藜麦种质资源遗传多样性研究及藜麦品种（系）变异率分析

摘要

藜麦（Chenopodium quinoa. Willd．2n=4x=36），属于苋科藜属，一年生双子叶植物。自从藜麦引进种植以来，因具有耐旱、耐盐碱、营养全面和种植效益好等特点，发展空前高涨。藜麦种质资源遗传多样性研究工作的开展对资源的收集、鉴定、分类、保存和育种都是必不可少的。本实验利用形态学标记和 SSR 分子标记对现收集到的 114 份藜麦资源进行种质资源遗传多样性研究。此外，还对 6 个藜麦品种（系）的变异率进行了分析。本研究主要结论如下： 1.遗传多样性主要研究结果如下： 1）形态学标记分析：调查了株高、主穗直径、穗长和有效穗数等 11 个性状用于形态学标记分析。聚类分析结果表明，当距离为 10 时，114 份藜麦资源被分为 6 大类，第一组群和第二组群分布包含不同来源地的材料 56 份和46 份，可以看出不同来源地的材料却聚成一类，说明不同组群材料调查表型性状具有一定的相似性；相同来源地的材料聚到了不同组群，说明各地资源存在丰富的表性差异。 2）分子标记分析：随机选取 32 份资源为材料，优化了藜麦 SSR 分子标记的 PCR 最佳反应程序，筛选出条带清晰、重复性好且特异性高的 46 对引物；46 对引物共扩增出 181 条带，165 条多态性条带，每对引物的平均等位变异数为 3.59，平均多态性位点 73.28，平均多态性比率 64.36%>50%，表明这 46对 SSR 引物能扩增出丰富的遗传信息；聚类分析发现当相似系数在 0.66 时， 114 份藜麦材料被聚成了 6 大类，第一组群包含不同来源地的 92 份材料，占总材料的 80.7%，表明不同来源地的种质具有一定的遗传相似性，同时相同来源地的材料也分到了不同组群，显示出了各地材料广泛多样的遗传特性。 2.藜麦品种（系）变异率分析主要研究结果如下： 1）表型性状调查分析：株高、穗长和主穗直径等 10 个性状变异率总和，结果表明，青藜 2 号的变异率和最小，说明其在参与分析的性状上一致性较高；主成分分析中青藜 2 号得分最高，说明青藜 2 号在参与主成分分析的 7 个数值型农艺性状上综合表现较好；6 份材料分别聚类发现发现青藜 2 号、HX1 和NKY-S4 的一致性较高。 2）分子标记分析：6 份材料分别聚类发现青藜 2 号、NKY-S4 和 HX1 的遗传信息相似性较其它品种（系）好；6 份材料共同聚类发现，126 棵植株的遗传相似系数平均值 0.675，在遗传相似系数为 0.79时，126 棵植株被聚成了14 类，其中 NKY-S4、青藜 2 号和 HX1 中大于 70% 的植株分别聚到了A、F 和 G 组，说明 NKY-S4、青藜 2 号和 HX1 材料中的遗传信息相似性相对于其它品种（系）高。 3. 形态学标记和 SSR 分子标记遗传多样性的比较 通过两种不同的标记方法进行遗传多样性研究和变异率分析，结果有一定的差异，但总体上可以说明 114 份藜麦资源遗传多样性较丰富和青藜 2 号的一致性较好。藜麦品种（系）的部分表型性状还是处在不断地分化中，分子标记选择合适可以揭示其多样性的本质区别，两者结合能更准确、更全面地描述藜麦种植的遗传多样和变异率。

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