谷子種質資源遺傳多樣性研究

《谷子種質資源遺傳多樣性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。

1、谷子種質資源遺傳多樣性研究谷子種質資源遺傳多樣性研究摘要：利用谷子基因組序列開發(fā)出SSR引物205對，其中171對可以穩(wěn)定擴增出目的條帶，149對有多態(tài)性。利用30個多態(tài)性SSR標記對41份谷子種質資源進行遺傳多樣性分析，共檢測出291個等位變異，平均每個位點9.7個。谷子地方品種基因多樣性指數(shù)平均為0.7907,育成品種基因多樣性指數(shù)平均為0.7571o對41個谷子品種進行聚類，在遺傳相似系數(shù)為0.164時聚為6組,與生態(tài)型基本一致。關鍵詞：谷子；SSR標記；遺傳多樣性；聚類分析中圖分類號：S515.032文

2、獻標識號：A文章編號：1001-4942(2013)03-0033-07谷子［Setariaitalica(L.)Beauv.］起源于我國，是世界上最古老的糧食作物之一［1］。谷子具有耐旱、耐鹽、耐瘠薄、高光合作用效率等特性，在我國北方旱作農業(yè)和食品消費多元化需求方面占有重要地位。谷子是二倍體自花授粉作物，基因組較小，約490Mb,與水稻基因組結構存在明顯的共線性，是進行基因組研究的理想作物［2］。近年來，基于DNA序列所開發(fā)的RFLP、RAPD、AFLP等分子標記的發(fā)展為谷子的遺傳研究提供了有力工具［3?5］

3、oSSR標記具有分析簡便、重復性好、多態(tài)性高等優(yōu)點，是谷子遺傳多樣性、品種鑒定和QTL定位等研究的有效標記［6］。然而現(xiàn)有的谷子SSR標記數(shù)量少，不能滿足谷子多方而研究的需要，大量開發(fā)覆蓋全基因組的SSR標記仍是0前谷子研究的重耍工作之一。本研究通過對谷子基因組序列進行SSR位點的搜索，開發(fā)出一批SSR標記，對一批不同生態(tài)類型的谷子種質資源進行了初步的遺傳多樣性研究。1材料與方法1.1供試材料從谷子核心種質材料中選取41份有代表性的地方品種和育成品種，共涉及東北平原、華北平原、淮河以南、黃土高原、內蒙古高原及西

4、北內陸6個生態(tài)區(qū)（表1）。將這些材料發(fā)芽培養(yǎng)，兩葉一心期時，釆用CTAB法⑺提取DNA。1.2SSR標記開發(fā)從數(shù)據(jù)庫Phytozome下載谷子基因組序列，利用SSRIIunter1.3軟件［8］進行SSR位點的搜索，設置重復次數(shù)至少為5、構成重復基元的核昔酸數(shù)最多是6個。選取重復次數(shù)在20以上或者重復堿基數(shù)在40個以上的SSR位點，利用重復序列兩端的保守側翼序列，用Primer5.0設計引物。引物設計的條件是：PCR產物長度為100?350bp；退火溫度（Tm）為50?70°C,保證兩引物間Tm值相差不超過4°

5、C；GC（%）含量為40%?65%；引物長度為18?28bp。為了保證引物的特異性，用于設計引物的保守側翼序列與微衛(wèi)星位點至少間隔20?30個堿基。引物設計后由上海生工生物工程有限公司合成。1.3PCR擴增及等位變異檢測PCR體系（12.5u1）包括lOXTaqBuffer1.25u1,25mmol/LMg2+0.75u1,10mmol/LdNTPO.3125u1,上下游引物（5umol/L）各lul,0.5單位Taq酶和DNA模板20?50ng。PCR程序為:94°C預變性4min；94°C45s,退火溫度4

6、5s,72°C45s,共35個循環(huán)；72°C延伸10min；4°C保存。擴增產物采用6%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測。1.4遺傳結構和遺傳多樣性分析根據(jù)DNA分子量標準和引物的遷移率記錄結果，遷移率最大（分了量最?。┑臈l帶記為1,遷移率次之的記為2,依次類推，無條帶記為0,建立供試材料SSR基因型信息數(shù)據(jù)庫。利用PowerMarkerV3.25［9］計算引物的等位基因數(shù)（Na）、基因多樣性指數(shù)（lie）。利用NTSYSpcV2.10e［10］計算品種間的遺傳相似系數(shù)，用UPGMA法進行聚類分析，繪制樹狀圖。2結果

7、與分析1.1引物開發(fā)利用Phytozome數(shù)據(jù)庫提供的谷子基因組序列，共設計出205對引物，其中171對引物能夠擴增出穩(wěn)定的目的條帶，149對引物表現(xiàn)出多態(tài)性。1.2遺傳多樣性分析選取均勻分布在谷子基因組中的30個多態(tài)性標記，對41份谷子種質資源進行分析。30對引物共檢測到291個等位變異，每個位點檢測出的等位變異數(shù)為4?16個，平均每個位點9.7個。其中，地方品種和育成品種檢測到的等位變異數(shù)分別為8.5和6.5個。地方品種基因多樣性指數(shù)為0.5728?0.8926,平均為0.7907,育成品種基因多樣性指數(shù)為

8、0.5455-0.8750,平均為0.7571,谷子地方品種遺傳多樣性高于育成品種（表2）。分析各生態(tài)區(qū)資源的遺傳多樣性，發(fā)現(xiàn)東北平原品種基因多樣性指數(shù)最高，其次是華北平原，淮河以南的最低（表3）o圖1為引物S226在41份谷子品種中檢測到的多態(tài)性。2.3谷了品種聚類分析利用NTSYS軟件計算出的41份谷子品種間遺傳相似系數(shù)（GS）值變動于0.0328-0.5614之間。其中來自遼寧的