四倍體栽培棉品種資源遺傳多樣性的SSR分子標記研究.pdf

1、棉屬(Gossypium)有51個種，其中46個為二倍體棉種(2n=2x=26)，分屬A、B、C、D、E、F、G和K等8個染色體組，其中5個為異源四倍體棉種(2n=4x=52，AD染色體組)，其余為二倍體棉種。棉屬中有四個栽培品種：亞洲棉(G.arboreum，2n=26,A2)、草棉(G.herbaccum，2n=26,A1)、陸地棉(G.hirsutum,2n=52，[AD]1)和海島棉(G.barbadense,2n=52,[AD

2、]2)，其余47個均為野生棉。陸地棉產量占世界棉花總產量的90％，而海島棉產量占棉花總產量的8％。陸地棉和海島棉是棉屬栽培種中重要遺傳資源。本研究以來源于不同國家和地區(qū)的陸地棉和海島棉種質資源為材料，采用SSR分子標記技術。對陸地棉和海島棉的親緣關系和遺傳多樣性研究，并探討四倍體栽培棉種之間的系統(tǒng)發(fā)育和親緣關系，主要
　　 結果如下：
　　 1、海島棉品種的SSR分子標記研究：以海島棉標準系3-79為對照，陸地棉標準系T

3、M-1為參考對照，對來自前蘇聯(lián)、中國、美國、埃及等4個海島棉生產國的20份海島棉種質資源的基因組DNA進行SSR分析。108對SSR引物共獲得了175條多態(tài)性譜帶，平均每個引物擴增出1.62條多態(tài)性譜帶。供試海島棉品種之間的遺傳相似系數(shù)為0.66-0.94，平均值為0.81。根據(jù)UPGMA聚類分析，以遺傳相似系數(shù)閥值為0.77，可將20份栽培棉花種質材料分為4大類：第一類均為前蘇聯(lián)品種，第二類均為中國品種，第三類為以美國品種為主，第四類

4、以埃及品種為主。遺傳多樣性分析結果表明，前蘇聯(lián)海島棉品種資源的遺傳多樣性最為豐富，而埃及的海島棉品種資源遺傳距離最狹窄。我國的海島棉品種資源的遺傳多樣性居中。研究結果表明供試材料的遺傳背景與其產地背景有一定關聯(lián)性，SSR標記能較好的揭示海島棉種內的遺傳差異和親緣關系。
　　 2、陸地棉品種的SSR分子標記研究：采取SSR分子標記對國內外十個國家72份棉花種質資源的遺傳多樣性進行分析，從2278對SSR引物中篩選出82對具有多態(tài)性

5、的候選引物，用其共擴增出個435條帶，其中多態(tài)性帶313條，達83.70％，平均每條引物擴增出3.81個條帶。UPGMA聚類分析顯示，72份材料的相似性系數(shù)(GS)變化范圍在0.371～0.958之間。其中國內品種遺傳相似系數(shù)變化范圍在0.684～0.916間，平均遺傳相似系數(shù)大小順序為：長江流域棉區(qū)品種＞特早熟棉區(qū)品種＞夏棉品種＞黃河流域棉區(qū)品種＞新疆品種。國外品種遺傳相似系數(shù)變化范圍為0.661～0.958間，平均遺傳相似系數(shù)大小順

6、序為：烏茲別克斯坦品種＞法國品種＞墨西哥和前蘇聯(lián)品種＞美國和巴基斯坦品種＞烏干達品種＞印度品種＞澳大利亞品種。聚類圖0.760處閾值處可以把國內外品種被聚為兩類，26個國內品種和一個國外品種(57)被聚為國內品種DG(Domestic group)類，DG類又包括3個亞類(Domestic subgroup)即DSG1、DSG2和DSG3，而大多數(shù)國外品種為IG(Introduced group)類，IG類包括4個亞類(Introduc

7、ed subgroup)，即ISG1、ISG2、ISG3和ISG4。本研究結果表明，SSR具有豐富遺傳多樣性和穩(wěn)定性，是一種較好的遺傳分子標記，適宜于陸地棉品種種內遺傳多樣性分析，并能夠較好的區(qū)分國內外品種。
　　 3、海島棉和陸地棉種質資源的SSR分子標記聯(lián)合分析：對來源于不同國家和地區(qū)的72份陸地棉種質材料、20海島棉種質材料和2個對照，用在海島棉或陸地棉中具有多態(tài)性190對SSR引物進行篩選，其中15對引物在兩個棉種中具有

8、多態(tài)性條帶，占7.8％。15對引物共擴增出141條帶，其中71條具有多態(tài)性，占總條帶數(shù)的50.35％，平均每個引物擴增出4.73條多態(tài)性條帶。UPGMA聚類分析顯示，國內外不同棉區(qū)海島棉與陸地棉種間平均遺傳相似系數(shù)總體變化范圍為0.2456～0.3194，國內不同棉區(qū)的陸地棉品種與4個海島棉品種間平均遺傳相似系數(shù)總體變化范圍為：0.2456～0.2918。國外不同棉區(qū)的陸地棉品種與4個海島棉品種間平均遺傳相似系數(shù)總體變化范圍為0.249