普通和特用玉米遺傳多樣性的SSR標(biāo)記研究.pdf

1、玉米是異花授粉的，在不同植株之間，由于雜交以及相伴隨的連續(xù)的基因互換會(huì)創(chuàng)造出新的遺傳變異庫，其后在自然選擇和人工選擇的作用下，產(chǎn)生在相當(dāng)程度上不同于原始親本種質(zhì)的新種質(zhì)。因此，栽培玉米形態(tài)的變異范圍是很大的。1933年，依據(jù)胚乳質(zhì)地類型及稃殼的有無，栽培玉米被分為8群：硬粒型、馬齒型、粉質(zhì)型、糯質(zhì)型、甜質(zhì)型、爆裂型、甜粉型、有稃型等。生核所玉米課題組自上世紀(jì)90年代以來便收集和創(chuàng)建了一批玉米自交系材料，包括硬粒型、馬齒型、糯質(zhì)型、甜質(zhì)型

2、、爆裂型等，本研究擬采用用SSR標(biāo)記對它們的遺傳多樣性進(jìn)行研究。其余三種類型包括粉質(zhì)型、甜粉型、有稃型等由于不易收集或者種植意義不大沒有用于研究。 首先研究了特用玉米(包括糯質(zhì)型、甜質(zhì)型、爆裂型三種類型)的遺傳多樣性。研究利用SSR標(biāo)記分析了20份包含上述三種類型玉米自交系的親緣關(guān)系。用15對擴(kuò)增帶型穩(wěn)定的SSR引物，從供試材料中檢測出67個(gè)等位基因變異，每對引物檢測到等位基因2.10個(gè)，平均4.66個(gè)。SSR引物的PIC介于0

3、．43-0．88之間，平均多態(tài)性信息量為0．675。UPGMA方法聚類分析表明，甜玉米和糯玉米親緣關(guān)系最近，個(gè)別爆裂玉米自交系與糯玉米親緣關(guān)系較近，大部分爆裂玉米與前兩者的親緣關(guān)系很遠(yuǎn)。 硬粒型、馬齒型玉米與爆裂玉米自交系的親緣關(guān)系也采用SSR標(biāo)記來研究。用23對擴(kuò)增帶型穩(wěn)定的SSR引物，從供試材料中檢測出100個(gè)等位基因變異，每對引物檢測等位基因2.10個(gè)，平均4.35個(gè)。SSR引物的PIC介于0．4261-0．8877之間，

4、平均多態(tài)性信息量為0．69l。按UPGMA法對43份玉米自交系進(jìn)行聚類分析。聚類分析表明，爆裂玉米、硬粒型玉米以及馬齒型玉米自交系并不能嚴(yán)格地劃分為三大類，但爆裂玉米與其余兩類玉米自交系遺傳距離均較大。此外，硬粒型和爆裂型玉米自交系間的平均遺傳距離與馬齒型和爆裂型玉米自交系問的平均遺傳距離在0．0l水平上差異極顯著。據(jù)此，在硬粒型玉米、馬齒型玉米、爆裂玉米三類種質(zhì)中，硬粒型玉米與爆裂玉米自交系親緣關(guān)系較為接近。 為了分析普通玉米

5、和特用玉米自交系的親緣關(guān)系，利用SSR標(biāo)記研究了包含硬粒型、馬齒型、糯質(zhì)型、甜質(zhì)型、爆裂型等五種類型的64份玉米自交系。用30對擴(kuò)增帶型穩(wěn)定的SSR引物，從供試材料中檢測出116個(gè)等位基因變異，每對引物檢測出等位基因2-10個(gè)，平均3.87個(gè)。SSR引物的PIC介于0．306-0．893之間，平均多態(tài)性信息量為0,717。按UPGMA方法對供試自交系進(jìn)行聚類，以遺傳距離0.586為基準(zhǔn)，可將材料劃分為11類。64份自交系的SSR標(biāo)記聚類

6、分析表明，普通玉米與特用玉米糯玉米、甜玉米、爆裂玉米等并不能嚴(yán)格地各自劃為一類，而是分散地聚在一起：只有親緣關(guān)系較近的特用玉米自交系聚在一起，部分特用玉米與普通玉米聚在一起，據(jù)此推測部分特用玉米具有豐富的普通玉米種質(zhì)資源遺傳背景。此外特用玉米自交系間的遺傳距離與普通玉米自交系間的遺傳距離差異達(dá)到0．01的極顯著水平。據(jù)此，我們認(rèn)為不同類型特用玉米間、特用玉米與普通玉米間的遺傳差異較大，特用玉米在進(jìn)化和選育過程中積累并保存了豐富的遺傳變異