2025, 26(2):260-270.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.5-20240412001
摘要:黑稻种质资源分布广泛,遗传背景较为复杂,揭示黑稻材料的遗传背景、明确材料间的亲缘关系具有重要意义。本研究利用实验室前期筛选的30条SCoT引物对90份水稻材料(包括21份黑叶黑稻、24份紫叶黑稻、30份绿叶黑稻、15份白稻)进行遗传多样性分析。结果显示,SCoT引物共扩增出194个条带,其中多态性条带165条,多态性比例为85%。等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei′s基因多样性指数(H)以及Shannon′s信息指数(I)的平均值分别为1.9216、1.3922、0.2445和0.3836。聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.73处,将90份水稻材料分为4类。群体结构分析与聚类分析结果一致性较好,说明SCoT标记适用于黑稻遗传背景及亲缘关系的研究。供试水稻种质间的遗传相似系数主要分布在0.59~0.79之间,遗传相似度较高,分子方差分析显示,91%遗传变异来源于群体内,群体间的遗传变异为9%,说明供试水稻材料间遗传差异较小,应进一步丰富黑稻种质资源遗传多样性。本研究为黑稻杂交育种中的亲本选择提供参考依据,同时为黑稻品种的遗传改良、新品种培育提供理论依据。
2025, 26(2):271-283.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240527001
摘要:为明确知母(Anemarrhena asphodeloides)种内种质的遗传背景,本研究利用聚类分析和主成分分析等方法,对160份知母种质材料进行了基于表型性状和SSR分子标记的遗传多样性分析。结果表明,21个表型性状的多样性指数变化范围为0.99~7.60,均值为1.99;变异系数的变化范围为17.22%~151.07%,均值为51.49%。采用新开发的27对SSR引物对160份知母种质材料进行毛细管电泳,共检测到143个等位基因,有效等位基因数变幅为0.56~7.40,均值为3.54;Shannon’s信息指数变幅为0.17~0.51,均值为0.36;多态信息含量变幅为0.15~0.50,均值为0.38。聚类分析表明,160份知母种质材料并没有明显的分开,但部分同一来源的知母成簇出现。主成分分析与聚类分析相互验证,也呈现相似的结果,这可能与不同地区的知母种植者频繁交换种子种苗有关。本研究通过卡方检验和T检验筛选出与6个表型性状相关联的9个SSR标记,可用于知母分子标记辅助育种。
2025, 26(3):405-418.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240621002
摘要:杜鹃花是中国十大名花之一,观赏价值极高,深受人们喜爱。杜鹃花属内物种数量多、种间自然杂交频繁、部分种类园艺化程度很高,且品种命名不统一,使得国家和地区间的品种交流受到一定影响。SSR标记在种质鉴定、遗传多样性分析、分子标记辅助育种等方面具有优势。本文综述了近20年来SSR标记在杜鹃花属植物中的研究进展。目前,利用各类生物数据库信息、二代测序技术,及其他方法开发杜鹃花属SSR标记共约509对,部分标记在近缘物种中的引物通用性在50%到100%不等。在杜鹃花属物种保护方面,SSR标记被应用于物种保护策略研究、交配系统研究和基因交流研究,为物种遗传多样性保护提供科学依据。SSR标记还被应用于杜鹃花属杂交后代真实性鉴定和性状-标记关联分析等方面,在叶片褪绿和花色等性状上展开研究。对未来SSR标记的应用前景进行了展望,在以杜鹃花属濒危物种为重点大力开发属内SSR标记、开展重要性状关联辅助育种、构建DNA指纹图谱加强品种鉴定等方面深入研究,以期为杜鹃花属植物的研究、保护和遗传育种提供参考。
金京花,李淑芳,赵亚东,王迪,张妤,金国光,李鹤南,全成哲,张强
2025, 26(3):481-495.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240602002
摘要:水稻种质资源是水稻遗传改良及新品种选育的重要基础,研究水稻种质资源遗传多样性对拓宽稻种资源的遗传背景具有重要作用。本研究采用多种分析方法对1775份水稻种质资源的20个重要农艺性状进行了遗传多样性分析,发现所有种质资源农艺性状的变异系数差异较大,范围为4.42%(谷粒厚度)~89.75%(空粒数),空粒数具有较丰富的遗传变异;遗传多样性指数的变化范围为1.585(空粒数)~2.069(抽穗期),抽穗期具有较丰富的多样性。通过对11个省(市)种质的单独分析发现,吉林省种质的有效穗数及穗粒数等7个性状具有较丰富的多样性;云南省种质的始穗期及穗长等4个性状具有较丰富的多样性;黑龙江省种质的抽穗期等3个性状具有较丰富的多样性。对不同类型种质的分析发现,地方品种的剑叶长度、株高等11个性状具有较丰富的多样性,选育品种的生育期性状、有效穗数等9个性状具有较丰富的多样性。相关分析表明,149个相关系数达到极显著(P<0.01)水平,其中始穗期等3个生育期性状与其他农艺性状相关程度较高。主成分分析发现,前6个主成分累积贡献率达79.309%,且与生育期相关的性状贡献率最大。通过聚类分析,1775份水稻种质被划分成3个类群,其中东北三省及北京和杭州的种质为类群Ⅰ,该群种质的始穗期、分蘖数及有效穗数等10个性状的遗传多样性较丰富,可为今后水稻种质资源创新及新品种选育提供优异种质。第Ⅱ类群仅包含宁夏种质,说明宁夏种质资源与其他省(市)的种质资源亲缘关系较远,可为今后拓宽水稻种质资源遗传基础起到重要作用。第Ⅲ类群包含河北、山东、云南、江苏及新疆种质,此类群种质谷粒长度的遗传多样性较丰富,可为今后水稻品质育种提供丰富的种质。
2025, 26(3):530-538.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240619002
摘要:为更好地保护、开发和利用乌饭树资源,采用基因分型测序(GBS,genotyping by sequencing)技术对采集于5个地区的70份乌饭树野生种质进行了SNP分子标记开发,利用开发的标记研究了乌饭树种质的遗传多样性和群体遗传结构。结果显示,通过测序数据分析共筛选得到9752个高质量SNP标记用于后续研究;乌饭树5个群体均具有丰富的遗传多样性,平均有效等位基因数为1.523,平均期望杂合度为0.219,平均观测杂合度为0.231,其中江苏溧阳群体的遗传多样性最高。分子方差分析显示整个群体的遗传变异主要来自个体间(65.45%)。群体间遗传分化系数显示5个群体间遗传分化程度高,其中江苏溧阳与江西上犹群体间的遗传分化系数最高,为0.406。系统进化树(邻接法)显示乌饭树种质聚类为3个进化分支,种质的聚集与其地理来源无确定性关系;群体结构分析将乌饭树种质分为3个亚群,主成分分析结果与群体结构的结果类似,不同地区的乌饭树种质在3个亚群中均有分布,显示了乌饭树资源存在着广泛的基因交流。本研究可为今后乌饭树良种选育和资源保护提供参考。
2025, 26(3):566-574.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240618001
摘要:浙江楠是我国珍稀濒危物种,研究浙江楠群体的遗传多样性和遗传结构,可为有效保护和利用浙江楠种质资源提供科学依据。本研究采用自主开发的15对SSR引物,对浙江楠10个群体共计175份种质资源进行毛细管电泳检测,解析浙江楠群体的遗传多样性和遗传结构。15对引物在175份浙江楠种质中共检测到113个等位基因位点(Na),平均每对引物含2.371个有效等位基因(Ne),多态引物信息含量(PIC)为0.323~0.844,平均值为0.629。浙江楠群体表现出中等程度的遗传多样性(平均观测杂合度=0.621,平均期望杂合度=0.478),平均群体内近交系数(Fis)为-0.237,平均群体近交系数(Fit)为0.082,杂合率较高,群体间表现出较高的遗传分化系数(Fst=0.275)和低水平的平均基因流(Nm=0.763)。分子方差分析表明浙江楠种群内个体间差异是主要的遗传变异来源,占总变异的78.7%(P<0.001)。群体结构分析与聚类分析将10个不同种源的浙江楠群体分为3个类群,群体间存在一定的基因渐渗。生境破碎化和人为干扰可能是造成浙江楠濒危的主要原因,应采取就地保护和迁地保护相结合的措施,保护浙江楠的遗传多样性。
2024, 25(3):373-385.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230918001
摘要:通过遗传多样性、相关性、主成分、聚类分析和综合评分等5种方法对296份花生种质资源13个主要农艺性状进行分析及评价。结果表明,3个质量性状的遗传多样性指数变化范围在0.526~0.909,10个数量性状的遗传多样性指数变化范围在0.834~2.007,变异系数范围在3.268%~68.198%,表明296份参试花生种质资源拥有丰富的遗传信息。相关性分析表明,出苗整齐度、生育天数、叶形、单株生产力与产量关系紧密。主成分分析共提取到6个主成分,累计贡献率达到78.336%,代表了大部分的农艺性状。聚类分析将296份花生种质资源分为2个大类,4个小组,可以分别作为高产、小粒、早熟、大粒种质备选材料。根据模糊隶属函数基于6个主成分贡献率权重构建综合评分:F=0.323F1+0.257F2+0.122F3+0.108F4+0.010F5+0.091F6,筛选到4份综合性状较好的花生种质资源,分别是松桃城兰花生、2013521230、H15093、辐16-24-1-1,可作为今后花生育种的候选材料。本研究可为今后花生亲本选择及特异种质资源筛选提供科学依据。
2024, 25(4):562-575.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230919001
摘要:以“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”为依托,采用遗传多样性分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法,对2020-2021年在河北省内普查收集的136份高粱种质资源进行研究及综合评价。结果表明:河北省高粱地方种质资源具有丰富的表型变异,15个表型性状的多样性指数在0.0844~1.9926之间,变异系数在4.69%~68.00%之间,千粒重的遗传多样性最高,穗形的变异系数最大;株高与穗部性状之间存在极显著正相关关系;聚类分析将136份高粱种质资源分为3个类群,3个类群无明显地域聚类特点。第I类群在穗部性状方面表现最好,可进行工艺用高粱资源选育;第II类群株高较低,可筛选矮秆高粱资源进行种质创新;第III类群在产量性状方面表现最好,可作为粒用高粱育种材料加以利用。主成分分析将表型性状简化为5个主成分,累计贡献率为60.182%,株高、穗部与籽粒性状是高粱表型变异的主要因素;136份高粱的综合得分范围在0.107~1.147之间,以综合得分排序,筛选出肃宁高粱、长穗高粱、笤帚高粱、落黍等排名前10的综合性状表现较好的种质资源。本研究从多方面、多角度对新征集的河北省高粱种质资源进行了分析及评价,以期为高粱优异种质资源的挖掘及种质创新利用提供参考依据。
唐芬,赵路宽,苏一钧,肖世卓,袁蕊,翁宗宽,戴习彬,周志林,陈艳丽,曹清河
2024, 25(4):576-585.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230928002
摘要:对甘薯育成品种进行亲缘关系评价,是了解其遗传背景并有效利用种质资源的重要前提。利用本课题组前期开发的23对InDel引物对305份中国甘薯登记品种进行基因型分析,共扩增出56个条带,其中53个条带具有多态性,多态率达94.6%。多态信息量(PIC)、Nei′s遗传多样性指数(H)、观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)的平均值分别为0.4098、0.4451、0.6003、0.4460。群体结构分析表明,群体数在K=2时ΔK达到最大值,K=4时有个小高峰;北方薯区和长江流域薯区在2个组群内均匀分布,南方薯区大部分(72.97%)汇聚在组群2。主坐标分析(PCoA)中南方薯区有部分汇聚,整体没有划分出明显的簇群。聚类结果将群体划分为4个主要类群,北方薯区和长江流域薯区的品种在类群I、II、III和IV中均匀分布,南方薯区主要(77.03%)集中于类群IV,这一聚类结果与群体结构研究、主坐标分析基本一致。通过系谱分析筛选出登记品种的13个主要亲本材料,各育种单位存在重复利用亲本进行正反交培育的情况。本研究将分子标记结果与系谱信息相结合,初步表明中国甘薯登记品种的亲缘关系较近,遗传背景狭窄,为甘薯的种质创新、新品种选育提供参考。
2024, 25(4):586-599.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230810003
摘要: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。