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基于SSR标记的青海蚕豆品种亲缘关系分析与指纹图谱构建

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作物学报 2025年第1期51卷 79-90页

作者：郑栋周仙莉滕长才侯万伟张红岩刘玉皎青海大学青海西宁810016 青海省农林科学院青海西宁810016 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016 国家农作物种质资源复份库青海西宁810016

为明确青海蚕豆育成品种、高代品系和骨干亲本的群体结构与亲缘关系,本研究利用46对多态性和稳定性好、重复性高的SSR引物对36个青海蚕豆主栽品种(品系)进行群体遗传学分析并构建了指纹图谱。结果表明,通过毛细管电泳检测,在46对引物中... 详细信息

为明确青海蚕豆育成品种、高代品系和骨干亲本的群体结构与亲缘关系,本研究利用46对多态性和稳定性好、重复性高的SSR引物对36个青海蚕豆主栽品种(品系)进行群体遗传学分析并构建了指纹图谱。结果表明,通过毛细管电泳检测,在46对引物中检测到262个等位位点,各引物检测的多态性等位位点数(Na)为2~15,平均等位位点数为5.696个,平均每个位点检测到的有效等位基因数为2.988个,范围为1.180~9.257;Shannon指数的变化范围为0.287~2.444,均值为1.210;多态性信息含量(polymorphism information content, PIC)值变化范围为0.141~0.883,均值为0.553,揭示了青海蚕豆品种丰富的遗传多样性。系统聚类将36份材料划分为4个亚群,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ亚群分别包括24、4、7、1份材料;群体结构与主坐标分析将材料划分为2个亚群,亚群Ⅰ和亚群Ⅱ分别包括17和19份材料,与聚类分类结果有一定程度的交叉重合,厘清了青海蚕豆主栽品种的群体遗传结构与亲缘关系。在此基础上,筛选出4对核心引物,构建了36份材料的指纹图谱,并将相关信息储存在二维码中。青海蚕豆主栽品种指纹图谱的构建不仅为青海蚕豆品种鉴定提供了有效工具,也为今后青海蚕豆品种亲本选配和新品种权保护提供了技术支撑。

关键词：蚕豆青海主栽品种 SSR标记亲缘关系指纹图谱

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青稞分蘖角度的QTL定位

作物学报 2025年第1期51卷 260-272页

作者：杨景发余鑫莲姚有华姚晓华王蕾吴昆仑李新青海大学农林科学院/青海省作物分子育种重点实验室/青海省青稞遗传育种重点实验室/青藏高原种质资源研究与利用实验室/青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,... 详细信息

分蘖角度是青稞株型的主要构成因素,在提高青稞产量与抗倒伏性中发挥着极为重要的作用。为解析青稞分蘖角度的遗传机制,本研究以青稞品种‘达章紫’(株型松散)和‘昆仑10号’(株型紧凑)为亲本构建的RIL群体为材料,基于高密度遗传图谱,在多环境中进行青稞分蘖角度的QTL定位,并利用RIL群体衍生的剩余杂合系,对鉴定到的主效QTLqTA7H-1进行精细定位。在青稞7条染色体上共检测到9个控制分蘖角度的QTL,解释表型变异为6.41%~33.57%,其中,qTA3H-1和qTA7H-1为多环境共检测的主效QTL,平均加性效应分别为5.42°(增效)和-3.87°(减效);在减效QTL qTA7H-1初定位区间筛选到4个剩余杂合体,自交衍生F8:9近等基因系,在置信区间内加密设计14对分子标记对RHL群体极端单株进行检测,利用获得的5种交换类型单株,将qTA7H-1进一步界定在PC08(32,252,397)与PA10(41,790,765)约9.54Mb的物理区间内。本研究初步揭示调控青稞分蘖角度的遗传因子,为开展分蘖角度性状的遗传改良与分子设计育种奠定了基础。

关键词：青稞分蘖角度 QTL定位主效位点

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蚕豆SSR标记遗传多样性及与淀粉含量的关联分析

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作物学报 2022年第11期48卷 2786-2796页

作者：刘玉玲张红岩滕长才周仙莉侯万伟青海大学青海西宁810016 青海省农林科学院青海西宁810016 农业农村部作物基因资源与种质创制青海科学观测实验站/国家作物种质复份库青海西宁810016

淀粉是蚕豆籽粒碳水化合物中含量最丰富的一类。淀粉含量会影响其物理和化学性质,从而影响蚕豆的品质和用途。了解蚕豆品种的遗传多样性,寻找与蚕豆淀粉含量紧密连锁的分子标记,对蚕豆分子标记辅助育种具有重要意义。本研究以260份蚕豆... 详细信息

淀粉是蚕豆籽粒碳水化合物中含量最丰富的一类。淀粉含量会影响其物理和化学性质,从而影响蚕豆的品质和用途。了解蚕豆品种的遗传多样性,寻找与蚕豆淀粉含量紧密连锁的分子标记,对蚕豆分子标记辅助育种具有重要意义。本研究以260份蚕豆种质为供试材料,测定了2019和2020两年的总淀粉含量、直链淀粉含量和支链淀粉含量。利用具有显著多态性的132对SSR标记对260份蚕豆材料进行遗传多样性分析与群体遗传结构分析,并采用Tassel2.1软件的GLM和MLM两种模型进行标记与淀粉含量的关联分析。结果显示,表型性状的变异系数变幅为13.21%~20.52%,平均值为14.85%,表明供试群体具有一定的表型多样性。132个标记在260份蚕豆材料中共检测到629个多态性位点,各位点的平均等位基因数为4.77个,变异范围为2~11个。多态性信息量(PIC)值在0.0385~0.7772之间,平均为0.4935,PIC值大于平均数的约占50%,表明本研究选用标记基因多样性较高。聚类分析将260份材料划分为3个类群,第Ⅰ类群包括42份材料,第Ⅱ类群包括59份材料,第Ⅲ类群包括159份材料,划分结果体现了蚕豆品种间的亲缘关系。群体遗传结构分析将260份材料划分为2个亚群,表明供试群体结构相对单一,有利于关联分析。基于GLM和MLM模型, 2年均分别检测到8个与总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量极显著(P<0.01)的关联标记,单个标记对表型变异的解释率分别为4.54%~9.04%和2.69%~10.39%。SSR-10927标记与支链淀粉含量在2年和2种模型中均显著(P<0.05)关联,且与总淀粉含量在2019年中的2种模型及2020年的MLM模型中显著(P<0.05)关联,检出率最高。此研究结果为蚕豆分子标记辅助选择育种以及亲本材料选配奠定了理论基础。

关键词：蚕豆 SSR标记淀粉含量遗传多样性关联分析

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青海育成小麦5个主效矮秆基因的分子检测

植物遗传资源学报 2017年第3期18卷 564-572页

作者：徐晶晶蒋礼玲马晓岗宋娇青海大学农牧学院西宁810016 青海大学农林科学院/国家作物种质复份库/农业部作物基因资源与种质创新青海科学观测试验站西宁810016 三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016

为系统了解青海小麦矮秆基因的分布特点,并进一步为青海高原小麦的株高育种提供优异种质资源。本研究利用5个矮秆基因的特异性分子标记对82份青海小麦品种资源中的矮秆基因进行了检测,并对不同矮秆基因的降秆效应进行了分析。结果表明:8... 详细信息

为系统了解青海小麦矮秆基因的分布特点,并进一步为青海高原小麦的株高育种提供优异种质资源。本研究利用5个矮秆基因的特异性分子标记对82份青海小麦品种资源中的矮秆基因进行了检测,并对不同矮秆基因的降秆效应进行了分析。结果表明:82份青海育成小麦品种中有49份材料至少含有一个矮秆基因,其中Rht-B1b的分布频率最高,约占参试材料的28.0%,其次是分布频率为23.2%的Rht8基因,而矮秆基因Rht-D1b、Rht5以及Rht12的分布频率分别为9.8%、13.4%、9.8%。在49份含有不同种类矮秆基因的材料中,其中16份材料同时含有2种及以上的矮秆基因,即RhtB1b和Rht8、Rht-D1b和Rht8、Rht-B1b和Rht5、Rht-D1b和Rht5、Rht8和Rht5、Rht-B1b和Rht12、Rht5和Rht12,并未发现同时含有矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b的品种;2份材料分别含有3种矮秆基因,即Rht-B1b、Rht8、Rht12和Rht-B1b、Rht5、Rht8;其余31份材料仅含有1种矮秆基因。82份青海育成小麦材料中仅含有Rht-B1b的材料11份,平均株高为86.2 cm,其降秆效应为5.7%;只含有Rht-D1b的材料有5份,平均株高为84.9 cm,其降秆效应为7.1%;仅含有Rht8的材料有9份,平均株高为88.6 cm,其降秆效应为3.1%。因此,在青海育成小麦品种中,矮秆基因的降秆效应为Rht-D1b>Rht-B1b>Rht8。

关键词：青海小麦矮秆基因分子标记检测分布频率

藜麦Hsf家族的进化与多胁迫条件下的转录应答

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应用与环境生物学报 2021年第1期27卷 129-136页

作者：陈诗佳张戎金蕾蒋礼玲陈志伟张真真贾举庆王明雪黄胜雄合肥工业大学食品与生物工程学院合肥230009 三江源生态与高原农牧业国家重点实验室/青海大学农林科学院/农业农村部作物基因资源与种质创新青海科学观测试验站/国家作物种质复份库西宁810016 山西农业大学农学院太谷030801

Hsf转录因子参与调控植物在生物和非生物胁迫下的防御应答机制.基于系统的生物信息学分析方法,对藜麦Hsf家族成员进行序列特征、进化和多种生物和非生物逆境胁迫下的基因表达水平分析.在藜麦基因组中共鉴定得到31个Hsf转录因子,主要分布... 详细信息

Hsf转录因子参与调控植物在生物和非生物胁迫下的防御应答机制.基于系统的生物信息学分析方法,对藜麦Hsf家族成员进行序列特征、进化和多种生物和非生物逆境胁迫下的基因表达水平分析.在藜麦基因组中共鉴定得到31个Hsf转录因子,主要分布在7号染色体.系统进化树将藜麦31个Hsf成员划分到A1-A9、B1-B5和C组中;但藜麦Hsf成员在A6、A8、B5亚组中出现了缺失.藜麦Hsf成员的HR-A/B区域蛋白序列比对结果进一步支持了进化树中藜麦Hsf成员的聚类结果.藜麦Hsf成员蛋白序列中保守区域的分布呈现出组别特异性.A组Hsf成员的蛋白序列包括HSF domain、HR-A/B、NLS、NES和CTAD在内的保守区域;B组和C组的Hsf成员则缺失了CTAD.在干旱、高温、盐、低磷胁迫和GCFSV病毒侵染下,31个藜麦Hsf基因的表达模式被阐明;其中大量Hsf基因的表达水平被显著地诱导表达,推测其参与了藜麦在生物和非生物胁迫下的防御应答反应.本研究结果可为藜麦抗逆品种的遗传育种提供大量优良候选Hsf基因.(图6表1参28)

关键词：藜麦 Hsf 进化胁迫转录应答

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蚕豆农艺性状的SSR标记关联分析

西南农业学报 2022年第3期35卷 503-516页

作者：刘玉玲张红岩韩雪梅周仙莉侯万伟青海大学西宁810016 青海省农林科学院西宁810016 农业农村部作物基因资源与种质创制青海科学观测实验站西宁810016 国家作物种质复份库西宁810016

【目的】寻找与蚕豆主要农艺性状紧密连锁的分子标记,挖掘农艺性状的优异等位变异与种质。【方法】以321份蚕豆种质为供试材料,调查其初荚高度、初荚节位、成荚节数、生殖节数、有效籽粒数、有效分枝、有效荚数、单荚粒数、荚长、荚宽... 详细信息

【目的】寻找与蚕豆主要农艺性状紧密连锁的分子标记,挖掘农艺性状的优异等位变异与种质。【方法】以321份蚕豆种质为供试材料,调查其初荚高度、初荚节位、成荚节数、生殖节数、有效籽粒数、有效分枝、有效荚数、单荚粒数、荚长、荚宽、籽粒面积、籽粒厚、籽粒周长、籽粒长、籽粒宽、株高及百粒重。利用具有显著多态性的76对SSR标记进行基因分型,在分析群体结构的基础上,采用Tassel 2.1软件的GLM和MLM两种模型对上述17种农艺性状进行关联分析。【结果】表型性状的变异系数变幅为10.06%~51.64%,平均值为25.07%,表明供试群体具有较为丰富的表型多样性。76个标记在321份蚕豆中共检测到389个多态性位点,各位点的平均等位基因数为5.12个,变异范围为2~11个;多态性信息量(PIC)值为0.1903~0.7766,平均为0.5156,表明所选用的标记多态性较高。利用Structure 2.3.4进行群体遗传结构分析,可将321份供试材料划分为2个亚群,表明该群体结构相对单一,有利于关联分析。基于GLM模型,共检测到11个与12种农艺性状极显著(P份优良种质。【结论】通过关联分析挖掘了多个与蚕豆农艺性状关联的分子标记位以及优异种质,为蚕豆分子标记辅助选择育种以及亲本材料的选配奠定了理论基础。

关键词：蚕豆 SSR标记农艺性状关联分析

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320份蚕豆蛋白质含量的SSR关联分析

作物学报 2024年第11期50卷 2775-2786页

作者：陈志凯周仙莉张红岩滕长才侯万伟青海大学青海西宁810016 青海省农林科学院青海西宁810016 国家农作物种质资源复份库青海西宁810016

蚕豆是重要的植物蛋白源作物,富含8种必须氨基酸且含量均衡,挖掘蚕豆蛋白质相关基因不仅有利于优质蛋白蚕豆品种选育,而且对于未来植物蛋白的需求具有重要意义。本研究以320份蚕豆种质资源为材料,测定了1年3个点(青海西宁市、互助县、... 详细信息

蚕豆是重要的植物蛋白源作物,富含8种必须氨基酸且含量均衡,挖掘蚕豆蛋白质相关基因不仅有利于优质蛋白蚕豆品种选育,而且对于未来植物蛋白的需求具有重要意义。本研究以320份蚕豆种质资源为材料,测定了1年3个点(青海西宁市、互助县、湟源县)的蛋白质含量,并用筛选的132对SSR引物进行了蚕豆蛋白质含量关联分析。结果表明,蛋白质含量范围在19.51%~54.34%,3个地点的变异系数分别为10.835、20.865、13.380,均符合正态分布,具有表型多样性。132个标记在320份材料中共检测到778个多态性位点,平均等位基因数为6,变幅为3~12,多态性信息量(PIC)的变幅为0.1527(V1797)~0.8225(SSR-12192),平均值为0.5583,PIC值大于平均值的标记占总数的49.24%,选用的标记基因遗传多样性较高;遗传结构分析将320份材料分成2个亚群,其中亚群I有176份材料,亚群II有107份材料,其余37份没有明显的群类归属特性,为混合类群,供试群体结构较为单一;利用GLM和MLM 2种关联分析模型共检测到与蛋白质含量显著相关的22个SSR标记,有3个SSR标记与蛋白质含量极显著相关(SSR-10894、SSR-12695、V1929),在多个环境中均检测到SSR-13584,解释率范围在4.07%~5.19%,V1929在湟源县的2种模型关联分析中均极显著相关,解释率分别为10.00%、9.20%。该研究结果可为亲本选配及蚕豆蛋白相关基因挖掘及品质育种提供理论基础。

关键词：蚕豆蛋白质含量 SSR标记关联分析

中华猕猴桃bZIP家族成员的比较基因组学分析

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应用与环境生物学报 2020年第2期26卷 226-235页

作者：于丰源蒋礼玲贾举庆张真真陈思佳牛向丽王明雪黄胜雄三江源生态与高原农牧业国家重点实验室/青海大学农林科学院作物育种栽培研究所/农业农村部作物基因资源与种质创新青海科学观测试验站/国家作物种质复份库西宁810016 合肥工业大学食品与生物工程学院合肥230009 山西农业大学农学院太谷030801

bZIP转录因子调控着植物的生长发育和逆境胁迫应答,是植物中一类重要的转录因子.基于系统的生物信息学方法,鉴定得到79个中华猕猴桃bZIP转录因子,进化分析结果揭示中华猕猴桃bZIP家族成员在J、K、L三个分组中出现了成员的缺失.中华猕猴... 详细信息

bZIP转录因子调控着植物的生长发育和逆境胁迫应答,是植物中一类重要的转录因子.基于系统的生物信息学方法,鉴定得到79个中华猕猴桃bZIP转录因子,进化分析结果揭示中华猕猴桃bZIP家族成员在J、K、L三个分组中出现了成员的缺失.中华猕猴桃bZIP家族成员的bZIP保守域主要由碱性结构域和亮氨酸拉链结构域组成,其亮氨酸拉链结构域的第4、5肽段的第7位的亮氨酸残基存在一定程度的变异.bZIP保守域之外,在中华猕猴桃的18个bZIP家族成员中,还发现包括bZIP_C保守域在内的8种其他类型的保守域,集中分布在A、C、D和G组bZIP成员中.通过与葡萄和番茄bZIP同源基因的比较,阐明中华猕猴桃基因组的两次三倍倍增是其bZIP基因数目增加的主要原因.中华猕猴桃不同发育时期果实的转录组揭示了参与调控果实成熟的57个bZIP基因的表达水平.本研究阐明了中华猕猴桃bZIP家族成员的进化特征、保守域组成、家族成员数目扩增的主要原因,提供了涉及果实发育的优良候选基因.(图6表2参28)

关键词： bZIP 中华猕猴桃系统进化比较基因组学分析基因表达模式

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豌豆种质资源农艺性状评价及优异资源筛选

作物杂志 2023年第4期 38-43页

作者：陈志凯侯万伟青海大学青海西宁810016 青海省农林科学院青海西宁810016 农业农村部作物基因资源与种质创制青海科学观测实验站/国家农作物种质资源复份库青海西宁810016

对327份豌豆种质资源的8个主要农艺性状进行遗传多样性、主成分及聚类分析。结果表明,327份豌豆种质的8个主要农艺性状变异系数范围为14.41%~35.01%,存在显著差异。主成分分析显示,3个主成分的累计贡献率达63.290%,第1主成分中荚数的特... 详细信息

对327份豌豆种质资源的8个主要农艺性状进行遗传多样性、主成分及聚类分析。结果表明,327份豌豆种质的8个主要农艺性状变异系数范围为14.41%~35.01%,存在显著差异。主成分分析显示,3个主成分的累计贡献率达63.290%,第1主成分中荚数的特征向量绝对值最高,第2主成分中单株产量的特征向量绝对值最高,第3主成分中荚粒数的特征向量绝对值最高,根据主成分贡献率与特征向量绝对值的大小,以荚数、单株产量和荚粒数这3个性状作为评价豌豆种质资源的评价指标。聚类分析把327份豌豆种质划分为4个类群,其中类群A以矮秆、大粒材料为主,类群B以每果节荚数最多的低产材料为主,类群C以高秆、高产材料为主,类群D以分枝数最多、其余农艺性状均中等偏上材料为主。从高秆、高产和大粒3个方面考虑,筛选出高秆(编号87、148、307、220)、高产(编号82、145、46、114)、大粒(编号303、276、250、317)共12份优异豌豆种质资源。

关键词：豌豆种质筛选农艺性状遗传多样性