陜西省農(nóng)家種大豆資源的遺傳多樣性研究.pdf

1、大豆遺傳多樣性研究是其遺傳改良的基礎(chǔ)，同時(shí)對(duì)大豆種質(zhì)資源的保存、利用和創(chuàng)新具有重要意義。我國(guó)是大豆起源地，擁有極為豐富的大豆種質(zhì)資源。國(guó)家大豆種質(zhì)資源庫(kù)中收集和保存的我國(guó)大豆種質(zhì)資源高達(dá)2.3萬(wàn)多份，這為大豆優(yōu)良品種的選育和優(yōu)異種質(zhì)的創(chuàng)新都提供了極其寶貴的材料。由于對(duì)大豆資源遺傳多樣性的研究不夠深入，這些寶貴的種質(zhì)資源在大豆育種實(shí)踐上的利用非常有限。由國(guó)家大豆種質(zhì)保存長(zhǎng)期庫(kù)所編《中國(guó)大豆品種資源目錄》中陜西省大豆品種有1035個(gè)，但是對(duì)

2、陜西省大豆種質(zhì)資源的遺傳多樣性缺乏全面系統(tǒng)的研究資料，這己嚴(yán)重影響到本省大豆育種工作進(jìn)程和優(yōu)異種質(zhì)資源在生產(chǎn)上的有效利用。 本研究從陜西省進(jìn)入國(guó)家種質(zhì)長(zhǎng)期庫(kù)的1035份大豆中選取能代表整個(gè)陜西省大豆遺傳基礎(chǔ)的75份核心種質(zhì)(包括73份農(nóng)家種和2份育成品種，以下簡(jiǎn)稱(chēng)75份農(nóng)家種)作為研究材料，另外，選了4份外省栽培大豆和4份陜西省野生大豆作為對(duì)照品種；利用篩選出的35對(duì)SSR引物通過(guò)分子標(biāo)記對(duì)75份大豆材料的遺傳多樣性進(jìn)行了研究，

3、并用SDS-PAGE對(duì)75份大豆材料的球蛋白組成及含量進(jìn)行了分析，旨在從分子和蛋白水平分別揭示陜西省大豆種質(zhì)資源的遺傳多樣性，從而為陜西省大豆種質(zhì)資源的合理保存、優(yōu)異大豆種質(zhì)資源的挖掘與創(chuàng)新，以及為優(yōu)良新品種的選育和大豆資源在生產(chǎn)上的充分利用提供科學(xué)依據(jù)。 本研究取得的主要結(jié)果如下： 1．參試的83份大豆(75份農(nóng)家種和8份對(duì)照品種)在35個(gè)SSR位點(diǎn)共檢測(cè)到274個(gè)等位變異。在Satt415位點(diǎn)檢測(cè)出的等位變異數(shù)最少，

4、有3個(gè)等位變異，Satt462位點(diǎn)檢測(cè)出的等位變異數(shù)最多，有17個(gè)等位變異，平均每個(gè)位點(diǎn)的等位變異數(shù)為7.82個(gè)。在274個(gè)等位變異中有49個(gè)(18％)是特異的，其中，6個(gè)屬于農(nóng)家種特有，11個(gè)屬于外省的栽培大豆特異的，剩下的32個(gè)屬于4個(gè)陜西省的野生大豆特有的。多態(tài)性信息含量(PIC)的變化范圍從(Satt267)0.44到(Satt590)0.98，平均為0.74。在75個(gè)陜西省農(nóng)家種大豆中共檢測(cè)到200個(gè)等位變異，平均每個(gè)位點(diǎn)5.

5、71個(gè)等位變異。位點(diǎn)Satt415、Satt371和Satt267等位變異最少，僅3個(gè)；位點(diǎn)Satt259等位變異數(shù)最多，達(dá)13個(gè)；平均多態(tài)性信息含量為0.70，變化范圍從0.43到0.90，表明陜西省大豆種質(zhì)的遺傳變異較為豐富。 2．在遺傳相似系數(shù)0.75處，83份大豆聚成三類(lèi)：A類(lèi)，包括75份陜西省農(nóng)家種大豆；B類(lèi)，包括4份外省栽培大豆和一份陜西野生大豆(來(lái)自銅川)；C類(lèi)包括剩下的3份陜西野生大豆(分別來(lái)自安康、寶雞、商南)

6、。在遺傳相似系數(shù)0.79處，75份陜西省農(nóng)家種大豆可進(jìn)一步分為四亞類(lèi)。第一亞類(lèi)(AⅠ)包括22份種質(zhì)，其中18份陜南大豆，2份關(guān)中品種和2份陜北大豆，因而稱(chēng)為陜南組Ⅰ。第二亞類(lèi)(AⅡ)包括33份種質(zhì)，是最大的一個(gè)亞類(lèi)，其中24份為關(guān)中大豆，還有6份陜南大豆和2份陜北大豆，因此叫做關(guān)中組。第三亞類(lèi)(AⅢ)也稱(chēng)為陜南組Ⅱ，包括15份農(nóng)家種大豆和2份選育品種，除了A48是來(lái)自關(guān)中以外，其余16份大豆均為陜南品種。第四亞類(lèi)(AⅣ)是最小的一個(gè)亞

7、類(lèi)，僅有3個(gè)品種，其中包括兩份陜南大豆和一份關(guān)中大豆。此聚類(lèi)結(jié)果表現(xiàn)出一定的地理分布特征，說(shuō)明陜西省大豆種質(zhì)資源的遺傳多樣性與地域分布有一定的聯(lián)系。 3．將75份陜西省農(nóng)家種大豆按照地理來(lái)源分布分成陜北、關(guān)中、陜南三組。分別計(jì)算三組大豆資源的遺傳相似系數(shù)平均值，結(jié)果顯示陜南大豆的遺傳相似系數(shù)平均為0.79，關(guān)中為0.82，陜北為0.80。F檢驗(yàn)結(jié)果表明三個(gè)地區(qū)大豆群體間相似系數(shù)平均值差異顯著(F=36.685， P<0.001)

8、。陜南大豆群體具有顯著且最小的相似系數(shù)，關(guān)中大豆群體具有顯著且最大的相似系數(shù)，說(shuō)明陜南大豆群體比關(guān)中群體具有更高的遺傳多樣性，也說(shuō)明陜南大豆種質(zhì)是陜西省大豆種質(zhì)的多樣性的中心。 4．75份供試大豆7S球蛋白的百分含量變化范圍為29％～50％，平均值36％，其中含量低于平均值的有37個(gè)品種。11S球蛋白的百分含量變化范圍為52％～72％，平均值64％，其中含量高于平均值的有33個(gè)品種。同時(shí)，7S含量低于30％并且11S含量高于70

9、％的有A35(洛南)、A38(鳳縣)、A74(洛南)三個(gè)品種。 5．大豆球蛋白11S/7S比值最大值和最小值為2.53和1.09，平均值為1.78，其中比值高于平均值的有40個(gè)，高于2.0的有19個(gè)。由方差分析和地區(qū)間含量分析結(jié)果知，大豆球蛋白11S和7S的含量在品種間是有顯著差異的，說(shuō)明大豆球蛋白11S/7S值具有較大的變異范圍。 6．不同地區(qū)間(陜北、關(guān)中、陜南)11S、7S和11S/7S值都有顯著差異，并且11S含