西南区栽培大豆种质资源SSR位点遗传多样性研究

【作者】 杨晨雨； 刘卫国； 杨文钰；

【机构】 四川农业大学农学院/农业部西南区作物生理生态与耕作重点实验室；

【摘要】 【研究背景】以四川为代表的西南地区是中国栽培大豆的起源中心之一,同时也是大豆多样性分布中心。该区域资源丰富、地形复杂、气候多样,农业生态多样性丰富,形成了不同的栽培方式和耕作制度。区域内一年四季均可播种大豆,其中以春大豆和夏大豆面积最大。栽培方式有净作和间套作,熟制有一熟、两熟、三熟和四熟。生态环境的复杂性和大豆种质遗传的多样性造成了我国西南地区大豆生产水平的不平衡。为此,进一步发掘、鉴定和应用该区域内众多栽培大豆种质资源的优异性状和基因,创新种质,增加大豆产量,改善大豆品质,为不同生态区的不同种植制度和栽培方式、不同豆制加工产品提供最适的高产优质大豆品种,具有重要的实际意义;【材料与方法】试验材料为从四川、重庆、云南、贵州四省市大豆主要种植区收集的地方种和近十年该区域通过审定的大豆材料,共239份。将以上材料净种于雅安市雨城区四川农业大学教学科研园区,按常规栽培技术进行田间管理。用CTAB法提取大豆叶片总DNA,将材料用覆盖了大豆14个连锁群的24个核心引物建立SSR指纹图谱,采用NTSYSPC Version软件中的Qualitative进行遗传距离计算得到相似性系数矩阵SAHN Cluster绘制品种亲缘关系树状图;【结果与分析】应用NTSYS分析软件进行分析,建立样本相似性系数矩阵,用UPGMA方法进行大豆品种遗传关系树状聚类,得到239个材料之间的相似系数为0.46-0.98,平均相似系数为0.67;SSR位点间Shannon-Wiener遗传多样性指数的变化区间为0.33-0.58,每个位点平均遗传多样性指数为0.47;位点Simpson多样性指数变化区间为0.76-0.99,平均值为0.85;位点之间的遗传分化系数为0.38-0.66。24个SSR位点在239份材料上共检测出103个变异,每个位点的等位变异数从3到7不等,平均每个位点近4个等位变异。24个位点中,共包括14个连锁群,每个连锁群最少有1个位点,最多有3个位点,平均每个连锁群2个位点。连锁群平均等位变异数最少的是B2和D1b连锁群,包含3个等位变异,连锁群平均等位变异数最多的是J连锁群,包含7个等位变异,平均每个连锁群等位变异数为4.3。材料间的平均等位变异和多态信息量都较为丰富,资源应用潜力巨大。通过遗传关系树状聚类分析,将此239份大豆分为了6大类。其中,第Ⅰ~Ⅵ类分别包含了152、37、23、11、9、7个材料,表明各材料的遗传关系丰富,存在巨大变异,但某些类别(如第Ⅰ类)又包含了较多的材料,具有一定的亲缘相似性。所选材料中丰富的遗传多样性为优质大豆的选育提供了良好的基础;【结论】本试验所用材料具有丰富的遗传多样性,同时部分材料又具有一定的亲缘关系,这为选育适宜于西南地区高产优质大豆品种奠定了基础。更多还原