中国部分稻种资源基于水稻遗传图谱的微卫星多态性分析

中国部分稻种资源基于水稻遗传图谱的微卫星多态性分析

高立志[1]1999年在《中国部分稻种资源基于水稻遗传图谱的微卫星多态性分析》文中研究指明本工作基于水稻的SSR遗传图谱、利用60对微卫星引物对57个栽培稻品种和较为广泛地代表在中国的地理分布的普通野生稻、药用野生稻和颗粒野生稻共117个基因型进行了遗传多样性与遗传关系的初步研究。此外,利用22个等位酶位点和21个微卫星位点对5个中国普通野生稻群体进行了居群遗传结构与遗传多样性的研究。主要结果如下:1用60对水稻的微卫星引物对中国三种野生稻共60份材料进行了PCR扩增。结果表明,在颗粒野生稻中的转换率最低(73.3%),药用野生稻中的转换率较高(90.0%),普通野生稻中的转换率最高(100%)。说明栽培稻SSR引物在与其亲缘关系越远的野生近缘物种中,转换的成功率越低;2在稻属4个种的117个基因型中,共检测到1492个等位基因。普通野生稻有815个,栽培稻有454个,药用野生稻有150个,颗粒野生稻有73个。在60个位点中,RM247上的等位基因数目最多(47个),而RM83上最低(5个),其余大多位点上的等位基因数目在20-40个之间变化。在所检测的染色体和遗传位点上,等位基因的数目大小依次为:普通野生稻>栽培稻>药用野生稻>颗粒野生稻。将栽培稻与普通野生稻作比较,在12条染色体上普通野生稻均高于栽培稻。除OSR19和RM222上普通野生稻的等位基因数目略少于栽培稻、RM224和RM235上二者具有相同的等位基因数目外,其它56个位点上的等位基因数目总是普通野生稻多于栽培稻;3在稻属4个种的117个基因型中,共检测到638个特异等位基因。普通野生稻有437个,栽培稻有125个,药用野生稻有65个,颗粒野生稻有11个。在60个位点中,RM209和OSR27上的特异等位基因数目最多(22个),RM83(1个)最少,其余大多数位点上的特异等位基因在10-20个之间变化。在所检测的染色体和遗传位点上,特异等位基因的数目大小依次为:普通野生稻>栽培稻>药用野生稻>颗粒野生稻;将栽培稻与普通野生稻作比较后发现,在普通野生稻12条染色体的58个位点上分布的特异等位基因数目远远超过栽培稻。4在普通野生稻、栽培稻和药用野生稻的基因组中,不仅各条染色体上分布的总的等位基因数目与特异等位基因数目均不同,而且在同一条染色体的各个位点上也不一样;颗粒野生稻中检测到的总等位基因数目与特异等位基因数目无论在染色体水平上还是在位点水平上都变化不大,可能与其检测的样本偏低有关;5分别用每条染色体上的5个SSR位点和12条染色体的总的60个位点对普通野生稻35个基因型进行UPGMA聚类。结果表明:(1)由12条染色体分别聚类所得的树状图各不相同,分组数目与分支式样也各不相同,说明普通野生稻的遗传多样性水平在不同染色体上存在着差异,也说明它们之间在各条染色体上所反映的遗传关系不一样;(2)除了第9号染色体外,其余的11条染色体上的每5个SSR位点均可将所有的基因型分开。在大多数染色体与遗传位点上,所研究的基因型之间有着明显的差异;(3)普通野生稻所检测的基因型间的遗传关系与其地理分布格局无显著相关;6分别用每条染色体上的5个SSR位点和12条染色体上总的60个位点对21份药用野生稻进行UPGMA聚类的结果表明:(1)用60个SSR位点所得的聚类图可以将所有的基因型分开,而在12条染色体中,任何一条均无法将这21个基因型分开;(2)21份药用野生稻的聚类式样与这些基因型的地理分布密切相关;(3)21个药用野生稻用12条染色体进行聚类所得的聚类图各不相同,说明遗传多样性在不同染色体间的水平与分布不同;7分别用12条染色体的每5个SSR位点对57个栽培稻品种进行UPGMA聚类的结果表明:(1)用12条染色体分别聚类所得的结果各不相同,说明遗传多样性在不同染色体间存在着差异。而且,检测一条染色体(5个遗传位点)的等位变异即可把大多数的基因型分开;(2)在不同的染色体上存在着不同程度的籼粳分化;(3)与地方稻种作比较,大多现代育成的品种以及目前生产上的主推品种与其骨干亲本遗传相似性高,说明其遗传背景十分单一;8 (1)尽管5个居群遗传变异水平的高低在微卫星与等位酶位点上所反映的式样基本一致,相同的5个普通野生稻天然居群在21个微卫星位点上检测到的遗传多样性水平(A=3.1,P=73.3%,Ho=0.358和He=0.345)远高于在22个等位酶位点上所检测到的(A=1.2,P=12.7%,Ho=0.020和He=0.030),而且5个居群中在微卫星位点上检测到的每个遗传变异值都高于等位酶位点上的变异,证明了微卫星位点比等位酶位点具有更丰富的多态性;(2)在等位酶位点上与微卫星位点上检测到的居群遗传结构略有不同:在等位酶位点上说明在居群内大多数居群偏移了Hardy-Weinberg平衡且杂合体不足(F_(IS)=0.337),而在微卫星位点上却揭示了居群内大多数居群偏移了Hardy-Weinberg平衡且杂合体过剩(F_(IS)=-0.69)。导致这一差异的主要原因是在微卫星位点上检测到大量的杂合体所致。在等位酶位点上,基因分化系数F_(ST)=0.338;在微卫星位点上,F_(ST)=0.468,高于前者。两种分子标记所检测到的居群遗传结构的差异也得到居群间遗传关系的研究结果的支持。在等位酶位点上,遗传一致度平均值I=0.973:在微卫星位点上,遗传一致度平均值I=0.463,低于前者。导致这种检测结果的差别的主要原因是在微卫星位点上的高水平的多态性;9上述研究结果表明:(1)微卫星无疑是稻种资源鉴定的有力工具;(2)基于水稻遗传图谱的遗传多样性研究对我们发掘和高效利用优异水稻基因资源有重要意义;(3)微卫星分析表明普通野生稻中蕴藏着可供水稻育种利用的丰富的遗传变异和大量的特异等位变异;(4)微卫星位点作为一种分子标记在研究普通野生稻的居群遗传结构时优越于等位酶位点。

华亚鹏[2]2008年在《三个水稻电子遗传图谱的构建及水稻品种指纹图谱库的初步研究》文中指出为了高效率、大规模的初步定位明恢86突变体库中非T-DNA插入突变体基因,本研究以明恢86和籼稻品种93-11及具有广亲和性的粳稻品种02428和中花15为材料,利用Mapdraw软件建立了3张高密度的微卫星电子连锁图,(本人承担了1、2、3、10、11、12共六条染色体的工作,另外六条染色体的工作,由另外一名研究生完成)。选用712对已经发表的引物,分别在明恢86和93-11,明恢86与02428及明恢86与中花15进行多态性检验,挑选多态性标记。同时为了缩短各个标记之间的距离,利用已经公布的日本晴和93-11基因组序列,结合SSRIT和primer5.0软件又自行设计了516对引物,共1232对,明恢86与这三个品种间的多态性检测结果分别为:281对、473对、470对,多态性频率分别为22.81%、38.39%和38.15%。根据各标记在染色体上的电子遗传距离,利用mapdraw软件,构建了三张基于明恢86的SSR电子遗传图谱。建成的图谱覆盖全基因组长度分别为1499.6cM、1522.0cM和1519.9cM,标记间的平均遗传距离为5.34 Cm、3.22cM和3.23cM。这三张高密度的电子遗传图谱的构建,为高通量初步定位明恢86背景下突变体基因创造了条件,同时也为另外3个水稻品种突变体基因的图位克隆提供了方便。在连锁图谱构建过程中,根据电子遗传图谱对引物多态性检测的筛选结果,针对多态性较好的标记(限本人承担的1-3,10-12号染色体)在具有代表性的12个品种即5个恢复系,4个保持系及3个粳稻中进行多态性检测,根据其扩增的稳定性及等位基因数量,从而最后确定了72对引物,他们平均分布于12条染色体,每条染色体长短臂各3条,这些核心引物的确定为下一步进行品种鉴定,建立品种指纹图谱打下了较好的基础。

王艳红[3]2002年在《用SSR进行普通野生稻(Oryza.ruffipogan Griff)的分子群体遗传学研究》文中认为普通野生稻(Oryza.ruffipogan Griff)在我国有着非常广阔的地理分布。普通野生稻(Oryza.ruffipogan Griff)是栽培稻的祖先,其作为一种非常有价值的野生种质资源,受到科研工作者广泛地关注。人们对普通野生稻的研究从最初的形态学研究,经历了细胞学研究、生化研究,最终发展到现在的分子生物学的研究。分子标记是建立在DNA水平上的遗传标记,在普通野生稻的研究中主要有RFLP标记(Restriction Fragment Length Polymorphism),RAPD(Random Amplified Polymorphic DNAs),SSR(Simple sequence Repeat)和AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)。 本文通过利用SSR标记对分布在我国七个省(广西、广东、云南、海南、湖南、福建、江西)共17个居群的普通野生稻的种质资源进行研究,旨在从分子水平揭示普通野生稻不同居群之间的遗传多样性,为普通野生稻天然居群的保护和普通野生稻在栽培稻研究中的利用上提供一定的理论和实践依据。主要研究结果如下: (1)用筛选出的多态性引物(RM164,RM211,RM222,RM241,RM253,OSR27,OSR28)七对SSR引物对336份DNA样品进行扩增,其得到60条特异条带。 (2)普通野生稻在我国有着广泛的分布,从UPMGA聚类中可以看到:海南单独归为一类、江西东乡单独聚为一类、云南单独聚为一类、福建单独聚为一类、湖南也是单独聚为一类;而两广是聚在一起的。这除了说明在整个取样的过程中,所采的样都是具有代表性以外,我们认为这在分子水平上把我国的普通野生稻的地理分布进行的明显的分类,在分子水平上进一步支持普通野生稻的起源为两广地区。 (3)普通野生稻是我国的二级保护野生资源,对于普通野生稻的保护有着重要的意义,有专家曾经指出对于普通野生稻的保护决不亚于保护我国的国宝——大熊猫。我们的研究表明,普通野生稻的遗传资源分布地理上有着显著的差异,由于我国普通野生稻的遗传资源的丰富,在不同的居群取样未必能代表整个普通野生稻的基因水平,所以最好的方法还是设立普通野生稻的自然保护区,只有这样才能使普通野生稻的基因库得到最大程度的保存。 (4)微卫星标记在普通野生稻中是一种非常有用的分子标记,得到较高的遗传多样性(na为1.4843,ne为1.1746,h为0.1150),说明普通野生稻中蕴藏着丰富的可以提供给水稻育种利用的大量的遗传变异。

郑小红[4]2006年在《普通野生稻单核苷酸多样性研究》文中研究指明普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)作为一种非常有价值的野生种质资源,受到科研工作者广泛地关注。 本文在水稻基因组12条染色体的两臂上各随机选择一个基因位点,共24个位点,在22个普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)材料中均测定并获得清晰的DNA序列18989bp。共发现了152个SNPs位点,其中转换92个(占60.5%),颠换60个(39.5%)。 普通野生稻的SNPs分布频率为θ:1.84×10~(-3),π:1.52×10~(-3)。基因编码区的SNPs频率θ:1.552×10~(-3),π:1.66×10~(-3)与基因内非编码区θ:1.38×10~(-3),π:1.03×10~(-3)相近,而远远低于基因之间非编码区SNPs频率θ:2.54×10~(-3),π:2.35×10~(-3)。 在普通野生稻中分布最多的是稀有SNPs(频率<10%),占其总SNPs的59.21%,随着SNPs次等位基因频率增加,SNPs数量呈明显下降趋势。 普通野生稻的24个基因位点上152个SNPs,共组成172种单倍型,单倍型多样性为0.5944。按普通野生稻不同地理来源分析单倍型多样性得出:海南普通野生稻的遗传多样性高于两广地区,广东与广西普通野生稻的遗传多样性接近。 从UPMGA聚类中可以看到:海南大多材料聚为一类、江西东乡单独聚为一类,广东广西趋向聚在一起。与前人的研究结果一致,即普通野生稻的分化与其地理分布有关。 本文还简单讨论了普通野生稻与地方栽培稻之间相同基因位点的DNA序列比较结果,普通野生稻之间的序列差异远远大于栽培稻之间的序列差异,其多样性是栽培稻的两倍。这些栽培种中缺少的SNP可能是普通野生稻进化到栽培稻过程中丢失的变异,地方稻种的遗传基础相对于野生稻来说已表现狭窄的趋势。

赵向前[5]2007年在《水稻内含子长度多态性分子标记的开发和应用》文中研究指明DNA序列的差异可以开发成遗传标记,通常被称为分子标记,并已经成为一种常用工具应用在遗传图谱构建、图位克隆、QTL定位等遗传研究中。内含子是真核生物基因组中重要的组成元件,其功能较小,因此内含子变异程度要高于编码序列。虽然内含子内可能有各种各样的多态性,但内含子长度多态性(Intron Length Polymorphism,ILP)是最容易被鉴别的一种,也可以开发成为分子标记。本论文通过比较水稻两个亚种等位基因间的内含子长度差异,大规模开发了水稻的ILP标记,对ILP的特点进行了深入研究,并将ILP标记应用于水稻遗传图谱构建、单片段替换系群体构建、种质资源遗传多样性研究和亚洲栽培稻进化四个方面的研究。具体结果如下:1、通过日本晴全长cDNA序列分别与籼稻93-11和粳稻日本晴基因组作比较,成功开发了5811个候选ILP标记,并建立了ILP标记的数据库。2、随机挑取215对候选ILP标记引物在93-11、日本晴和F_1基因组DNA中进行检测,有173(80.47%)对引物能扩增到清晰稳定的条带,并且表现为共显性。另外,有6对引物只能在日本晴或93-11中扩增到产物,可以作为显性标记使用。3、ILP标记具有共显性、引物通用性、籼粳亚种特异性等优点,并具有进一步开发成物种间通用型分子标记的潜力。4、构建了一张含172个ILP标记和13个SSR标记的水稻连锁图谱,总长度为1905.70cM,标记间的平均距离为10.30 cM。发现有30个标记表现偏分离(P<0.05),占总标记数的16.22%。在这些偏分离标记中,有28个标记(93.33%)偏向93-11,仅2个标记偏向日本晴。5、初步构建了水稻染色体单片段替换系群体,共筛选到54个不同SSSL,替换片段总长度为2046.5cM,平均长度为37.90cM。这54个单片段剔除重叠区域后,总长度为1173.5cM,覆盖整个水稻基因组的61.58%。6、利用ILP标记对71份水稻材料进行聚类分析,将供试种质资源清晰地分成四个群:籼型群、偏籼群、偏粳群和粳稻群,说明ILP标记能准确地区分籼粳亚种,可以用来研究种质资源遗传多样性。7、利用SSILP标记对亚洲栽培稻和普通野生稻进行聚类分析,籼稻与南亚和东南亚野生稻聚在一个群,而粳稻和中国南部野生稻聚在一个群。表明籼粳亚种在不同地理区域独立起源,籼稻在南亚和东南亚地区驯化,而粳稻在中国南方地区驯化。

陈远孟[6]2007年在《香稻遗传多样性与香味基因定位的研究》文中提出香稻是栽培稻的特殊类型,香米在国际稻米贸易市场上起着重要作用。Basmati香米以其一流的品质及独特的香味而举世闻名,印度等南亚国家作为Basmati系列香稻遗传多样性中心,拥有类型丰富的香稻种质资源。因此,引进一批南亚香稻资源并加以研究利用,不仅是对我国香稻资源的有益补充,而且对改良我国香稻品种有着重要意义。本研究利用SSR分子标记对引进的南亚香稻资源和广西种植的部分香稻品种及广西非香地方栽培稻资源进行研究,主要包括香味基因的分子标记与定位、香稻的遗传多样性分析、香稻的居群分析、香稻育种核心种质的初步构建等方面内容,获得如下研究结果:1.利用优质稻“中大14”作为母本,南亚香稻UPRB45作为父本,用BSA法构建F_2作图群体。在F_2分离群体中对220个单株进行香味鉴定,卡方测验表明,非香株与香株分离比例符合3:1的分离规律,说明香稻UPRB45的香味遗传受一对隐性基因控制。对南亚香稻UPRB45香味基因进行初步定位,发现水稻第8染色体上的RM223和RM7356与香味基因连锁,与香味基因的遗传距离分别为5.3 cM和11.0 cM。2.不同类组香稻的Nei's遗传距离估算表明,传统的南亚香稻种质UPRH系列的遗传距离为0.78,改良的南亚香稻B系列的为0.69,广西种植的香稻和非香地方栽培稻的分别为0.59和0.58,说明传统的南亚香稻的遗传多样性显著大于改良的南亚香稻,改良的南亚香稻B系列的多样性又显著大于广西当前种植的香稻种质和广西非香地方栽培稻种质,可见外引南亚香稻种质具有丰富的遗传基础。3.比较了78份来自南亚的香稻资源和18份广西种植的香稻的遗传多样性,结果表明:在南亚的香稻资源中,每对引物检测到的等位基因数为3~13个,平均每个位点的等位基因数为5.31个;在广西的香稻资源中,每对引物检测到等位基因数2~9个,平均每个位点的等位基因数为3.44个;南亚香稻资源平均多态信息含量(PIC)为0.55,广西香稻资源平均PIC为0.41;南亚香稻资源平均基因多样性(Hs)为0.60,广西香稻资源平均Hs为0.47;说明南亚香稻资源比广西香稻资源具有更为丰富的遗传多样性。4.聚类结果分析表明:利用16个SSR标记可以明显地把香稻与非香稻品种聚类为两大类;在78份外引香稻种质中,在遗传距离分别为0.64和0.56处,43份和14份各自聚为一类,总共占73.1%;18份与广西种植的香稻品种聚类,占23.1%;3份与广西非香地方栽培稻品种聚为一类,占3.8%。聚类结果表明,大部分南亚香稻资源或大部分广西香稻资源各自聚为一类,说明大部分南亚和广西的香稻种质资源存在遗传差异性和地理远缘性。5.用5对与香味基因连锁的SSR标记对广西种植的香稻、非香地方籼型栽培稻、非香地方粳型栽培稻以及南亚香稻UPRB系列、UPRH系列、B系列共6个居群进行遗传多样性分析。结果表明,6个居群在第8染色体的遗传多样性以南亚香稻B系列居群的最大;聚类表明,南亚香稻居群与广西水稻居群各自聚为一类。这说明南亚香稻与广西水稻种质在水稻第8染色体上同样存在遗传差异,也证明了南亚香稻类群的独特性。6.结合原群体的地理来源、粳籼类型等分析,用多次聚类法初步构建香稻育种核心种质,经过4次聚类抽样,最终获得24份香稻育种核心种质资源。核心种质的平均等位基因数、有效等位基因数、总遗传多样性指数、平均基因多样性指数、基因分化系数分别为5.25、3.265、0.8656、0.6509、0.2478;而原群体的相应参数分别是6.25、3.348、0.8883、0.6525、0.2659,表明所构建的核心种质与原群体的遗传多样性参数非常接近,说明构建的香稻育种核心种质很好地代表了原群体的遗传多样性,可以在香稻育种实践中应用。

张建勇[7]2003年在《水稻品种遗传多样性分析及杂交水稻指纹图谱构建》文中研究表明本文利用微卫星标记对我国杂交水稻亲本材料进行了DNA多态性分析,从208对SSR引物中筛选亲本材料的特异引物,构建几个重要亲本材料的DNA指纹图谱。同时,利用与蜡质基因紧密连锁的引物分析其基因型与直链淀粉含量的关系。主要结果如下: 1.籼粳亚种的遗传多样性及杂交水稻亲本的遗传关系分析 208对引物中具有多态性的引物123对,占所用引物的59.13%。不同染色体的微卫星分析的多态性不同,染色体9、10微卫星的多态性高于其它染色体,染色体12上的微卫星标记的多态性最差,仅为46.15%。 选择籼粳间多态性高的38对SSR引物进行统计分析。共检测到125条多态性条带,平均每个引物检测到3.29个等位基因。其中仅在籼稻出现的有19个,占15.2%,仅在粳稻出现的有15个,占12%。籼稻和粳稻的平均基因多样性分别为0.71和0.62。每一位点在籼稻中的等位基因变幅为2~6个,平均为3.13个:粳稻中为1~5个,平均为2.53个。粳稻中的等位基因数为籼稻的80.7%。由此可见,在平均基因多样性和单个位点的等位基因数均说明中国籼稻遗传多样性大于粳稻。 聚类分析表明,所有的供试材料可分为两群,即籼稻群和粳稻群。聚类结果与亲本材料亲缘关系基本一致,说明SSR标记能较好地区分籼稻和粳稻。由于农艺性状是基因表达的结果,易受环境影响,聚类结果不能从整体上充分反应品种间的遗传变异。42份常用杂交水稻亲本材料聚类分析表明,恢复系和不育系遗传基础均较狭窄,但恢复系和不育系之间的遗传距离相对较远,从一定程度上反映了遗传距离与杂种优势正相关。 2.主要杂交水稻的微卫星指纹图谱构建及纯度和真实性鉴定 筛选出的各个亲本材料的特异引物或者是引物组合,能够将某个亲本材料与其它材料相区分。对这些SSR引物扩增的带型进行赋值,进行数据统计和分析,已建立主要杂交水稻亲本的SSR指纹数据库,可以简便而有效地解决杂交水稻雄性不育系、恢复系及其杂交种的鉴定问题,以及有效地分析各材料间的亲缘关系。 从DNA指纹数据库中筛选出不育系D香A和恢复系蜀恢527以及不育系D702A和恢复系多系一号特异有差异的引物。杂交种的SSR图谱表现为双亲互补型,特异引物RM244和RM168可以分别鉴定出D香优527、D优多系一号中的假杂种,同时结合田间表现,二者的结果是一致的,符合率达到100%,说明微卫星鉴定结果是准确可靠的。 3.环吮基因的多态性与直链淀粉含量的关系 484/485扩增93份供试亲本材料的结果表明,93个亲本材料中有3种多态性片段。粕稻中叭基因型以胶,叭‘型和肠3叭3型为主,粳稻中叭基因型以肌,叭,型为主。93份材料可根据叭基因型将直链淀粉明显地分为高和低两类,统计分析发现,叭基因型与直链淀粉的相关系数达到0.852**。其中,叭’肠,型和叭2叭2型直链淀粉含量低,叭3肠3型直链淀粉含量高。 应用PCR一ccl分子标记检测法对93份水稻品种进行了基因型检测。统计分析基因型与直链淀粉的相关系数达到0.701**。其中GG型的水稻品种直链淀粉含量较高,在16.00%一23.08%之间,而检测为T’T型的水稻品种直链淀粉含量较低,在0.68%一巧.53%之间,GT杂合型的水稻品种只有泰引一号和巴西陆稻,其直链淀粉含量分别为12.96%和17.33%。 两种分子标记检测结合分析发现,基因型为叭,胶’和叭2叭2的材料多为TT型,基因型为叭3叭3的材料多为GG型。统计分析表明叭基因微卫星标记检测与PcR一。。l分子标记检测的相关系数为0.665**,说明二者的检测结果是相符合的,可以将两种方法结合起来检测育种材料的淀粉含量,提高育种效率、改良我国釉稻食用品质。

刘如亮[8]2011年在《基于SSR技术的稻属不同野生稻基因组的比较研究》文中研究表明本文主要以稻属5个不同基因组(AA,BB,CC,BBCC,CCDD),一共25个种作为研究材料。其中二倍体栽培稻包括日本晴(O.nippobare),9311,非洲栽培(O.globerrima);二倍体野生稻包括普通野生稻(O.rufipogon),斑点野生稻(0.punctuta)和药用野生稻(0.officinalia);异源多倍体野生稻包括小粒野生稻(O.mmuta)、宽叶野生稻(O. latifolia)、高杆野生稻(O. alta)和大颖野生稻(O. grandiglumis)。利用栽培稻基因组中发展的基因内微卫星分子标记(SSR),对5种不同野生稻种的基因组进行比较SSR分析和测序分析,揭示微卫星分子标记(SSR)在野生稻不同基因组中的分布特点,绘制不同基因组的系统进化图,明确不同野生稻种之间,以及与栽培稻之间的亲缘关系,通过DNA分子水平上的变异来探讨不同基因组分化的原因。1.利用SSR对稻属不同基因组的多态性及系统进化树的分析利用栽培稻基因组中发展的基因内微卫星分子标记(SSR),对5种不同野生稻种的基因组进行比较SSR分析;在所有25个材料中,共检测到434个等位基因,涉及70个SSR位点,平均每个位点的等位基因数为6.2个,变化范围为3-10个,平均多态信息量(PIC)为0.49。不同野生稻基因组中,在各染色体上其扩增总带数不同;表明在物种分化过程中,一些位点等位基因的缺失导致了不同基因组间扩增总带数的差异性,差异性越大,说明两种之间的分化越远。构建系统进化图分析,将稻属25个材料聚类为2大类,即AA基因组(相似系数0.72 )与BCD基因组(相似系数0.746 )。AA基因组包括3个栽培稻和12个普通野生稻, BCD基因组包括CC,BB, BBCC, CCDD。6种来源不同地方的三种CCDD,聚类结果非常接近。实验证明选取SSR标记对于稻属不同基因组间的区分是可行的。因此,相对保守的基因内SSR分子标记在稻属不同基因组中的有效扩增情况,可以为研究稻属不同基因组的进化关系提供依据。2.功能基因内SSR测序结果分析为进一步探讨探讨不同野生稻在某些基因功能上的分化,我们对选取4个基因内SSR位点对5个基因组进行测序,结果表明,微卫星序列的长度是多变的,野生稻基因组和栽培稻AA基因组在微卫DNA序列上相当保守,但仍存在变异,其来源有微卫星序列基序数目的变化,插入和缺失突变,碱基替换突变。这种长度的差异性在一定程度上反映了额不同基因组间的差异性,通过对比SSR序列大小和重复序列基序的数目,可以看出SSR重复基序在栽培稻和野生稻种中具有很高的保守性,正是由于微卫星侧翼序列的相似性或保守性,才使得在栽培稻中开发的许多SSR标记可以在野生稻基因组中应用。3.SSR分子标记的应用在栽培稻和药用野生稻的杂交后代中,获得一株卷叶植株。我们构建了两个基因池,理论上两类极端个体组成的两个基因池相当于两个近等基因系。然后合成了413对SSR引物,通过聚丙烯酰胺电泳在卷叶基因池和平展叶基因池之间初步筛选表现出多态性性的标记。总共鉴定出6个在样本池之间有多态性的分子标记,分别分布在3条染色体上,即第1、5、11号染色体上。我们构建了BC6F2分离群体,表型结果表明,后代分离群体中,卷叶与平叶的分离比值大致接近理论值(1:1)并提取群体中490份单株的基因组DNA,用这些标记对群体中490份单株的基因组DNA进行扫描,确定与表型完全连锁的SSR标记。

张涛[9]2007年在《水稻糙米蛋白质含量的QTL定位及香稻的资源研究》文中指出蛋白质含量是评价稻米品质的一项重要指标,控制水稻糙米蛋白质含量的基因位点是数量性状,检测水稻糙米蛋白质含量的QTL并进行遗传效应分析对于水稻品质遗传育种具有重要的意义。香稻品种具有品质优良、香味浓郁、清香可口的优良品性,被视为稻米中的珍品。香稻品种的遗传多样性研究和对香味基因的遗传机制进行分析对于杂交香稻育种具有重要的意义。本研究利用RIL群体对控制水稻糙米蛋白质含量进行QTL定位分析,利用SSR标记研究香稻品种的遗传多样性,并对香味基因进行精细定位。主要研究结果如下:1.水稻糙米蛋白质含量的QTL定位利用中优早/丰锦重组自交系群体采用SSR分子标记构建遗传连锁图谱,结合构建的连锁图谱利用Windows QTL Cartographer2.0软件采用复合区间作图法对水稻糙米蛋白质含量进行QTL定位和效应分析。检测到控制糙米蛋白质含量的QTL6个(qPc-3、qPc-6、qPc-7、qPc-8-1、qPc-8-2、qPc-11),分别位于第3,6,7,8,11连锁群上。单个QTL对群体表型变异的贡献率为3.79%~19.41%,联合贡献率为61.07%。在这些QTL的区间中,第8染色体的qPc-8-1基因区域对糙米蛋白质含量具有主效作用。进一步分析和比较了相关研究结果,讨论了研究结果对开展稻米品质遗传育种的意义。2.香稻品种的遗传多样性研究本研究利用部分水稻功能基因标记和分布于12条水稻染色体上的60对SSR引物研究了32个香稻品种的遗传多样性。其中60对SSR引物共检测出188个等位基因,其中有效等位基因数126个。每对引物等位基因数在2~6之间,平均为3.13个。多态性信息含量(PIC)变幅为0.116~0.744,平均0.467±0.023。32个品种间的遗传相似系数在0.51~0.96之间,平均值为0.697±0.0035。聚类分析将32个香稻品种在遗传相似系数0.58处分为籼、粳两类,分类结果与品种系谱分析比较吻合。结果表明SSR分子标记在香稻品种遗传多样性分析和育种应用方面具有重要价值。而功能基因标记检测表明,功能基因在香稻品种间存在一定的差异,可充分解释香稻品种间存在功能基因在产地来源、生态类型等方面的不同。3.水稻香味基因的精细定位随着现代生物技术的发展,越来越多的报道证明水稻的香味性状受一对隐性基因控制。本研究以11个香稻品种和4个非香稻品种为研究材料,分析了香味基因的遗传机制;以茉莉花香型的粳稻品种粳香米和非香品种MR63为研究材料,对控制香味性状的基因进行了精细定位。结果表明,水稻香味受一对隐性基因控制,并将香味基因定位在水稻第8染色体上,位于InDeL标记AP05537-17和标记AP004463-13之间,在物理图谱上的物理距离大约252kb,预测基因有15个。讨论了水稻香味基因的遗传机制。

马斯霜[10]2016年在《宁夏水稻地方品种与自育品种遗传多样性比较分析》文中研究表明本研究以145份宁夏水稻种质资源为参试材料,其中地方品种13份,自育品种(系)132份,通过表型性状与分子标记,对供试材料进行遗传多样性分析,结果表明:1、除一次枝梗外,株高、穗长、千粒重、每穗实粒数等其他19个数量性状间的差异均达到极显著水平,说明宁夏水稻种质资源间存在较大的表型差异。而颖壳色、颖尖色、谷粒形状等4个质量性状表现相对集中,差异较小。对差异极显著的19个数量性状进行主成分分析,得到8个主成分,累计贡献率达到88%,从中筛选8个主要性状,分别是每穗总粒数、单株籽粒总重、单株分蘖数、籽粒长宽比、结实率、株高、剑叶宽和干粒重。2、宁夏水稻种质资源20个数量性状的Shannon指数变幅在0.91~2.11之间,大部分性状的Shannon指数在1.5~2.0之间,表明宁夏水稻种质资源的整体差异性不大。13份地方品种的Shannon指数变幅在0.24~1.99之间,平均1.34,132份自育品种的Shannon指数变幅在1.20~2.12之间,平均1.83,变幅相对较小,表明地方品种与自育品种间有较大的表型遗传差异,自育品种间表型遗传差异较小,地方品种间表型遗传差异相对较大,可挖掘地方品种中的有利基因;3、利用UPGMA法对145份水稻种质资源材料进行表型聚类,在相似系数为0.90处可划分为5大类,第Ⅰ类和第Ⅱ类分别只有1个品种,分别是宁大15147和宁大143,第Ⅲ类中的29份自育品种都是高产品种,近64%的种质资源被聚在第Ⅳ类中,共计93份,大多数是近年来育成推广的一些品种(系),表明大多数自育品种的亲缘关系较近,而地方品种大多被聚在第V类,表明宁夏水稻地方品种与自育品种间遗传差异相对较大,亲缘关系较远。4、利用65对SSR引物对145份宁夏水稻种质资源进行基因型多态性分析,共检测到271个等位基因,等位基因数变幅在3-7个,平均4.1385个。有效等位基因数变幅为1.0001~-4.7647,平均2.6597,Shannon指数变幅为0.2449~1.8892,平均1.2150;Nei's基因多样性指数变幅在0.2751~0.7467之间,平均0.5516,各个位点Nei's基因多样性指数的大小顺序与Shannon指数基本相同,说明宁夏水稻种质资源的基因型遗传差异较小,多态性低。通过UPGMA法对145份水稻种质资源进行基因型聚类分析,在遗传相似系数为0.69处可划分为4类,第1类中有5个品种,全部是糯稻和香稻品种,第Ⅱ类、第Ⅲ类中各包含4个自育品种,说明这8个自育品种与其他品种的遗传距离较远。其余132份种质资源材料都聚在了第Ⅳ类中,说明宁夏水稻种质资源的遗传差异整体较小。群体遗传结构分析表明:宁夏水稻种质资源遗传距离较近,品种间差异性较小5、对宁夏水稻地方品种与自育品种进行基因型遗传多样性分析,结果表明:宁夏水稻自育品种与地方品种间基因型遗传差异较大。对自育品种与地方品种不同染色体上的多样性参数及染色体上每对SSR标记的Shannon指数分析表明,表明多态性并不是表现在整个染色体组上,而是在某些特定位点或者染色体的某一区段上。相似性分析表明自育品种与地方品种相似性较低,通过Nei无偏遗传距离构建Neighor-joining聚类分析地方品种与自育品种间的亲缘关系,结果表明:地方品种间的亲缘关系较近,且与早年的自育品种的亲缘关系较近,自育品种间的亲缘关系较近。

参考文献:

[1]. 中国部分稻种资源基于水稻遗传图谱的微卫星多态性分析[D]. 高立志. 中国农业科学院. 1999

[2]. 三个水稻电子遗传图谱的构建及水稻品种指纹图谱库的初步研究[D]. 华亚鹏. 福建农林大学. 2008

[3]. 用SSR进行普通野生稻(Oryza.ruffipogan Griff)的分子群体遗传学研究[D]. 王艳红. 西北农林科技大学. 2002

[4]. 普通野生稻单核苷酸多样性研究[D]. 郑小红. 南昌大学. 2006

[5]. 水稻内含子长度多态性分子标记的开发和应用[D]. 赵向前. 浙江大学. 2007

[6]. 香稻遗传多样性与香味基因定位的研究[D]. 陈远孟. 广西大学. 2007

[7]. 水稻品种遗传多样性分析及杂交水稻指纹图谱构建[D]. 张建勇. 四川农业大学. 2003

[8]. 基于SSR技术的稻属不同野生稻基因组的比较研究[D]. 刘如亮. 中南民族大学. 2011

[9]. 水稻糙米蛋白质含量的QTL定位及香稻的资源研究[D]. 张涛. 四川农业大学. 2007

[10]. 宁夏水稻地方品种与自育品种遗传多样性比较分析[D]. 马斯霜. 宁夏大学. 2016

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中国部分稻种资源基于水稻遗传图谱的微卫星多态性分析
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