的遗传多样性及亲缘关系,采用ISSR和TRAP分子标记对50株栽培黑木耳菌株进行遗传多样性分析。利用22条高多态性、高分辨率的ISSR和TRAP分子标记引物,对栽培黑木耳进行了DNA扩增。结果表明,黑木耳ISSR和TRAP标记谱带多态性较高,分别占89.58%和84.71%,遗传相似系数为0.53~1.00;在ISSR标记的聚类图中相似系数大于0.96的菌株占44.0%,TRAP标记的聚类图中相似系数大于0.96的菌株占54.0%;STRUCTURE聚类结果显示,50株菌株可分为四大类;遗传多样性分析结果表明,东北地区黑木耳栽培菌株的遗传多样性主要来源于群体间,黑木耳栽培菌株的遗传多样性欠丰富,生产菌种资源的同质化较为突出。

23份香蕉特色种质资源的ISSR分类

对中国热带农业科学院南亚热带作物研究所香蕉种质资源圃所保存的23份特色香蕉种质(野生蕉和地方香蕉种质为主),进行ISSR分子标记及遗传关系分析,以期明晰这些香蕉种质的亲缘关系,为后续香蕉高产、抗病杂交育种研究奠定基础。提取23份香蕉种质嫩叶DNA,利用筛选得到的ISSR引物对其进行分子标记筛选和遗传多样性聚类分析。结果表明,从40个ISSR引物中筛选出12个ISSR引物,对供试23份种质扩增清晰、可重复的条带共126条,多态性条带占比均达到100%。其中,UBC807、UBC812和UBC820扩增的条带数最多,均为13条;UBC821扩增的条带数最少,为6条。聚类分析结果显示,23份香蕉材料可分为8组,孟加拉大蕉、正果野生蕉、南亚指天蕉;高脚遁地雷、怒江野蕉5、志满粉蕉、怒江野蕉6、假金手指;天宝988、金手指、红河矮蕉、海南红蕉;宝山粉蕉、台湾8号、增城野生蕉、兴隆红蕉、黎母野生蕉;紫茎蕉、宝山野蕉;紫花野生蕉、宝山野蕉1;山芭蕉1号;中山龙芽蕉分别聚为一组。其中,中山龙芽蕉与其他种质的相似系数低,亲缘关系远,遗传多样性较丰富;而其他组间的相似系数高,亲缘关系近,遗传背景相似。说明筛选的12个ISSR引物可对23份香蕉种质进行有效分类。

基于ISSR标记的航天香蕉新材料的遗传特异性

随着航天事业的发展,将传统的育种技术与航天诱变技术相结合实现育种目标的方法已经得到育种专家的广泛认可。福建香蕉产业受到病害、寒害和风害的威胁,以及外来或进口香蕉的冲击,种植规模正面临着萎缩的处境,使香蕉新品种的选育成为香蕉产业研究亟需解决的重要课题。本研究前期以巴西蕉为母本,在航天空间诱变的基础上,经过连续栽培、筛选和观察,选育出生物学和形态学特征差异明显的2份材料。为鉴定自主选育的以上2份航天香蕉材料的遗传特异性,本研究采用ISSR分子标记技术,从30条引物中筛选出2条多态性好的引物,对2份航天香蕉种质和18份现有香蕉种质进行分析。结果表明:筛选的2条引物共扩增出17条清晰的DNA条带,其中多态性条带13条,占总条带数的76.47%,在DNA分子水平上显示出较高的多态位点和丰富的遗传多样性。凝胶电泳结果显示,结合ISSR引物UBC881和UBC847,2份航天香蕉材料均存在特异性扩增条带,可区别于其他18份香蕉种质。聚类分析结果显示,20份香蕉种质材料间的遗传相似性系数介于0.545~1.000之间,平均值为0.905;在遗传相似性系数为0.960时,所选育的2份航天香蕉材料之间,2份航天香蕉材料与母本之间,以及2份航天香蕉材料与其他17份香蕉种质之间均有明显的遗传差异。本研究结果为航天香蕉新品种的选育和鉴定提供依据。

基于ISSR分子标记的27份菊科种质遗传多样性分析

采用ISSR分子标记技术对27份菊科种质进行亲缘关系和聚类分析,为种质资源的有效保存及分子鉴定奠定基础。利用NTSYS-pc 2.1软件对电泳结果进行多态性分析,采用非加权平均距离法(UPGMA)构建遗传树。结果表明:10条引物扩增出255条清晰的多态性条带,占总条带数的94.80%。UPGMA聚类分析显示,27份菊科种质间的遗传相似系数为0.36—1.00,在相似系数0.40处,27份菊科种质被划分为3个类群。目前搜集的27份菊科植物种质遗传多样性较为丰富,筛选的10个ISSR引物可进一步用于后续种质资源的分子鉴定。

皂荚ISSR-PCR反应体系的建立与优化

建立皂荚ISSR-PCR反应体系,为皂荚遗传多样性分析、种质资源鉴定提供技术支持,以皂荚DNA为模板,对影响PCR扩增反应的4个因素(模板DNA浓度、引物浓度、Master Mix用量、PCR反应循环数)设置6个梯度并从3个水平上进行单因素优化,后采用L 9(34)正交设计,对各处理组合进行电泳检测后进行评分,对评分结果进行极差分析和方差分析,从而筛选出皂荚最佳的ISSR-PCR反应体系和扩增程序以及得出各因素对反应体系的影响程度。通过设置不同的退火温度,利用优化后的皂荚ISSR-PCR反应体系及扩增程序对已公布的100条ISSR通用引物进行筛选。研究结果表明,皂荚ISSR-PCR最佳反应体系为:在25μL的反应体系中,DNA模板浓度35 ng,引物浓度5μmol/L,Master Mix用量12μL,30个循环;各因素影响大小依次是:DNA模板浓度>Master Mix用量>引物浓度>PCR反应循环数。最后在该体系下共筛选出了22条条带清晰、多态性好的引物。

冰薰2号薰衣草ISSR-PCR反应体系优化及遗传特征分析

为探究冰薰2号薰衣草的遗传特征,采用ISSR分子标记技术在优化反应体系的基础上对冰薰2号薰衣草亲代及F1代个体进行遗传多样性分析。结果显示,优化的最佳ISSR-PCR扩增体系为:在20μL体系中,dNTP(每种2.5 mmol/L)用量为1.4μL,引物(10μmol/L)用量为0.7μL,DNA模板量为20 ng,Taq DNA聚合酶用量0.75μmol/min。选取8个ISSR引物对冰薰2号薰衣草亲代及F1代个体进行试验,根据扩增结果进行计算,并分析亲代及F1代个体间遗传多样性指数。结果表明,冰薰2号薰衣草遗传多样性水平低,遗传变异度低。

辐射诱变小兰屿蝴蝶兰叶片生长与表型差异品种间ISSR分析

使用60Co-γ射线对小兰屿蝴蝶兰进行辐射处理,分别对单唇瓣、三唇瓣品种采用15 Gy和20 Gy剂量的处理,采用简单重复序列区间扩增多态(ISSR)分子标记技术对经辐射处理的小兰屿蝴蝶兰材料进行遗传多样性和亲缘关系分析.筛选出8条引物,共扩增出89条清晰的谱带,其中72条表现出多态性,多态比例为80.9%.单唇瓣品种之间遗传相似范围在0.54~0.97,三唇瓣品种之间遗传相似范围在0.54~0.91,说明辐射突变品种之间有丰富的遗传多态性.单唇瓣小兰屿蝴蝶兰经过辐射后,在遗传距离L=0.65处可分为4组,三唇瓣小兰屿蝴蝶兰经过辐射后,在遗传距离L=0.72处可分为7组.观察生长表型发现:经辐射处理的小兰屿蝴蝶兰出现生长快速表型,部分经辐射处理的单唇瓣株系生长率比对照组更高,而经辐射处理的三唇瓣株系生长率普遍比对照组高.非加权组平均法(UPGMA)聚类分析表明:小兰屿蝴蝶兰经过辐射诱变后有不同程度的突变,突变程度最大的品种在遗传距离图谱上自成一支.以上结果为培育优质蝴蝶兰品种奠定了材料基础.

基于ISSR标记的冰薰1号薰衣草亲本及其F1代遗传多样性分析

为探究实验室培育的冰薰1号薰衣草的亲代和子代的遗传多样性,选用32株冰薰1号植株为亲本,及其中6株亲本的F1代群体为试验材料,在进行PCR反应体系优化的基础上,采用ISSR分子标记技术对冰薰1号的亲本群体及自由授粉的F1代群体进行遗传多样性分析。筛选的最佳PCR反应体系为:总体积20μL,rTaq 1.0μmol/min,引物浓度为0.7μmol/L,dNTP浓度为0.3 mmol/L,DNA模板浓度为40 ng/μL,最适反应循环数为35。ISSR分析结果表明,冰薰1号薰衣草个体间遗传距离较近,遗传多样性水平较低,遗传稳定。

40个木槿品种的表型性状多样性及ISSR遗传多样性分析

【目的】本研究旨在探究不同木槿品种之间的遗传多样性,为今后木槿的品种培育和改良提供理论支持。【方法】通过表型性状的研究和ISSR分子标记技术对40个木槿品种进行了遗传多样性分析。【结果】表型性状分析结果显示,多样性指数(H')超过1的有20个,说明本研究的供试品种多样性较高,且多集中在花色、花型、花心和花朵及叶片的大小上。数量性状的聚类分析显示,聚类标准侧重于花径和花柱的长度;质量性状的聚类分析结果显示,聚类标准侧重于瓣型和花色;ISSR结果显示,聚类的标准比较倾向于花柱的长度和瓣型。【结论】本研究从表型性状和分子水平两个方面研究了40个木槿品种的遗传多样性,通过表型性状和ISSR技术的遗传多样性分析,我们发现花的瓣型、花柱的长短、花色、花径是木槿品种变异的主要方向,这为木槿以后的品种培育和改良提供了理论依据。

基于ISSR分子标记的苗药朱砂根遗传多样性研究

为了探究不同居群朱砂根遗传多样性水平及亲缘关系,以24份不同居群朱砂根为材料,采用ISSR分子标记技术对其进行筛选分析,结果从100条引物中筛选到14条扩增效果好、多态性高的ISSR引物,对24个朱砂根居群进行遗传多样性分析,共检测到75条扩增位点,平均每条引物扩增5.4个位点,74个为多态性位点,多态性比率(PPB)为98.67%;其中,UBC841扩增位点最多(8个),UBC820、UBC821、UBC844、UBC887扩增位点最少(4个)。观测等位基因数为2,有效等位基因数为1.0868~2.0000,Nei's基因多样度为0.0799~0.5000,Shannon's指数最大,为0.6931;遗传距离与地理距离无显著相关性。研究表明,朱砂根种质资源遗传多样性高,ISSR分子标记可用于朱砂根亲缘鉴定。

基于ITS和ISSR标记的灵芝遗传多样性和群体结构分析

以来自不同地理区域的48个灵芝种质资源为试材,采用ITS和ISSR分子标记的方法,研究了灵芝遗传多样性,以期利用遗传信息数据较理想地显示出不同灵芝菌株的遗传多样性。结果表明:通过进行ITS序列扩增测序,将48个灵芝菌株分为赤芝(35个)、无柄灵芝(11个)、四川灵芝(1个)、古巴栓孔菌(1个)。5条ISSR引物共扩增得到53条条带,多态性条带比率为96.23%,Nei′s基因多样性为0.27,Shannon′s信息指数为0.43。ISSR标记遗传相似系数约为0.70,将48个灵芝菌株分为3组,其中第1组为11个无柄灵芝,第2组为菌株29“盆景1”,其他菌株为第3组,说明2种标记结合分析能够更加准确分析不同菌株间的亲缘关系。菌株16和17同为赤芝,且ISSR分子标记遗传相似系数达0.98,推测可能为同一品种,为生产中出现的同物异名现象。该研究选取的用于PCR扩增的ISSR引物,多态性较好、稳定性较高,能有效鉴别出无柄灵芝与其他灵芝,并揭示种质的遗传多样性和群体遗传结构,可为灵芝种质资源保护及优质种质材料选育提供参考依据,以期更好地推动灵芝产业健康发展。