四倍體栽培棉品種資源遺傳多樣性的SSR分子標(biāo)記研究.pdf

1、棉屬(Gossypium)有51個(gè)種，其中46個(gè)為二倍體棉種(2n=2x=26)，分屬A、B、C、D、E、F、G和K等8個(gè)染色體組，其中5個(gè)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(gè)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(gè)均為野生棉。陸地棉產(chǎn)量占世界棉花總產(chǎn)量的90％，而海島棉產(chǎn)量占棉花總產(chǎn)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(zhì)資源為材料，采用SSR分子標(biāo)記技術(shù)。對陸地棉和海島棉的親緣關(guān)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(guān)系，主要
　　 結(jié)果如下：
　　 1、海島棉品種的SSR分子標(biāo)記研究：以海島棉標(biāo)準(zhǔn)系3-79為對照，陸地棉標(biāo)準(zhǔn)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(gè)海島棉生產(chǎn)國的20份海島棉種質(zhì)資源的基因組DNA進(jìn)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(gè)引物擴(kuò)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(zhì)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(jié)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(jié)果表明供試材料的遺傳背景與其產(chǎn)地背景有一定關(guān)聯(lián)性，SSR標(biāo)記能較好的揭示海島棉種內(nèi)的遺傳差異和親緣關(guān)系。
　　 2、陸地棉品種的SSR分子標(biāo)記研究：采取SSR分子標(biāo)記對國內(nèi)外十個(gè)國家72份棉花種質(zhì)資源的遺傳多樣性進(jìn)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(kuò)增出個(gè)435條帶，其中多態(tài)性帶313條，達(dá)83.70％，平均每條引物擴(kuò)增出3.81個(gè)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(nèi)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?yàn)椋洪L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?yàn)椋簽跗潉e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(dá)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(nèi)外品種被聚為兩類，26個(gè)國內(nèi)品種和一個(gè)國外品種(57)被聚為國內(nèi)品種DG(Domestic group)類，DG類又包括3個(gè)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(gè)亞類(Introduc

7、ed subgroup)，即ISG1、ISG2、ISG3和ISG4。本研究結(jié)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(biāo)記，適宜于陸地棉品種種內(nèi)遺傳多樣性分析，并能夠較好的區(qū)分國內(nèi)外品種。
　　 3、海島棉和陸地棉種質(zhì)資源的SSR分子標(biāo)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(zhì)材料、20海島棉種質(zhì)材料和2個(gè)對照，用在海島棉或陸地棉中具有多態(tài)性190對SSR引物進(jìn)行篩選，其中15對引物在兩個(gè)棉種中具有

8、多態(tài)性條帶，占7.8％。15對引物共擴(kuò)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(gè)引物擴(kuò)增出4.73條多態(tài)性條帶。UPGMA聚類分析顯示，國內(nèi)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(nèi)不同棉區(qū)的陸地棉品種與4個(gè)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(gè)海島棉品種間平均遺傳相似系數(shù)總體變化范圍為0.249