利用SCoT分子标记分析箭筈豌豆不同裂荚性状的遗传多样性

摘要

箭筈豌豆（Vicia sativa L.）是我国重要的一年生、自花授粉、二倍体豆科牧草。该牧草具有适应能力强，营养价值高等特点，在世界各地广泛种植。但是，由于大部分箭筈豌豆品种存在裂荚现象，致使大量种子散落，造成种质资源的损失，限制了良种的推广。目前有关不同裂荚种质遗传多样性方面的研究尚未报道。鉴于此，本论文首先随机挑选了4个箭筈豌豆种质，利用SCoT分子标记，对箭筈豌豆的群体取样策略进行了优化；再依据优化的取样策略对27个不同裂荚性状的箭筈豌豆种质进行遗传多样性研究，以期为箭筈豌豆抗裂荚、高产新品种的培育奠定理论基础。 主要研究结果如下： 1.利用筛选出的5个高多态性SCoT标记对4个箭筈豌豆群体的取样策略进行了优化。每个群体设置1、2、3、5、8、10、20、30、40、50和60个单株，共11个取样梯度，统计分析对应梯度的遗传多样性参数。结果表明，当取样单株数为10株时，各遗传参数变化趋于稳定。取样10株时与取样60株时的聚类结果一致，自展支持率相近。且当取样数为10株时，4个群体90%以上遗传变异得到保留。因此，考虑到遗传变异的保留率和工作量，我们认为研究箭筈豌豆群体遗传多样性时，最佳取样数为10个单株。 2.依据优化的取样策略，利用20个SCoT标记研究了17个抗裂荚、10个易裂荚箭筈豌豆种质的遗传多样性。共得到478个等位基因（Na），其中435个等位基因（Na）呈现出多态性，多态比率（PPL）为91%。抗裂荚种质的期望杂合度（He）与香农指数（I）分别为0.96和0.66；易裂荚种质的期望杂合度（He）与香农指数（I）分别为0.89和0.61；因此抗裂荚种质的遗传多样性优于易裂荚种质。在抗裂荚种质中，群体遗传分化系数（FST）为0.47，易裂荚种质为0.43，所以抗裂荚种质群体间的遗传分化程度大于易裂荚种质。聚类分析结果表明，7个易裂荚种质形成了两个独立的集群B和C；3个易裂荚种质和17个抗裂荚种质形成了集群 A，各种质与其来源地无关。因此，27 个不同裂荚性状箭筈豌豆种质的遗传距离与裂荚存在一定相关性，与地理来源无关。不同裂荚性状种质的杂交结果表明，杂交后代果荚的裂荚机械力（PSMF）介于父母本之间，单株种子重（SWP）和单株干重（DWP）这两个性状均大于父母本，表现出杂种优势。

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