煙草種質(zhì)資源遺傳多樣性和應(yīng)用潛力分析以及核心SSR引物篩選.pdf

1、煙草作為一種嗜好性經(jīng)濟(jì)作物，在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要作用，近年來(lái)，我國(guó)煙草生產(chǎn)和育種研究工作主要面臨面臨主推品種遺傳背景比較單一、品種地方特色不明顯、煙草育種進(jìn)展緩慢等問(wèn)題，在SSR標(biāo)記的應(yīng)用上存在引物篩選效率欠佳等問(wèn)題，針對(duì)上述問(wèn)題，本文從煙草種質(zhì)資源遺傳多樣性、種質(zhì)資源應(yīng)用潛力分析以及煙草SSR核心引物篩選3個(gè)方面進(jìn)行研究和分析。
　　 1.煙草種質(zhì)資源遺傳多樣性分析
　　 目前我國(guó)將栽培煙草分為烤煙、曬煙、白肋煙

2、、香料煙、晾煙、黃花煙6種類型，除上述栽培品種外，還包括野生煙資源。本研究利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)，從分子水平上揭示了烤煙、曬煙、晾煙、白肋煙、香料煙、黃花煙等140份煙草種質(zhì)資源的遺傳距離，同時(shí)結(jié)合形態(tài)學(xué)分析方法，從農(nóng)藝性狀上分析其表型多樣性，結(jié)果如下:
　　 1)通過(guò)SSR聚類分析和主成分分析，140份煙草材料可以歸為4類，第Ⅰ類主要構(gòu)成為烤煙，第Ⅱ類包括曬煙和晾煙，第Ⅲ類為野生煙，第Ⅳ類為黃花煙。材料間遺傳相似系數(shù)平均值為0

3、.81，其中曬煙材料間遺傳差異較大，相似系數(shù)為0.69。
　　 2)對(duì)煙草材料的株高、莖圍、節(jié)距、大田生育期、有效葉片數(shù)、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、葉層高、葉層寬9個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中最大葉長(zhǎng)和最大葉寬的變異程度較大，變異系數(shù)分別為33.30和30.54;最大葉寬、株高和葉層寬表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性，多樣性指數(shù)超過(guò)1.74。不同類型煙草材料間存在較大的表型性狀差異，其中曬煙的變異系數(shù)和多樣性指數(shù)數(shù)值均最高，分別為32.36和2.

4、24。
　　 3)通過(guò)主成分分析，可以把9個(gè)農(nóng)藝性狀轉(zhuǎn)化成3個(gè)主要成分，第一主成分高的材料株高較高、節(jié)間距較長(zhǎng)、葉層高和葉層寬的數(shù)值較高，第二主成分高的材料最大葉長(zhǎng)、最大葉寬數(shù)值較高，第三主成分高的材料有效葉片數(shù)多、大田生育期長(zhǎng)，其中第一主成分對(duì)煙株影響最大。通過(guò)農(nóng)藝性狀聚類，102份材料可明顯劃分為3類，第Ⅰ類為烤煙，第Ⅱ類包括曬煙和晾煙，第Ⅲ類為黃花煙，聚類結(jié)果與SSR分子標(biāo)記基本吻合。
　　 2.煙草種質(zhì)資源應(yīng)用潛

5、力分析
　　 本文以102份煙草種質(zhì)資源為材料，以重慶彭水主栽品種云煙97為對(duì)照，圍繞重慶煙區(qū)優(yōu)質(zhì)抗病特色煙草新品種選育的目標(biāo)，綜合考慮煙草大田生育期、抗病性、主要經(jīng)濟(jì)性狀和化學(xué)協(xié)調(diào)性等指標(biāo)，對(duì)煙草種質(zhì)資源的應(yīng)用潛力進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，結(jié)果如下:
　　 1)由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，對(duì)照品種云煙97在重慶彭水的平均大田生育期為124.53d，觀測(cè)材料中有9份大田生育期比對(duì)照縮短了5～9d且具有較好的應(yīng)用潛力，包括烤煙材料M373、貴農(nóng)

6、1號(hào)、Coker298、婁山1號(hào)、Coker206、G23以及曬煙材料29EC3、漢中土煙5號(hào)、四川青龍土煙、涪武土煙。
　　 2)抗病性調(diào)查結(jié)果顯示，與其余材料相比，收集的地方曬煙資源具有較強(qiáng)的抗病性，此外涪武土煙、中煙103和涪陵焦石土煙整體抗病性強(qiáng)，對(duì)普通花葉病、赤星病和氣候斑點(diǎn)病三種病害均有良好的抗病性。
　　 3)經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)算結(jié)果表明，共有15份煙草材料的綜合經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)優(yōu)于對(duì)照，其中NC82、Coker176

7、、NC27NF和NC95具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，煙葉產(chǎn)值高于52113.15元/hm2，上中等煙率達(dá)90％以上。
　　 4)通過(guò)化學(xué)品質(zhì)測(cè)定可以看出，不同煙草材料的化學(xué)指標(biāo)間存在著較大差異。其中金星1006、涪陵焦石土煙、NC13、NC95、NC82、紅大誘變1號(hào)、M373、四川閬中土煙、SC71的化學(xué)協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)分值高于90分，表現(xiàn)出較好的協(xié)調(diào)性。
　　 5)綜合以上結(jié)果可知，烤煙材料NC82、NC89、NC95、K346、

8、M373、Coker298、Coker206、Coker176、婁山1號(hào)、云煙317、紅大誘變1號(hào)、云煙203、RG8具有應(yīng)用于生產(chǎn)的可能性，同時(shí)具有作為核心親本的潛力，在曬煙資源中29EC3、四川閬中土煙、涪武土煙、涪陵焦石土煙、四川青龍土煙、漢中土煙5號(hào)具有較好的表型性狀，可以進(jìn)一步研究，作為核心親本的備選材料，其余具有單方優(yōu)勢(shì)的種質(zhì)資源可以作為不同育種目標(biāo)的備選親本。
　　 3.煙草核心SSR引物篩選
　　 近年來(lái)

9、，SSR分子標(biāo)記技術(shù)被廣泛應(yīng)用于煙草的各種研究中，但由于SSR引物總數(shù)多，篩選效率欠佳，因此篩選和構(gòu)建一套數(shù)量較少的煙草SSR核心引物十分必要，本研究利用均勻分布于煙草24條染色體的278對(duì)SSR引物，對(duì)30份不同親緣關(guān)系的煙草材料進(jìn)行篩選，對(duì)篩選結(jié)果進(jìn)行有效性和真實(shí)性驗(yàn)證，以確定一批能適合種質(zhì)資源遺傳多樣性分析和基于SSR的DNA指紋庫(kù)構(gòu)建的核心引物，結(jié)果如下:
　　 1)從煙草278對(duì)SSR引物中篩選出14對(duì)分布在12條不同

10、染色體上的核心SSR引物，14對(duì)核心引物均具有豐富的多態(tài)性及穩(wěn)定的重復(fù)性，能較好地反映種間差異。
　　 2)對(duì)140份煙草材料進(jìn)行聚類分析，可以將140份不同類型的煙草材料清楚地分為4大類，分類結(jié)果與48對(duì)SSR引物基本一致。
　　 3)利用14對(duì)核心引物對(duì)12份已知系譜的煙草材料進(jìn)行聚類分析，將12份材料聚為4類。分類結(jié)果與參試材料的系譜來(lái)源基本吻合，說(shuō)明該套核心引物適用于煙草種質(zhì)資源的系譜分析。
　　 4)利