太湖流域粳稻群体遗传结构分化和亚群特异性分析.docVIP

太湖流域粳稻群体遗传结构分化和亚群特异性分析 　　摘 要：目的：研究太湖流域粳稻群体的遗传结构分化以及不同生态亚群的遗传多样性、特异性及其相互关系，为太湖流域亲本遴选提供遗传背景依据。方法：从太湖流域823份地方品种构成的核心种质中筛选出58份品种和36份育成品种构成代表样品，选用均匀分布12条染色体上的91个标记，采用Structure Version2.2软件，对粳稻群体遗传多样性、亚群遗传分化及特异性进行分析。结果：太湖流域粳稻群体由8类血缘组成，遗传上可分为5个生态亚群，每个亚群的血缘构成各不相同。不同的生态亚群中含有各自的特有和特缺等位变异，其中生态型Ⅲ特有等位变异数最多，对其他4个亚群其具有最多的补充等位变异。 　　关键词：太湖流域；粳稻群体；群体分化；遗传结构；遗传特异性 　　中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0035-04 　　太湖流域的粳稻栽培历史悠久，特定的地理环境和气候条件，形成了该地区丰富的粳稻资源类型，成为培育优良粳稻品种亲本的源泉[1]。金伟栋曾对太湖流域823份粳稻地方品种资源19个农艺性状进行了分析，结果表明太湖流域粳稻地方品种表现出丰富的表型多态性[2]。在此基础上利用58对SSR引物进行了太湖流域粳稻地方品种的遗传多样性分析，研究显示太湖流域粳稻地方品种具有丰富的遗传多样性[3]。 　　把太湖粳稻资源看作一个（总）群体，根据抽穗期的不同，可分为不同的成熟期生态类型[4]。洪德林发现不同成熟期生态类型间杂质F1既有近20%的产量优势潜力，又有比较协调的整体农艺性状[5]。冷燕研究发现不同成熟期生态类型间品种配组能够选育出产量高、品质优的杂交粳稻[6]。然而研究发现粳稻种质资源遗传基础日趋狭窄，其中太湖流域不同生态类型间的遗传差异也显著减少[7]。分析不同生态类型间遗传多样性，发掘各亚群间等位变异特异性，能够准确掌握太湖流域粳稻品种的遗传特点，将为不同生态类型亲本的选配提供遗传背景信息。但目前对太湖流域粳稻不同成熟期生态类型间遗传结构、特异性及其遗传关系的研究尚无报道。为此，本研究将选取太湖流域不同成熟期生态类型代表性核心种质和育成品种构成一个自然群体，利用SSR标记对不同生态类型的亚群的遗传特征开展分析，解析亚群间等位变异的特异性和互利关系，为太湖流域粳稻资源的有效利用提供研究基础。 　　1 材料与方法 　　1.1 试验材料 由94份太湖流域粳稻种质构成，其中地方品种核心种质58份和育成品种36份（表1）[8]，由南京农业大学洪德林教授提供。按照抽穗期的早晚分为5个生态型，生态型Ⅰ为早熟中粳（8月1―10日抽穗），生态型Ⅱ为中熟中粳（8月11―20日抽穗），生态型Ⅲ为迟熟中粳（8月21―31日），生态型Ⅳ为早熟晚粳（9月1―10日），生态型Ⅴ为中熟晚粳（9月10日以后）[9]，它们的材料数分别为14、13、31、15和21，各生态型及对应的品种名称见表1。 　　1.2 基因组 DNA提取及SSR扩增本研究选用均匀覆盖水稻12条染色体91对的引物，所用引物名称及在染色体上的位置均参考文献[9-12]，此处从略。PCR反应混合液为10μL，含1μmol?L-1 DNA、0.7μmol?L-1引物对，0.2μmol?L-1 dNTPs，1μmol?L-1Buffer（free MgCl2），0.6μmol?L-1MgCl2，6.4μmol?L-1ddH2O及0.1μmol?L-1 Taq DNA 酶。PCR扩增及染色过程同于文献[8]。 　　1.3 数据分析方法 每个SSR标记等位变异分子量的测定：以DNAMarkerOne为标准，使用QuantityOne软件进行计算。太湖流域粳稻试验群体及亚群的遗传多样性测度及群体间的相互关系，利用下述方法进行分析： 　　1.3.1 群体（亚群体）的多样性分析 遗传丰富度（genetic richness）指群体内遗传类型的多少，用群体内等位变异的总数表示[13]。每个位点的多态性信息量PICi（polymorphism information content）和每个群体平均每个位点的杂合度He（mean heterozygosity per locus，也称Neis 基因多样性指数）的计算方法同于文献[14]，利用软件PowerMarker version3.25来完成[15]。 　　1.3.2 群体间遗传差异的分析 群体特有等位变异是指该群体具有而其他群体没有的等位变异；群体的特缺等位变异该群体没有的而其他各群体都有的等位变异[13]。比较群体间的遗传关系的远近利用不同群体间的互补等位变异数。群体A有而群体B没有的等位变异称为群体A对群体B的补充等位变异数，群体A对群体B与群体B