小麥EST-SSR標(biāo)記對小麥及其近緣種屬的遺傳多樣性研究.pdf

1、小麥作為重要的糧食作物已經(jīng)有8000年以上的栽培歷史了，在我國為第二大糧食作物。做好小麥育種有助于解決我國糧食問題，有利于我國的安定與發(fā)展。因而小麥的育種工作在我國有著舉足輕重的地位。然而長年的有計劃的小麥育種使小麥的遺傳基礎(chǔ)越來越狹窄，特別是在抗病育種上。原有抗性基因的失效，加劇了小麥進(jìn)行遺傳改良的迫切性。而小麥的近緣種屬正是擴大小麥遺傳資源的絕好材料。
　　 本研究正是以為小麥育種尋找廣泛的遺傳材料為出發(fā)點，探討小麥EST-

2、SSR標(biāo)記在小麥近緣種屬黑麥、偃麥草、山羊草、賴草、簇毛麥上的通用性以及遺傳多樣性，進(jìn)而為小麥育種擴展遺傳材料做好理論鋪墊。實驗利用95對小麥EST-SSR標(biāo)記對來源于六屬的60份材料進(jìn)行了遺傳多樣性研究并進(jìn)一步通過基因組原位雜交(GISH)對普通小麥中國春與黑麥、簇毛麥進(jìn)行了親緣關(guān)系鑒定。其結(jié)果如下：
　　 (1)實驗中所選用的95對小麥EST-SSR標(biāo)記中有71對能夠在小麥、黑麥、偃麥草、山羊草、賴草以及簇毛麥中進(jìn)行穩(wěn)定有效

3、地擴增，從而印證了EST-SSR標(biāo)記的良好通用性。
　　 (2)本次實驗中71對EST-SSR引物共檢測出221個等位基因，平均每個位點檢測出3.1127個等位基因，平均有效等位基因數(shù)為2.0753個。位點多態(tài)信息含量(PIC)為0.1102～0.8081，平均多態(tài)信息含量為0.5181；遺傳多樣性指數(shù)(Ⅰ)在1.8541～0.2541之間，平均遺傳多樣性指數(shù)為0.7627。對60份供試材料進(jìn)行聚類分析，可以觀測到遺傳差異與其種

4、屬間的關(guān)系較為明顯，同一種屬的材料分別聚為一類，這與傳統(tǒng)的分類學(xué)是相符合的；在同一屬內(nèi)能夠基本上將不同分類的材料（以種分類或地理來源分類）聚為一類。這說明所選用的小麥EST-SSR標(biāo)記具有較高的多態(tài)性并且能夠有效地進(jìn)行品種鑒定以及地理親緣關(guān)系鑒定。
　　 (3)不同種屬間多態(tài)位點百分比在15.49～69.01％之間變化。各種屬間的多態(tài)位點百分比從大到小依次為小麥、黑麥、偃麥草、山羊草、簇毛麥、賴草；不同種屬間，各種屬平均遺傳多樣

5、性指數(shù)范圍為0.1355～0.5160。各種屬間按遺傳多樣性指數(shù)從大到小排列為小麥、黑麥、偃麥草、山羊草、簇毛麥、賴草。多態(tài)位點百分比與平均遺傳多樣性指數(shù)在各屬間的表現(xiàn)是相同的。
　　 (4)對不同種屬間的遺傳相似系數(shù)(GS)進(jìn)行比較并構(gòu)建的親緣關(guān)系樹狀圖發(fā)現(xiàn)，五屬與小麥的親緣關(guān)系從近到遠(yuǎn)依次是黑麥、山羊草、偃麥草、賴草、簇毛麥。這與傳統(tǒng)的小麥及其近緣種屬間的親緣關(guān)系有異。以小麥、黑麥，簇毛麥為例，小麥與簇毛麥的親緣關(guān)系相較于黑

6、麥而言應(yīng)該更近，而實驗的結(jié)果卻與之相反。
　　 (5)測序結(jié)果表明小麥與其近緣種屬黑麥、偃麥草、山羊草、簇毛麥的序列差異基本上體現(xiàn)在部分堿基的改變以及個別堿基的增減上面。而這些序列的差異在不同位點上表現(xiàn)出不同的序列相似度即不同的親緣關(guān)系。有些與前面種屬間的聚類分析相異，有些又能夠部分印證。針對總體情況而言，在位點MAG278、MAG479、MAG1571、MAG1757上，雖然各屬間的親緣關(guān)系與所有供試材料的各屬間的聚類結(jié)果不盡

7、相同，但是卻在一定程度上印證了小麥與黑麥的親緣關(guān)系近于小麥與簇毛麥的親緣關(guān)系的聚類結(jié)果。
　　 (6)利用普通小麥中國春基因組DNA對黑麥以及簇毛麥進(jìn)行基因組原位雜交檢測，結(jié)果表明小麥與簇毛麥的親緣關(guān)系更近，與黑麥的親緣關(guān)系遠(yuǎn)于簇毛麥。這與EST-SSR標(biāo)記的聚類結(jié)果相異，這表明重復(fù)序列與EST序列在小麥族的進(jìn)化中可能是有所差異的，但這種差異尚需進(jìn)一步地研究。
　　 通過對分屬六屬的小麥族中60份材料的遺傳多樣性的分析表