普通菜豆核心種質(zhì)遺傳結(jié)構(gòu)及多樣性研究.pdf

1、普通菜豆（Phaseolus vulgaris L）是世界上最重要的食用豆類之一，起源于中美基因庫(kù)和安第斯基因庫(kù)。中國(guó)普通菜豆由美洲引入后，由南向北迅速傳播開來(lái)，并形成豐富多彩的種質(zhì)資源。通過(guò)構(gòu)建普通菜豆核心種質(zhì)，明確中國(guó)普通菜豆種質(zhì)資源遺傳結(jié)構(gòu)及多樣性水平，對(duì)普通菜豆種質(zhì)資源的保存、創(chuàng)新及利用具有重要意義。本研究在形態(tài)學(xué)、蛋白和分子三個(gè)層面對(duì)中國(guó)普通菜豆核心種質(zhì)進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)及多樣性研究，旨在闡明中國(guó)普通菜豆種質(zhì)資源的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣

2、性特點(diǎn)，為種質(zhì)資源的深度挖掘和利用提供參考。本研究獲得如下主要研究結(jié)果．
　　1、明確了中國(guó)普通菜豆種質(zhì)資源的群體結(jié)構(gòu)
　　形態(tài)學(xué)標(biāo)記將全部資源劃分為6個(gè)類群(Pop1、Pop2、Pop3、Pop4、Pop5、Pop6)，其中Pop1和Pop2種質(zhì)表現(xiàn)為中美基因庫(kù)種質(zhì)材料的形態(tài)特征，Pop3與Pop4種質(zhì)表現(xiàn)為安第斯基因庫(kù)種質(zhì)材料的表型特征，Pop5及Pop6種質(zhì)表現(xiàn)為介于兩個(gè)基因庫(kù)之間的形態(tài)特征，推測(cè)其為漸滲型種質(zhì)。朊蛋白

3、標(biāo)記將全部種質(zhì)劃分為2個(gè)類群，分別與中美基因庫(kù)和安第斯基因庫(kù)類型相對(duì)應(yīng)，未發(fā)現(xiàn)介于兩基因庫(kù)之間的朊蛋白類型。SSR標(biāo)記將全部種質(zhì)劃分為3個(gè)亞群(M1、M2、A1)，亞群M1、M2屬于中美基因庫(kù)，A1屬于安第斯基因庫(kù)。綜合三種標(biāo)記結(jié)果表明，中國(guó)普通菜豆資源中中美基因庫(kù)種質(zhì)資源占58％，安第斯基因庫(kù)占420％。
　　上述結(jié)果表明:中國(guó)普通菜豆種質(zhì)資源包含了中美、安第斯兩個(gè)基因庫(kù)的種質(zhì)，且中美基因庫(kù)種質(zhì)資源要多于安第斯基因庫(kù)。
　

4、　2、闡明了中國(guó)普通菜豆種質(zhì)資源的遺傳多樣性特點(diǎn)
　　中國(guó)普通菜豆種質(zhì)資源形態(tài)性狀具有豐富的變異類型，24個(gè)表型性狀共檢測(cè)到175個(gè)變異類型，平均變異類型數(shù)為7.29個(gè)，其中籽粒顏色變異類型最多，為20個(gè)，而主莖類型、結(jié)莢習(xí)性和葉形、種皮光澤變異類型最少，均為2個(gè);PIC（平均多態(tài)信息含量指數(shù)）值為0.5772。朊蛋白水平上呈現(xiàn)豐富的變異類型，共檢測(cè)到12種朊蛋白類型，PIC值為0.7923。多樣性結(jié)果表明，地方種質(zhì)中朊蛋白的多樣

5、性水平高于育成品種或品系。朊蛋白與表型相關(guān)性分析結(jié)果表明，朊蛋白類型與籽粒大小存在相關(guān)性，小粒籽粒種質(zhì)主要攜帶Sb型朊蛋白，大粒籽粒種質(zhì)主要攜帶T型朊蛋白。在分子水平上，利用116個(gè)多態(tài)性SSR標(biāo)記檢測(cè)到931個(gè)變異類型，平均等位變異數(shù)為8.03個(gè)，PIC值為0.5254。
　　形態(tài)學(xué)水平結(jié)果表明安第斯基因庫(kù)種質(zhì)(PIC值為0.562)的遺傳多樣性高于中美基因庫(kù)種質(zhì)(PIC值為0.4954);朊蛋白水平的結(jié)果也顯示安第斯基因庫(kù)種質(zhì)

6、遺傳多樣性(檢測(cè)到8種朊蛋白類型，PIC為0.6027)高于中美基因庫(kù)種質(zhì)（檢測(cè)到4種朊蛋白類型，PIC值為0.5769）。同時(shí)，SSR標(biāo)記檢測(cè)到安第斯基因庫(kù)種質(zhì)(PIC值為0.4119)多樣性也高于中美基因庫(kù)種質(zhì)(PIC值為0.3924)，三個(gè)水平上的結(jié)果一致。
　　上述結(jié)果表明中國(guó)普通菜豆在適應(yīng)各種生態(tài)氣候類型的過(guò)程中馴化形成遺傳多樣性豐富的種質(zhì)資源，地方種質(zhì)的遺傳多樣性要高于現(xiàn)代育成品種或品系。中國(guó)普通菜豆中安第斯基因庫(kù)種質(zhì)

7、群體遺傳多樣性水平高于中美基因庫(kù)種質(zhì)群體。
　　3、綜合運(yùn)用三種標(biāo)記進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)及遺傳多樣性分析保證了結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性
　　比較利用不同標(biāo)記對(duì)核心種質(zhì)分群的結(jié)果，表明形態(tài)學(xué)標(biāo)記與朊蛋白標(biāo)記的一致率為72.0％、與SSR標(biāo)記檢測(cè)結(jié)果的一致率為70.0％，而朊蛋白標(biāo)記與SSR標(biāo)記檢測(cè)結(jié)果一致率高達(dá)92.1％。不同方法分析群體遺傳多樣性結(jié)果表明，朊蛋白檢測(cè)到的遺傳多樣性最高（PIC值為0.8098），形態(tài)學(xué)檢測(cè)到的多樣性次之（