中国大豆育成品种遗传基础分析及核心种质构建

中国大豆育成品种遗传基础分析及核心种质构建

张博[1]2003年在《中国大豆育成品种遗传基础分析及核心种质构建》文中提出中国自1923年培育出大豆品种金大332和黄宝珠以来,到2000年,已育成749个大豆新品种。对这些品种及其祖先亲本的系谱关系的评价已经远远不能满足育种家在选育优良亲本配制杂交组合和对遗传基础拓宽的需求。本研究利用SSR技术以紫花4号和金元及其衍生品种为实验材料,分别利用与重要农艺性状相关的位点和均匀分布在20个大豆连锁群上的位点进行分析,建立了研究具有亲缘关系品种遗传关系的有效方法;选取在生产上大面积推广的优良品种,以及在系谱上有重要地位的品种,通过分子检测,构建了我国大豆育成品种核心种质;对获奖的大豆育成品种及其祖先亲本和核心种质中的育成品种进行分析,目的是明确我国大豆育成品种的遗传基础的发展趋势,为我国大豆育种中亲本的选配和遗传基础的拓宽提供理论依据,也为我国大豆育种提供了具有遗传多样性的最小群体,既节约育种工作时间,又确保种质的创新性。 主要研究结果如下: 1.与普通等位变异法(A法)和CP法相比,系谱追踪等位变异法(P法)更能准确的反映有亲缘关系品种之间的遗传关系。利用与重要农艺性状相关的18个SSR位点进行分析表明,A法和P法在分析祖先亲本对衍生品种的贡献率、对不同代数衍生品种的贡献率及聚类分析均存在明显差异。 2.引物数量的增加和引物选择的普遍性使P法更客观的反映祖先亲本对高低衍生代品种和在同一系谱分支品种的遗传贡献。以金元和紫花4号及其衍生品种为实验材料,利用分布在20个大豆连锁群上的60个SSR位点,采用P法分析表明,同一祖先亲本对低代衍生品种和高代衍生品种遗传贡献率的由极显着到不显着的趋势更加明显,各衍生分支的品种关系密切,分界更明显。 3.确定了104份材料作为我国大豆育成品种的核心种质。由于育成品种核心种质的特殊性,选取在生产上大面积推广的优良品种,以及在系谱上有重要地位的品种,共137份祖先亲本和育成品种作为初级核心种质。综合考虑品种的亲缘关系,特异等位变异和品种在系谱中的重要地位,删去33份品种,等位变异数为403个,是总体的99.5%,遗传多样性指数为22.6,是总体的76.2%,遗传相似系数与总体差异不显着,构建了我国大豆育成品种的核心种质。 4.明确了我国大豆育成品种遗传基础的年代间变化。对12个获奖的大豆育成品种及其祖先亲本的分析,表明育成品种的遗传基础与祖先亲本相比,遗传基础有变窄的趋势,但未达到显着。通过对初级核心种质中105份育成品种之间相似系数的计算和涉及祖先亲本数的查询,明确我国大豆育成品种遗传基础的发展趋势,以20世纪60年代最薄弱,80年代最丰富,90年代稍有下降,同时也表明,相似系数与育成品种涉及的祖先亲本数之间没有明显的相关关系。

张博, 邱丽娟, 常汝镇[2]2003年在《大豆育成品种的遗传多样性及核心种质研究进展》文中研究指明大豆育成品种综合了祖先亲本和部分育成品种的遗传基础,对其遗传多样性进行准确的评价可以为亲本选配、后代遗传变异程度及杂种优势水平的预测提供指导。本文从常规表型、生化和分子叁个方面阐述大豆育成品种的遗传多样性的研究进展,最后概述了大豆育成品种核心种质构建的进展。

宋喜娥, 李英慧, 常汝镇, 郭平毅, 邱丽娟[3]2010年在《中国栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)微核心种质的群体结构与遗传多样性》文中提出【目的】评价中国栽培大豆微核心种质的群体结构和遗传多样性水平,为拓宽大豆遗传基础、发掘优异基因、改良大豆品种提供理论依据。【方法】利用大豆20个连锁群上的100个SSR位点,对来自全国28个省补充完善的248份栽培大豆微核心种质进行SSR遗传多样性及群体结构分析;采用PowerMarker Version 3.25软件统计等位变异数、平均等位变异数、多态性信息量(PIC值)及亚群特有等位变异数等参数;基于遗传距离建立了栽培大豆微核心种质的无根Neighbor-Joining树;用Structure2.2软件对微核心种质的群体结构进行评价。【结果】100个SSR位点在248份材料中共检测出等位变异1460个,每个位点变异范围为2—33个,平均为14.6个,每个位点PIC值变异范围为0.158—0.932,平均为0.743。基于模型的群体结构分析显示,依据LnP(D)无法判断最佳K值(群组数),但通过计算系数ΔK发现,K=3为微核心种质的最佳群体结构。结合种质的生态类型及品种类型分析发现,地理来源相同的种质具有聚在一起的倾向,但来源相同的种质也有分在不同组的情况。不同生态类型及品种类型间均存在较多的互补等位变异和特有等位变异。【结论】中国栽培大豆微核心种质具有丰富的遗传多样性,可以用来拓宽大豆品种遗传基础;不同生态类型及品种类型间存在较多的互补及特有等位变异,是种质创新及品种改良的物质基础;栽培大豆微核心种质存在明显的群体结构,为微核心种质在育种中的直接或间接利用提供了理论依据。

李继存[4]2012年在《中国大豆微核心种质生育期组划分及光温综合反应鉴定》文中研究表明大豆微核心种质的构建,解决了中国大豆资源数量多、难以对其进行一一评价与利用的难题。本研究通过异地种植及分期播种试验,对中国大豆微核心种质进行了生育期组划分及光温综合反应鉴定,并初步研究了其生育期结构特性。以北美大豆不同生育期组标准品种为对照,分别在黑河、哈尔滨、济宁、武汉等4个试点对中国大豆微核心种质进行生育期组划分试验。结果表明,中国大豆微核心种质在11个生育期组中均有分布,但主要分布在MG0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等7个生育期组;纳入微核心种质的22份国外材料也涉及到9个生育期组,遗传基础比较丰富,说明中国大豆微核心种质的构建具有较高的科学性与代表性。根据春播、夏播开花期(R1)的差异,计算出中国大豆微核心种质的光温综合敏感度。结果表明,中国大豆微核心种质光温综合反应差异较大,遗传基础丰富;同一生育期组别及同一省份内的种质,其光温综合反应敏感程度也存在着显着差异。中国大豆微核心种质的光温综合反应与种质的原始播期类型存在相关性,其光温综合反应敏感程度表现为:秋大豆>夏大豆>春大豆。中国大豆微核心种质的光温综合反应与生育期组间也存在着相关性,随着生育期组组别的增加光温综合敏感度增大。按光温敏感性强弱,可将中国大豆微核心种质分为叁种类型:相对钝感材料(MG000、00、0和Ⅰ等4组)、中度敏感材料(MGⅡ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ等4组)与敏感材料(MGⅥ、Ⅶ、Ⅷ及以后组别)。根据春播条件下的开花期(R1)和生理成熟期(R7)数据,计算出中国大豆微核心种质的生育期结构(R/V值),初步鉴定了各种质的生育期结构特性。结果表明,同一生育期组别及同一省份内的种质,其生育期结构性状亦存在着显着差异,遗传基础丰富。生育期结构性状与种质的播期类型存在相关性,其R/V值表现为:春大豆>夏大豆>秋大豆。生育期结构性状与生育期组间亦存在着相关性,其R/V值随着生育期组的增加而减小。根据本研究的结果,作者提出了中国大豆生育期组划分建议:以北美生育期组标准品种辅以部分中国代表品种为对照,在适宜的区域开展春播试验,播种方式为条播或者穴播,稀植(能充分表现其生育期性状为宜),每个品种保苗15~30株,单株定位记载有关生育期性状,根据试验品种与标准品种生育期的对应关系确定其生育期组归属。本研究的结果可为中国大豆种质资源的进一步研究、利用及评价提供依据,也可为亲本选配、后代选择、广适应性育种及品种适宜推广区域的预测提供指导。

谢华[5]2002年在《中国大豆预选核心种质代表性样品遗传多样性研究》文中提出我国是大豆起源地,拥有极为丰富的大豆种质资源。至今尚未对其遗传多样性进行深入而系统地评价。本研究以大豆预选核心样本中选出的405份大豆种质为实验材料,代表了构成我国大豆种质资源主体且光温反应差异较大的东北春大豆、黄淮夏大豆、南方春大豆、南方夏大豆和南方秋大豆五种生态类型。利用秋大豆筛选出67个SSR核心引物,对405份大豆种质进行分析,共检测到502个等位变异,平均每个位点有7.49个等位变异。Simpson多样性指数变化范围在0.501-0.898,平均为0.765;Shannon-weaver多样性指数变化范围为0.707-2.445,平均为1.654。对五种生态类型大豆群体等位变异丰度与均度、种质间遗传差异与遗传关系以及各生态类型大豆群体间遗传关系与遗传分化等进行分析,并与其表型性状多样性进行比较。目的是为我国大豆核心种质的构建、大豆育种遗传基础的拓宽以及栽培大豆的起源等提供理论依据。 主要研究结果如下: 1.本研究首次筛选出用于中国大豆种质资源遗传多样性分析的SSR核心引物。102个SSR引物在80份秋大豆种质中检测到711个等位变异,用总体711个等位变异建立种质间遗传相似系数矩阵(SM)及其共表型矩阵(CM)。选取不同等位变异数建立种质间SM及其CM,分别与总体SM与CM进行相关性分析,结果表明,在325个等位变异时,建立的种质问SM和CM与总体SM和CM之间的相关系数均达到极显着水平。325个等位变异大约需47个SSR引物,47个引物分析种质间遗传相似系数的标准误为0.094。当引物数增加到60个和67个时,遗传相似系数的标准误可降到0.054及0.049。本研究选择67个SSR引物,可使标准误降到0.05以下,平均每个大豆连锁群上分布有2-6个位点,相邻位点间平均遗传距离在50cM左右。核心引物的确定为大豆核心种质遗传多样性的分析奠定了基础。 2.从分子和表型两个方面明确了五种生态类型大豆遗传多样性的分布和特点。不同群体按其等位变异丰富程度从高到低依次为:南方秋大豆(432)>南方春大豆(423个)>南方夏大豆(418个)>黄淮夏大豆(414个)>东北春大豆(335个)。不同生态群体SSR标记的Simpson和Shannon-weaver指数均以黄淮夏大豆最高,其它群体从高到低顺序为南方春大豆>南方夏大豆>南方秋大豆>东北春大豆。表型性状 Shannon-weaver指数也以黄淮夏大豆最高门.3 94),但其它生态类型从高到低的顺序 与分子标记有所不同,依次为东北春大豆>南方夏大豆>南方春大豆>南方秋大豆。群 体内成对种质间 SSR标记 Jaccard遗传相似系数平均值以黄淮夏大豆最小,为 0.172, 其次为南方春大豆 0.174、南方夏大豆 0.186、南方秋大豆 0二00和东北春大豆 0.225。’不同群体内种质间遗传差异表现为黄淮夏大豆>南方春大豆>南方夏大豆>南方秋大 豆>东北春大豆。而基于表型性状的Jaccard遗传相似系数,不同群体内种质间遗传差 异为黄淮夏大豆>东北春大豆>南方夏大豆>南方春大豆>南方秋大豆。不同生态类型 各参数的差异为其在大豆核心种质中所占比例和样本大小的选择提供了重要参考依据。 3.具有相同地理来源和系谱关系的种质聚在一起是五种生态类型聚类分析的主 要特点。根据SSR标记计算的Jaccard遗传相似系数,对五种生态类型大豆群体分别 进行UPGMA聚类,反映出多数种质间的来源(省、地区)、系谱及生态类型(长江 春大豆和南方春大豆)的差异,极少数品种如黄淮夏大豆中平邑六月鲜和平度一窝猴。 南方春大豆来自贵州的品种泥巴豆、南方夏大豆云南的巍山大青豆等具有遗传特殊 性,独立成群,值得深入评价和利用。不同生态类型大豆表型性状的UPGMA聚类结 果表明,同一生态类型内种质间遗传分化远不如其SSR标记反映的遗传差异地域性 明显。这为大豆核心种质构建根据品种分类进行取样提供了理论依据。在育种中可充 分利用系谱或地理远缘材料拓宽育成品种遗传基础。 4.五种生态类型大豆群体间存在明显的遗传分化。根据SSR数据计算的群体欧 氏距离和遗传一致性进行UPGMA聚类,结果表明南方秋大豆与其它四个群体间遗传 关系较远,单独归为一类群;另一类群中东北春大豆与其它叁个群体遗传关系相对较 远,单独成一亚类群,另一亚类群中南方春大豆与南方夏大豆遗传关系最近,首先聚 在一起,再与黄淮夏大豆构成该亚类群。南方秋大豆群体是一个极为特殊的生态类型。 XZ独立性测验结果表明,67个 SSR位点在五个群体间遗传分化均达到极显着水平, 平均遗传分化系数为 15.4%;遗传关系最近的南方春大豆和南方夏大豆间,也有 37 个位点(占 55.2%)遗传差异达极显着水平。UPGMA聚类结果将来自不同生态类型 大豆种质分聚在不同类群或亚群中,遗传上表现出明显的遗传分化。/测验结果表明, 不同生态类型大豆群体间质量?

游光霞[6]2003年在《五十年来黄淮冬麦区小麦选育品种的遗传多样性变化分析及其核心种质构建》文中研究表明遗传多样性是生物多样性的基本组成部分,是种内不同群体之间或同一群体内部不同个体之间遗传差异的总和。研究物种的遗传多样性,不仅可以为遗传资源的收集与保存工作提供理论指导,还可以为物种的起源、进化和分类的研究以及核心种质的构建提供重要的理论依据。同时,对资源的有效利用也具有十分重要的意义。 本文围绕着“五十年来黄淮冬麦区选育品种的遗传多样性变化及核心种质的构建”等问题,利用SSR的分子标记技术,主要研究了以下两个基本问题:首先,以96份随机样品为材料,探讨了客观反映品种间遗传关系所需的最少SSR位点数(等位变异数);其次,以该区选育品种的448份初选核心种质样品为材料,研究了黄淮冬麦区选育品种的遗传多样性结构及其五十年来的多样性变化,并探讨了其核心种质的构建问题。得到以下主要结论: 1.客观反映小麦品种间的遗传关系至少需要73个多态性较好的SSR位点,位点的选取必须覆盖小麦A、B、D基因组的所有21条染色体。样本的大小对所需位点数的影响甚微。 2.我国小麦地方品种与选育品种是两个相对独立的遗传群体,地方品种的遗传多样性明显地高于选育品种。 3.在我国普通小麦的遗传资源中,虽然B基因组拥有最高的遗传多样性,但地方品种与选育品种之间的遗传差异可能主要存在于D基因组,地方品种在D基因组中拥有较多的特异性等位变异。 4.黄淮冬麦区选育品种间存在着较大的遗传差异,其遗传相似系数的平均值仅为0.329.五十年来,黄淮冬麦区完成了5-6次品种更换,小麦品种的遗传结构发生了很大变化。从整体上看,80年代以前育成的品种,其遗传多样性和品种间的遗传差异都有一个不断上升的趋势;80年代育成的品种其平均等位变异丰富度还呈上升趋势,但其遗传离散系数和品种间的遗传差异却呈下降趋势;到了90年代,其育成品种的遗传多样性和品种间的遗传差异均存在一个较为明显的下降趋势,其品种间的平均遗传距离已急剧下降到0.650,应引起我们的注意。 5.从各种取样方法保留等位变异的效果看,建立在聚类图基础上的随机取样法和定向取样法都可以建立较好的核心种质,而定向地选取拥有年代特异等位变异品种的取样方法效果则更好,但是这种取样方法可能会丢失部分重要育种材料或生产品种,如果能在其基础上补充进这部分材料或品种,则可取得更令人满意效果。 6.建立了195个品种的黄淮冬麦区选育品种的核心种质。此核心种质具有很好的代表性,它保留了该区选育品种93.3%的遗传多样性:其基本包含了该区选育品种的全部重要育种材料和生产品种,以及许多特异的遗传材料,包括许多矮秆材料、早熟材料、大穗资源、多穗资源、抗逆抗病品种。

邱丽娟, 李英慧, 关荣霞, 刘章雄, 王丽侠[7]2009年在《大豆核心种质和微核心种质的构建、验证与研究进展》文中研究指明我国作物种质资源长期库中保存大豆资源2.3万余份,数量居世界之首。然而,大豆资源在新品种培育中的利用率仅为1%左右,导致大豆育成品种的遗传基础趋于狭窄。主要原因是缺少对其重要经济性状的鉴定,尤其是缺少多年多点的评价,难以定向选择有重要价值的育种亲本。为了加速大豆资源的评价并促进其利用,在国家基础研究项目(973)的连续资助下,开展了"大豆核心种质构建(1998—2003)"和"大豆微核心种质基因多样性(2004—2009)"研究,目的是浓缩大豆资源的遗传多样性,强化其表型和基因型鉴定,为发掘和利用大豆资源中的优异基因提供指导。本文在研究构建不同比例(占总体2%~5%)大豆核心种质和大豆微核心种质(占总体1%)的同时,介绍了核心种质补充和完善的研究进展。为了验证核心种质的代表性,从SSR位点、样本组成、取样比例、低频率等位变异4个方面对代表性进行了分析,并用随机抽样方法对核心种质代表性进行了检测和验证。文中还介绍了利用核心种质和微核心种质在新基因发掘、种质创新和育种利用方面的研究进展,尤其介绍了与育种单位密切合作,建立基于核心种质的种质创新与利用体系的研究成效。围绕遗传多样性、核心种质利用方式进行了讨论,指出大豆核心种质为性状鉴定、新基因发掘、新种质创造和新品种培育等理论研究和实际应用提供材料基础,具有潜在的应用前景。实践证明,大豆种质资源的系统研究与利用,将促进我国大豆种质资源由数量保存型向研究应用型转变。

盛祥参[8]2006年在《栽培大豆微型核心种质基因多样性分析》文中研究指明微型核心种质是我国23000多份栽培大豆的代表性浓缩群体。对微型核心种质基因多样性的研究有助于对微型核心种质的深入评价和挖掘优异基因、发掘新的类型。本研究首先查阅文献中的大豆QTL定位的结果,然后选取与QTL连锁的SSR标记对微型核心种质进行PCR电泳检测。直接在基因水平上研究微型核心种质的遗传多样性,所得到的主要结果如下: 1.微型核心种质不同的生态类型之间的基因多样性以黄淮夏大豆最高。微型核心种质在59个SSR标记位点上共扩增出406个等位基因,平均为6.88个,等位基因片段大小在90-355bp之间,基因多样性平均为0.589。 2.不同的遗传连锁群揭示的基因多样性存在差异,按照等位基因数从多到少的顺序排列为:C2>M>F>L。基因多样性按照从多到少排列为:M>C2>F>L。说明不同的连锁群其保守性不同。 3.微核心种质中育成品种与地方品种相比,等位基因数和基因多样性均略低。由于育成品种材料数少,因此说明育成品种之间的遗传多样性丰富,可以作为宝贵的资源利用。 4.利用结构分析软件STRUCTURE划分栽培大豆微型核心种质的遗传结构,结果将所有材料划分为7组。微型核心种质材料之间的遗传差异较大。微型核心种质材料本身的遗传结构特点以及包含的育成品种对遗传结构的划分产生影响。 5.连锁不平衡分析显示基于模型划分的各组之间LD存在程度不同,其中各个组当中存在显着(p<0.05)连锁不平衡的SSR位点对的比例分别是:Ⅰ组0.041,Ⅱ组0.035,Ⅲ组0.047,Ⅳ组0.023,Ⅴ组0.065,Ⅵ组0.073,Ⅶ组0.069。

金伟栋[9]2006年在《太湖流域粳稻杂种优势及品种资源遗传多样性研究》文中提出中国杂交粳稻经过30多年的研究,在杂种优势、品质、抗性等方面已经实现了关键技术的突破,杂交粳稻通过审定的组合达100多个。尽管如此,到目前为止,杂交粳稻的种植面积仍不到25万hm~2,仅占粳稻面积的3%。与杂交籼稻相比,杂交粳稻还有很大的发展空间,是近期内最有可能取得跨越式发展,成为对粮食总产贡献最大的粮食作物之一。太湖流域是我国经济最发达地区之一,也是着名的“鱼米之乡”,水稻单产居全国前列。自20世纪90年代开始大面积推广杂交粳稻以来,该地区已经成为杂交粳稻育种和生产应用最活跃的地区之一。为了进一步发展该地区的杂交粳稻,本论文从太湖流域粳稻杂种优势及其亲本配合力分析、粳稻地方品种的遗传多样性和不同生态型粳稻种子贮藏蛋白多态性3个不同角度的研究,以期为该地区杂交粳稻育种和生产提供理论依据。1.利用太湖流域育成的7个BT型晚粳不育系和该地区常用的7个粳稻恢复系按NCⅡ遗传设计配制49个杂交组合,研究10个重要农艺性状的杂种优势及其亲本的配合力。结果表明:(1)10个性状的优势有正有负,其中每穗总粒数的优势最为明显,竞争优势(纯系、杂粳)和高亲优势平均值分别为52.0%、22.6%和8.6%;单株产量性状的高亲优势最大,平均值为9.5%,变幅为-38.0%~43.9%,但与纯系和杂粳推广品种相比,竞争优势平均值仅为-7.0%和-10.0。单株有效穗的高亲优势和竞争优势最低。(2)在产量性状上配合力较优的不育系有852-77A、后36A和9522A,恢复系有3402、161-10、C166、C418,优良组合有9522A/161-10、9522A/C166、852-77A/3402。(3)单株有效穗、每穗实粒数、单株产量性状杂种优势主要是非加性效应作用,而播抽历期、株高、穗长、粒长、粒宽、每穗总粒数、千粒重等7个性状主要是由加性效应引起的;在加性效应为主的7个性状中千粒重性状不育系的一般配合力方差要大于恢复系,而其它6个性状恢复系的一般配合力方差要大于不育系。表明该地区杂交粳稻产量的高亲优势明显,但产量优势主要依靠亲本的特殊配合力。而其它农艺性状的优势主要来自于恢复系的一般配合力。因此,整体提高太湖流域杂交粳稻亲本一般配合力水平、特别是改良恢复系是该地区杂交粳稻选育下一步的重点。2.利用表型性状和SSR标记对太湖流域粳稻地方品种资源的遗传多样性进行研究,结果如下:(1)利用19个表型性状对823个太湖流域粳稻地方品种资源的遗传多样性进行了研究。结果表明,颖壳色、稃尖色、芒和粒型等4个形态性状分别有17、12、5和4种变异类型,其中颖壳色和稃尖色的变异较大。其它15个数量性状的变异系数值为4.6%~33.7%,其中单株产量、每穗实粒数和每穗总粒数变异较大,粒长和千粒重变异较小。性状的多样性指数值变化范围为0.757~1.930,平均为1.559。多样性指数值位于前列的是每穗实粒数、着粒密度和每穗总粒数,粒型的多样性指数值最小。主成分分析表明,株高、单株有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数、着粒密度、千粒重、单株产量和穗颈长等8个性状是解释太湖流域粳稻地方品种多样性的重要性状。相关性分析显示,一个性状能够解释另一性状49%以上变异的成对性状为单株有效穗和单株产量、每穗总粒数和每穗实粒数、每穗总粒数和着粒密度,每穗实粒数和着粒密度。将总体资源按生育期分为:中粳亚群、早熟晚粳亚群和中、晚熟晚粳3个亚群,以性状的极差符合率、变异系数、表型方差和多样性指数为参数比较3个亚群的多样性,中、晚熟晚粳亚群的颖壳色与稃尖色表型最丰富,并且8个数量性状的表型方差、9个性状的变异系数、18个性状平均的H′值与中粳亚群和早熟晚粳亚群相比均最大,表明中、晚熟晚粳亚群的遗传多样性大于其它两个亚群。反之说明群体存在一定的遗传冗余,宜缩小群体规模,便于进一步研究。(2)以表型性状为依据,利用均值差异率(MD%)、极差符合率(CR%)、方差差异率(VD%)、变异系数变化率(VR%)、表型保留率(PR%)和多样性指数率(H′%)6个评价参数,通过对2种遗传距离(欧氏遗传距离、马氏遗传距离)、6种聚类法(最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、类平均法、离差平方和)、3种核心种质抽样法(多次聚类随机法、多次聚类优先法和多次聚类偏离度法)和不同抽样比例(10~50%)的组合策略的比较研究,明确采用欧氏距离、类平均法聚类、优先取样法和10~20%为构建太湖流域粳稻地方品种资源核心种质的最佳策略,并以此策略构建的Core_(215)-15群体为基础,形态性状遗失基因型为补充,构建了以129份资源材料组成的太湖流域粳稻地方品种核心种质,数量占总资源的15.7%。与初始群体相比,核心种质数量性状的均值差异率为0、极差符合率和方差差异率均为100%、变异系数变化率为123.4%、形态性状表型保留率为100%、多样性指数率为106.91%。表明构建的核心种质在保持初始群体性状平均数和方差不变的前提下,既保留了极端材料,同时又增加了表型性状的异质性和分布均度。(3)利用60对SSR引物对129个太湖流域粳稻地方品种资源核心种质进行了DNA分子水平的多态性分析,进一步研究太湖流域粳稻地方品种的遗传多样性。结果53个SSR位点共得到216个等位变异,多态性位点检出率为88.3%,每个多态性位点等位变异数的变化范围为2~7个,平均4.08个,PIC值的变幅为0.031(RM125)~0.773(RM349),平均0.413。71.7%的SSR位点具有3个以上等位变异,47.7%的等位变异的分布频率小于0.1,表明太湖流域粳稻地方品种核心种质不仅具有丰富的遗传变异,同时保留了大量的稀有等位变异。比较染色体间等位变异和位点PIC值的平均数,太湖流域粳稻地方品种在第5和第11染色体上的变异较其它染色体丰富。以群体多态性位点数、等位变异总数、平均PIC值、Nei基因多样性指数、品种间遗传距离和相似系数为比较参数,太湖流域粳稻地方品种核心种质的遗传多样性明显高于江浙现代育成品种。基于品种相似系数的UPGMA聚类分析比较好的反映了类型间以及类型内各品种的遗传相似程度和亲缘关系。在相似系数0.63处,可以明确将地方品种和江浙现代育成品种区分,表明太湖流域粳稻地方品种和江浙育成品种存在较大的遗传差异。研究还表明,太湖流域粳稻地方品种中的同名品种基因型并不相同,存在明显的遗传差异。3.利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳方法研究115个不同生态型粳稻品种间种子贮藏蛋白多态性。结果如下:(1)根据65×10~3 Da带的有无,70×10~3 Da、60×10~3 Da、57×10~3 Da、37×10~3 Da~39×10~3 Da(谷蛋白α亚基)、22×10~3 Da~23×10~3 Da(谷蛋白β亚基)、13×10~3 Da(醇溶蛋白)、10×10~3 Da(清蛋白)带染色的深浅,35×10~3 Da(a-4)带迁移的速率,及57×10~3 Da位置带的数量4种蛋白谱带变异,共鉴别出19种品种蛋白图谱类型。(2)直链淀粉含量和蛋白质含量测定结果表明,60×10~3 Da带的深浅变化代表品种直链淀粉的高低,37×10~3 Da~39×10~3 Da、22×10~3 Da~23×10~3 Da、13×10~3 Da带的同步的深浅表示品种蛋白含量的高低。此结果可以用于杂交粳稻低直链淀粉和高蛋白含量亲本的早代选择。(3)品种间蛋白谱带相似系数范围在0.75~1.00之间,采用类平均法进行聚类分析,在相似系数0.894处,明显地可以将供试品种分为3组:第1组高直链淀粉含量品种8个;第2组高贮藏蛋白含量的品种15个;其它92个品种为第3组,占供试材料的80%。除了高直链淀粉含量组与中熟中粳生态型有关联外,生态型与贮藏蛋白多态性间没有明确的关联。表明不同生态型粳稻品种间蛋白水平差异较小,利用种子贮藏蛋白作为鉴定杂交粳稻纯度的标记难度较大。

郝晨阳[10]2004年在《五十年来我国小麦育成品种的遗传多样性演变及西北春麦区核心种质的构建》文中研究表明小麦遗传资源是育种的物质基础,也是研究起源、演化分类、生态、生理生化等的基础材料。小麦遗传多样性研究,可为小麦遗传资源考察收集的取样、物种和变种的分类、小麦的演化过程、小麦遗传资源核心种质的建立提供依据;小麦核心种质的建立有利于小麦遗传资源的研究、交换、利用和管理。因此,遗传多样性和核心种质的研究是小麦遗传资源研究内容的关键和核心。本研究应用微卫星荧光标记技术,对中国小麦初选核心种质中的全部选育品种(系)及西北春麦区全部种质资源进行了遗传多样性分析、核心种质构建方面的探讨。旨在从分子水平上搞清楚中国小麦种质资源遗传多样性的水平和分布特点,以及五十年来中国小麦选育品种遗传多样性的演变趋势,同时,提出西北春麦区5%代表全部种质70%以上遗传多样性的核心种质,以期为中国小麦遗传研究与育种实践提供重要的理论依据和坚实的材料基础。主要结果如下:1. 应用多重PCR简单重复序列(SSR)荧光标记分析技术和常规的SSR银染技术,24对引物对北方冬麦区451份材料进行扩增,银染方法共检测235个等位变异,每个位点检测到的等位变异为3~20个,平均9.8个,而荧光标记共检测到312个等位变异,每个位点检测到的等位变异为4~24个,平均13个。荧光技术较银染方法在每个位点上多检测到3个等位变异,检测效果更为理想,更适于进行遗传多样性分析和研究;在费用基本持平的情况下,微卫星荧光标记技术的检测效率显着高于银染法(7.8倍),为大规模开展基因组扫描或基因型分析提供了可能。2. 以中国小麦初选核心种质的1586份选育品种为材料,应用微卫星(SSR)荧光标记技术,对小麦不同基因组、部分同源群、染色体及10大生态区的遗传多样性(包括平均遗传丰富度与多样性指数)进行了分析。在分子水平上,初步评价了五十年来中国小麦选育品种的遗传多样性演变趋势。2.1 74对SSR荧光引物对全部材料扩增,共检测到1336个等位变异,其中1253个等位变异可以定位在71个位点上。71个位点检测到的等位变异数范围为4~44个,平均17.6个;多态性信息指数(PIC)为0.19~0.89,平均0.69。2.2 A、B、D叁个基因组平均等位变异丰富度顺序为B>A>D,遗传多样性指数B>D>A。综合分析,全国范围内小麦育种在A基因组上选择压力较强,其<WP=7>多样性显着降低。2.3 7个部分同源群平均等位变异丰富度2=7>3>4>6>5>1,遗传多样性指数7>3>2>4>6>5>1。结合两个指标分析,第7群具有最高的多样性,而第1群多样性最低。相对于其它同源群,第5群的多样性变化幅度较大。2.4 21条染色体平均等位变异丰富度排序:3B>2D>5B>7A>7B>2B=1A>6B>4B>7D>5A>6A>4A>3A>1B>3D>2A>1D>6D>5D>4D;按多样性指数排序:2D>6D=3B>7D>7B>3A>7A>3D>4A>2B>5B>4B>2A>5A>1A>1B>6A>4D>6B>1D>5D。小麦21条染色体,7A、3B、2D叁条染色体拥有较高的遗传多样性,2A、1B、4D的多样性最低。2.5 中国小麦10大麦区依据平均遗传丰富度排序:黄淮冬麦区、北方冬麦区、长江中下游冬麦区、西北春麦区、西南冬麦区、东北春麦区、北部春麦区、华南冬麦区、新疆冬春麦区、青藏春冬麦区;依据多样性指数排序:青藏春冬麦区、黄淮冬麦区、北方冬麦区、北部春麦区、西北春麦区、新疆冬春麦区、西南冬麦区、东北春麦区、长江中下游冬麦区、华南冬麦区。根据多样性指数和遗传丰富度分析,中国小麦选育品种冬麦区以黄淮冬麦区遗传变异最为丰富,春麦区以西北春麦区遗传多样性最高,总体来看,中国小麦冬麦区的多样性丰富程度要高于春麦区。2.6 中国小麦选育品种6个年代段的平均遗传丰富度、多样性指数及品种间的平均遗传距离的变异范围分别为6.55~13.99、0.614~0.656、0.689~0.727。从平均遗传丰富度分析,70年代和80年代拥有较高的等位变异丰富度(13.60、13.99),90年代降低(10.87),但其遗传变异类型比50年代还是要丰富。不同年代平均遗传丰富度的变化趋势与品种数、等位变异数量的变化趋势相一致;不同年代品种群体的多样性指数发生了明显的变化,具有最高多样性指数的年代是50年代,然后多样性指数越来越低,但年代间变化趋势比较平缓,90年代的品种群体要比50年代前的多样性高;从平均遗传距离看,50年代品种间的平均遗传距离最高(0.727),其遗传差异表现最大。从60年代开始,品种间的遗传距离逐渐减小,依次为0.711、0.706、0.696、0.689。在90年代,品种间的遗传距离降到最低,现代品种遗传基础狭窄化的趋势表现得十分突出。3. 西北春麦区选育品种和地方品种的平均遗传丰富度在A、B、D叁个基因组中均为B>A>D,但地方品种的平均多样性指数却发生变化,顺序为B>D>A,<WP=8>发现地方品种与选育品种的遗传多样性差异主要存在于D基因组中,地方品种的遗传多样性高于选育品种。在西北春麦区,为保证等位变异的保留百分率大于或等于70%,核心种质的取样比例不得低于5%,也就是说,5%是该区建立稳定、富有代表性核心种质的最低取样比例。

参考文献:

[1]. 中国大豆育成品种遗传基础分析及核心种质构建[D]. 张博. 中国农业科学院. 2003

[2]. 大豆育成品种的遗传多样性及核心种质研究进展[J]. 张博, 邱丽娟, 常汝镇. 作物杂志. 2003

[3]. 中国栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)微核心种质的群体结构与遗传多样性[J]. 宋喜娥, 李英慧, 常汝镇, 郭平毅, 邱丽娟. 中国农业科学. 2010

[4]. 中国大豆微核心种质生育期组划分及光温综合反应鉴定[D]. 李继存. 中国农业科学院. 2012

[5]. 中国大豆预选核心种质代表性样品遗传多样性研究[D]. 谢华. 中国农业科学院. 2002

[6]. 五十年来黄淮冬麦区小麦选育品种的遗传多样性变化分析及其核心种质构建[D]. 游光霞. 中国农业科学院. 2003

[7]. 大豆核心种质和微核心种质的构建、验证与研究进展[J]. 邱丽娟, 李英慧, 关荣霞, 刘章雄, 王丽侠. 作物学报. 2009

[8]. 栽培大豆微型核心种质基因多样性分析[D]. 盛祥参. 福建农林大学. 2006

[9]. 太湖流域粳稻杂种优势及品种资源遗传多样性研究[D]. 金伟栋. 南京农业大学. 2006

[10]. 五十年来我国小麦育成品种的遗传多样性演变及西北春麦区核心种质的构建[D]. 郝晨阳. 甘肃农业大学. 2004

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中国大豆育成品种遗传基础分析及核心种质构建
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