利用荧光SSR分析中国糜子遗传多样性

分析糜子种质资源的遗传多样性,有助于了解糜子起源与进化,可为糜子优异种质发掘及资源高效利用提供理论基础。本研究利用15个糜子特异性荧光SSR标记检测来源于中国11个省(区)的132份糜子种质资源,检测到107个等位变异,每个位点等位变异数为2~14个,平均7个;基因多样性指数为0.0936~0.8676,平均0.5298;多态性信息含量为0.0893~0.8538,平均0.4864。采用遗传距离的聚类将试验材料分为4类,类群I来自东北春糜子区,类群II来自黄土高原春、夏糜子区,类群III来自于北方春糜子区,类群IV来自北方春糜子区和黄土高原春、夏糜子区。分析模型的遗传结构表明,中国糜子资源来自4个(东北地区、黄土高原、北方地区和西北地区)基因库,与基于遗传距离的聚类结果基本一致,均与材料的地理起源相关。糜子遗传变异丰富,主要存在于糜子材料间。该结果从分子水平上准确揭示了中国糜子的遗传多样性。     

基于SSR的中国糜子遗传多样性分析

以40份来自中国的糜子种质资源为材料,利用5对糜子特异性SSR引物研究上述试材的遗传多样性,以期为糜子育种提供一定的理论数据。结果表明,40份试材中共检测出14个等位基因位点,每对引物的等位位点数在2~5之间,平均为3.5。PIC值在0.42~0.69之间,平均为0.52。相似性系数分析表明,遗传相似系数在0.61~0.99之间,平均为0.8;聚类分析结果发现,在相似系数0.68处将40个品种分为5大类群,第一类群共12个品种,属于北方春糜子区;第二类群共7个品种,属于西北春夏糜子区;第三类群共16个品种,大多属于华北夏糜子区;第四类群的4个品种来自不同的生态区,包括东北春糜子区、北方春糜子区、黄北高原春夏糜子区和华北夏糜子区;第五类群只有来自山东的1个品种,来源于华北夏糜子生态区。该结果可为中国糜子的分类以及育种提供参考依据。     

不同生态区糜子种质间叶片及光合特性的多样性分析

气孔大小和密度是植物体对水分胁迫耐受程度、光合作用强度的相关特征,在种间和基因型间存在较大差异,在植物遗传和生态方面均具有重要意义。气孔密度在物种间和品种间具有特异性。选取来自6个糜子栽培生态区的18个糜子种质资源,在叶片成熟期调查其光合生理特性及叶脉、气孔密度等叶片性状特征。结果表明:(1)净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)存在极显著的正相关,与胞间CO2浓度(Ci)存在显著的负相关,不同糜子种质旗叶叶绿素含量(CF)和倒二叶叶绿素含量(CS)呈极显著正相关,上表皮气孔密度(USD)和下表皮气孔密度(LSD)呈显著正相关。(2)18个糜子种质的叶片特征中,叶脉密度介于4.36±0.0752~6.10±0.0578条·mm-1;气孔属于双面型,上表皮气孔密度介于55.73±6.6789~146.53±8.0087个·mm-2,下表皮气孔密度介于49.10±2.2984~120.83±3.6084个·mm-2。(3)18个糜子种质中,来自宁夏的1号材料(八升半)上、下表皮的气孔密度均为最小,蒸腾小,Tr最小、水分利用率(WUE)最大,Pn较高,是较耐旱的种质;来自山西的16号材料(黄粮黍)上、下表皮气孔密度最大,蒸腾大,Pn最小、WUE最低,是较不耐旱的种质。