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春小麥SSR標記與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類結(jié)果的關(guān)聯(lián)分析

2017-01-18 02:58王小國
新疆農(nóng)墾科技 2016年4期
關(guān)鍵詞:亞類類群新春

王小國

(三門峽職業(yè)技術(shù)學院食品園林學院,河南 三門峽 472000)

春小麥SSR標記與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類結(jié)果的關(guān)聯(lián)分析

王小國

(三門峽職業(yè)技術(shù)學院食品園林學院,河南 三門峽 472000)

以84份春小麥為材料,對SSR標記聚類結(jié)果和農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀的聚類結(jié)果進行了關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果表明:SSR標記聚類與農(nóng)藝性狀聚類的對應關(guān)系主要表現(xiàn)在大類之間,各亞類之間無明顯對應關(guān)系;與品質(zhì)性狀聚類間存在一定的對應關(guān)系,但這種對應關(guān)系并不明顯。類間種質(zhì)吻合率分析也表明,SSR標記聚類與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類結(jié)果間的吻合率較低,最高上限分別為55.74%、54.55%,因此,在實際中應將不同的標記綜合起來進行分析,以提高檢測結(jié)果的準確性和可靠性。

SSR分子標記;農(nóng)藝性狀;品質(zhì)性狀;聚類;關(guān)聯(lián)

小麥種質(zhì)資源的多樣性是小麥遺傳育種和品質(zhì)改良的基礎(chǔ),多樣性研究多借助于形態(tài)學標記、細胞學標記、生化標記和分子標記來進行[1]。諸多研究表明,各類標記方法都有其獨特的優(yōu)勢和難以避免的局限[2-4],還找不到能完全取代其他方法的標記技術(shù)。因此,在實際應用中,將幾種標記結(jié)合起來使用,揚長避短,提高檢測結(jié)果的準確性和可靠性,并獲得更加有價值的信息[5-6]。本文以84份春小麥為材料,對其農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀和SSR標記聚類結(jié)果進行了比較,以探討各標記間的對應關(guān)系和吻合率,為小麥品種的多樣性研究和種質(zhì)資源利用提供參考。

表1 供試春小麥材料編號、名稱和產(chǎn)地

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試春小麥材料的編號、名稱和產(chǎn)地見表1。PCR反應所用引物為從170多對SSR引物(分別由上海生工和北京賽百盛公司合成)中篩選出的41對多態(tài)性較好的引物。

1.2 試驗方法

1.2.1 農(nóng)藝性狀的測定

田間收獲以后,按照金善寶[7]的方法對供試春小麥品種株高、穗長、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重、株粒重、第2節(jié)間長、第2節(jié)莖粗等8個農(nóng)藝性狀進行考種。

1.2.2 品質(zhì)性狀的測定

主要測定蛋白質(zhì)含量、干濕面筋含量、淀粉含量等品質(zhì)性狀,其中,淀粉含量測定參照趙永亮[8]的方法。

1.2.3 SSR標記分析

采用CTAB法[9]提取各春小麥品種基因組DNA后,參照如下體系和程序進行PCR擴增,10μL反應體系:其中 1.8μLDNA模板 (30ng/μL)+0.26 μLdNTPs(10mmol/L)+1.3μL10×Buffer+0.13μLTaq酶 (2u/μL)+1.2μLSSR引物 (20ng/μL)+ 5.31μLddH2O;擴增程序為∶95℃預變性3min→按變性(95℃)1min、退火(56℃)1min、延伸(72℃)2min進行40個循環(huán)→72℃延伸10min;然后用6%變性聚丙烯酰胺凝膠對擴增產(chǎn)物進行電泳分離,硝酸銀染色后,采用“0、l”系統(tǒng)法記錄電泳結(jié)果。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用平均數(shù)標準化處理農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的數(shù)據(jù)及SSR擴增產(chǎn)物的電泳結(jié)果 (“0、1”矩陣),按照歐氏距離法計算供試材料之間遺傳距離后,以離差平方和法(WARD)進行聚類分析。

在此基礎(chǔ)上,參照許占友[10]等的方法分析不同標記類型聚類后的組間種質(zhì)吻合率 (Ir=2Xij/(Xi+ Xj)×100%)。

2 結(jié)果與分析

2.1 SSR標記與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類的分析

2.1.1 SSR標記聚類與農(nóng)藝性狀聚類結(jié)果的比較

通過SSR標記聚類與農(nóng)藝性狀聚類結(jié)果的比較表明,SSR標記聚類第Ⅰ類群的西農(nóng)2000-6、川00062、革列尼3份材料對應了農(nóng)藝性狀聚類的第V大類;SSR標記聚類第Ⅲ類群第2亞類的京771、NS64、NS93、甘春11等4份材料對應于農(nóng)藝性狀的第Ⅱ大類,新春19、臨優(yōu)2、Y20、安農(nóng)-8729-10等4份材料對應于農(nóng)藝性狀的第Ⅳ大類,05引觀12、晉麥14、青96404、隴春4035、隴春26-08對應于農(nóng)藝性狀的第Ⅵ大類的第1亞類;SSR標記聚類第Ⅴ類群第2亞類材料分別對應于農(nóng)藝性狀聚類第Ⅵ大類第3、4亞類;SSR標記聚類第Ⅵ類群材料中新春7、新春19、新春18、新春8、新春10、新春6對應于農(nóng)藝性狀聚類的第Ⅳ大類,新春24、寧春17、新春16、新春5、新春12、新春17對應于第Ⅵ大類的第3亞類;盡管第Ⅶ類群多數(shù)材料來自于新疆,但與農(nóng)藝性狀聚類沒有明顯的對應關(guān)系;此外,SSR標記聚類第Ⅱ類群、第Ⅲ類群第1亞類、第Ⅳ類群、第Ⅴ類群的第1、3亞類與農(nóng)藝性狀聚類也無明顯的對應關(guān)系。

2.1.2 SSR標記聚類與品質(zhì)性狀聚類結(jié)果的比較

SSR標記試驗聚類結(jié)果與品質(zhì)性狀聚類結(jié)果比較發(fā)現(xiàn),SSR標記聚類第Ⅰ類群西農(nóng)2000-6、革列尼、黑引優(yōu)1號3份材料對應于品質(zhì)性狀聚類的第Ⅴ類群;SSR標記聚類第Ⅲ類群僅第2亞類材料主要對應于品質(zhì)性狀聚類的第Ⅱ大類第2、3亞類;SSR標記聚類第Ⅳ類群春節(jié)4、05引觀304、05引觀443對應于品質(zhì)性狀聚類的第Ⅱ大類第2亞類;第V類群第2亞類除甘春20、寧春33、巴97-5797外,其余9份材料均對應于品質(zhì)性狀聚類第Ⅱ大類第1亞類;SSR標記聚類第Ⅵ類群中有9份材料(安農(nóng)90202、遼春10、寧春17、晉春15號、隴春4099、NS85、蒙麥36、新春10和新春6等)對應于品質(zhì)性狀聚類第Ⅱ大類第2亞類;而新春11、新春7、新春19、新春18、新春1、新春24等6份材料對應于品質(zhì)性狀聚類的第Ⅲ大類,其余SSR標記聚類的第Ⅱ類群、第Ⅲ類群第1亞類、第V類群第1、3亞類、第Ⅶ類群材料與品質(zhì)性狀聚類沒有明顯的對應關(guān)系。

2.2 3類標記聚類結(jié)果間種質(zhì)吻合率分析

為了更加準確的認識農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀與SSR標記聚類間的差異,對不同聚類方式大類水平的組間種質(zhì)吻合率進行了分析 (亞類水平的對應關(guān)系非常不明顯),結(jié)果見表2。結(jié)果表明,SSR標記聚類與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類結(jié)果間的吻合率總體較低,最高上限分別為55.74%和54.55%。

3 討論

作物種質(zhì)資源的多樣性研究和多數(shù)都是從形態(tài)學標記、細胞學標記、生化標記或分子標記等單一的標記方法進行分析[11],但每種方法的實用性有所不同,沒有一種方法能全面反映出作物資源的多樣性情況。將多種標記結(jié)合起來使用,提高檢測結(jié)果的準確性和可靠性,在作物品種的改良中具有非?,F(xiàn)實的意義。

本研究對3類標記聚類結(jié)果比較分析發(fā)現(xiàn),SSR標記聚類與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類間均有著不同程度的對應關(guān)系,但這種對應關(guān)系并不明顯,究其原因:一方面,由于3類標記所反映的遺傳信息有較大差異,另一方面,在于農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀易于受環(huán)境因素影響有關(guān)[12]。此外,類間種質(zhì)吻合率分析表明,SSR標記聚類與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類結(jié)果間的吻合率較低,最高上限分別為55.74%、54.55%。這與衛(wèi)澤[13]、韓洪強[14]等研究者在棉花、茄子中的相關(guān)研究結(jié)果類似。但武玉國[15]的關(guān)聯(lián)分析表明,SSR標記與株高、產(chǎn)量相關(guān)性狀顯著關(guān)聯(lián)(P<0.01)的標記有23個,其中3個標記達到極顯著(P<0.001)水平。

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2015—12—29

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