粳稻种质资源苗期耐盐相关性状的SSR标记关联分析

选用均匀分布于水稻12对染色体的38个SSR标记对160份粳稻种质资源进行检测,结合水稻种质资源苗期耐盐性评价,发掘耐盐相关性状的分子标记关联位点,以期为耐盐水稻品种的选育提供优良的中间材料和技术保障。结果表明,各耐盐相关性状间存在一定的相关性。耐盐级别与相对苗高、相对地上部鲜质量、相对根鲜质量均呈极显著正相关,与相对茎粗呈显著正相关,与叶片伤害百分率、相对根冠比均呈极显著负相关。利用38对SSR引物,共检测到192个等位基因,其中有效等位基因109.60个,平均有效等位基因数为2.88个,Shannon’s信息指数和Nei’s遗传多样性指数平均值分别为1.139 4和0.586 9。通过关联分析,共检测到11个与水稻苗期耐盐相关性状关联的SSR位点,分布于水稻1、3、4、7、8、9、10、11、12染色体上,表型贡献率介于4.10%～18.85%,其中,表型贡献率最高的等位变异是与相对地上部鲜质量相关联的RM286-7,增加耐盐级别表型效应最大的等位变异是RM7585-1,表型贡献率为6.80%,载体种质为Bertone。     

水稻4个产量性状的SSR关联分析

为发掘影响水稻产量性状的有利等位变异及其载体材料用于品种产量潜力改良,2011和2012年调查了不同地理来源的540个亚洲栽培稻品种的4个产量性状,鉴定了这540个品种262对SSR标记的基因型,利用STRUCTURE 2.2软件分析了群体结构,运用TASSEL 2.1软件中的一般线性模型检测了与4个性状显著关联的SSR标记位点。结果表明:540个品种组成的自然群体中单株有效穗数、每穗实粒数、千粒质量和单株籽粒产量的变异系数值2年平均分别为36.73%、29.90%、10.08%和35.21%。自然群体被划分为7个亚群。各亚群内均存在不同程度的连锁不平衡。2年均检测到的与4个性状显著关联的SSR标记位点有30个。其中与单株有效穗数显著关联的有9个,携有RM3533-105等位变异的‘晚芦栗’对增加单株有效穗数效应最大;与每穗实粒数显著关联的有11个,携有RM5746-120等位变异的‘越108’对增加每穗实粒数效应最大;与千粒质量显著关联的有6个,携有RM17-145等位变异的‘宁粳恢338’对增加千粒质量效应最大;与单株籽粒产量显著关联的有4个,携有RM206-245等位变异的‘老来红’对增加单株籽粒产量效应最大。结论:不同地理来源的水稻品种含有控制不同性状的最优等位变异,可用于不同目标性状的改良。     

太湖地区水稻地方品种品质性状与SSR标记的关联分析

选用90个均匀分布在水稻全基因组的SSR标记对334个太湖地区水稻地方品种进行检测,研究品质性状与SSR标记的关联。结果表明:1共检测到465个等位变异,平均每个位点检测到5.166 7个等位变异,平均PIC值为0.356 6。2基于D’统计概率(P0.001)支持的不平衡成对位点占总位点组合数的41.32%,不平衡程度D’0.5的成对位点组合数占总位点组合数的41.82%。3通过关联分析,共发现46个位点与直链淀粉含量、胶稠度或RVA(7个特征值)显著关联,关联标记对这些性状或指标的累积贡献率分别达48.08%、61.49%和109.73%~175.43%。     

苦荞黄酮含量与SSR标记的关联分析

【目的】开展苦荞籽粒总黄酮含量与SSR标记的关联分析,挖掘与黄酮含量相关的分子标记,为高黄酮含量苦荞品种的遗传改良提供依据。【方法】以193份苦荞种质为供试材料,基于62对SSR引物分析了供试种质的遗传多样性,对总黄酮含量和SSR标记进行了关联分析。【结果】193个种质籽粒总黄酮含量的变幅为1.04%～2.99%,变异系数为27.93%。62对引物在193个种质中共扩增出267个等位基因,每个SSR位点平均检测到2.45个有效等位基因,基因多样性为0.503,Shannon信息指数为0.942,观测杂合度为0.513,引物多态信息量为0.74。群体结构分析将193份种质划分为3个亚群。基于广义线性模型(GLM)共检测到5个与籽粒总黄酮含量显著关联的SSR标记,表型贡献率为6.3%～12.9%,其中标记TatG0124(12.9%)和S6853(8.5%)的表型贡献率较高。【结论】供试苦荞种质遗传多样性丰富,可用于苦荞重要农艺和品质性状的关联分析。TatG0124和SSR6853可能是控制籽粒黄酮含量的重要位点,对改良苦荞籽粒黄酮含量具有重要意义。     

水稻4种功能营养成分与SSR标记关联分析

以108份水稻种质组成的自然群体为试验材料,鉴定水稻中抗性淀粉(RS)、谷蛋白(Glu)、总黄酮(Tfl)、γ-氨基丁酸(GABA)等4种功能成分含量的性状。利用69个SSR标记分析群体结构,通过TASSEL3.0的GLM和MLM模型作性状和标记关联分析,进一步挖掘优异等位变异及相关载体材料。结果表明,共检测到31个与水稻中4种功能成分含量显著相关的位点,其中13个位点在两种模型中均被检测出显著关联。进一步得到29个优异等位变异。两年两个模型中均检测出RM1374、RM1379和RM27850。     

水稻维生素B_6与SSR标记的关联分析

旨在挖掘与维生素B_6(VB_6)相关的SSR标记位点,为水稻高VB_6的分子育种奠定基础。以来源于不同国家和地区的314份水稻品种为材料,对糙米的VB_6进行连续2a的测定,品种VB_6变幅为39.70～138.48μg/g。通过TASSEL3.0软件的GLM和MLM模型对VB_6表型数据与154个SSR标记位点进行关联分析,共检测出13个与VB_6相关联的位点,其中,RM254、RM309和RM540在2a的2种模型中均被检测出,是水稻VB_6的重要SSR位点。同时进一步挖掘出8个优异等位变异及相应的载体材料,发现‘辽星6’‘越实’‘花脸’等有较高VB_6,且至少含有2个以上优异等位变异。     

寒地粳稻低温发芽力和芽期耐冷性与SSR标记的关联分析

以220份寒地粳稻品种资源进行低温发芽力和芽期耐冷性鉴定,利用118对SSR标记对低温发芽力和芽期耐冷性进行SSR标记关联分析。结果表明,品种间低温发芽力和芽期耐冷性存在明显差异。与相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和成苗率相关联的SSR位点分别有4、2、3和4个。其中RM1220同时与低温发芽力的3个性状相关联,RM109和RM453同时与两个性状相关联,通过优异等位基因挖掘,筛选出一系列优异等位变异及相应载体材料,这些分子标记、优异等位变异和载体材料可为寒地粳稻耐冷育种提供有价值的信息和材料。     

稻米蒸煮品质性状与分子标记关联研究

【目的】调查分析代表性水稻种质重要的品质性状和淀粉RVA谱变异,筛选与性状显著关联的分子标记,为稻米品质改良提供依据。【方法】以48份国内外水稻多样性种质为材料,进行稻米品质性状变异调查分析;利用快速淀粉粘滞测定仪(rapid visco analyzer)鉴定材料淀粉RVA谱。利用已报道的稻米淀粉合成相关基因等位标记及稻米籽粒相关QTL连锁分子标记对种质材料进行基因分型。利用GLM模型进行分子标记与品质性状的关联检测,并对显著关联标记进行逐步回归分析;评估等位基因及其组合对目标性状的表型影响效应,同时鉴别对应优异等位基因型及载体品种。【结果】供试材料在直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)和碱消值(ASV)等表现出广泛的表型变异和多样性,变异系数为26.5%—36.3%。RVA谱检测表明崩解值、消减值和回复值等在材料间具有明显差异,能较好地反映不同种质的淀粉糊化特性。相关分析表明,AC与冷胶黏度、消减值和回复值呈显著正相关,与最高黏度和崩解值呈显著负相关;GC同时与消减值和回复值呈显著负相关。利用154个多态性标记共检测到491个等位变异,基因多样性平均为0.447,多态信息含量(PIC)平均为0.390。性状-标记关联检测共获得22个与稻米品质性状显著关联的位点,单个关联标记位点解释的表型变异(R~2)范围为14.11%—75.62%。GBSSI是影响AC和GC的主效基因,分子标记Wx-G/T对AC和GC的表型变异解释率分别为61.44%和41.87%。SSIIa是影响ASV的主效基因,alk-GC/TT和SSIIa-F对ASV的表型变异解释率分别为75.62%和74.46%。利用显著关联标记构建AC、GC和ASV的回归模型方程,决定系数分别为85.30%、40.62%和80.38%。【结论】水稻淀粉RVA谱与AC、GC和ASV密切相关,利用RVA谱可更全面地评价稻米品质性状。利用稻米品质表型-分子标记关联,共鉴定出22个与品质性状显著关联的位点,其中5个位点同时与AC和GC关联。回归模型表明标记的组合可产生不同的表型效应。     

利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率QTLs

【目的】利用野栽杂交分离群体定位水稻结实率,为能更好地挖掘和利用野生稻中控制穗结实率基因的QTL位点提供参考。【方法】分别以广西普通野生稻资源Y03为父本和栽培稻品种日本晴为母本,经过杂交构建包含142个单株的F2定位群体,然后利用覆盖水稻基因组的184对SSR分子标记,采用复合区间作图法(CIM),以LOD=2.5为阈值检测控制结实率的QTL。【结果】共检测到3个影响结实率的QTL。其中,2个QTL位于第1染色体,1个QTL位于4号染色体上,并分别命名为q SSR1-1,q SSR1-2和q SSR4-1。q SSR1-1位于第1染色体RM486~RM5501,表型贡献率为14.49%;q SSR1-2位于第1染色体RM102~RM315,表型贡献率为8.63%;q SSR4-1位于第4染色体RM252~RM119,表型贡献率为8.27%。对结果进行分析还发现,在3个QTL位点上来源于野生稻亲本Y03的等位基因均有利于提高水稻结实率。随后,根据获得的主效QTL定位信息最终开发出与水稻结实率性状紧密连锁、可用于分子育种的分子标记RM119。【结论】发掘的新QTL和性状连锁标记可为水稻产量性状QTL的发掘和分子标记辅助选择育种提供重要的基因资源和分子选择工具。     

陆地棉叶片叶绿素含量与SSR标记的关联分析及优异等位变异的挖掘

【目的】筛选与陆地棉叶片叶绿素含量性状相关联的分子标记,挖掘其优异等位变异及典型材料,为陆地棉分子标记辅助育种提供技术支持。【方法】在3年6个环境中,对185份陆地棉品种(系)组成的自然群体进行倒4叶叶绿素相对含量(soil and plant analyzer development,SPAD)的测定,每年分3个时期(打顶后0、10和20 d)。采用Power Marker 3.25软件计算各位点的多态性信息含量,以分析群体的遗传多样性。利用STRUCTURE 2.3.4软件计算群体结构矩阵(Q),利用TASSEL 3.0软件计算亲属关系矩阵(K),通过GLM(general linear model,Q)和MLM(mixed linear model,Q+K)2种方法,同时对SPAD与SSR标记进行关联分析。依据计算的等位位点表型效应值,挖掘优异的等位变异及典型材料。【结果】137对SSR多态性引物共扩增出355个等位变异,平均每对引物扩增到2.6个多态性位点,PIC平均值为0.67,变化范围为0.01—0.95,高度多态性引物(PIC0.5)占85%,其中PIC最高的标记为HAU2146(PIC=0.95)和NAU2083(PIC=0.93)。当(35)K取得最大值时,K=2,因此,将185份陆地棉材料划分为2个亚群。通过GLM方法共检测到22个显著性位点(P0.001),表型变异解释率为5.28%—10.85%,平均为7.24%,贡献率最高的等位变异位点是SWU0529a(R2=10.85%)和NAU998c(R2=10.48%);通过MLM方法共检测到17个显著性位点(P0.01),表型变异解释率为3.72%—8.58%,平均为4.72%,贡献率最高的等位变异位点是SWU0923b(R2=8.06%)和SWU0662d(R2=6.74%);2种方法共同检测到的显著性位点有12个,等位变异NAU998c在3个时期2种方法能同时被检测到。通过等位变异的表型效应分析,找到2个增效效应最大的等位变异(HAU3318b和SWU0987b),利用找到的等位变异对材料进行筛选,获得携带2个增效效应等位变异的材料53份,2个增效效应位点都未检测到的材料有46份,统计结果显示,在打顶后10和20 d 2个时期,53份材料的SPAD均值显著高于46份材料的SAPD均值。【结论】检测到12个与SPAD值相关的显著性位点,并挖掘到2个增效效应优异等位变异,获得携带优异等位变异的载体材料53份,获得携带2个优异等位变异的典型材料1份。     

紫斑牡丹表型性状与SSR分子标记的关联分析

利用筛选出的11对多态性简单重复序列(SSR) 标记对99份紫斑牡丹材料进行多态性扫描,在分析其遗传多样性和群体结构的基础上,采用TASSEL2.1软件的一般线性模型(GLM)进行标记与32个观赏性状的关联分析。结果表明:11个多态性SSR标记共检测到94个等位变异,平均每个位点检测到等位变异8.5个;引物的多态性信息含量(PIC)变幅为0.146~0.850,平均值为0.593;遗传多样性变幅为0.152~0.862,平均为0.630。群体结构分析将供试材料划分为3个亚群;通过关联分析,发现5个标记位点与6个性状显著关联(P＜0.01),各标记位点对表型变异的解释率为30.4%~55.8%,其中FJ024285和FJ024294标记与株高相关联,FE528073与顶小叶长、柱头颜色和房衣颜色相关联,FJ024287与柄叶比相关联,EU678295与色斑大小相关联。研究表明:所选紫斑牡丹种质资源群体的群体结构简单、遗传变异较为丰富,适用于紫斑牡丹目标性状的关联分析。关联分析能够有效地找到与紫斑牡丹表型性状紧密连锁的SSR标记,用于分子标记辅助育种。      

酸枣经济性状关联分析及优异等位基因挖掘

【目的】探寻与酸枣主要经济性状相关联的SSR位点,为酸枣优良性状基因挖掘、优良亲本选育及资源开发利用提供理论依据。【方法】以辽西地区的72份酸枣种质为研究对象,在成熟期调查其单果质量、单核质量、单仁质量、果实横径、果实纵径、果核横径、果核纵径、果仁横径、果仁纵径、果仁侧径、果形指数、核形指数、仁形指数、出核率、出仁率、双仁率及可食率,利用SPSS 22.0软件对上述17个经济性状进行统计分析;选用32个SSR标记,利用Structure 2.3.4软件分析72份酸枣种质的群体结构;利用Tassle 2.0软件进行32个SSR标记间的连锁不平衡分析,采用一般线性模型（GLM）和混合线性模型（MLM）相结合的方法进行各经济性状与SSR标记间的关联分析,并对关联位点等位变异的表型效应进行分析,从而获得典型载体材料。【结果】72份酸枣种质17个经济性状的变异系数为7.84%～85.75%,表明供试种质具有较为丰富的表型多样性;通过群体遗传结构分析将72份酸枣种质分为4个类群,说明群体遗传背景较为单一。32对SSR分子标记间的连锁不平衡水平较低,成对存在的不平衡组合有166个,占组合总数的33.47%。在关联分析中,通过GLM模型检测出21个SSR位点与17个主要经济性状显著相关联（P<0.05）,变异解释率为15.35%～69.14%;通过MLM模型检测出17个SSR位点与16个经济性状显著相关联,变异解释率为0.82%～75.37%。对2种模型中共同检测到的16个SSR关联位点各等位片段的表型效应值进行分析,共挖掘出31个具有最大增效与最大减效的优异等位变异和15个典型载体材料。【结论】基于SSR的关联分析结果,筛选出与酸枣16个经济性状相关联的16个SSR关联位点及15个聚合优异等位变异的典型载体材料。     

水稻品种‘N22’强休眠性QTL qSd-1的遗传解析

籼稻品种‘N22’具有极强的种子休眠性。本研究利用‘N22’和无休眠的粳稻品种‘南粳35’构建近等基因系及高代回交群体,检测到了稳定表达的QTL qSd-1,可解释表型变异的29.0%,增强休眠性的等位基因来自强休眠亲本‘N22’。进一步遗传解析可将其分解为qSd-1-1、qSd-1-2两个相邻的位点,其中,qSd-1-1位于标记RM10719和RM10694之间,LOD值为2.8,可解释表型变异的12.3%;qSd-1-2位于标记RM11162和RM11133之间,LOD值为2.5,可解释表型变异的15.6%。这2个位点对休眠性具有累加效应。     

水稻苗期耐Cd2+胁迫的QTL定位研究

利用韭菜青×IR26杂交后代建立一个重组自交系群体(recombinant inbred line,RIL)及相应的SSR分子标记连锁图谱,在2007和2008年进行Cd2+(5 mg·kg-1)胁迫下水稻幼苗耐Cd2+胁迫的QTL分析.结果表明:2007年检测到3个与幼苗耐Cd2+胁迫有关的QTLs,包括1个控制相对苗高的位点qRSH-7和2个控制单株相对干重的位点qRDW-lla和qRDW-llb,分别位于第7和第11染色体;2008年检测到6个与幼苗耐Cd2+胁迫相关的QTLs,包括3个控制单株相对干重的位点qRDW-J、qRDW-2和qRDW-7,1个控制相对苗高的位点qRSH-2,2个控制相对鲜重的位点qRFW-2和qRFW-7,分别位于第1、2、7染色体.在定位的9个QTLs中,qRDW-7和qRFW-7都位于第7染色体的RM6872与RM11标记之间,加性效应分别为4.89和5.44,表型贡献率为18.02%和15.24%;qRSH-7和qRDW-1的加性效应分别为5.09和-3.64,表型贡献率为13.48%和10.06%;其余位点表型贡献率均低于10.0%.     

干旱、高温胁迫下大豆SSR标记与产量性状关联分析

研究49对SSR标记对36份在干旱、高温处理下的大豆材料多态性扫描和群体多样性分析。STRUCTURE2.3.2软件群体结构分析,Tassel2.1软件MLM模型对始花期等5个农艺性状关联分析,发掘优异等位变异。结果表明,1 49个具有多态性的标记共检测出156个等位变异;标记位点的Shannon指数分布范围0.4506~1.3265,多态性信息值PIC分布范围0.2454~0.9059。2 36份大豆材料被分为2个亚群。关联分析发现12个位点与大豆产量性状相关,研究各个关联位点找到Satt575-2、Sat_201-1、Satt686-2等表型效应明显的优异等位变异,为后期杂交育种亲本选择以及标记辅助育种提供基础。     

利用程氏指数和SSR标记分析水稻籼粳性

用程氏指数法从稃毛、酚反应、第1穗节与第2穗节间的长度、抽穗时壳色、叶毛和粒形6方面对90份水稻材料的籼粳属性进行分析。以冈46为对照,将供试材料分为籼、偏籼、粳、偏粳4类。用分布于12条水稻染色体上的30对SSR引物对90份水稻材料进行遗传多样性分析,结果共检测出101个等位位点,平均每个引物检测到3.37个等位基因,其中籼稻特异位点17个,占16.04%,粳稻特异位点11个,占10.37%,说明籼稻的遗传多样性大于粳稻。聚类结果表明,SSR标记能较好地将粳稻与籼稻分类。     

水稻地方品种群体内的遗传多样性分析

【目的】研究水稻地方品种群体内的遗传多样性,为水稻地方品种的有效保护和利用提供理论依据。【方法】以来自云南省不同地区的齐头谷、大白糯、香谷、九月糯、接骨糯、冷水谷、黄版所、麻线谷等8个水稻地方品种为试验材料,分析7个主要农艺性状在群体内的表型变异,利用11对SSR引物进行水稻地方品种群体内的遗传多样性分析。【结果】在7个主要农艺性状中,穗抽出度、有效穗数和穗粒数在地方品种群体内的变异系数较大,分别为37.5%～950.1%,32.0%～49.4%和17.8%～37.5%,而剑叶宽和株高在地方品种群体内的变异系数较小,分别为8.2%～13.7%和4.5%～14.3%。8个水稻地方品种各群体内等位基因数的变幅为27～55个,每个位点的平均等位基因数为2.45～5.00个;稀有等位基因(基因频率小于5%)比率除麻线谷较小(26.0%)外,其余地方品种均较大,为43.2%～69.0%;平均Nei基因多样性指数变异在0.108 3～0.534 2,平均为0.281 3,在各地方品种间表现出极显著差异。AMOVA分析表明,地方品种群体间的变异率为65.9%,而群体内的变异率为34.1%;11对SSR引物中,RM333、RM257和RM180在各群体内既表现出较多的等位基因数(Na),分别为7.50,5.63和4.50个;又表现出较高的Nei基因多样性指数(He),分别为0.503 6,0.413 9和0.350 3。【结论】穗抽出度、有效穗数和穗粒数在地方品种群体内的表型多样性较高,而剑叶宽和株高在地方品种群体内的表型多样性较低。水稻地方品种群体内具有较高的遗传多样性,且在地方品种间表现出显著差异;AMOVA对水稻地方品种群体的遗传变异分析表明,有1/3的差异来源于群体内;RM333、RM257、RM180适合用于云南水稻地方品种群体内的遗传多样性检测。     

水稻6个异交相关性状的SSR关联分析

从水稻核心种质和栽培品种中选取95个品种构成品种总群体,调查该群体6个异交相关性状。选用分布在水稻12条染色体上的93个SSR标记对这95个品种进行基因型鉴定。采用TASSEL软件中一般线性模型对标记与性状间的关联进行分析,发掘有利等位变异和相应载体品种。结果表明:品种总群体中6个异交性状的变异系数为9.9%～62.9%。共检测到22个与异交性状相关联的SSR分子标记,其中8个与剑叶角度相关联,2个与花丝长度相关联,4个与花药长度相关联,1个与柱头长度相关联,3个与柱头外露率相关联,9个与开颖角度相关联。发掘了一批携有优良等位变异且效应值较大的载体品种。携有RM480-197 bp和RM535-170 bp条带的‘无芒早稻’分别对增加剑叶角度和花丝长度效应最大。携有RM311-162bp条带的‘敲冰黄’对增加花药长度效应最大。携有RM498-187 bp条带的‘滇屯502选早’对增加柱头长度效应最大。携有RM206-150 bp条带的‘徐稻5号’对提高柱头外露率效应最大。携有RM311-159 bp条带的‘小白野稻’对增加开颖角度效应最大。这些有利等位变异及其载体品种可用作水稻异交性状遗传改良的亲本。     

山西谷子核心资源群体结构及主要农艺性状关联分析

【目的】分析山西谷子地方品种遗传多样性和群体遗传结构,筛选与谷子农艺性状相关联的分子标记,为谷子杂交组合亲本选配及分子标记辅助育种提供依据。【方法】 利用96对SSR标记对595份山西谷子核心资源进行全基因组扫描,采用PowerMarker 3.25软件分析群体遗传多样性,利用STRUCTURE 2.3.4软件分析群体遗传结构,使用TASSEL 2.1软件中GLM（general linear model,Q）和MLM（mixed linear model,Q+K）2种方法,进行表型和标记关联分析。【结果】 96对SSR引物共扩增出828个等位变异,平均每对引物扩增到8.6个,变化范围为2—26;基因多样性指数变化范围为0.005—0.941,平均为0.610;多态信息量变化范围为0.005—0.938,平均为0.577;各位点杂合度变化范围为0—0.050,平均位点杂合度仅为0.016。群体结构分析将595份核心资源分为3个亚群。4 560个SSR位点成对组合中,共线性组合和非共线性组合之间都存在一定的连锁不平衡。D′统计概率（P<0.01）支持的LD成对位点1 955个,占全部位点组合的42.9%,D′平均值为0.23。通过GLM方法共检测到12个极显著性位点（P<0.01）,表型变异解释率为2.34%—13.94%,平均为6.33%,贡献率较高的等位变异位点是CAAS2050（R ²=13.94%）和B153（R ²=11.36%）;通过MLM方法共检测到9个极显著性位点（P<0.01）,表型变异解释率为2.80%—9.22%,平均为5.16%,贡献率较高的等位变异位点是P89（R ²=9.22%）和P3*（R ²=8.28%）;2种方法共同检测到的极显著性位点有7个。 【结论】 利用SSR标记分析了595份山西谷子核心资源的遗传多样性和群体遗传结构。2种关联分析模型中,GLM方法关联到12个标记与节数、株高、颈长、茎粗、穗长、穗粗、码数、码粒数、蛋白质含量9个性状相关;MLM方法关联到9个标记与节数、颈长、叶宽、茎粗、穗粗、码数、码粒数、千粒重8个性状相关。     

基于SSR标记的谷子主要农艺性状关联位点检测及等位变异分析

【目的】通过在海南省乐东县、河南省洛阳市、吉林省吉林市和公主岭市4个不同地理环境调查谷子10个主要性状,进行SSR标记与性状的关联分析,获得单一环境特异表达位点及多个环境共同表达位点,发掘优异等位变异,探究谷子可能的生态适应性形成机制,为开展谷子分子辅助选择育种奠定基础。【方法】连续2年在吉林省吉林市和公主岭市、河南省洛阳市、海南省乐东县调查102份谷子资源株高、穗长、叶片数、穗粗、抽穗期、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重、千粒重10个主要农艺性状的基础上,首先利用SPSS19.0软件对每个地理环境进行性状间相关性分析,再用70个多态性SSR标记对谷子资源进行基因型鉴定,分析102份谷子资源的遗传多样性和群体遗传结构,最后用TASSEL5.0软件进行标记间的连锁不平衡分析,并用GLM和MLM 2种模型开展分子标记与表型性状的关联分析。【结果】除了千粒重,其余9个性状间在4个地理环境普遍存在显著或极显著正相关,千粒重只在在吉林市、公主岭市、洛阳市3个环境与穗粒重、株高、穗长、穗重呈显著或极显著正相关,在海南乐东县与其他9个性状没有显著相关性;70对SSR引物共检测到397个等位基因,平均每个标记的观测等位基因数、有效等位基因数、期望杂合度、Shannon指数分别为6、2.24、0.4637、0.7738;遗传多样性和群体结构分析均将102份谷子材料分为4个群,来自河南的谷子材料散布在4个群中,表现较丰富的遗传多样性;70对SSR标记间连锁不平衡分析未发现明显的连锁不平衡结构;GLM、MLM 2种模型共检测到10个关联标记,结合等位效应分析确定b115、MPGC13、b227、b194、p56在吉林市、公主岭市2个环境与穗重、穗长、叶片数、抽穗期4个性状关联,sigms9034、b125在洛阳市与穗长、穗码数关联,P18和p59在乐东县与穗重关联,p6在吉林市、公主岭市和洛阳市分别与叶片数和穗码数关联,单个标记对表型变异的平均贡献率在7.76%—34.05%;3个标记等位基因sigms9034-168、P18-166、p56-244分别能够显著增加穗长、穗重,缩短抽穗期。【结论】连续2年获得了5个在吉林市、公主岭市稳定表达的标记位点b115、MPGC13、b227、b194和p56,2个在洛阳市稳定表达的标记位点sigms9034、b125,2个在乐东县稳定表达的位点P18和p59,1个在洛阳市和吉林市、公主岭市同时稳定表达的标记位点p6;获得了3个可用于穗部性状、生育期标记辅助选择的优异等位基因sigms9034(168 bp)、P18(166bp)、p56(244 bp)。