普通荞麦种质资源农艺性状评价和SSR遗传多样性研究

作     者：李月 

作者单位：贵州师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈庆富;石桃雄

授予年度：2014年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：普通荞麦 种质资源 农艺性状 SSR标记 遗传多样性 指纹图谱 

摘      要：本研究以161个普通荞麦种质为研究材料，对它们的主要农艺性状进行评价，分析其SSR遗传多样性，构建品种指纹图谱，以便为普通荞麦育种及品种鉴定提供指导。所得主要结果如下： 1．农艺性状分析 农艺性状遗传变异分析表明，152个普通荞麦种质的株高、主分支数、结实率、千粒重、50mL容重、百粒米重、百粒皮壳重、皮壳率、平均株粒数、平均株粒重、小区种子产量变异范围较大，其平均数及其变幅分别为：100.7±17.7cm (60.7～133.8cm)、4.0±0.8个(2.2～5.8个)、34.3±10.6%(12.40～74.37%)、31.2±3.8g(24.73～60.23g)、26.2±2.0g(13.90～34.07g)、2.6±0.3g(2.12～4.60g)、0.6±0.1g(0.44～1.68g)、20.1±2.25%(15.53～38.29%)、141.2±54.0粒(14.42～294.75粒)、4.4±1.7g(0.46～9.18g)、235.8±116.3g(22.50～564.59g)。 相关分析发现，多个农艺性状之间的相关性达显著或极显著水平，反映了各农艺性状之间复杂的遗传关系。其中平均株粒重分别与千粒重(r=0.300**，r’=0.561**)、皮壳率(r=0.196*，r’=0.253**)、主茎颜色(r=0.305**，r’=0.215*)、平均株粒数(r=0.956**，r’=0.993**)的简单和偏相关达显著水平以上，平均株粒重分别与株高(r=-0.189*)、主分支数(r=0.193*)、结实率(r=0.278**)、百粒米重(r=0.311**)以及倒伏程度(r=-0.271**)的简单相关达到显著水平以上。 主成分分析中，提取的7个主成分(籽粒重量成分、产量成分、子粒大小和皮壳率成分、主茎成分、分支成分、结实率和基部坚硬性成分、落粒成分)能够反映16个农艺性状的绝大部分因子信息。 对平均株粒重进行线性回归和通径分析表明，千粒重、平均株粒数和株高对平均株粒重的影响较大，其中千粒重对平均株粒重的直接效应最大。 农艺性状指标聚类发现，农艺性状可分成质量性状和数量性状两大类，平均株粒数与平均株粒重关系最密切，其次是千粒重、百粒米重和百粒皮壳重、皮壳率关系密切。 农艺性状的种质聚类表明，当T=21时，152个品种聚成了五类，前四类分别是A91、A94、A90/A71、A126，都具有高杆、不落粒、抗倒伏性好及紧凑的特点。 ***遗传多样性分析 43对SSR引物在152个甜荞品种中扩增出415条谱带，平均每对引物9.65条谱带，所有引物的多态性谱带数(NPB)的平均值为9.30，平均标记索引系数(MI)为8.829。多态信息量(PIC)的均值和变异范围分别为0.8752(0.670～0.980)，香农威尔多样性指数(H)均值和变异范围分别为2.3624(1.125～4.014)。 种质资源间遗传相似系数聚类分析表明，当相似系数为0.766时，所有种质资源被分成了3类：第一类是A32，特异谱带极其丰富;第二类包括A127-A131和A118;第三类为余下的145个品种聚成一大类。 主坐标分析表明，本研究筛选的43对SSR引物能有效区分供试品种，主坐标分析法进一步证实了系统聚类结果。 普通荞麦不同品种类型群体聚类分析发现，地方品种群体的遗传多样性极其丰富,育成品种与地方品种群体首先聚为一类,引进品种群体稍后和它们聚为一类,最后是育种材料。 在普通荞麦种质资源的SSR指纹图谱构建中,对筛选的7对引物经单引物鉴定能力分析和核心引物组合鉴定能力分析,最后发现只需4对核心引物组合即可将供试的152个品种完全区分。 3.农艺性状与SSR标记的相关性 找出了与16个农艺性状相关性达显著水平以上的分子标记,同时也找出了两个及其以上性状共有关联的分子标记。平均株粒重涉及31个SSR标记,为***6-175、SSRE8-271、SSRE1-191、SSRE12-447、SSRE16-268、 SSRE18-310、SSRE18-298、SSRE18-295、SSRE20-997、SSRE20-922、SSRE20-397、SSRE20-352、 SSRE20-277、SSRE20-271、SSRE21-365、SSRE21-183、SSRE24-299、SSRE24-209、SSRE25-259、 SSRE26-256、SSRE26-226、SSRE26-150、SSRE27-180、SSRE29-169、SSRE32-250、SSRE33-477、 SSRE33-462、SSRE33-393、SSRE37-25