世界栽培豌豆(Pisum sativum L.)资源群体结构与遗传多样性分析

• 作者: 关建平 宗绪晓 王海飞 马钰
• 来源期刊: 中国农业科学
• 学科: 农学
• 关键词: 豌豆(Pisum sativum L.) 种质资源 SSR 遗传多样性 群体结构 基因库
• 年，卷（期）: 2010,（2）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 240-251
• 分类号: S5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2010.02.003

摘要

[目的]评价国家种质库长期保存的国内外栽培豌豆(Pisum sativum L.)资源的遗传多样性水平,揭示其遗传多样性、等位基因和群体结构差异,据此评估其重要程度及价值,为中国豌豆资源研究策略和方向的正确选择、国内外资源的充分发掘利用和深入研究提供理论依据.[方法]利用21对豌豆多态性SSR引物,对来自国外五大洲66个国家和中国28个省(区、市)的1 984份栽培豌豆进行SSR标记遗传多样性和群体结构分析;采用Structure 2.2软件完成资源群体结构剖析、推断参试材料的合理组群数、确定每份参试材料的适当群体划入及其相关参数计算;利用NTSYSpc2.2d软件估算其遗传距离,进行主成分分析(PCA)并绘制三维空间聚类图;采用Popgene V1.32估算种质群的等位位点分布等参数,利用Fstat V2.9.3.2进行种质群间遗传多样性差异显著性测验.[结果]通过对国、内外栽培豌豆资源群间SSR等位基因数(NA).有效等位基因数(NE)、有效等位基因所占比重(NE/NA),等位基因丰度(AR)、基因多样性指数(GD)、Shannon's信息指数(I)的比较,发现除等位基因数(NA)外,国内资源的其它5个遗传多样性指标全面高于国外资源.在21个SSR基因位点中,国内、外资源群在7个位点间存在等位基因种类的差异.群体结构分析将1 984份世界栽培豌豆资源划分成三大组群.组群A包含96.49%的国外栽培豌豆参试资源,可代表典型的国外栽培豌豆资源类型;组群B的资源88.18%来源于陕西和内蒙古,可代表中国典型的春播区栽培豌豆资源类型;组群C的资源52.05%源于中国秋播区,47.44%源于中国春播区,可代表中国秋播区和除陕西、内蒙古外的春播区栽培豌豆资源类型.组群间遗传多样性差异达到显著水平.PCA作图分析也明确显示世界栽培豌豆资源群体中存在3个边界明显的资源富集区(基因库Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),且与三大组群的群体结构分析结果精确对应.[结论]国内资源的遗传多样性程度整体上超过国外资源,国外资源群体内个体间的差异程度平均高于国内资源.群体结构分析侦测到世界栽培豌豆资源中存在A,B、C共三大资源类群,类群间的遗传多样性差异达到了显著水平,且与PCA做图分析显示的3个边界明显的基因库间存在着精确对等关系: "类群A"几乎等同于"基因库Ⅰ", "类群B,'几乎等同于"基因库Ⅱ",而"类群C"几乎等同于"基因库Ⅲ";基因库Ⅰ由国外资源富集而成,基因库Ⅱ由中国陕西和内蒙古资源富集而成,基因库Ⅲ由中国秋播区资源和陕西、内蒙古以外的春播区资源富集而成,由此得出世界栽培豌豆由3个基因库构成的结论.国外栽培豌豆种质资源构成了"基因库Ⅰ",国内栽培豌豆种质资源构成了"基因库Ⅱ"和"基因库Ⅲ",表明国内、外资源均很重要,但国内资源甚于国外.