中国玉米地方品种种族的遗传变异评估

• 作者: 丁晓雨 刘志斋 吴迅 宋燕春 李永祥 王凤格 王天宇 石云素 赵久然 黎裕
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 玉米 种族 SSR 遗传变异
• 年，卷（期）: 2015,（16）
• 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: 3101-3111
• 页数: 11页
• 字数: 7531字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.16.001

摘要

【目的】通过 DNA 水平的分子评价，明确中国玉米9个种族的遗传变异，并揭示各种族之间的遗传关系与群体分化特性，为中国玉米种族的形成与演变等相关研究奠定基础，同时也为种族资源的高效利用提供参考。【方法】利用覆盖玉米全基因组的55个SSR标记，对基于中国库存玉米所划分的9个玉米种族的224份代表性材料进行分子鉴定。获得所有标记的片段长度数据后，利用PowerMarker软件（V3.25）中的Summary模块计算224份材料的平均等位变异、基因多样性与多态性信息含量（polymorphism information content，PIC），并通过重取样策略，利用Wilcoxon秩和测验分析了9个种族在相同样本容量水平上3个遗传多样性参数的差异水平。利用PowerMarker软件中的Phylogeny模块计算了9个种族的欧氏距离，并以此进行种族的聚类分析；利用该软件中的Structure模块对9个种族进行分子变异分析（analysis of molecular variance，AMOVA），并计算各种族的群体分化系数（FST），以此进行各种族群体分化检测。【结果】55个SSR所检测到的中国9个玉米种族的等位变异、基因多样性与PIC等3个多样性参数的幅度分别为4.42—7.64个/位点、0.5788—0.6532与0.5334—0.6117，平均值依次为11.53个/位点、0.6315与0.5953。西南黄色硬粒种族与衍生种族的平均等位变异相对较高，但基于重取样的分析结果表明这9个种族在这3个多样性参数上的差异均不显著（P＞0.05）。聚类结果显示，9个种族分成了3个类群，其中爆裂种族形成1个独立类群，3个北方种族形成1个类群，剩下的5个种族（3个西南种族、1个糯质种族、1个衍生种族）形成1个类群。AMOVA分析结果表明，9个种族之间的分子变异程度约为3%，远小于这些种族内部所检测到的分子变异（50%）。9个种族的群体分化系数（FST）为0.29%—7.63%，其中，西南白色硬粒种族与南方糯质种族、西南马齿种族与西南黄色硬粒种族、西南马齿种族与衍生种族之间的FST均相对较小，分别为0.29%、0.70%与0.80%，说明其遗传关系更近。【结论】在长期的人工选择与自然选择过程中，中国玉米9个种族蕴藏丰富的遗传变异。西南白色硬粒种族与糯质种族之间的分化程度远低于其他种族，前者在糯玉米资源的起源进化中可能扮演重要角色；西南黄色硬粒种族和西南马齿种族与衍生种族之间的分化程度很低，表明这2个种族对衍生种族的形成可能有重要作用。