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基于RAD-seq的菜心indel标记开发及应用

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广东农业科学 2024年第3期51卷 91-102页

作者：许玉富黄依琳李荣华黄红弟郭少龙李光光郭培国夏岩石广州大学生命科学学院/广东省植物适应性与分子设计重点实验室广东广州510006 广东省良种引进服务公司广东广州510091 广州市农业科学研究院广东广州510308

【目的】开发多态性丰富的的indel分子标记,为菜心育种提供研究基础。【方法】以Chiifu-401-42的基因组序列为模板,利用4份菜心材料的RAD-seq重测序数据,在全基因组范围内鉴定indel位点。利用生物信息学方法筛选4份菜心材料间具有潜在... 详细信息

【目的】开发多态性丰富的的indel分子标记,为菜心育种提供研究基础。【方法】以Chiifu-401-42的基因组序列为模板,利用4份菜心材料的RAD-seq重测序数据,在全基因组范围内鉴定indel位点。利用生物信息学方法筛选4份菜心材料间具有潜在多态性的indel位点,挑选分布于10条染色体的80个indel位点设计引物,对55份菜心种质材料进行遗传多样评价。【结果】通过与参考基因组序列比对,在4份菜心材料的重测序数据中共鉴定出84510个indel位点,其中插入/缺失长度大于5 bp的3609个indel位点在4份菜心材料间具有潜在多态性。挑选80个indel位点进行PCR扩增验证,58个(72.5%)在4份测序样品中具有多态性,在55份菜心种质材料中检测到133个等位位点,多态性信息含量(PIC)为0.263~0.618,平均值为0.443。基于indel标记的检测结果可知,55份菜心种质的遗传相似系数在0.366~0.756,平均值为0.570;在遗传相似系数为0.564时55份菜心种质被分为4个类群,但各类群间的耐热性没有明显差异。【结论】本研究开发的indel标记具有良好的多态性,能有效地揭示不同菜心种质材料间的遗传距离,可为菜心遗传种质分析、新品种选育等方面提供可利用的标记信息。

关键词：菜心 RAD-seq indel标记多态性遗传多样性分析聚类分析

性状鉴别联合indel标记检测快速鉴定柑桔品种

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中国南方果树 2024年第1期53卷 1-8页

作者：刘小丰王洪刘梦雨朱世平江东曹立余歆西南大学柑桔研究所/国家柑桔工程技术研究中心重庆400712 西部(重庆)科学城种质创制大科学中心重庆401329

品种鉴定是植物品种保护的前提。基于表型性状的DUS测试是受国际认可和具有法律依据的鉴定方法,但对果树开展完整的DUS测试,往往面临测试周期长和近似品种选择困难的挑战。基于分子标记的检测能准确揭示品种的遗传特征,但很难成功鉴定... 详细信息

品种鉴定是植物品种保护的前提。基于表型性状的DUS测试是受国际认可和具有法律依据的鉴定方法,但对果树开展完整的DUS测试,往往面临测试周期长和近似品种选择困难的挑战。基于分子标记的检测能准确揭示品种的遗传特征,但很难成功鉴定部分芽变、回交、高世代分离选种等育种方式获得的品种。根据《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南柑桔(NY/T 2435—2013)》的柑桔性状表,对5个测试材料(未知柑桔品种)进行部分(101个)性状鉴别,结果表明它们之间无明显性状差异。与国家柑桔种质资源圃(重庆)1900份柑桔种质资源的性状数据进行比对,发现测试材料与无核金诺(Citrus reticulata Blanco‘KinnowLS’)在1个性状(果实质量)上有1个代码值的差异,与091无核沃柑(C.reticulata Blanco‘091 Seedless Orah’)在4个性状(果实质量、果面主色、果面油胞凹凸、果汁含酸量)上分别有1~2个代码值的差异,由此确认091无核沃柑和无核金诺为测试材料的近似品种。进一步利用33个适用于琼脂糖凝胶电泳检测indel标记进行分子检测,结果表明5个测试材料之间无位点差异,测试材料与无核金诺有0个位点的差异,与091无核沃柑有12个位点的差异。综合两种方法所得结果,5个测试材料被鉴定为无核金诺。性状鉴别联合indel标记检测是准确、快速鉴定未知柑桔品种的有效方案。

关键词：柑桔性状鉴别 indel标记品种鉴定

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基于重测序的槟榔indel标记开发及应用

分子植物育种 2024年第5期22卷 1501-1507页

作者：齐兰杨耀东黄丽云杨玉娟尹永梅中国热带农业科学院椰子研究所海南省槟榔产业工程研究中心槟榔黄化病综合防控院士团队创新中心文昌571339 云南农业大学昆明650500

槟榔是海南重要的热带特色经济作物,栽培品种‘热研一号’全基因组已经公布,为indel标记的开发提供研究基础。本研究利用果实为长椭圆形的槟榔材料的重测序数据与参考基因组序列比对,在1号染色体上选取42个In Del位点设计引物,筛选出16... 详细信息

槟榔是海南重要的热带特色经济作物,栽培品种‘热研一号’全基因组已经公布,为indel标记的开发提供研究基础。本研究利用果实为长椭圆形的槟榔材料的重测序数据与参考基因组序列比对,在1号染色体上选取42个In Del位点设计引物,筛选出16对多态性好的引物对24份槟榔种质资源进行遗传多样评价,每个标记的信息多样性(PIC)值变幅为0.115 0~0.414 5,平均值0.325 8,进行聚类分析,在遗传相似系数0.64处将供试材料分为3组,一份来自云南的卵形果单独聚类为第Ⅲ组,来自中国台湾的2份资源与斯里兰卡的3份材料聚类为一个分支,大部分材料划分到第Ⅱ组,均为来自海南的栽培品种,表明国外收集引进的资源拓宽了海南栽培槟榔的遗传基础。本研究开发的indel标记能有效地揭示不同材料间的遗传距离,反映种质资源之间的亲缘关系,将来可有效应用于遗传连锁图谱构建、关联分析等方面的研究。

关键词：槟榔基因组重测序 indel标记遗传多样性

基于木薯全基因组重测序的indel标记开发及应用

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分子植物育种 2024年第10期22卷 3224-3235页

作者：陆佳毓王明肖鑫辉李开绵张洁薛茂富符乃方万仲卿王颜海南大学热带作物学院海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室海口571101

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯indel分子标记,为木薯种质资源遗传多样性研究、品种鉴定等工作提供有力工具,为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个indel分子标记进行引物... 详细信息

本研究旨在开发稳定可靠、操作简便的木薯indel分子标记,为木薯种质资源遗传多样性研究、品种鉴定等工作提供有力工具,为木薯育种发展提供保障。本研究基于22份木薯种质资源全基因组重测序分析结果随机挑选了64个indel分子标记进行引物设计并利用琼脂糖凝胶电泳检测进行有效性验证,结果有20对引物具有多态性,多态性率为31.25%。随后将具有多态性的且扩增效果最优的18个indel标记扩增条带数进行统计生成矩阵用于木薯种质资源遗传多样性研究,各标记的基因多样性指数于0.21~0.50之间,香农多样性指数于0.36~0.70之间。聚类结果分析将72份木薯材料在遗传相似系数0.62处划分为2大类群。且将中国的地方品种及选育品种大多划分至1#中的同一分支,其余薯肉颜色及内皮颜色相同的木薯材料大多都聚类到了一起。此外,本研究开发出的In Del分子标记IDC46具有特异性,可用于特定木薯材料鉴定。说明后期indel引物有望成为木薯指纹图谱及分子身份证构建的有效工具,本研究结果也将对木薯育种工作后续开展具有一定的参考意义。

关键词：木薯(Manihot esculenta Crantz) indel标记基因组重测序遗传多样性分析

基于indel标记的藜麦种质遗传多样性分析

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分子植物育种 2024年

作者：蒋云唐力为陈冬明刘长清王得力肖俊陈谦王颖张洁四川省农业科学院生物技术核技术研究所攀枝花市农林科学研究院四川省甘孜州畜牧业科学研究所甘孜藏族自治州草业技术研究推广中心四川农业大学小麦研究所

为了研究藜麦种质资源的遗传多样性，揭示其遗传背景差异。本研究采用indel分子标记，利用27对引物对94份藜麦资源进行了多态性和亲缘关系分析。结果表明，遗传多样性平均为0.362 9，杂合度平均为0.154 0，多态性信息含量平均为0.285 8... 详细信息

为了研究藜麦种质资源的遗传多样性，揭示其遗传背景差异。本研究采用indel分子标记，利用27对引物对94份藜麦资源进行了多态性和亲缘关系分析。结果表明，遗传多样性平均为0.362 9，杂合度平均为0.154 0，多态性信息含量平均为0.285 8。群体结构分析和主成分分析将藜麦群体划分为2个亚群，亚群间有一定的遗传混合。根据遗传距离，用邻位相连法(neighbor-joining， NJ)可将参试材料聚为2个类群，聚类和群体结构分析结果基本一致。来自西藏、云南和北京的种质或品系，其来源地和亲缘关系表现出一定的关联，而来自青海、山西的种质分布没有明显的地理来源关联。研究结果可为藜麦种质资源的分类保存和育种利用提供理论依据。

关键词：藜麦(Chenopodium quinoa Willd.) indel标记聚类分析群体结构遗传多样性

基于indel标记的长杂谷2922杂交种纯度鉴定

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种子 2024年第2期43卷 95-98页

作者：钱枰励杜晓芬王智兰韩康妮李禹欣连世超李颜方成锴田岗李会霞郭杰王军山西农业大学谷子研究所/山西省后稷实验室山西长治046011 山西农业大学农学院山西太谷030801

为了鉴定谷子杂交种长杂谷2922的纯度,本研究从11个候选indel标记中筛选出在长杂谷2922及其双亲之间具有多态性的indel标记Re2632,利用Re2632对长杂谷2922进行分子标记鉴定,并喷施除草剂进行验证。分子鉴定结果显示,杂交种纯度在20.83%~... 详细信息

为了鉴定谷子杂交种长杂谷2922的纯度,本研究从11个候选indel标记中筛选出在长杂谷2922及其双亲之间具有多态性的indel标记Re2632,利用Re2632对长杂谷2922进行分子标记鉴定,并喷施除草剂进行验证。分子鉴定结果显示,杂交种纯度在20.83%~44.68%之间,平均纯度为33.72%。除草剂鉴定结果显示,杂交种纯度在18.32%~50.60%之间,平均纯度为32.59%。t测验结果显示,2种方法鉴定结果无显著差异,表明Re2632可以作为长杂谷2922分子鉴定的标记。

关键词：谷子杂交种纯度鉴定 indel标记除草剂

茄子全基因组indel变异特征及分子标记开发和应用

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园艺学报 2024年第3期51卷 520-532页

作者：尤园园王帅方莹莹齐诚李淑培张映陈钰辉刘伟刘富中舒金帅中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜生物育种全国重点实验室北京100081 河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066004 中国农业科学院寿光蔬菜研发中心山东寿光262704

选取4份圆茄(Solanum melongena L.)高代自交系进行全基因组重测序,鉴定出145 407个indel,12号染色体indel数最少(7 752),1号最多(19 738)。筛选出7 959个长度大于10bp的indel位点,挑选均匀分布在基因组上的144个设计indel引物并进行验... 详细信息

选取4份圆茄(Solanum melongena L.)高代自交系进行全基因组重测序,鉴定出145 407个indel,12号染色体indel数最少(7 752),1号最多(19 738)。筛选出7 959个长度大于10bp的indel位点,挑选均匀分布在基因组上的144个设计indel引物并进行验证。利用26份茄子材料对144对indel引物进行筛选,63对表现出稳定的多态性,比例为43.75%;主要等位基因频率为0.4038~0.9808,平均为0.7659;基因多样性指数(Hs)为0.0377~0.6501,平均为0.3217;多态性信息含量(PIC)为0.0370~0.5750,平均为0.2663,42个标记多态性信息含量大于0.200,多态性较好。当遗传距离为0.235时,将26份不同类型的茄子材料划分为2个类群。利用多态性信息含量高的前10个indel标记构建了26份茄子材料DNA指纹图谱。另外,选择在亲本间具有多态性的indel标记用于4个杂交组合的F1代真实性鉴定,鉴定结果表明3个为真实杂交种,与田间鉴定结果吻合。

关键词：茄子 indel标记遗传多样性指纹图谱 F1代真实性鉴定

平菇基因组indel标记开发及杂交菌株遗传多样性分析

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食用菌 2024年第3期46卷 37-41页

作者：夏会楠李东晓冯璠孙悦王春霞郑素月河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038

以1株平菇白色变异菌株以及黑色出发菌株为试验材料,采用全基因组重测序技术对两个菌株进行重测序,针对indel变异位点设计17对引物对两个菌株的孢子单核菌株及杂交菌株进行遗传多样性分析。结果表明:重测序获得平菇白色变异菌株1 763 M... 详细信息

以1株平菇白色变异菌株以及黑色出发菌株为试验材料,采用全基因组重测序技术对两个菌株进行重测序,针对indel变异位点设计17对引物对两个菌株的孢子单核菌株及杂交菌株进行遗传多样性分析。结果表明:重测序获得平菇白色变异菌株1 763 Mb高质量数据,平菇黑色出发菌株1 779 Mb高质量数据,在平菇白色变异菌株检测到331 099个indel变异位点,在平菇黑色出发菌株中检测到339 682个indel变异位点。随机选择indel变异位点并设计引物进行PCR扩增试验,最终选择17对引物对变异菌株的单核菌株以及杂交菌株进行PCR扩增,研究其遗传多样性;结果 17对引物中P4、P7、P8、P9、P14菌株具有明显的多态性。进一步对12个平菇杂交菌株进行扩增,共扩增出30条清晰条带,其中扩增条带最多的引物是P9菌株,共扩增出9条条带,扩增引物最少是P14菌株,扩增出3条条带,多态性位点占66%。用5对引物对12份材料进行遗传多样性分析,发现平菇P9菌株扩增条带中多数材料均能在760 bp处扩增出多态性条带。

关键词：重测序 indel标记交配型鉴定变异菌株遗传多样性分析

indel标记在萝卜杂交种圆都1号纯度鉴定中的应用

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中国瓜菜 2022年第12期35卷 27-32页

作者：方小雪张铖锋吴新胜宁波微萌种业有限公司浙江宁波305101

为准确高效鉴定萝卜杂交种的种子纯度,在萝卜杂交种圆都1号亲本全基因组重测序的基础上,利用亲本间的差异性位点设计特异插入/缺失引物,通过indel标记开展高效准确的圆都1号杂交种纯度鉴定。试验选定引物L-4,其亲本带型互补、清晰度高... 详细信息

为准确高效鉴定萝卜杂交种的种子纯度,在萝卜杂交种圆都1号亲本全基因组重测序的基础上,利用亲本间的差异性位点设计特异插入/缺失引物,通过indel标记开展高效准确的圆都1号杂交种纯度鉴定。试验选定引物L-4,其亲本带型互补、清晰度高、分离速度快,以此对358株萝卜杂交种圆都1号进行纯度鉴定,检测出母本或异花粉杂株5株,纯度为98.60%。indel标记的分子检测结果与田间表型鉴定结果对比显示有355株萝卜的鉴定结果完全一致,吻合度高达99.16%。因此,应用indel标记引物L-4能够对萝卜杂交种圆都1号进行高效准确的纯度鉴定。

关键词：萝卜 indel标记杂交种纯度鉴定