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主题:穴盘论文写作 时间:2024-03-22

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王小国

(三门峡职业技术学院食品园林学院,河南

三门峡

472000)

摘 要:以84份春小麦为材料,对SSR标记聚类结果和农艺性状、品质性状的聚类结果进行了关联分析,结果表明:SSR标记聚类与农艺性状聚类的对应关系主要表现在大类之间,各亚类之间无明显对应关系;与品质性状聚类间存在一定的对应关系,但这种对应关系并不明显.类间种质吻合率分析也表明,SSR标记聚类与农艺性状、品质性状聚类结果间的吻合率较低,最高上限分别为55.74%、54.55%,因此,在实际中应将不同的标记综合起来进行分析,以提高检测结果的准确性和可靠性.

关键词:SSR分子标记;农艺性状;品质性状;聚类;关联

小麦种质资源的多样性是小麦遗传育种和品质改良的基础,多样性研究多借助于形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子标记来进行[1].诸多研究表明,各类标记方法都有其独特的优势和难以避免的局限[2-4],还找不到能完全取代其他方法的标记技术.因此,在实际应用中,将几种标记结合起来使用,扬长避短,提高检测结果的准确性和可靠性,并获得更加有价值的信息[5-6].本文以84份春小麦为材料,对其农艺性状、品质性状和SSR标记聚类结果进行了比较,以探讨各标记间的对应关系和吻合率,为小麦品种的多样性研究和种质资源利用提供参考.

1

材料与方法

1.1

试验材料

供试春小麦材料的编号、名称和产地见表1.PCR反应所用引物为从170多对SSR引物(分别由上海生工和北京赛百盛公司合成)中筛选出的41对多态性较好的引物.

1.2

试验方法

1.2.1

农艺性状的测定

田间收获以后,按照金善宝[7]的方法对供试春小麦品种株高、穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重、株粒重、第2节间长、第2节茎粗等8个农艺性状进行考种.

1.2.2

品质性状的测定

主要测定蛋白质含量、干湿面筋含量、淀粉含量等品质性状,其中,淀粉含量测定参照赵永亮[8]的方法.

1.2.3

SSR标记分析

采用CTAB法[9]提取各春小麦品种基因组DNA后,参照如下体系和程序进行PCR扩增,10 μL反应体系:其中1.8 μLDNA模板(30 ng/μL)+ 0.26 μLdNTPs(10 mmol/L)+ 1.3 μL 10 × Buffer + 0.13 μLTaq酶(2 u/μL)+ 1.2 μLSSR引物(20 ng/μL)+ 5.31 μL ddH2O;扩增程序为: 95 ℃预变性3 min → 按变性(95 ℃)1 min、退火(56 ℃)1 min、延伸(72 ℃)2 min进行40个循环 → 72 ℃延伸10 min;然后用6%变性聚丙烯酰胺凝胶对扩增产物进行电泳分离,硝酸银染色后,采用“0、l”系统法记录电泳结果.

1.2.4

数据统计

采用平均数标准化处理农艺性状和品质性状的数据及SSR扩增产物的电泳结果(“0、1” 矩阵),按照欧氏距离法计算供试材料之间遗传距离后, 以离差平方和法(WARD)进行聚类分析.

在此基础上,参照许占友[10]等的方法分析不同标记类型聚类后的组间种质吻合率(Ir 等于 2Xij/(Xi + Xj) × 100%).

2

结果与分析

2.1

SSR标记与农艺性状、品质性状聚类的分析

2.1.1

SSR标记聚类与农艺性状聚类结果的比较

通过SSR标记聚类与农艺性状聚类结果的比较表明,SSR标记聚类第Ⅰ类群的西农2000 - 6、川00062、革列尼3份材料对应了农艺性状聚类的第V大类;SSR标记聚类第Ⅲ类群第2亚类的京771、NS64、NS93、甘春11等4份材料对应于农艺性状的第Ⅱ大类,新春19、临优2、Y20、安农 - 8729 -10等4份材料对应于农艺性状的第Ⅳ大类,05引观12、晋麦14、青96404、陇春4035、陇春26 - 08对应于农艺性状的第Ⅵ大类的第1亚类;SSR标记聚类第Ⅴ类群第2亚类材料分别对应于农艺性状聚类第Ⅵ大类第3、4亚类;SSR标记聚类第Ⅵ类群材料中新春7、新春19、新春18、新春8、新春10、新春6对应于农艺性状聚类的第Ⅳ大类,新春24、宁春17、新春16、新春5、新春12、新春17对应于第Ⅵ大类的第3亚类;尽管第Ⅶ类群多数材料来自于新疆,但与农艺性状聚类没有明显的对应关系;此外,SSR标记聚类第Ⅱ类群、第Ⅲ类群第1亚类、第Ⅳ类群、第Ⅴ类群的第1、3亚类与农艺性状聚类也无明显的对应关系.

2.1.2

SSR标记聚类与品质性状聚类结果的比较

SSR标记试验聚类结果与品质性状聚类结果比较发现,SSR标记聚类第Ⅰ类群西农2000 - 6、革列尼、黑引优1号3份材料对应于品质性状聚类的第Ⅴ类群;SSR标记聚类第Ⅲ类群仅第2亚类材料主要对应于品质性状聚类的第Ⅱ大类第2、3亚类;SSR标记聚类第Ⅳ类群春节4、05引观304、05引观443对应于品质性状聚类的第Ⅱ大类第2亚类;第V类群第2亚类除甘春20、宁春33、巴97 - 5797外,其余9份材料均对应于品质性状聚类第Ⅱ大类第1亚类;SSR标记聚类第Ⅵ类群中有9份材料(安农90202、辽春10、宁春17、晋春15号、陇春4099、NS85、蒙麦36、新春10和新春6等)对应于品质性状聚类第Ⅱ大类第2亚类;而新春11、新春7、新春19、新春18、新春1、新春24等6份材料对应于品质性状聚类的第Ⅲ大类,其余SSR标记聚类的第Ⅱ类群、第Ⅲ类群第1亚类、第V类群第1、3亚类、第Ⅶ类群材料与品质性状聚类没有明显的对应关系.

2.2

3类标记聚类结果间种质吻合率分析

为了更加准确的认识农艺性状、品质性状与SSR标记聚类间的差异, 对不同聚类方式大类水平的组间种质吻合率进行了分析(亚类水平的对应关系非常不明显),结果见表2.结果表明,SSR标记聚类与农艺性状、品质性状聚类结果间的吻合率总体较低,最高上限分别为55.74%和54.55%.

3

讨论

作物种质资源的多样性研究和多数都是从形态学标记、细胞学标记、生化标记或分子标记等单一的标记方法进行分析[11],但每种方法的实用性有所不同,没有一种方法能全面反映出作物资源的多样性情况.将多种标记结合起来使用,提高检测结果的准确性和可靠性,在作物品种的改良中具有非常现实的意义.

本研究对3类标记聚类结果比较分析发现,SSR标记聚类与农艺性状、品质性状聚类间均有着不同程度的对应关系,但这种对应关系并不明显,究其原因:一方面,由于3类标记所反映的遗传信息有较大差异,另一方面,在于农艺性状、品质性状易于受环境因素影响有关[12].此外,类间种质吻合率分析表明,SSR标记聚类与农艺性状、品质性状聚类结果间的吻合率较低,最高上限分别为55.74%、54.55%.这与卫泽[13]、韩洪强[14]等研究者在棉花、茄子中的相关研究结果类似.但武玉国[15]的关联分析表明,SSR标记与株高、产量相关性状显著关联(P < 0.01)的标记有23个,其中3个标记达到极显著(P < 0.001)水平.

参考文献

[1]宋炳轲,倪萍娅,张颖,等.新遗传标记的研究进展及其应用[J].分子植物育种,2014(3):610-617.

[2]杨明禄,陈世有,付彬,等.库尔勒香梨的EST - SSR标记开发及遗传多样性分析[J].广东农业科学,2015(18):127-131.

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[4]王智兰,王军,袁峰,等.基于PCR技术的谷子分子标记遗传图谱构建[J].中国农业科学,2014(17):3492-3500.

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[8]赵永亮.一种同时测定小麦种子中直链淀粉、总淀粉含量的新方法-微量分光光度法[J].食品与发酵工业,2005,31(8):23-26.

[9]中国科学院上海植物生理研究所.现代植物生理学实验指南[M].北京:科学出版社,1999.

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[11]赖勇,王鹏喜,范贵强,等.大麦SSR标记遗传多样性及其与农艺性状关联分析[J].中国农业科学,2013(2):233-242.

[12]陈晓杰.中国冬小麦抗旱指标评价、种质筛选及重要性状与SSR标记的关联分析[D].西北农林科技大学,2013.

[13]卫泽,孙学振,柳宾,等.国内外57 份棉花种质资源的遗传多样性研究[J].山东农业科学,2010(6):13 -18.

[14]韩洪强.利用形态学标记和SSR分子标记分析茄子种质资源遗传多样性[M].上海交通大学,2009.

[15]武玉国,吴承来,秦保平,等.黄淮冬麦区175个小麦品种的遗传多样性及SSR标记与株高和产量相关性状的关联分析[J].作物学报,2012(6):1018-1028.

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