目的:研究天麻的遗传多样性,分析杂交、自交天麻种质资源间的差异.方法:以26个天麻种质资源为材料,基于形态学标记对各种质的株高、蒴果数、花序长度、蒴果长度、蒴果宽度、块茎长度、块茎宽度、单重、有效成分含量等表型性状进行方差分析、聚类分析及相关性分析;结合SSR分子标记进行遗传多样性研究,并构建SSR指纹图谱.结果:天麻表型性状中,各性状的变幅不同,变幅较大的为蒴果重、单重、块茎长、鲜品产量、干品产量、天麻素含量、对羟基苯甲醇含量;变幅较小的为蒴果宽、茎秆粗、肚脐眼直径、横纹环数、折干率.相关性分析结果显示,部分性状间相关性显著;表型性状聚类结果显示,在阈值为11.32时,将天麻资源分为2大类群.从合成的7对引物中筛选出3对SSR特异性引物,PCR扩增获得较清晰的SSR指纹图谱.UPGMA聚类可明显区分天麻自交系及杂交系,与表型聚类分析结果较为一致.结论:利用形态学标记及SSR分子标记相结合的方法可有效区分天麻杂交组合及自交组合.

为解析江西省辣椒育种骨干亲本材料的遗传多样性并构建其DNA指纹图谱,本研究利用毛细管电泳和SSR分子标记技术对江西60份辣椒种质材料进行位点检测.结果表明,49对SSR引物共检测到202个等位基因,平均4.122个,平均有效等位基因为2.172个,平均香农信息指数为0.850,平均多态信息含量为0.414,说明60份供试材料具有较为丰富的遗传多样性;平均期望杂合度0.475大于观测杂合度0.126,表明多代自交导致材料纯合度较高.聚类分析、群体结构分析和主坐标分析结果一致,即江西辣椒育种亲本材料以南方地区和小果型尖椒材料为主,遗传背景狭窄且保持较纯的血统.此外,本研究根据多位点匹配分析确定了 PM1、CAMS-855、CO911525S、PM22、HpmsE015和Hpms1214为核心引物,并利用这6对核心引物构建了 60份辣椒育种亲本的指纹图谱,为江西辣椒资源的鉴定和保护提供了有力支撑,为分子辅助育种中亲本的选择提供理论依据.

[目的]为快速鉴定和利用文冠果种质资源,探明文冠果种质亲缘关系.[方法]从 20 对SSR引物筛选得到 11 对条带清晰、多态性好的引物,对 29 个文冠果品种(系)进行分析,采用荧光毛细管电泳技术进行多态检测,通过邻接法进行聚类分析,利用数字和字母赋值编码构建分子身份证.[结果]共检测到 66 个等位基因(Na),每对引物检测到 3-10 个Na.Shannon信息指数(I)变化范围介于 0.349-1.723 之间,平均值为 1.16.不同引物揭示的多态信息含量(PIC)变幅介于 0.276-0.841,平均为 0.66.观测杂合度(Ho)变幅为 0.137-0.958,平均值为 0.739;期望杂合度(He)变幅为 0.187-0.79,平均值为 0.648;在 11个位点中,有 7 个位点的平均观测杂合度大于平均期望杂合度.遗传相似系数变化范围为 0-1,平均为 0.31,遗传相似系数在 0.6以上的有 15 个,仅占全部数据的 5.17%.邻接法聚类分析结果显示,在遗传距离为 0.42 时,可将 29 份文冠果种质分为三大类群.构建了 0/1 形式的指纹数据库和分子身份证,除个别品种外均具有唯一性,可用于品种鉴定.[结论]29 份文冠果种质资源的遗传多样性相对较高,但也存在一定的近交现象.利用SSR标记构建文冠果分子身份证操作简便可行,可为文冠果品种真伪鉴定、权益保护、身份识别、溯源管理及新品种选育提供技术支撑和科学依据.

马铃薯(Solanum tuberosum L.)种质资源遗传多样性评价是开展遗传育种的前提和基础,为探究马铃薯种质资源的遗传背景,进而为新品种的选育提供育种材料.以 52 个马铃薯品种(系)为研究材料,采用SSR标记分析亲缘关系,进而评价其遗传多样性,并构建指纹图谱.从 25 对SSR引物中筛选出多态性丰富、稳定性好的 16 对引物,并对 52 份马铃薯品种(系)进行SSR扩增分析,16 对SSR引物扩增出 147 个多态性条带,引物平均多态条带比率为 64.71%,平均Nei's遗传多样性(Nei's genetic diversity,H)和平均Shannon's指数(Shannon index,I)分别为0.14和0.24.在遗传相似系数0.23处,52份材料经聚类分析分为3大类,类群I包括 49 个品种(系),46 个是北方品种(系),3 个国外引进品种(系),均适宜晋北地区种植;类群II包括 2 个品种,'北方 016'和'晋薯 16 号',特点是薯皮黄色、干物质含量高;类群III仅包括'晋薯 15 号',在大类的划分上未按照地理来源进行聚类.在遗传相似系数 0.36 处,类群I又可以分为 7 个亚类.基于最少引物鉴定最多种质的原则,利用C59、S25、C33、S151 共 4 对引物组合可区分全部供试品种,构建出基于SSR标记的数字化指纹图谱及分子身份证.利用SSR标记技术多态性引物可以评价马铃薯种质资源的遗传多样性,通过分子身份证能够准确鉴别以及溯源不同马铃薯品种(系).

大麻是一年生草本植物,一种多用途、可持续的作物.迄今为止,关于大麻遗传结构的研究还很少.本研究通过EST-SSR分子标记分析大麻的遗传多样性和种群结构.结果表明,20对引物共扩增出113个清晰条带,其中113个(100％)是多态性的;共检测到232个等位基因,平均每对引物检测到4.0176个等位基因;观测杂合度(Ho)平均为0.7102,期望杂合度(He)平均为0.6935;200个个体香农信息指数介于0.7204～2.4625之间,平均值为1.5368;多态信息含量(PIC)变化范围为0.3519～0.8801,平均为0.6558;平均基因流(Nm)平均值为13.6525.基于种群遗传结构、主成分分析和未加权的算术平均对组法(UPGMA)分析,将大麻材料聚类为3组.不同聚类方法之间结果相似,但3种模型的少数个体植株分布不同.聚类结果、基因多样性和遗传相似系数表明,大麻个体总体亲缘关系较为密切.同时用5对核心引物能够区分参试种质,并为每份种质构建了指纹图谱.研究结果为今后的大麻育种、遗传改良和核心种质资源收集提供了参考.

为了解福建省茶树品种的遗传多样性,从38对SSR引物中筛选出扩增条带清晰,多态性较好的引物23对,对43个茶树品种的遗传多样性进行了分析,并选取扩增条带少、多态性较高的7对SSR引物构建茶树品种指纹图谱.聚类结果表明,43个茶树品种可聚成10个类群,遗传距离最远的品种是'八仙茶',距离最近的品种是'福鼎大毫茶'与'九龙大白茶';福建省选育的乌龙茶品种比绿茶品种的遗传多样性丰富;同时来源于共同亲本的品种表现出较高的相似系数,聚为一类;来源地相同的品种也因有较高的相似系数而聚为一类;地理距离越远的品种,遗传距离也越大.这为茶叶生产选种和茶树遗传改良提供参考依据.

DNA指纹图谱对新品种选育、种质资源保存和管理具有重要的意义.然而,利用SSR标记构建红麻DNA指纹图谱的研究仍十分有限.在本研究中,利用课题组开发并筛选出的131对SSR引物,分析不同来源的96份红麻种质资源,包括红麻品种审定的区试对照品种福红952.结果表明,131对引物共扩增出375条带,平均每对引物扩增出2.6条带.以遗传相似系数0.614为切割线时,可以分为2个类群,52个为类群P1,44个为类群P2;以遗传相似系数0.710做切割线,可分为5个亚群.利用这131对引物标记所得的数据成功绘制了一份85个品种独特的指纹图谱,其中福红952可被HcEMS238引物特异识别.其他11份因存在遗传相似性高的现象,未被识别.上述结果为红麻品种的真实性鉴定及遗传多样性分析提供依据.

乌头(Aconitum carmichaeli Debx.)为中国重要的药用植物,种质资源丰富,同属近缘种繁多.该研究采用SSR分子标记技术对采自17个种群的51份乌头样本和13个同属近缘种的65份样本进行扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,分析了乌头及其同属近缘种的遗传多样性、遗传分化和系统发育关系,筛选出稳定性好、多态性高的SSR引物构建乌头及其近缘种的指纹图谱.结果表明:(1)11对乌头微卫星引物均表现出高的多态性,共检测出109个复等位基因,平均每个位点9.91.(2)乌头在物种水平上遗传多样性丰富(A=3.090 9,I=0.889 7,h=0.540 2),种群间的遗传分化显著(Gst=0.277 4);乌头属14种植物表现出了较高的遗传多样性(A=9.909 1,I=1.526 2,h=0.690 5),物种间遗传分化显著(Fst=0.437),基因流微弱(Nm=0.451 8).(3)聚类分析表明,同一种群的乌头样本首先聚在一起各自形成小支,17个小支聚为一支;13个乌头近缘种材料中,相同物种的样本分别聚为一支;乌头属14个物种聚为5个大支,与形态分类结果一致.(4)利用基因型丰富、多态性高的6对SSR引物(Tchin03、Tchin04 Tchin20、Tchin26、Tchin29、Tchin32)可有效区分14种乌头属植物,并以此建立了乌头种质资源和近缘种的DNA指纹图谱.该研究为乌头的种质资源鉴定及混伪品鉴定提供了重要的技术支撑.

为了探究彩色马铃薯种质资源的遗传背景,该试验共选用22对SSR标记引物,对33份彩色马铃薯品种(系)进行遗传多样性分析以及指纹图谱构建.结果表明:(1)22对引物可扩增得到95个等位位点,其中82个为多态性位点,多态性比率达到86.31％;多态信息量(PIC)从0.168 7(STM1053)到0.991 9(STI033),平均为0.8411.(2) UPGMA聚类分析表明,在相似系数0.71处,33份供试材料分为4个主要聚类群,不同聚类群之间具有较大的遗传差异.(3)利用STM0031、STM0030、STI014、STM1029、STI001共5对SSR标记引物构建了33份彩色马铃薯材料的分子标记指纹图谱.该研究结果为彩色马铃薯育种亲本组配奠定了理论基础,有助于彩色马铃薯种质资源的快速鉴定.

天麻(Gastrodia elata Bl.)为中国珍稀濒危传统药用植物,其不同种质之间形态特征差异微小,而药用成分差异较大,种质资源混乱.为了构建天麻种质资源的DNA指纹图谱,该研究应用SSR分子标记技术对天麻的3种变型(乌天麻、红天麻和绿天麻)、12个种群,共计120个样本进行了群体遗传分析.研究结果表明:(1)7对SSR引物均能对天麻样本成功进行PCR扩增且多态性丰富,每对引物的等位基因数(Na)在5～7之间,平均为6.43;引物多态信息含量(PIC)范围为0.626 2～0.823 5,平均为0.759 5.(2)群体遗传分析结果表明,天麻在物种水平上和变型水平上均有较高的遗传多样性(物种水平:A=6.428 6,H=0.789 0,I=1.682 9;变型水平:A=2.666 6,H=0.523 9,I=0.812 3).(3)分子方差分析结果显示,种群间和变型间均存在强烈的遗传分化(Fst=0.558 6,Fct=0.381 8).(4)种群聚类分析结果显示,相同变型的天麻种群首先聚在一起,3种变型能被完全分开,SSR指纹图谱在变型水平上鉴定效率良好;从120个样本中共检测出有112种基因型,Simpson指数(D)为0.998,说明SSR指纹图谱对天麻样本在个体水平上也有着良好的鉴定效率.该研究结果揭示了天麻的遗传背景,并建立了天麻的SSR指纹鉴定图谱,为其种质资源的保护、选育及药材鉴定奠定了科学依据与技术支撑.