糯玉米種質(zhì)資源遺傳多樣性研究.pdf

1、遺傳多樣性是種內(nèi)不同群體之間或一個(gè)群體內(nèi)不同個(gè)體遺傳變異的總和。在生物遺傳資源多樣性的研究中經(jīng)歷了由農(nóng)藝性狀形態(tài)標(biāo)記、品質(zhì)性狀比較分析、生化(同工酶、種子貯藏蛋白等)標(biāo)記，以及近年開(kāi)展的對(duì)其內(nèi)部遺傳物質(zhì)差異的各種分子生物學(xué)上的分子標(biāo)記。遺傳多樣性的研究對(duì)生物種質(zhì)資源的收集、評(píng)價(jià)、保存和利用具有十分重要的意義。通過(guò)對(duì)表型不同的80份糯玉米自交系(其中黃糯40份、白糯25份、黑糯13份、紅糯2份)調(diào)查17個(gè)農(nóng)藝性狀，進(jìn)行遺傳距離及聚類分析；

2、主要生化品質(zhì)成分含量的測(cè)定，種子貯藏蛋白(鹽溶蛋白)聚丙烯酰胺凝膠電泳圖譜的聚類分析；SSR分子標(biāo)記指紋圖譜及聚類分析。隨機(jī)選取7份自交系進(jìn)行完全雙列雜交，對(duì)其配合力、雜種優(yōu)勢(shì)測(cè)定驗(yàn)證，得到如下結(jié)論： (1) 無(wú)論是在農(nóng)藝性狀、內(nèi)部生化品質(zhì)性狀、DNA遺傳物質(zhì)上，80份糯玉米種質(zhì)資源都具有豐富的遺傳多樣性。在對(duì)17個(gè)農(nóng)藝性狀的調(diào)查和主要品質(zhì)性狀成分含量的測(cè)定中，變幅較大，方差分析差異顯著。 (2) 將17重要性狀進(jìn)行主成

3、分分析，按貢獻(xiàn)率的85％計(jì)算，得到7個(gè)主成分因子，兩個(gè)自交系之間的7個(gè)主成分因子之間的差異即為遺傳距離；80個(gè)糯玉米自交系以遺傳距離4．15分為九大類。，第Ⅰ類包括2個(gè)糯玉米自交系：N76，N09；第Ⅱ類僅有1個(gè)糯玉米自交系：N66；第Ⅲ類共有5個(gè)糯玉米自交系：N68，N67，N49，N74，N42；第Ⅳ包括2個(gè)糯玉米自交系：N05，N37；第Ⅴ類僅有1個(gè)糯玉米自交系N57；第Ⅵ類包括19個(gè)糯玉米自交系，分布在兩個(gè)亞群中，第Ⅵ1亞群中包

4、括：N80，N62，N72，N71，N10，第Ⅵ2亞群中包括N41，N77，N44，N63，N70，N46，N60，N43，N15，N30，N26，N78，N19，N06；第Ⅶ類共有7個(gè)糯玉米自交系，包括：N56，N55，N54，N53，N48，N31，N18；第Ⅷ類包括2個(gè)自交系：N04，N21；第Ⅸ類共有41個(gè)糯玉米自交系分布在4大亞群中，第Ⅸ1亞群中包括：N73，N58，N52；第Ⅸ2亞群包括：N39，N17，N16，N47，N1

5、2，N61，N24，N38，N33，N14，N07；第Ⅸ3亞群包括：N29，N13；第Ⅸ4亞群包括：N75，N65，N45，N69，N35，N79，N27，N20，N11，N08，N64，N25，N51，N03，N59，N02，N32，N28，N50，N36，N23，N40，N24，N22，N10。農(nóng)藝性狀的聚類結(jié)果表明：表型不同的自交系分布在不同的類群里。 (3) 糯玉米種質(zhì)資源的主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)成分含量變幅較大。80份糯玉米自交

6、系的淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪含量的變幅分別在58.05％-76.20％、 7.31％-13.97％、3.00％-6.68％；平均值分別為67.79％、 11.15％、 4.93％，淀粉為100％支鏈淀粉。淀粉與蛋白質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.3784；蛋白質(zhì)與脂肪之間呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.1908；脂肪與淀粉之間呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.1786。 (4) 80份糯玉米自交系鹽溶蛋白電泳圖譜按遷移率劃分，可分為13條特征譜帶，

7、進(jìn)行聚類分析共聚成6類(以遺傳距離0.27為標(biāo)準(zhǔn))。其中第Ⅲ類在遺傳距離0.14處又分為2個(gè)亞群；第Ⅳ類在遺傳距離0.22處分為3個(gè)亞群，第Ⅰ類僅有一個(gè)糯玉米自交系N16；第Ⅱ類也僅有一個(gè)糯玉米自交系：N51；第Ⅲ類有7個(gè)糯玉米自交系分布在2個(gè)亞群中，在第Ⅲ1亞群包括：N71，N70，N68，N67；第Ⅲ2亞群包括：N65，N66，N39；第Ⅳ類有68個(gè)糯玉米自交系分布在3個(gè)亞群中，第Ⅳ1亞群包括：N10,N06，N05；第Ⅳ2亞群世括

8、：N74，N69，N11，N46，N43，N45，N19，N28，N18,N17，N08，N15，N13,N07，N14，N04；第Ⅳ3亞群包括：N63，N62，N56，N55，N57，N50，N38，N27，N25，N24，N12，N49，N47，N80，N79，N76，N44，N42，N41，N78，N77，N61，N60，N22，N21，N54，N53，N64，N58，N52，N59，N37,N36，N35，N34，N33，N32

9、，N31,N30，N23，N20，N72，N40，N29,N26N48，N09，N75，N03；第Ⅴ大類僅有1個(gè)糯玉米自交系：N73；第Ⅵ大類包括2個(gè)糯玉米自交系：N02，N01。遺傳距離變幅在0.00-0.46之間。 (5) 22對(duì)SSR核心引物分布在玉米基因組的10條染色體上，每對(duì)引物可以檢測(cè)到2--4個(gè)數(shù)目不等的多態(tài)性片斷(等位基因)，共60個(gè)多態(tài)性片斷，平均為2.73個(gè)。80個(gè)糯玉米自交系間的遺傳距離范圍為0.045-0

10、.946。 (6) SSR的聚類結(jié)果將80份糯玉米自交系聚成9類(以遺傳距離0.55為標(biāo)準(zhǔn))。其中第Ⅱ類在遺傳距離0.46處又分為3個(gè)亞群；第Ⅴ類在遺傳距離0.50處分為2個(gè)亞群，第Ⅶ類在遺傳距離0.46處又分為2個(gè)亞群，第Ⅷ類在遺傳距離0.46處又分為2個(gè)亞群，第Ⅸ類在遺傳距離0.44處分為4個(gè)亞群。各類及亞類包含的糯玉米自交系如下：第Ⅰ類包括：N12；第Ⅱ類含三個(gè)亞群包括：N69，N80，N79，N73，N71，N70，N7

11、4，N68，N67，N65，N63，N61，N66，N52；第Ⅲ類包括：N50，N48；第Ⅳ類包括：N72；第Ⅴ類含兩個(gè)亞群包括：N64，N59，N58，N46,N44，N62，N57，N54，N53，N60，N56，N55，N43；第Ⅵ類包括：N16，N42，N16，N41；第Ⅶ類含兩個(gè)亞群包括：N40，N36，N25，N39，N37，N78，N77，N09；第Ⅷ類含兩個(gè)亞群包括：N76，N45，N47，N11，N49，N07，N06

12、；第Ⅸ類含四個(gè)亞群包括：N75，N51，N30，N13，N14，N29，N28，N23，N33，N38，N19，N27，N34，N35，N18，N15，N10，N26，N05，N24，N22，N32，N3l，N21，N03，N04，N02，N08，N20，N01。 黃色糯玉米自交系除N12以外其余全部分布在Ⅵ，Ⅶ，Ⅷ，Ⅸ里面，在第Ⅸ大類30個(gè)自交系里面黃色糯玉米有28個(gè)，占93％，其余11個(gè)黃色糯玉米自交系分布在Ⅵ，Ⅶ，Ⅷ里面；

13、白色糯玉米自交系幾乎全部分布在Ⅱ的第三亞群，Ⅲ，Ⅴ，Ⅵ，共21個(gè)，占84％；粒色為黑色的糯玉米自交系中N72自成一類群，N75，N76，N78分散在Ⅶ，Ⅷ，Ⅸ類群中，其余全部集中在第Ⅱ類群中，占57％；紅色的兩個(gè)糯玉米自交系分布在第Ⅱ類群的第Ⅱ2亞群中，遺傳距離沒(méi)有差異。 (7) 不同粒色的糯玉米自交系間存在著遺傳上的差異，粒色相同的類群之間遺傳距離(黃糯自交系、白糯自交系、黑糯自交系之間)明顯小于不同粒色類群之間遺傳距離(黃

14、糯與白糯自交系、黃糯與黑糯自交系、白糯與黑糯自交系之間)。不同粒色自交系之間和相同粒色自交系之間的最小遺傳距離差異顯著。40份黃糯玉米間的遺傳距離變幅為0.087-0.865之間，遺傳距離平均值為0.632，最大遺傳距離為N36和N12之間，最小遺傳距離為N35和N18、N35和N34之間。白糯玉米的遺傳距離在0.091-0.946之間，遺傳距離平均值為0.680，最大遺傳距離為N49和N65之間，最小遺傳距離為N53和N54之間。13

15、份黑糯玉米間的遺傳距離在0.045-0.895之間，遺傳距離平均值為0.655，最大遺傳距離為N69和N72之間，最小遺傳距離為N77和N78之間。40份黃糯玉米自交系與25份白糯玉米自交系間的遺傳距離變幅為0.464-0.927之間，平均值為0.747，最大遺傳距離為N46和N08之間，最小遺傳距離為N41和N17。40份黃糯玉米自交系與13份黑糯玉米自交系間的遺傳距離變幅為0.517-0.897之間，平均值為0.749，最大遺傳距離

16、為N72和30之間，最小遺傳距離為N78和N09之間。25份白糯玉米自交系和13份黑糯玉米自交系間的遺傳距離變幅為0.483-0.892，平均值為0.721，最大為N50和N69之間，最小為N51和N70之間。 (8) 根據(jù)22對(duì)SSR核心引物指紋號(hào)碼可構(gòu)建80份糯玉米自交系標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化指紋圖譜。兩個(gè)自交系之間出現(xiàn)相同譜圖的概率是8.7×10<'-19>，微乎其微，因此可廣泛用于鑒定自交系的真?zhèn)涡浴?(9) 隨機(jī)抽取的7

17、個(gè)自交系經(jīng)陽(yáng)間雜交組合驗(yàn)證：一般配合力、特殊配合力及雜種優(yōu)勢(shì)差異明顯，得到優(yōu)良自交系N69、N51、N45、N73，并由其為親本組配的雜交組合都具有較強(qiáng)雜種優(yōu)勢(shì)。評(píng)價(jià)出的優(yōu)良自交系和優(yōu)良雜交組合符合遺傳差異的聚類分析，尤其是SSR聚類分析。 (10) 貫穿整個(gè)試驗(yàn)上，我們看出，在整個(gè)物種的遺傳標(biāo)記發(fā)展過(guò)程中，從表型標(biāo)記、生化標(biāo)記、DNA分子標(biāo)記是經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由可靠性低到準(zhǔn)確性高、從由揭示生命現(xiàn)象到揭示生命本質(zhì)的過(guò)程。通過(guò)