文献类型： 中文期刊

作者： 刘志斋 ¹ ; 吴迅 ² ; 李永祥 ² ; 丁晓雨 ¹ ; 王凤格 ³ ; 石云素 ² ; 宋燕春 ² ; 赵久然 ³ ; 黎裕 ² ; 王天宇 ² ;

作者机构： 1.西南大学农学与生物科技学院

2.中国农业科学院作物科学研究所

3.北京市农林科学院玉米研究中心

关键词： 玉米;种族;SSR;遗传变异

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2015 年 48 卷 16 期

页码： 3101-3124

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】通过DNA水平的分子评价,明确中国玉米9个种族的遗传变异,并揭示各种族之间的遗传关系与群体分化特性,为中国玉米种族的形成与演变等相关研究奠定基础,同时也为种族资源的高效利用提供参考。【方法】利用覆盖玉米全基因组的55个SSR标记,对基于中国库存玉米所划分的9个玉米种族的224份代表性材料进行分子鉴定。获得所有标记的片段长度数据后,利用Power Marker软件(V3.25)中的Summary模块计算224份材料的平均等位变异、基因多样性与多态性信息含量(polymorphism information content,PIC),并通过重取样策略,利用Wilcoxon秩和测验分析了9个种族在相同样本容量水平上3个遗传多样性参数的差异水平。利用Power Marker软件中的Phylogeny模块计算了9个种族的欧氏距离,并以此进行种族的聚类分析;利用该软件中的Structure模块对9个种族进行分子变异分析(analysis of molecular variance,AMOVA),并计算各种族的群体分化系数(FST),以此进行各种族群体分化检测。【结果】55个SSR所检测到的中国9个玉米种族的等位变异、基因多样性与PIC等3个多样性参数的幅度分别为4.42—7.64个/位点、0.5788—0.6532与0.5334—0.6117,平均值依次为11.53个/位点、0.6315与0.5953。西南黄色硬粒种族与衍生种族的平均等位变异相对较高,但基于重取样的分析结果表明这9个种族在这3个多样性参数上的差异均不显著(P>0.05)。聚类结果显示,9个种族分成了3个类群,其中爆裂种族形成1个独立类群,3个北方种族形成1个类群,剩下的5个种族(3个西南种族、1个糯质种族、1个衍生种族)形成1个类群。AMOVA分析结果表明,9个种族之间的分子变异程度约为3%,远小于这些种族内部所检测到的分子变异(50%)。9个种族的群体分化系数(FST)为0.29%—7.63%,其中,西南白色硬粒种族与南方糯质种族、西南马齿种族与西南黄色硬粒种族、西南马齿种族与衍生种族之间的FST均相对较小,分别为0.29%、0.70%与0.80%,说明其遗传关系更近。【结论】在长期的人工选择与自然选择过程中,中国玉米9个种族蕴藏丰富的遗传变异。西南白色硬粒种族与糯质种族之间的分化程度远低于其他种族,前者在糯玉米资源的起源进化中可能扮演重要角色;西南黄色硬粒种族和西南马齿种族与衍生种族之间的分化程度很低,表明这2个种族对衍生种族的形成可能有重要作用。