劉勝利，段維，王鵬，柳延濤，王沛政

(1. 新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所，新疆石河子 832000；2. 新疆康地種業(yè)科技股份有限公司，烏魯木齊 830011；3.海南熱帶海洋學(xué)院，海南三亞 572022)

利用SSR標(biāo)記對(duì)新疆部分向日葵自交系材料進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)劃分及聚類分析

劉勝利1，段維2，王鵬1，柳延濤1，王沛政3

(1. 新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所，新疆石河子 832000；2. 新疆康地種業(yè)科技股份有限公司，烏魯木齊 830011；3.海南熱帶海洋學(xué)院，海南三亞 572022)

【目的】序列位置標(biāo)簽(Sequence Tagged Site, STS)為一段短的DNA序列，在其生物染色體上只出現(xiàn)一次，適宜于作為作物基因組的一種地標(biāo)?！痉椒ā垦芯侩S機(jī)選取向日葵500對(duì)序列標(biāo)簽位點(diǎn)SSR引物，利用其中62對(duì)具有多態(tài)SSR標(biāo)記對(duì)136份新疆食葵和油葵自交系進(jìn)行PCR多態(tài)擴(kuò)增和篩選?！窘Y(jié)果】62對(duì)序列標(biāo)簽位點(diǎn)SSR標(biāo)記在136份向日葵中擴(kuò)增表現(xiàn)穩(wěn)定多態(tài)，占所選引物數(shù)量的12.4%，擴(kuò)增產(chǎn)物條帶清晰、穩(wěn)定和易讀。136份向日葵群體基因型依據(jù)△K的變化，可以分為2大類群。其中73份油葵自交系材料中，70%自交系材料被分配到第1大群，油葵資源材料主要?dú)w類在第1大群。30份油葵保持系中只有4份保持系被分配到第2大群，其余保持系均在第1大群。而在43份油葵恢復(fù)系中有25份分配到第1大群，其余分配到其它群中，表明油葵恢復(fù)系遺傳多樣性較為豐富。在55份食葵自交系中，僅有21%食葵被分到第1大群，食葵資源材料主要屬于第2大群?！窘Y(jié)論】食葵的遺傳多樣性較油葵的遺傳多樣性豐富，食葵和油葵資源材料間有部分基因相互交叉滲透，為新疆向日葵核心種質(zhì)的構(gòu)建和資源的合理利用提供理論支持。

向日葵；序列標(biāo)簽位點(diǎn)；群體結(jié)構(gòu)；聚類分析

0 引 言

【研究意義】向日葵(HelianthusannuusL.)因具有耐鹽堿、耐瘠薄、抗旱、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，特別適合于我國(guó)西部地區(qū)種植[1]。向日葵主要有食用向日葵和油用向日葵兩種。油用向日葵籽實(shí)含油率高，油品質(zhì)量好，其中亞油酸含量達(dá)60%以上，現(xiàn)已成為世界第4大油料作物[2]。當(dāng)前國(guó)外公司向日葵雜交種在中國(guó)占有很大市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)品種與國(guó)外品種綜合性狀相比還有一定差距，主要原因是目前我國(guó)向日葵種質(zhì)資源材料的基礎(chǔ)研究還比較薄弱[3]。近幾年，分子標(biāo)記技術(shù)已發(fā)展成為提高育種工作效率強(qiáng)有力的武器，對(duì)向日葵生物學(xué)研究具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道方面，Yue 等[4]等利用TRAP標(biāo)記分析了177個(gè)向日葵自交系遺傳多樣性。Lawson等[5]用RAPD方法報(bào)道了7個(gè)自交系、5個(gè)澳大利亞地方栽培種等16個(gè)向日葵材料，材料之間的平均相似性達(dá)到了0.73。 Hongtrakul[6]等采用AFLP技術(shù)對(duì)24份油用向日葵自交系材料進(jìn)行了分析。Norma等[7]用 SSR 分子標(biāo)記報(bào)道了12個(gè)向日葵基因型，平均多態(tài)信息度(PIC)為0.57。Mokrani等[8]利用AFLP標(biāo)記標(biāo)記和SSR相結(jié)合的方法研究了向日葵的品質(zhì)特性、含油率和一些重要的農(nóng)藝性狀。國(guó)內(nèi)也有不少研究向日葵遺傳多樣性的報(bào)道[9-13]。向日葵群體遺傳結(jié)構(gòu)研究分析方面，Mandel等[14]利用來(lái)自美國(guó)和歐洲的433份向日葵栽培種質(zhì)和24野生向日葵種為材料的群體遺傳結(jié)構(gòu)分析表明，所有向日葵種質(zhì)可以分為4個(gè)結(jié)構(gòu)群體，其中向日葵栽培種主要為兩個(gè)群體。Marjan等[15]利用SSR標(biāo)記對(duì)收集到的50份食用向日葵的群體結(jié)構(gòu)分析表明，食用向日葵可以分為三大群。Filippi[16]等利用 137份向日葵自交系、13個(gè)開(kāi)放授粉材料和20個(gè)復(fù)合品種的群體結(jié)構(gòu)表明，利用SNP標(biāo)記可以將群體劃分2兩群，而SSR標(biāo)記可以將群體劃分3群。國(guó)內(nèi)外研究向日葵遺傳多樣性研究報(bào)道不少，但對(duì)向日葵群體遺傳結(jié)構(gòu)分析的研究報(bào)道不多，尚未見(jiàn)研究新疆向日葵群體結(jié)構(gòu)的研究報(bào)道。【本研究切入點(diǎn)】向日葵群體的遺傳多樣性分群劃分通常依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，不同研究報(bào)道其群體的遺傳多樣性劃分也不盡相同，人為因素影響較大。為準(zhǔn)確劃分新疆向日葵資源材料的群體結(jié)構(gòu)、明確新疆食葵保持系和恢復(fù)系之間、油葵保持系和恢復(fù)系之間以及新疆食葵資源材料和油葵資源材料間的遺傳差異?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究以新疆食葵、油葵自交系以及部分油葵雜交種為材料，利用SSR標(biāo)記，對(duì)其進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)劃分、聚類分析，為新疆向日葵核心種質(zhì)的構(gòu)建以及合理利用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料由新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物所提供，共136份。其中，油葵保持系30份，恢復(fù)系43份，油葵雜交種8份，食葵保持系20份，恢復(fù)系35份。表1

1.2 方 法

DNA提?。汗┰嚥牧戏N植于海南三亞農(nóng)墾科學(xué)院試驗(yàn)田。取新鮮葉片，當(dāng)天取樣后直接提取基因組DNA。 DNA提取采用百泰克新型快速植物基因組DNA提取試劑盒(離心柱型)，最后得到的DNA樣品用TE(Tris-EDTA)緩沖液溶解，放在-20℃的冰箱內(nèi)保存。

TaqDNA聚合酶、dNTPs、Marker ladder、溴酚藍(lán)、丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺和TEMED等主要生化試劑購(gòu)自海南相關(guān)生物銷售商，為國(guó)產(chǎn)分析純。

SSR引物：SSR引物見(jiàn)Tang等[17](2002)報(bào)道的向日葵序列標(biāo)簽位點(diǎn)(sequence tagged site)序列，隨機(jī)選取500對(duì)SSR引物，由上海生物工程公司合成引物，利用16份(分別為1-4,31-34,74-77,111-114)向日葵自交系材料進(jìn)行擴(kuò)增,進(jìn)行多態(tài)篩選。

PCR 擴(kuò)增、PCR反應(yīng)程序以及變性聚丙烯酞胺凝膠參照有關(guān)文獻(xiàn)[18]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

應(yīng)用STRUCTRE軟件，對(duì)供試群體進(jìn)行基于數(shù)學(xué)模型的類群劃分。使用NTSYS-pc210e軟件進(jìn)行聚類分析，其參數(shù)設(shè)定見(jiàn)已發(fā)表文獻(xiàn)[19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 SSR引物篩選

利用向日葵500對(duì)序列標(biāo)簽位點(diǎn)SSR引物對(duì)16份向日葵自交系進(jìn)行了PCR擴(kuò)增篩選多態(tài)，篩選到62對(duì)序列標(biāo)簽位點(diǎn)引物，可用于新疆向日葵自交系分子水平的遺傳分析。這些標(biāo)記擴(kuò)增產(chǎn)物條帶清晰、穩(wěn)定和易讀，占所選引物數(shù)量的12.4%。列出62對(duì)序列標(biāo)簽位點(diǎn)SSR多態(tài)標(biāo)記信息，其中56對(duì)標(biāo)記引物擴(kuò)增片段的重復(fù)為雙堿基重復(fù)，占絕大多數(shù)，其余6對(duì)為多堿基重復(fù)。標(biāo)記引物的PIC數(shù)值絕大部分都在0.5以上，表明其多態(tài)信息量豐富。PCR期望擴(kuò)增長(zhǎng)度都介于112～477 bp，沒(méi)有大片段，易于擴(kuò)增，對(duì)擴(kuò)增反應(yīng)條件不是很苛刻。退火溫度介于52～60℃。

表1,表2

表1 新疆向日葵自交系材料
Table 1 Sunflower Inbred Lines of Xinjiang

編號(hào)No名稱Name特性traits編號(hào)No名稱Name特性traits編號(hào)No名稱Name特性traits12541⊕-1油葵，恢復(fù)系473019-2油葵，保持系933386⊕食葵，恢復(fù)系22542⊕-1油葵，恢復(fù)系483021-1油葵，恢復(fù)系943248-6食葵，保持系32544⊕-4油葵，恢復(fù)系493027-1油葵，保持系953268-1食葵，保持系42549⊕-1R油葵，恢復(fù)系503034-1油葵，保持系963276-1食葵，保持系52564⊕-3油葵，恢復(fù)系513045-1油葵，保持系973242-4食葵，保持系62567⊕-4油葵，恢復(fù)系523030-1油葵，保持系983268-4食葵，保持系72584⊕-8油葵，恢復(fù)系532892-1油葵，保持系993244-1食葵，恢復(fù)系82587⊕-1R油葵，恢復(fù)系542702-1油葵，恢復(fù)系1003215-2食葵，保持系92588⊕-4油葵，恢復(fù)系552918-1油葵，保持系1013218-1食葵，保持系102591⊕-6油葵，恢復(fù)系562892-2油葵，恢復(fù)系1023232-1食葵，恢復(fù)系112597⊕-3油葵，恢復(fù)系572938-1油葵，保持系1033235-2食葵，恢復(fù)系122602⊕-1油葵，恢復(fù)系582914-1油葵，恢復(fù)系1043229-1食葵，保持系132605⊕-1油葵，恢復(fù)系592928-2油葵，保持系1053119-1食葵，恢復(fù)系142611⊕-1油葵，恢復(fù)系602647-1油葵，恢復(fù)系1063160B食葵，恢復(fù)系152613⊕-2油葵，恢復(fù)系612891-2油葵，保持系1073201-1食葵，保持系162619⊕-1油葵，恢復(fù)系622867-1油葵，保持系1083132-1食葵，恢復(fù)系172624⊕-1油葵，恢復(fù)系632648-1油葵，恢復(fù)系1097B-1食葵，保持系182627⊕-1油葵，恢復(fù)系642659-1油葵，恢復(fù)系1103126-1食葵，恢復(fù)系192631⊕-1油葵，恢復(fù)系652672-1油葵，恢復(fù)系1113324食葵，保持系202635⊕-3油葵，恢復(fù)系662655-1油葵，恢復(fù)系1123207-5食葵，保持系212638⊕-1油葵，恢復(fù)系672751-1油葵，恢復(fù)系1133226-1食葵，保持系222639⊕-1油葵，恢復(fù)系682707-1油葵，恢復(fù)系1143300-3食葵，保持系232695⊕-2R油葵，恢復(fù)系692776-1油葵，恢復(fù)系1153243-3食葵，保持系242708⊕-2油葵，恢復(fù)系702861-1油葵，保持系1163180-1食葵，保持系252719⊕-2R油葵，恢復(fù)系712880-1油葵，保持系1173114-1食葵，保持系262735⊕-2R油葵，恢復(fù)系722897-2油葵，保持系118184015食葵，恢復(fù)系272744⊕-2R油葵，恢復(fù)系73D874油葵，保持系1193329⊕-4食葵，恢復(fù)系282745⊕-2R油葵，恢復(fù)系743079食葵，恢復(fù)系1203022×2627油葵雜交種292746⊕-6油葵，恢復(fù)系753161⊕混食葵，恢復(fù)系1213028×2605油葵雜交種302830⊕-1R油葵，恢復(fù)系763302食葵，恢復(fù)系1223028×2588油葵雜交種312959-3油葵，保持系773303-2食葵，恢復(fù)系1233038×3039油葵雜交種322963-2油葵，保持系783304食葵，恢復(fù)系1243041×3040油葵雜交種332973-1油葵，保持系793307食葵，恢復(fù)系1253263×3187油葵雜交種342975-2油葵，保持系803308食葵，恢復(fù)系1263253×3318油葵雜交種352979-3油葵，保持系813309-1食葵，恢復(fù)系1273253×3319油葵雜交種362981-4油葵，保持系823310食葵，恢復(fù)系1283121食葵，恢復(fù)系372983-3油葵，保持系833311食葵，恢復(fù)系1293163食葵，恢復(fù)系382986-1油葵，保持系843312-8食葵，恢復(fù)系1303301食葵，恢復(fù)系392989-2油葵，保持系853313食葵，恢復(fù)系1313305-2食葵，恢復(fù)系402991-1油葵，保持系863314食葵，恢復(fù)系1323306食葵，保持系412997-1油葵，保持系873315食葵，恢復(fù)系1333214-1食葵，保持系422961-1油葵，恢復(fù)系883316-7食葵，恢復(fù)系1343246-1食葵，恢復(fù)系433003-1油葵，保持系893317-2食葵，恢復(fù)系1353223-1食葵，恢復(fù)系443009-2油葵，保持系903318-5食葵，恢復(fù)系1363322-1食葵，保持系453013-2油葵，保持系913319食葵，恢復(fù)系463015-1油葵，保持系923320食葵，恢復(fù)系

表2 SSR多態(tài)標(biāo)記的基本統(tǒng)計(jì)信息
Table 2 Basic statistical information of SSR polymorphism marker

名稱Name重復(fù)序列RepeatMotifs擴(kuò)增長(zhǎng)度ExpectedLength多態(tài)信息量PIC退火溫度Ta名稱Name重復(fù)序列RepeatMotifs擴(kuò)增長(zhǎng)度ExpectedLength多態(tài)信息量PIC退火溫度TaORS294(AT)8(GT)6G(GT)5375062557ORS571(AG)9262062557ORS309(A)19121050057ORS615(CT)13320062560ORS311(AC)11320030057ORS631(CT)25152050052ORS313(AT)12(GT)11104030057ORS635(CT)12109050052ORS317(AC)11(AT)8(AG)6204037557ORS637(CT)16126062554ORS329(GT)6236037557ORS641(AG)7343037554ORS337(AC)15184050057ORS659(AG)8221037557ORS339(GT)11327020057ORS671(AG)20182037557ORS343(AC)8242037557ORS673(AG)21215062557ORS351(AC)11225062557ORS679(AG)16240062557ORS377(GT)18265012057ORS687(CT)14168075057ORS385(AC)23224062557ORS749(CT)13112075057ORS387(CT)7(AT)8(CT)9323037552ORS765(CT)14387062557ORS401(GT)15165037557ORS770(CT)14246050054ORS403(GT)8322050054ORS777(CT)14293037557ORS405(AC)11268050054ORS781(CT)5374062560ORS413(AC)8418050060ORS785(AG)17161062557ORS439(AC)7391050060ORS798(CT)8141062562ORS451(GT)9176050052ORS799(CT)13143062557ORS453(GTGTT)12305075057ORS802(GA)13395037560ORS455(GT)12167050057ORS803(CT)20165037557ORS475(GT)5302050057ORS830(GT)13213062559ORS493(AC)7350037560ORS844(AC)17307062559ORS496(AC)9178037557ORS845(AC)10360037559ORS521(AC)6477050057ORS852(GT)10(GA)9197037559ORS527(CT)7354050057ORS878(AC)112030559ORS531(AG)9365037557ORS903(AC)14347037559ORS539(CT)12255062554ORS904(GT)10172050059ORS549(AG)8354037560ORS906(GT)11274050059ORS565(AG)13145075054ORS924(AC)16284037559ORS569(AG)24190050052ORS925(AC)16201062559

2.2 參試材料的群體結(jié)構(gòu)劃分

136份向日葵資源材料群體基因型經(jīng)過(guò)structure軟件運(yùn)行后得到的△K值與k變化關(guān)系，研究表明，當(dāng)k=2時(shí)，△K達(dá)到最大，為85左右，然后迅速降低，在K為3～9時(shí)其△K基本降低到0附近，近似一條直線。因此依據(jù)△K的變化，參試的向日葵自交系材料群體可以劃分為2大類群。依據(jù)k=2時(shí)，利用Simulation Result中的bar plot，可以繪制得到k=2時(shí)各品種在群中所占基因型的比例圖。研究表明，2個(gè)類群分別用2種顏色來(lái)表示，兩種顏色分別描述不同品種被分到這2類群中基因型所占比例，紅色部分較綠色部分比例大一些，表明劃分到紅色類群的品種材料較多一些。圖1，圖2

Y軸為△k、X軸為K向日葵群體結(jié)構(gòu)分群數(shù)目

Numbers on y-axis show the △Kand numbers on x-axis showKbelongs to sunflower populations

圖1 利用△K對(duì)向日葵群體結(jié)構(gòu)優(yōu)化曲線
Fig.1 Bilateral charts(△K)to access the optimal construction of populations in studied sunflower

Y軸顯示所在群向日葵個(gè)體的相關(guān)系數(shù)， X軸為所在群的日葵個(gè)體

Numbers on y-axis show the membership coefficient to sub-populations and numbers on x-axis show the individual code belongs to sunflower populations

圖2 利用Structure軟件分析向日葵群體分群
Fig.2 The construction of sunflower populations using Structure software

2.3 參試材料的聚類分析

利用62對(duì)列標(biāo)簽位點(diǎn)多態(tài)性SSR標(biāo)記對(duì)136份向日葵資源材料進(jìn)行基因型鑒定，其中數(shù)字1為有帶、0為無(wú)帶，缺失為999。部分標(biāo)記的136份材料的擴(kuò)增效果，研究表明，PCR擴(kuò)增圖像清晰，條帶易讀。NTSYS-pc2.10軟件對(duì)136份基因型數(shù)據(jù)分析的聚類樹(shù)狀圖見(jiàn)圖 3。依據(jù)△K=2，在0.65 相似系數(shù)水平上136 份向日葵品種資源可聚為2大群。其中第1大群有67份，其材料號(hào)分別為：1、2、42、67、5、128、75、7、8、93、15、19、22、20、21、9、110、120、27、69、70、76、100、105、87、128、13、35、36、55、41、48、49、32、18、121、122、45、46、123、47、40、61、71、64、52、58、73、43、44、50、33、34、53、57、116、56、66、37、63、59、60、38、39、80、97、108。

第2大群有50份，其材料號(hào)分別為：4、106、109、112、14、29、113、101、104、111、107、16、91、127、92、132、133、96、103、135、136、102、88、90、125、126、94、23、54、24、68、114、25、65、26、30、31、17、77、118、85、99、51、124、62、115、72、130、74、79。另有19份未分配到任何群中，其材料號(hào)分別為：10、82、83、11、12、84、129、134、117、78、81、86、89、95、98、119、3、6、131。以上分群顯示參試材料在群體1和群體2中包含的材料數(shù)目比較均衡，表明這些群體材料的遺傳多樣性代表性較好。

從聚類分析可以看出，材料77和118基因型相似性為100%，125和126基因型相似性為100%，應(yīng)該為同一材料。其中基因型相似性系數(shù)達(dá)90%以上的分別有：77、118和85之間；106和109之間；82和83之間；38和39之間；40和6之間；45、46和47之間。這些相似性高的育種材料在今后向日葵自交系基因型改良育種時(shí)要盡量避免互相雜交。

73份油葵自交系材料中，有51份被劃分到第1大群，占比70%，17份被劃分到第2大群，3份不能劃分到任何一群。表明參試油葵自交系資源材料主要?dú)w屬于第1大群。參試的30份油葵保持系中只有4份保持系歸屬到第2大群，其余保持系均在1大群。而在43份油葵恢復(fù)系中有25份劃分到第1大群。研究表明參試的油葵恢復(fù)系材料分群較保持系分群分散，暗示其遺傳多樣性較保持系豐富。在55份食葵自交系中，有12份被劃分到第1大群，占比21%，有29份劃分到第2大群，研究表明參試食葵資源材料主要?dú)w屬于第2大群。其中 20份食葵保持系中有3份被劃分到第1大群，14分到第2大群。35份恢復(fù)系中有9份劃分到第1大群。在第在未劃分到任何群的材料中油葵材料有3份，其余13份材料為食葵。8份油葵雜交種有4份劃分到第1大群，另4份劃分到第二大群。研究表明參試油葵資源材料主要屬于第1大群，其恢復(fù)系遺傳多樣性較保持系豐富。而參試食葵材料主要屬于第2大群，食葵的遺傳多樣性較油葵的遺傳多樣性豐富，同時(shí)新疆食葵和油葵資源材料間有部分基因相互交叉滲透。圖3～6

(第一大群)(續(xù)下頁(yè))

圖3 136份新疆向日葵資源材料樹(shù)狀聚類圖

Fig.3 The tree dendrogram of 136 population of Xinjiang sunflower materials

注：從左到右為標(biāo)準(zhǔn)DNA分子量以及標(biāo)記ORS 671在1-136號(hào)向日葵材料擴(kuò)增結(jié)果

Note: The Lanes from left to right were molecular weight bands and the products of PCR replication of ORS671 in 136 sunflower materials

圖4 ORS671標(biāo)記在136份向日葵材料中的擴(kuò)增效果
Fig.4 The products of replication of ORS671 in 136 sunflower materials

注：從左到右為標(biāo)準(zhǔn)DNA分子量以及標(biāo)記ORS 679在1-136號(hào)向日葵材料擴(kuò)增結(jié)果

Note: The Lanes from left to right were molecular weight bands and the products of PCR replication of ORS679 in 136 sunflower materials

圖5 ORS679標(biāo)記在136份向日葵材料中的擴(kuò)增效果
Fig.5 The products of replication of ORS679 in 136 sunflower materials

注：從左到右為標(biāo)準(zhǔn)DNA分子量以及標(biāo)記ORS 687在1-136號(hào)向日葵材料擴(kuò)增結(jié)果

Note: The Lanes from left to right were molecular weight bands and the products of PCR replication of ORS687 in 136 sunflower materials

圖6 ORS687標(biāo)記在136份向日葵材料中的擴(kuò)增效果
Fig.6 The products of replication of ORS687 in 136 sunflower materials

3 討 論

3. 1 向日葵自交系種質(zhì)類群的劃分

研究向日葵育種材料的遺傳多樣性和親緣關(guān)系，對(duì)于提高其自交系的利用效率有著重要意義。以往研究表明利用界內(nèi)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)系可以有效地將不明系譜關(guān)系的自交系劃分到相應(yīng)的種質(zhì)類群中。這種不同種質(zhì)類群的劃分，對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)利用有著重要的參考意義。由于向日葵缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系，國(guó)內(nèi)對(duì)向日葵群體的種質(zhì)類群的劃分通常依據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，不同研究報(bào)道其群體的遺傳多樣性劃分也不盡相同，人為因素影響較大。研究選用136份向日葵種質(zhì)群體, 利用structure軟件分析了向日葵群體基因型，依據(jù)△K的變化，將新疆向日葵自交系材料群體劃分為2大類群，這為今后選配新雜交組合提供了理論依據(jù)。這與李艷花報(bào)道[20]在0.69 相似系數(shù)水平上分為 5 類，以及胡小利報(bào)道[21]在遺傳相似系數(shù)為0.62時(shí)將參試品種被劃為4種類群不同。

向日葵群體遺傳結(jié)構(gòu)研究方面，Mandel等[14]將向日葵栽培種主要分為兩個(gè)群體。Marjan等[15]對(duì)收集到的50份食用向日葵的群體結(jié)構(gòu)分析表明，食用向日葵可以分為三大群。Filippi[16]等利用 137份向日葵自交系、13個(gè)開(kāi)放授粉材料和20個(gè)復(fù)合品種的群體結(jié)構(gòu)表明，SNP標(biāo)記可以將群體劃分2兩群，而SSR標(biāo)記可以將群體劃分3群。上述研究向日葵分群與研究向日葵分群數(shù)目有相同也有異同。由于不同向日葵栽培地區(qū)其育種研究方向的差異，如前蘇聯(lián)選育的優(yōu)良向日葵品種多為高含油量、高產(chǎn)量、高抗病蟲(chóng)為特點(diǎn)；法國(guó)較為重視選育莖稈矮小、分枝多和抗旱性強(qiáng)的向日葵新品種；美國(guó)育種家多重視選育抗病、抗倒伏、抗雜草等優(yōu)良向日葵雜交種。其次不用研究報(bào)道所利用的向日葵的資源材料豐富度也有差異。這些都可能對(duì)向日葵資源材料分群有一定的影響。

3.2 遺傳聚類結(jié)果比較

食葵資源材料的遺傳多樣性大于油葵資源材料間的遺傳多樣性，同時(shí)食葵和油葵資源材料間有部分相互交叉滲透。造成油葵資源材料間的遺傳多樣性小食葵的原因可能與新疆油葵育種家長(zhǎng)期一味追求油葵高產(chǎn)育種目標(biāo)相關(guān)，長(zhǎng)期對(duì)油葵自交系材料的高產(chǎn)性狀的選擇會(huì)造成其它豐富基因的流失，導(dǎo)致油葵品種對(duì)外界環(huán)境的壓力的敏感，從而可能造成油葵潛在病蟲(chóng)害爆發(fā)的危險(xiǎn)。因此研究結(jié)果不僅可以幫助了解新疆向日葵種質(zhì)的遺傳多樣性及其差異情況，了解向日葵種質(zhì)的更新進(jìn)程，為新疆向日葵育種研究提供理論依據(jù)。

4 結(jié) 論

研究參試的136份向日葵群體基因型依據(jù)△K的變化，可以分為2大類群。其中73份油葵自交系材料中，70%自交系材料被分配到第1大群。30份油葵保持系中只有4份保持系被分配到第二大群，其余保持系均在1大群。而在43份油葵恢復(fù)系中有25份分配到第1大群，其余分配到其它群中。在55份食葵自交系中，僅有21%食葵被分到第1大群。參試食葵品種的遺傳多樣性較油葵的遺傳多樣性豐富，食葵和油葵資源材料間有部分基因相互交叉滲透。

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Supported by:The Yuanjiang project of Science and technology Corps"Study on breeding techniques with rapid and efficient and Germplasm Resources Innovation of sunflower" (2014AB007); The project of national Industrial technology system of sunflower (CARS-16)

Study on the Population Structure and Cluster Analysis of Some Sunflower Inbred Lines in Xinjiang by SSR Markers

LIU Sheng-li1, DUAN Wei2, WANG Peng1, LIU Yan-Tao1, WANG Pei-zheng3

(1.XinjiangAcademyofAgriculturalReclamationSciences,ShiheziXinjiang832000,China;2.XinjiangKangdiSeedScience&TechnologyCo.Ltd,Urumqi830011,China;3.HainanTropicalOceanUniversity,SanyaHainan572022,China)

【Objective】 Sequence Tagged Site (STS) is a short DNA sequence, which appears only once on its biological chromosome and is suitable for a landmark of crop genome.【Method】500 STS-SSR primers of sunflower were synthesized randomly and were used to screen the samples of Xinjiang edible sunflower and oil sunflower inbred lines for finding the polymorphism.【Result】All of them 62 markers showed stable polymorphism among those 136 sunflowers with clear, stable and easy to read characteristics, which accounted for 12.4% of the number of selected primers. 136 Xinjiang sunflower inbred populations could be divided into 2 groups according to the change of △Kand be clustered into 2 groups at the 0.65 similarity level. In the 73 oil sunflower inbred lines, 70% inbred lines were assigned to first groups which meant the oil sunflower inbred lines were mainly classified in the first group. Among 30 maintainer lines of oil sunflower lines only 4 maintainer lines were assigned to second groups, the rest were in group I. In the 43 restorer line of oil sunflower, 25 restorer lines were allocated to first large groups, and the rest were allocated to other groups, which indicated that the genetic diversity of restorer line was more abundant than maintainer lines. In the 55 edible sunflower inbred lines, only 21% of them were divided into first groups which indicated that edible sunflower inbred lines belonged to the second and the third groups.【Conclusion】This study showed that the genetic diversity of edible sunflower was greater than that of oil sunflower, and some genes between the edible sunflower and oil sunflower materials were crossed and penetrated. The results of this study have provided theoretical support for the construction of the core collection and the rational utilization of resources in the future.

sunflower; sequence tagged site; population structure; cluster analysis

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.02.004

2016-10-07

兵團(tuán)科技支疆項(xiàng)目“向日葵快速高效選育技術(shù)及種質(zhì)資源創(chuàng)新研究”(2014AB007)；國(guó)家向日葵現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(CARS-16)

劉勝利(1967-)，男，山東寧津人，碩士，研究員，研究方向?yàn)橄蛉湛缕贩N選育與栽培，(E-mail)liushenglilsl@163.com

王沛政(1972-)，男，陜西人，副教授，研究方向分子遺傳育種，(E-mail)condywpz@126.com

S565.5

A

1001-4330(2017)02-0223-11