新疆陆地棉品种DNA指纹图谱构建与遗传多样性分析.pdfVIP

摘要 【目的】棉花（Gossypium hirsutum L. ）是重要的纤维作物，新疆是中国最大的商品棉 生产基地和棉花种子生产基地。棉花种子的质量是保障棉花产业健康发展的根本，然而， 目前棉花种子市场多、乱、杂和套牌情况非常严重，严重影响了新疆棉花质量和棉农收 益，危害了棉花产业的健康发展。为切实提升棉花质量，迫切需要加强棉花种子生产各 环节的质量抽检和监督工作。本研究旨在筛选出适用于鉴别新疆陆地棉品种的多态性引 物，构建品种 DNA 指纹图谱和专属二维码，并进行遗传多样性分析，为新疆陆地棉品 种分子鉴定提供实用标记，为切实提升新疆棉花种子质量，开展棉花种子质量检查、监 督提供技术支撑。 【方法】本研究选用SSR、STS 和 InDel 标记进行核心引物的筛选，结合特征引物法和 引物组合法，完成新疆陆地棉品种 DNA 指纹图谱和专属二维码的构建，利用 NTSYS 软件进行遗传多样性分析。 【结果】（1）①利用筛选出的多态性高、稳定性好的分子标记对 150 份新陆早和新陆 中棉花品种 DNA 进行 PCR 扩增，52 对引物共检测出 159 种扩增带型，每对引物扩增 带型数介于 2～7 之间，平均为 3.06 ；扩增条带总数为307，每对分子标记扩增条带数变 幅是 2～13，平均值是 5.90；其中多态性条带总数为 253 ，每对核心引物扩增出的多态 性条带变化范围为 1～12，平均值为4.87 ；多态性条带比例最低40.0% ，最高 100.0%； 52 对引物的多态性信息含量为 0.183 2～0.767 8，平均值为 0.479 7 。在 150 份新陆早和 新陆中棉花品种中，12 个品种具有特征引物，用 20 对引物组合可将 150 份新陆早和新 陆中棉花品种完全区分。②利用 NTSYS 软件聚类分析显示，遗传相似系数约在 0.705 6 处可将 150 份新陆早和新陆中棉花品种分为 4 类，遗传相似系数为 0.503 1～0.993 6，平 均值为 0.706 4，表明 150 份陆地棉品种遗传基础较狭窄。新陆早棉花品种和新陆中棉花 品种的相似性系数分别为0.536 7～0.993 6 和 0.503 1～0.987 7，平均值分别为 0.716 3 和 0.719 2 。新陆早棉花品种和新陆中棉花品种在不同年份间的平均遗传相似系数为 0.693 8～0.743 4，变化不大，说明新疆陆地棉遗传基础狭窄这一问题长期存在。新陆早 棉花品种总体呈微下降趋势；新陆中棉花品种总体呈上升趋势，但近期表现为下降趋势。 （2 ）①利用筛选出的 52 对核心引物，在 27 份彩色棉品种中扩增出 155 个多态性带型， 每对引物检测到的多态性带型个数变幅为 2～7，平均为2.98 。扩增条带总数为348，每 对分子标记扩增条带数变幅是 2～17，平均值是 6.69；其中多态性条带总数为 263 ，每 对核心引物扩增出的多态性条带变化范围为 1～17，平均值为 5.06 ；多态性比例最低 40.0% ，最高 100.0%。52 对引物的 PIC 值为 0.137 1～0.776 4，平均值为 0.454 3 。27 份 新彩棉品种中，12 个品种具有特征 SSR 引物，7 对 SSR 引物组合可将其他 15 个品种区 分开；用 9 对引物组合即可将 27 个新彩棉品种完全区分开。②聚类分析显示，27 个新 彩棉品种遗传相似系数为 0.412 2～0.955 9，平均值为 0.650 6，表明现有新彩棉品种遗 I 传基础相对丰富，绿色棉相对棕色棉遗传多样性更高；根据遗传相似矩阵，约在 0.6115 处，27 个新彩棉品种可分为 3 类，聚类结果与品种选育系谱较为吻合。 【结论】本研究共筛选出61 对多态性高、鉴别能力强的分子标记，构建了新疆 177 个 陆地棉品种的 DNA 指纹图谱。150 份新疆陆地棉品种间遗传基础较狭窄，27 份新疆彩 色棉品种间遗传基础相对丰富。 关键词：新疆陆地棉；SSR；DNA 指纹图谱；品种二维码；遗传多样性分析 II Abstract 【Object 】Cotton (Gossypium hirsut