基于亲本系数、ScoT、EST-SSR分子标记的中国黄淮海和南方大豆育成品种遗传多样性分析

摘要

大豆作为世界上重要的经济和粮食作物，在我国已有五千年的栽培历史。而大豆育成品种在生产实践中发挥了重要作用，是重要的种质资源。从1923到2005年，我国共育成了1300个大豆育成品种，黄淮海和南方地区是中国大豆育成品种的两大产区，揭示黄淮海和南方大豆育成品种的遗传多样性和遗传结构特点对大豆种植资源的保存、育种计划的制定和亲本的选配具有重要意义。实验采用亲本系数以及两种功能标记ScoT和EST-SSR分析我国黄淮海和南方共153份大豆育成品种的遗传多样性和不同地理区域间及不同时期遗传结构。其中黄淮海地区91份，南方地区62份。研究结果如下：
　　1.利用亲本系数分析供试样品的遗传多样性时，在149个供试样品的11026对组合中，有5007对品种间的亲缘系数COP的值为0，占45.41％。品种间COP值的变异范围为0-0.5，平均值为0.03。系谱系数高于平均值以上的占28.83%。黄淮海的大豆育成品种之间的亲缘系数的平均值略低于南方大豆育成品种之间的亲缘系数，分别为0.05，0.06。河南省的大豆育成品种之间的平均亲缘系数最低，为0.04，而湖南省的大豆育成品种之间的亲缘系数的平均值最高，为0.19。2001-2005年的大豆育成品种之间的亲缘系数的平均值最低，为0.02；而1923-1970年的大豆育成品种之间的亲缘系数的平均值最高，为0.15。利用供试大豆样品间的遗传距离（1-COP）矩阵对供试样品进行聚类分析，结果表明供试样品先聚为Ⅰ、Ⅱ两大类，第一大类只包含两个品种，其他大豆品种全部位于类群Ⅱ。
　　2.筛选出的27个SCoT引物标记位点在153份供试样品中共扩增出130条条带，其中110条具多态性条，占84.62％。各引物扩增的条带为1-8，平均4.81条。153供试样品的Nei's基因多样性范围为0.24-0.49，平均为0.37；Shannon信息指数范围为0.41-0.69，平均为0.54。平均多态信息含量（PIC）范围为0.21-0.37，平均为0.27。祖先亲本的Nei's基因多样性（H）、Shannon信息指数（I）和多态性信息数值（PIC）均最低的。分别为，0.39，0.38，0.22。1971-1990、1990-2000、2001-2005三个时期的Nei's基因多样性（H）、Shannon信息指数（I）和多态性信息数值（PIC）均最高。聚类结果表明，153份供试样品被分为两大类，来源相同的品种倾向于聚集在一起。
　　3.26个EST-SSR标记位点在153份中国黄淮海和南方大豆育成品种中共测到238个等位位点，每个EST-SSR位点的平均等位变异数是8.81，变异范围为3-25；多态性信息PIC的平均值为0.61，变化范围为0.15-0.87。黄淮海地区的大豆育成品种的遗传丰富度和多态性信息指数 PIC的平均值均略高于南方地区的大豆育成品种。特有、特缺等位变异分析表明：分省亚群中，江苏省大豆亚群的特有等位变异最多，为16；浙江和河北的最低，为0。只有上海的大豆亚群有1个特缺等位变异，其他省份均没有。分时期亚群中，1991-2000年亚群的特有等位变异最多，为24，最少的为祖先亲本和2001-2005年时期的大豆亚群，均为1。1923-1970年的大豆亚群的特缺等位变异最多，为24，最少的为1971-1990年时期的，为0。聚类结果表明供试样品被划分成两个大的群体（Ⅰ和Ⅱ）以及一个只包含六个个体的Ⅲ。Ⅰ类群包含的个体数为74，Ⅱ类群包含的个体数为73。

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符号说明

第1章 文献综述

1.1 大豆种质资源研究概况

1.2 遗传多样性的概念及研究方法

1.3 大豆育成品种的遗传多样性研究概况

第2章 基于亲本系数的遗传多样性分析

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论

第3章 基于ScoT的遗传多样性分析

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第4章 基于EST-SSR的遗传多样性分析

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4 基于亲本系数、ScoT、EST-SSR的相关性分析

4.5 讨论

第5章 结论与展望

5.1 全文结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录A：ScoT引物信息

附录B:EST-SSR引物信息

附录C：试验过程中所涉及的试剂及配方