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基于荧光SSR的宁夏糜子DNA分子身份证的构建

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作物学报 2024年第11期50卷 2699-2711页

作者：曹越张立媛辛旭霞冯智尊郭娟王晓丹曹晓宁 santra dipak k 陈凌乔治军王瑞云山西农业大学农学院中国山西太谷030801 山西农业大学农业基因资源研究中心/农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室中国山西太原030031 赤峰市农牧科学研究所中国内蒙古赤峰024031 内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心美国内布拉斯加州斯克茨布拉夫69361

糜子(Panicum miliaceum L.)种质资源丰富,在干旱环境中具生产优势,基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。本文以274份宁夏糜子核心种质为试验材料,对山西农业大学前期开发的糜子特异性... 详细信息

糜子(Panicum miliaceum L.)种质资源丰富,在干旱环境中具生产优势,基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。本文以274份宁夏糜子核心种质为试验材料,对山西农业大学前期开发的糜子特异性SSR标记进行多次PCR筛选和优化后获取核心引物。基于糜子参考基因组信息,经过BLAST序列比对后将核心标记进行染色体定位。在SSR引物的5′端标注荧光(FAM/HEX),利用毛细管电泳给出材料的基因型,采用“0,1”二进制编码方式记录扩增条带的有无,使用IDAnalysis 4.0检测材料的区分程度。采用十进制(0~9)统计扩增片段大小以获得材料的字符串分子身份证。使用Popgene、Powermarker、MEGA、NTSYS进行遗传多样性、遗传聚类和主成分分析。利用二维码在线软件(https://***/)给出材料的二维码DNA分子身份证。PCR扩增结果发现,10个荧光SSR(RYW6、RYW125、RYW43、RYW3、RYW40、RYW37、RYW42、RYW8、RYW28和RYW124)组合在一起可以将274份材料全部区分开。BLAST结果表明,RYW124分布在12号染色体上,位于7.8 cM处;RYW40分布在4号染色体上,位于42.64 cM处;RYW42分布在13号染色体上,位于34.63 cM处,RYW28分布在16号染色体上,位于2.34 cM处,RYW8分布在3号染色体上,位于9.90 cM处。274份材料在10个位点共检出125个等位变异,平均每个位点为12.5个,变幅为5.0000(RYW3)~25.0000(RYW6);检出的Shannon多样性指数(I)为1.2458(RYW3)~2.6568(RYW6),平均为1.8532;观测杂合度(Ho)为0.5185(RYW40)~0.9964(RYW124),平均为0.8674;期望观测杂合度(He)为0.5724(RYW40)~0.9108(RYW42),平均为0.7784;Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.5711(RYW40)~0.9091(RYW42),平均为0.7767;多态性信息含量(PIC)为0.6563(RYW3)~0.9602(RYW42),平均为0.8399。聚类分析和主成分分析均将材料划归4个类群。将电泳条带进行数字编码,利用10个标记组合,构建了全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证。

关键词：糜子宁夏毛细管电泳荧光SSR DNA分子身份证染色体定位

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东北春播区糜子核心种质的荧光微卫星标记鉴定

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作物学报 2024年第7期50卷 1728-1739页

作者：丁艺冰辛旭霞冯智尊郭娟曹越陈喜明王晓丹曹晓宁 santra dipak k 陈凌乔治军王瑞云山西农业大学农学院中国山西太谷030801 山西农业大学玉米研究所中国山西忻州034000 山西农业大学农业基因资源研究中心/农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室中国山西太原030031 内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心美国内布拉斯加州斯克茨布拉夫69361

优异种质资源是糜子新品种选育和产业发展的基础。本研究以190份东北春播区糜子核心种质为材料,利用前期构建的SSR标记在5'端标注荧光,进行PCR扩增和毛细管电泳。根据毛细管电泳检测的片段有无采用“0/1”表示,利用ID Analysis4.0进行区... 详细信息

优异种质资源是糜子新品种选育和产业发展的基础。本研究以190份东北春播区糜子核心种质为材料,利用前期构建的SSR标记在5'端标注荧光,进行PCR扩增和毛细管电泳。根据毛细管电泳检测的片段有无采用“0/1”表示,利用ID Analysis4.0进行区分,使用PopGene、PowerMarker、MEGA、Structure、NTSYS进行遗传多样性分析。试验结果表明,3个荧光SSR标记组合(RYW3+RYW6+RYW28)可区分190份材料,共检测出等位变异73个,平均为24.3333;有效等位基因数(Ne)为5.4728(RYW3)~15.8922(RYW6),平均为9.6496;检出Shannon多样性指数(I)为2.0851(RYW3)~2.9457(RYW6),平均为2.4896;观测杂合度(Ho)为0.7529(RYW6)~0.9574(RYW28),平均为0.8876;期望观测杂合度(He)为0.8194(RYW3)~0.9398(RYW6),平均为0.8765;Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.8173(RYW3)~0.9371(RYW6),平均为0.8741;多态性信息含量(PIC)为0.8656(RYW3)~0.9722(RYW6),平均为0.9198。基于UPGMA将190份资源划分为3个群组。基于Structure的遗传结构分析(k=3)将糜子核心种质分为3个类群,来源于东北地区的4个基因库(黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古的一部分)。基于主成分分析将材料分为4个类群,与地理来源一致。利用在线二维码技术(https://***/)构建了190份东北糜子核心种质的DNA分子身份证。

关键词：糜子东北春播区荧光微卫星标记毛细管电泳 DNA分子身份证

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内蒙古糜黍资源DNA分子身份证的构建

植物遗传资源学报 2024年

作者：冯智尊辛旭霞曹越郭娟王晓丹曹晓宁 santra dipak k 陈凌乔治军王瑞云山西农业大学农学院山西农业大学农业基因资源研究中心/农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心

糜黍（PanicummiliaceumL.）是一种品种资源多样的古老作物，采用荧光SSR标记，对糜黍资源进行数字化的管理与分类，可将众多资源合理高效应用。本研究以258份内蒙古糜黍资源为材料，基于本课题组前期开发的85个常规SSR标记，经多次扩... 详细信息

糜黍（PanicummiliaceumL.）是一种品种资源多样的古老作物，采用荧光SSR标记，对糜黍资源进行数字化的管理与分类，可将众多资源合理高效应用。本研究以258份内蒙古糜黍资源为材料，基于本课题组前期开发的85个常规SSR标记，经多次扩增筛选、优化、加工（引物5′端添加荧光基团）获得荧光SSR核心标记。利用MapChart2.32绘制标记的染色体定位图，利用IDAnalysis4.0检测标记对材料的区分度，用PowerMarker3.25和PopGen1.32进行遗传多样性分析，用MEGA 11.0.10和NTSYSpc2.11a分别绘制聚类图和主成分分析图，最终应用草料二维码生成器构建材料的DNA分子身份证。遗传多样性分析发现，利用7个标记扩增258份材料，共有123个等位基因（Na），平均每个标记有17.5714个，处于8.0000～25.0000之间；有效等位基因数（Ne）变化范围在3.5868～16.2042之间，均值是7.4622；Shannon多样性指数（I）处于1.8361～2.8852之间，平均值为2.2270；观测杂合度（Ho）、期望观测杂合度（He）分别处于0.5303～0.9606、0.7229～0.9408之间，均值分别为0.8021和0.8372；Nei’s基因多样性指数（Nei）变化范围在0.7212～0.9383之间，均值是0.8353；多态性信息含量（PIC）为0.8266～0.9391，均值是0.8994。将毛细管电泳结果以特定方式进行编码处理，最终仅用7个荧光标记（RYW6、RYW8、RYW37、RYW40、RYW67、RYW124和RYW125）组合在一起生成全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证，为内蒙古糜黍种质资源的分类管理及快速鉴定提供了分子检测工具和理论依据。

关键词：糜黍内蒙古荧光SSR标记毛细管电泳分子身份证

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77份山西黍稷DNA二维码身份证的构建

山西农业科学 2024年第2期52卷 8-15页

作者：曹越曹晓宁陈凌 santra dipak k 乔治军王瑞云山西农业大学农学院山西太谷030801 山西农业大学农业基因资源研究中心/农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西太原030031 内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心美国内布拉斯加州69361

为了更好地管理黍稷资源,分辨其身份以及追溯来源,创建一个高效可行的种质资源鉴定系统十分必要。以山西省内各地77份黍稷资源为材料,用上海生工生物股份有限公司合成上游5’端加FAM (blue)荧光基团标记对77份黍稷资源进行PCR及毛细管... 详细信息

为了更好地管理黍稷资源,分辨其身份以及追溯来源,创建一个高效可行的种质资源鉴定系统十分必要。以山西省内各地77份黍稷资源为材料,用上海生工生物股份有限公司合成上游5’端加FAM (blue)荧光基团标记对77份黍稷资源进行PCR及毛细管电泳。结果发现,仅用5个标记组合(RYW3、RYW6、RYW20、RYW37和RYW40)可区分全部材料。其中,组合RYW6+RYW37可区分60份;组合RYW6+RYW20+RYW37可区分69份;组合RYW6+RYW20+RYW37+RYW40可区分73份;组合RYW3+RYW6+RYW20+RYW37+RYW40可区分全部77份。77份材料在8个位点共检出79个等位变异,每个位点检出平均为9.875个,检测到的有效等位变异(Ne)为2.675 9,Shannon多样性指数(I)为0.991 6,Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.426 0,多样性信息含量(PIC)为0.553 3。在此基础上,利用ID analysis 4.0在线条形码生成器将对应字符串生成可扫描的条形码DNA分子身份证;利用二维码在线技术将材料基本信息转化成可扫描的二维码DNA分子身份证。

关键词： SSR 黍稷二维码山西

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5个黍子育成品种耐盐性鉴定

山西农业科学 2024年第2期52卷 21-27页

作者：郭娟王昕曹晓宁陈凌 santra dipak k 王瑞云乔治军山西农业大学农学院山西太谷030801 山西农业大学农业基因资源研究中心/农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西太原030031 内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心美国内布拉斯加州69361

土壤盐渍化会影响农业可持续发展,造成生态失去平衡。培育耐盐植物是经济效益最大化和土壤改良效果最优的重要环节。研究旨在为黍子耐盐新品种选育提供鉴定指标,为盐碱地黍子品种的种植提供材料。以5个黍子育成品种为试验材料,基于不同... 详细信息

土壤盐渍化会影响农业可持续发展,造成生态失去平衡。培育耐盐植物是经济效益最大化和土壤改良效果最优的重要环节。研究旨在为黍子耐盐新品种选育提供鉴定指标,为盐碱地黍子品种的种植提供材料。以5个黍子育成品种为试验材料,基于不同浓度的中性混合盐(NaCl和Na_(2)SO_(4)),采用培养皿发芽方法,从芽鲜质量(SFW)、芽长(BL)、发芽指数(GI)、发芽势(GP)、根鲜质量(RFW)、发芽率(GR)、根长(RL)、活力指数(VI)等8项农艺性状评估材料的耐盐程度。通过分析不同盐浓度下这5个黍子育成品种发芽势和发芽率的差异,结果发现,160 mmol/L为进行盐处理的最适浓度。在该浓度下,5份材料的8项指标变异丰富,变异系数分别为168.41%、48.12%、23.13%、15.11%、32.94%、18.90%、64.37%和123.53%。对8个指标进行相关性分析、主成分分析及综合评价D值综合评价,结果发现,SFW、BL、GI、GP和RFW等5项指标可作为黍子耐盐性评价的参考指标;5份材料耐盐性从强到弱依次为晋黍7号、龙黍19号、宁糜13号、齐黍1号和龙黍9号。

关键词：黍子育成品种耐盐性农艺性状

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6份黍子品种苗期耐盐性差异分析

山西农业科学 2024年

作者：常甜达杨昱陈小红陈喜明陈凌 santra dipak k 乔治军王瑞云山西农业大学农学院内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心山西农业大学农业基因资源研究中心/农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西农业大学玉米研究所

土壤盐渍化是制约全球作物生产和农业可持续发展的主要非生物胁迫因素之一。以6个黍子品种为试验材料，采用0、80、120、160、200 mmol/L的中性混合盐溶液进行胁迫，选取株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量和地下部... 详细信息

土壤盐渍化是制约全球作物生产和农业可持续发展的主要非生物胁迫因素之一。以6个黍子品种为试验材料，采用0、80、120、160、200 mmol/L的中性混合盐溶液进行胁迫，选取株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量和地下部干质量共6个生理指标进行苗期耐盐性鉴定；基于主成分分析和隶属函数相结合的方法鉴定材料耐盐性程度。结果表明，随着盐浓度的增加，幼苗的生长受到不同程度的抑制，而160 mmol/L盐溶液浓度可作为黍子苗期生长耐盐鉴定的浓度；研究通过对株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量和地下部干质量6个生理指标对黍子苗期耐盐性进行鉴定之后，结果发现，6份黍子品种苗期耐盐性强弱依次为龙黍9号>龙黍19号>齐黍1号>宁糜13号>晋黍7号>东乡朵麻糜，其中，龙黍9号在苗期的耐盐性最强，东乡朵麻糜最弱。综合评价结果表明，株高、地上部鲜质量和地上部干质量可作为黍子苗期耐中性混合盐筛选与评价的重要指标。

关键词：黍子中性混合盐苗期综合评价

基于荧光SSR构建中国糜子核心种质DNA分子身份证

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中国农业科学 2023年第12期56卷 2249-2277页

作者：薛亚鹏丁艺冰王宇卓王晓丹曹晓宁 santra dipak k 陈凌乔治军王瑞云山西农业大学农学院山西农业大学农业基因资源研究中心/农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心

【目的】糜子（Panicum miliaceum L.）作为一种古老的粟类作物，种质丰富，基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。【方法】以235份中国糜子核心种质为试验材料，对山西农业大学农学院... 详细信息

【目的】糜子（Panicum miliaceum L.）作为一种古老的粟类作物，种质丰富，基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。【方法】以235份中国糜子核心种质为试验材料，对山西农业大学农学院糜子作物分子育种课题组前期开发的糜子特异性SSR标记进行多次PCR筛选和优化后获取核心引物。基于糜子参考基因组信息，经过BLAST序列比对后将核心标记进行染色体定位。在SSR引物的5′端标注荧光（FAM/HEX），利用毛细管电泳给出材料的基因型，采用“0,1”二进制编码方式记录扩增条带的有无，使用ID Analysis 4.0检测材料的区分程度。采用十进制（0—9）统计扩增片段大小以获得材料的字符串分子身份证。使用Popgene、Powermarker、MEGA、NTSYS进行遗传多样性、遗传聚类和主成分分析。利用二维码在线软件（https://***/）给出材料的二维码DNA分子身份证。【结果】PCR扩增结果发现，7个荧光SSR(RYW3、RYW6、RYW11、RYW18、RYW37、RYW43和RYW125)组合在一起可以将235份材料全部区分开。BLAST结果表明，RYW18、RYW37分布在第2染色体，分别位于0.60和0.80 cM处；RYW125位于第4染色体，定位在10.40 cM处；RYW43、RYW6分布在第5染色体，分别位于52.80和53.00 cM处；RYW11和RYW3定位在第6染色体，分别位于2.10和20.70 cM处。遗传多样性分析结果表明，235份材料在7个位点共检出87个等位变异，每个位点检出3(RYW11)—25(RYW6)个，平均为12.4286；检出Shannon多样性指数（I）变幅为0.2055(RYW18)—2.0587(RYW6)，平均1.1398；观测杂合度（Ho）为0.0086(RYW11)—0.9455(RYW18)；期望观测杂合度（He）为0.0795(RYW18)—0.7452(RYW6);Nei’s基因多样性指数（Nei）为0.0793(RYW18)—0.7452(RYW6)；多态性信息含量（PIC）为0.0334(RYW11)—0.8071(RYW6)，平均为0.5185。聚类分析和主成分分析均将材料划归8个类群。将电泳条带进行数字编码，利用7个标记组合，构建了全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证。【结论】以235份中国糜子核心种质为试验材料，利用PCR扩增和毛细管电泳筛选到7个糜子荧光SSR核心标记。基于糜子参考基因组信息将上述标记定位在4条染色体上。利用上述标记扩增供试材料，给出遗传多样性衡量参数，基于遗传距离将材料聚为8个类群，主成分分析解决了聚类结果中出现的偏差。依照最少引物区分最多种质的原则，利用十进制编码方式给出材料的字符串DNA分子身份证，结合表型数据，利用二维码在线软件构建了全部材料的二维码DNA分子身份证。

关键词：糜子毛细管电泳荧光SSR DNA分子身份证

东北春播区糜子核心种质及其DNA分子身份证构建

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作物学报 2024年第5期50卷 1181-1192页

作者：丁艺冰辛旭霞冯智尊曹越郭娟 dipak k santra 王瑞云陈喜明山西农业大学玉米研究所中国山西忻州034000 山西农业大学农学院中国山西太谷030801 内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心美国内布拉斯加州斯克茨布拉夫69361 山西农业大学杂粮种质创新与分子育种山西省重点实验室中国山西太原030000

本研究以500份东北春播区糜子资源为材料,利用169个SSR标记,采用UPGMA聚类分组,进行分层抽样,构建核心种质,同时应用ID Analysis 4.0软件构建分子身份证。利用等位基因数(Na)等遗传多样性衡量指标评估核心种质的遗传差异,并利用PCOA分... 详细信息

本研究以500份东北春播区糜子资源为材料,利用169个SSR标记,采用UPGMA聚类分组,进行分层抽样,构建核心种质,同时应用ID Analysis 4.0软件构建分子身份证。利用等位基因数(Na)等遗传多样性衡量指标评估核心种质的遗传差异,并利用PCOA分析核心种质。结果表明,对169对SSR引物进行筛选,发现30对多态性好,利用30对SSR引物构建的糜子核心种质包含190份材料,占全部种质的38%,全部种质与核心种质的均检测出91个等位变异,保留了100%等位基因;有效等位基因数为2.2977~2.9975和2.2872~3.0173,平均值分别为2.8198和2.8297;Shannon多样性指数为0.9532~1.0990和0.9535~1.1162,平均值为1.0645和1.0667;观测杂合度为0.3434~0.8037和0.3162~0.7849,平均值为0.5399和0.5359;期望杂合度为0.5654~0.6672和0.5645~0.6707,平均值为0.6448和0.6473;Nei’s基因多样性指数为0.5648~0.6664和0.5628~0.6686,平均值为0.6441和0.6452;多态性信息含量为0.6657~0.8356和0.6493~0.8340,平均值为0.7974和0.7944。全部种质与核心种质的分子标记的相关指标进行t检验,结果无显著性差异,且PCOA分析表明核心种质与全部种质具有相似的遗传多样性和群体结构,同时发现8个SSR标记(RYW5、RYW8、RYW16、RYW28、RYW40、RYW53、RYW62和RYW67)可区分190份核心种质,构建了东北糜子核心种质的分子身份证。

关键词：糜子东北春播区 SSR 核心种质 DNA分子身份证

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糜子芽苗期对干旱胁迫的响应及抗旱种质鉴定

山西农业科学 2022年第7期50卷 987-995页

作者：程冀南李玉露王宇卓 santra dipak k 王瑞云神农智华生物科技(山西)有限公司山西长治046200 山西农业大学农学院山西太谷030801 内布拉斯加大学林肯分校农艺系小宗粮豆研究与推广中心美国内布拉斯加州69361 山西农业大学农业基因资源研究中心/农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室/杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西太原030031

为了了解内蒙古现存糜子种质资源的抗旱性,研究糜子在PEG-6000模拟干旱胁迫下的抗旱表现,挖掘优异抗旱种质并筛选抗旱鉴定指标,以33份来源于内蒙古的糜子核心种质资源为试验对象,在PEG-6000模拟干旱胁迫下,利用相关性分析、主成分分析... 详细信息

为了了解内蒙古现存糜子种质资源的抗旱性,研究糜子在PEG-6000模拟干旱胁迫下的抗旱表现,挖掘优异抗旱种质并筛选抗旱鉴定指标,以33份来源于内蒙古的糜子核心种质资源为试验对象,在PEG-6000模拟干旱胁迫下,利用相关性分析、主成分分析、平均值-标准差逐级分级法和聚类分析等方法评估了材料芽期、苗期的抗旱性。结果表明,干旱胁迫下,芽期和苗期各指标较对照组均有下降趋势,糜子芽期比苗期更易受干旱胁迫,发芽势对干旱胁迫反应最敏感,变异系数为380.4%,苗期各指标变异系数均在13.2%~67.4%。糜子多数抗性指标间呈显著或极显著相关,其中相对苗长与相对苗鲜质量之间的相关性最大,相对根长与相对根干质量的相关性最小。对33份核心种质进行了芽苗期抗旱性鉴定和分类分析,结果鉴定出乌克兰黍(00006438)和伊盟良56-2黍(00000684)芽期抗旱性最强;准旗酱黄黍(00000650)、和林红糜子(00002160)、乌克兰黍(00006438)、8311/4/5(00005884)、伊选大红黍(00002473)和达旗青糜子(00002385)等6份种质苗期抗旱性好,乌克兰黍(00006438)芽期和苗期抗旱性能均突出。

关键词：糜子 PEG-6000胁迫芽苗期相关性分析主成分分析抗旱性

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