燕麥種質(zhì)資源遺傳多樣性研究.pdf

1、燕麥（Avena）屬于禾本科（Gramineae）、燕麥族（Aveneae D.）、燕麥屬（Avena L.）。燕麥?zhǔn)俏覈?guó)高寒山區(qū)特有的一種優(yōu)勢(shì)雜糧作物，是糧飼兼用兼?zhèn)涫朝煿δ艿淖魑?。研究和評(píng)價(jià)燕麥種質(zhì)資源的遺傳多樣性，對(duì)探討燕麥的起源和進(jìn)化，種質(zhì)資源的考察搜集，燕麥種質(zhì)資源遺傳多樣性保存措施的制定，以及燕麥資源新基因的挖掘和種質(zhì)創(chuàng)新利用均具有重要意義。本研究在內(nèi)蒙古陰山南北麓2種生態(tài)條件下對(duì)74份燕麥種質(zhì)資源的形態(tài)多樣性、蛋白質(zhì)多樣性

2、和DNA多樣性等方面進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)3個(gè)不同層次的遺傳多樣性研究進(jìn)行了比較。 主要結(jié)果如下： 1.對(duì)74份燕麥種質(zhì)資源在2種不同生態(tài)環(huán)境下的形態(tài)多樣性研究結(jié)果表明，燕麥種質(zhì)資源各形態(tài)性狀具有豐富的多樣性，質(zhì)量性狀平均多樣性指數(shù)為1.07；2試點(diǎn)數(shù)量性狀平均多樣性指數(shù)分別為1.90和1.65，平均變異系數(shù)為24.14％和27.66％。 2.燕麥形態(tài)性狀的主成分分析和判別分析表明，供試燕麥種質(zhì)的形態(tài)多樣性主成分明顯

3、，呼市試點(diǎn)燕麥的主穗粒重、千粒重和單株粒重是造成燕麥種質(zhì)形態(tài)變異的主要因素；而武川試點(diǎn)燕麥的主穗粒重、單株粒重和主穗小穗數(shù)是造成燕麥種質(zhì)形態(tài)變異的主要因素。 3.基于形態(tài)性狀聚類分析，將74份燕麥種質(zhì)劃分為五大種質(zhì)群，供試燕麥種質(zhì)類型豐富，可選到類型差異較大的不同種質(zhì)材料。其中呼和浩特市試點(diǎn)種質(zhì)群Ⅰ的材料可作為選育大粒、高產(chǎn)型品種的親本，種質(zhì)群Ⅱ的材料可作多穗型品種的親本。武川試點(diǎn)種質(zhì)群Ⅰ的材料可作為選育大粒，種質(zhì)群Ⅴ的材料

4、可作選育高產(chǎn)或多穗型品種的親本，種質(zhì)群Ⅲ的材料可作選育矮桿型品種的親本。 4.利用酸性聚丙烯酰胺凝膠電泳（Acid—polyacrylamide gel electrophoresis，A—PAGE）檢測(cè)與分析表明，74份燕麥醇溶蛋白位點(diǎn)存在豐富的等位變異，共檢測(cè)到73種燕麥醇溶蛋白圖譜。等位基因平均遺傳多樣性指數(shù)為0.5229，其醇溶蛋白帶紋遺傳相似系數(shù)在0.1667～1.000之間，平均遺傳相似系數(shù)為0.4964。供試材料

5、共分離出19種遷移率不同的醇溶蛋白帶紋，醇溶蛋白的帶紋多態(tài)性為100％。基于燕麥醇溶蛋白聚類分析將74份材料分為六類，分類結(jié)果中部分供試材料與其地理來源有一定的相關(guān)性。 5.對(duì)2個(gè)不同生態(tài)環(huán)境下74份燕麥種質(zhì)資源3種營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果表明不同種質(zhì)材料之間品質(zhì)性狀含量存在著較為豐富的變異，呼和浩特市試點(diǎn)3個(gè)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀的平均變異系數(shù)和多樣性指數(shù)為18.43％和1.84，武川試點(diǎn)3個(gè)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀的平均變異系數(shù)和多樣性指數(shù)為

6、17.32％和1.74。對(duì)其品質(zhì)性狀進(jìn)行穩(wěn)定性分析，其中編號(hào)為24、25、46、48、69、70的蛋白質(zhì)含量，47、48、54的β—葡聚糖含量，13、24、25、27、71的賴氨酸含量在2試點(diǎn)表現(xiàn)含量高且穩(wěn)定。并篩選出一批品質(zhì)優(yōu)異的燕麥資源，其中呼和浩特市32份，武川35份。 6.不同種質(zhì)基因型間的蛋白質(zhì)、β—葡聚糖和賴氨酸含量均達(dá)到極顯著差異水平；武川試點(diǎn)的蛋白質(zhì)和β—葡聚糖的平均含量顯著高于呼和浩特市試點(diǎn)。裸燕麥的3個(gè)品質(zhì)性

7、狀含量極顯著高于皮燕麥。β—葡聚糖含量與蛋白質(zhì)、賴氨酸含量呈顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)含量與賴氨酸含量均呈正相關(guān)，但不顯著。 7.利用聚類分析的方法，對(duì)供試種質(zhì)在2個(gè)試點(diǎn)的3種營(yíng)養(yǎng)成分含量進(jìn)行分類，使供試種質(zhì)在不同類群間營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀含量差異顯著。 8.利用植物基因組試劑盒提取較高質(zhì)量的燕麥DNA，其純度高、質(zhì)量好，符合燕麥AFLP分析。本研究選用核心引物3’末端添加3個(gè)選擇性核苷酸的Pst Ⅰ和Mse Ⅰ引物，擴(kuò)增出的譜帶多

8、態(tài)性比率高，效果好。 9.篩選出的10個(gè)引物組合，對(duì)74份燕麥種質(zhì)的基因組進(jìn)行片斷多態(tài)性擴(kuò)增，共擴(kuò)增出784條清晰可辨的可記錄帶，其中760個(gè)位點(diǎn)具有多態(tài)性，多態(tài)性位點(diǎn)比率為96.91％。表明各供試材料的AFLP多態(tài)性豐富，利用AFLP標(biāo)記評(píng)價(jià)燕麥種質(zhì)的遺傳多樣性具有較高的檢測(cè)效率。 10. AFLP分子標(biāo)記的遺傳多樣性分析結(jié)果表明，燕麥種質(zhì)的平均Nei’基因指數(shù)（H）為0.382，平均Shannon's信息指數(shù)為