利用醇溶蛋白與SSR分析中國小麥地方品種遺傳多樣性.pdf

1、我國擁有13149份小麥地方品種資源，約占我國目前小麥種質(zhì)資源保存總數(shù)的三分之一。在歷史上，小麥地方品種對我國的小麥育種和生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)。中國的小麥地方品種還攜帶有許多優(yōu)良基因。例如，從“齒牙糙”發(fā)現(xiàn)的Pm24基因，對白粉病具有很強(qiáng)的抗性；“望水白”是當(dāng)前最好的赤霉病抗源之一。地方品種有益基因資源的發(fā)掘和利用對于現(xiàn)代小麥品種改良具有重要的意義。本研究通過對來自我國不同生態(tài)區(qū)小麥地方品種的醇溶蛋白構(gòu)成和SSR分析，試圖在不同水平上了解

2、其遺傳多樣性，為地方品種的進(jìn)一步研究和利用提供理論基礎(chǔ)。 本研究共選取地方品種72份，全部來自于初級核心種質(zhì)，涉及10大生態(tài)區(qū)，32個生態(tài)型，27個省、市、自治區(qū)。每個品種選30粒，切割種子成為兩個半粒，取無胚部分碾磨，提取醇溶蛋白進(jìn)行A-PAGE試驗，總計檢測72×30=2160粒；有胚部分發(fā)芽，待長成幼苗時，混合剪取葉片，提取DNA，采用21對SSR引物(每對同源染色體上覆蓋一個SSR位點)對72份DNA樣品進(jìn)行多態(tài)性檢測。

3、實驗結(jié)果如下：(1)醇溶蛋白的分析結(jié)果表明，在72個地方品種中共觀察到101條遷移率不同的條帶，其中ω區(qū)32條，γ區(qū)23條，β區(qū)23條，α區(qū)23條。這些條帶共構(gòu)成229種不同的帶型組合。各條帶分布頻率范圍為0.002％～4.848％。每個地方品種出現(xiàn)醇溶蛋白條帶總數(shù)變化在14～24之間。 醇溶蛋白的多樣性，不僅表現(xiàn)在品種間，而且表現(xiàn)在品種內(nèi)。在供試的72個品種中，只有9個品種的不同個體間表現(xiàn)出醇溶蛋白帶型一致，占供試材料的12.

4、5％，其余品種內(nèi)不同個體之間在醇溶蛋白構(gòu)成上存在異質(zhì)性。同一品種內(nèi)出現(xiàn)2種和3種譜帶類型的材料最多，分別占30.6％和27.8％，有4種譜帶類型的品種占12.5％，有5～8種譜帶類型的品種占1.4％～6.5％，醇溶蛋白譜帶類型種類最多的是“二紅皮小麥”(ZM004659)，達(dá)14種之多。作為對照的現(xiàn)代育成品種“小偃6號”的不同個體間醇溶蛋白帶型一致。 變異類型豐富的品種(如“二紅皮小麥”)不同個體的譜帶類型沒能聚為一類，而是各自

5、與其它品種交叉聚為一類。根據(jù)利用醇溶蛋白譜帶類型可以將地方品種區(qū)分開來。供試品種總遺傳多樣性指數(shù)為0.9782，品種內(nèi)平均平均遺傳多樣性指數(shù)為0.8393，品種間遺傳多樣性指數(shù)為0.1389。全部品種間的平均遺傳距離為0.899，變化范圍在0～1.375之間。不同生態(tài)區(qū)地方品種的遺傳多樣性指數(shù)超過0.9。品種內(nèi)個體間最大遺傳距離為1.3933(“紅芒紅”，ZM003008)。 (2)SSR的分析結(jié)果表明，在21對SSR引物中，1

6、8對引物在不同地方品種上具有多態(tài)性，共檢測到93個等位位點，每對引物檢測到的等位位點數(shù)1～10個，平均為4.42個。聚類分析發(fā)現(xiàn)，本實驗所用的21對SSR引物亦能將供試的72個品種區(qū)分開來。不同生態(tài)區(qū)的品種遺傳多樣性指數(shù)較高，變化在0.9740～0.9801之間。根據(jù)SSR分析得到的品種間平均遺傳距離為0.436，變化范圍在0.131～0.563之間。 (3)比較醇溶蛋白與SSR的分析結(jié)果表明，根據(jù)醇溶蛋白計算的品種間遺傳距離變

7、異范圍、遺傳距離(GD)平均值均高于SSR標(biāo)記的相應(yīng)數(shù)值，但兩種方法獲得總?cè)后w遺傳多樣性相近，分別為0.9781和0.9808。比較兩種標(biāo)記的聚類圖也發(fā)現(xiàn)，二者所聚類群在材料的次序上有所變化，主要是因為這兩種方法揭示的是不同染色體、染色體不同位點的遺傳信息。在各群體遺傳多樣性指數(shù)上，發(fā)現(xiàn)這兩種標(biāo)記的各個群體(麥區(qū))多樣性指數(shù)較為相近；二者無論從群體還是從各大麥區(qū)分析，中國小麥地方品種間均具有較高水平(Ht、Hs＞0.9)的遺傳多樣性。

8、 根據(jù)上述初步研究結(jié)果，本研究的主要結(jié)論如下：(1)醇溶蛋白構(gòu)成分析的結(jié)果表明，中國小麥地方品種多為異質(zhì)遺傳平衡群體，即同一地方品種是由具有不同醇溶蛋白構(gòu)成的個體組成的一個遺傳平衡群體；(2)根據(jù)小麥地方品種內(nèi)遺傳異質(zhì)性的特點，在地方品種收集和保存上需要有較大的群體，才能保持一個地方品種的遺傳完整性。在地方品種的利用上，不僅應(yīng)對不同品種區(qū)別對待，而且應(yīng)根據(jù)品種內(nèi)個體之間的遺傳差異區(qū)別處理；(3)醇溶蛋白和SSR分析均表明，各個生態(tài)