苦荬菜種質(zhì)資源發(fā)掘利用及分子遺傳多樣性研究.pdf

1、苦荬菜(Ixeris polycephala)是優(yōu)良的直立型一年生青飼菊科(Asteraceae)牧草，也是開展我國草牧業(yè)發(fā)展所需的重要優(yōu)質(zhì)飼草草種。目前我國自主培育的苦荬菜品種很少，加之市場引進(jìn)品種管理混亂，選育新品種變得尤為重要，而品種間農(nóng)藝性狀及遺傳差異明顯是苦荬菜品種鑒定、生產(chǎn)應(yīng)用和定向選育的基礎(chǔ)依據(jù)。本研究以苦荬菜種質(zhì)資源為對象，采用形態(tài)學(xué)數(shù)量性狀探明苦荬菜表型變異規(guī)律，分析苦荬菜品種（系）間生產(chǎn)性能差異，應(yīng)用SRAP分子標(biāo)記

2、分析苦荬菜遺傳多樣性，并進(jìn)一步結(jié)合EST-SSR和SRAP標(biāo)記構(gòu)建苦荬菜品種（系）的DNA指紋圖譜，主要研究結(jié)果如下:
　　1、苦荬菜種質(zhì)資源表型變異分析
　　通過收集國內(nèi)的30份苦荬菜材料，對苦荬菜11個表型性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，聚類分析，主成分分析，以供苦荬菜選育及改良提供參考。不同苦荬菜種質(zhì)資源表型特征存在廣泛變異，其中三級生殖枝數(shù)變異最大(38.04％)，生殖枝高度和小花數(shù)次之，葉長變異幅度最小(11.87％)，類型間

3、野生材料變異幅度最大(46.37％);苦荬菜各性狀間顯著相關(guān)，葉片長又寬的苦荬菜，莖稈粗壯，植株高大，花序長，二、三級生殖枝越多;聚類分析表明，不同苦荬菜種質(zhì)資源可劃分為4組，第1組與第2組屬于葉匍匐型，第3組屬于中等寬葉直立型，第4組屬于闊葉直立型;主成分結(jié)果顯示，前3個主成分累計貢獻(xiàn)率達(dá)71.904％，反映了不同材料和類型間差異來源主要是株高、葉長、葉寬、莖粗和小花數(shù)。綜合分析，植株高大的苦荬菜，葉片數(shù)、三級生殖枝數(shù)、小花數(shù)具有豐富

4、遺傳變異，為苦荬菜表型鑒定提供重要參考。
　　2、苦荬菜品種（系）生產(chǎn)性能分析
　　為探明不同苦荬菜品種（系）生產(chǎn)性能的差異，通過田間試驗，對15個苦荬菜品種（系）進(jìn)行農(nóng)藝性狀綜合評價。新品系‘川選1號’和‘L5-4’生育期相對較長，與對照品種‘龍牧’差異極顯著(P＜0.01)，屬于晚熟品系。產(chǎn)草量以新品系‘川選1號’產(chǎn)量最高，在刈割第2茬產(chǎn)量有明顯優(yōu)勢，且刈割后再生性好。新品系‘川選1號’在2013-2014兩年平均干草產(chǎn)

5、量達(dá)5585 kg/hm2，比對照增產(chǎn)64.75％，差異極顯著(P＜0.01)。莖葉比方面，‘L5-4’葉片含量最高，莖葉比0.52，‘川選1號’次之，莖葉比0.55。營養(yǎng)成分方面，‘川選1號’粗蛋白達(dá)26.12％，粗纖維12.11％，營養(yǎng)價值高。綜合分析表明，新品系‘川選1號’和‘L5-4’產(chǎn)草量高，葉量豐富，適合在川西南地區(qū)種植推廣。
　　3、苦荬菜SRAP遺傳多樣性分析
　　利用SRAP分子標(biāo)記技術(shù)研究30份苦荬菜間遺

6、傳關(guān)系和遺傳多樣性，通過上下游引物組合出209對引物，從中篩選出32對條帶清晰且多態(tài)性好的引物組合。結(jié)果顯示擴(kuò)增總條帶數(shù)430條，多樣性條帶381條，多態(tài)性百分率達(dá)到88.60％;栽培馴化新品系平均遺傳相似系數(shù)0.837，苦荬菜品種平均遺傳相似性系數(shù)為0.805，POPGENE分析得知基因多樣性指數(shù)變幅0.1283～0.2603，Shannon指數(shù)變幅0.1898～0.3943，其中栽培馴化新品系多態(tài)性條帶、基因多樣性指數(shù)、Shanno

7、n指數(shù)略高于苦荬菜品種，說明栽培馴化新品系與苦荬菜品種有一定的相似性，其遺傳多樣性水平要略高于苦荬菜品種;UPMGA聚類分析將30份苦荬菜劃分為6個類群，6個苦荬菜品種與18個栽培馴化新品系劃分在第Ⅰ類群，野生種被劃分在其余5個類群中，聚類分析與主成分分析結(jié)果相對一致。綜合結(jié)果表明，苦荬菜類群內(nèi)具有豐富的遺傳變異，栽培馴化新品系與品種親緣關(guān)系較近。
　　4、基于EST-SSR、SRAP構(gòu)建苦荬菜品種（系）指紋圖譜
　　為構(gòu)建

8、苦荬菜品種(系)DNA指紋圖譜，從152對EST-SSR和209對SRAP引物組合中篩選出24對EST-SSR引物、32對SRAP引物組合。24對EST-SSR多態(tài)性引物對收集的14份苦荬菜品種（系）一共擴(kuò)增出270個清晰條帶，多態(tài)性條帶223個，PIC均值0.834，基因多樣性指數(shù)變幅在0.2464～0.4288，Shannon指數(shù)變幅在0.3597～0.6148，可區(qū)分品種3～14個;32對SRAP引物檢測到多態(tài)性條帶367個，PI

9、C均值0.826，基因多樣性指數(shù)變幅在0.2006～0.3898，Shannon指數(shù)在0.3167～0.5716，可區(qū)分品種2～12個。結(jié)果表明，9個品種（系）在7個引物上有特征譜帶，綜合各項遺傳多樣性指標(biāo)篩選出IpSSR102、IpSSR80、IpSSR91、Me10+Em5、Me9+Em17共5個核心引物的40個多態(tài)性條帶構(gòu)建苦荬菜品種(系)DNA指紋圖譜，每個品種（系）都有一副特異分子身份標(biāo)準(zhǔn)指紋模式圖。
　　本研究結(jié)果旨在