春小麥SSR標(biāo)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(guó)

（三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品園林學(xué)院，河南 三門(mén)峽 472000）

春小麥SSR標(biāo)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(guó)

（三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品園林學(xué)院，河南 三門(mén)峽 472000）

以84份春小麥為材料，對(duì)SSR標(biāo)記聚類結(jié)果和農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀的聚類結(jié)果進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果表明：SSR標(biāo)記聚類與農(nóng)藝性狀聚類的對(duì)應(yīng)關(guān)系主要表現(xiàn)在大類之間，各亞類之間無(wú)明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系；與品質(zhì)性狀聚類間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但這種對(duì)應(yīng)關(guān)系并不明顯。類間種質(zhì)吻合率分析也表明，SSR標(biāo)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(shí)際中應(yīng)將不同的標(biāo)記綜合起來(lái)進(jìn)行分析，以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

SSR分子標(biāo)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(xué)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記、生化標(biāo)記和分子標(biāo)記來(lái)進(jìn)行[1]。諸多研究表明，各類標(biāo)記方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)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(biāo)記技術(shù)。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，將幾種標(biāo)記結(jié)合起來(lái)使用，揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，并獲得更加有價(jià)值的信息[5-6]。本文以84份春小麥為材料，對(duì)其農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀和SSR標(biāo)記聚類結(jié)果進(jìn)行了比較，以探討各標(biāo)記間的對(duì)應(yīng)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(hào)、名稱和產(chǎn)地

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試春小麥材料的編號(hào)、名稱和產(chǎn)地見(jiàn)表1。PCR反應(yīng)所用引物為從170多對(duì)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(duì)多態(tài)性較好的引物。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 農(nóng)藝性狀的測(cè)定

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

1.2.2 品質(zhì)性狀的測(cè)定

主要測(cè)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(cè)定參照趙永亮[8]的方法。

1.2.3 SSR標(biāo)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(jìn)行PCR擴(kuò)增，10μL反應(yīng)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(kuò)增程序?yàn)椤?5℃預(yù)變性3min→按變性（95℃）1min、退火（56℃）1min、延伸（72℃）2min進(jìn)行40個(gè)循環(huán)→72℃延伸10min；然后用6%變性聚丙烯酰胺凝膠對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)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(jì)

采用平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化處理農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的數(shù)據(jù)及SSR擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳結(jié)果 （“0、1”矩陣），按照歐氏距離法計(jì)算供試材料之間遺傳距離后，以離差平方和法（WARD）進(jìn)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(biāo)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(biāo)記與農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀聚類的分析

2.1.1 SSR標(biāo)記聚類與農(nóng)藝性狀聚類結(jié)果的比較

通過(guò)SSR標(biāo)記聚類與農(nóng)藝性狀聚類結(jié)果的比較表明，SSR標(biāo)記聚類第Ⅰ類群的西農(nóng)2000-6、川00062、革列尼3份材料對(duì)應(yīng)了農(nóng)藝性狀聚類的第V大類；SSR標(biāo)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)于農(nóng)藝性狀的第Ⅵ大類的第1亞類；SSR標(biāo)記聚類第Ⅴ類群第2亞類材料分別對(duì)應(yīng)于農(nóng)藝性狀聚類第Ⅵ大類第3、4亞類；SSR標(biāo)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(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)于第Ⅵ大類的第3亞類；盡管第Ⅶ類群多數(shù)材料來(lái)自于新疆，但與農(nóng)藝性狀聚類沒(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系；此外，SSR標(biāo)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(wú)明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.1.2 SSR標(biāo)記聚類與品質(zhì)性狀聚類結(jié)果的比較

SSR標(biāo)記試驗(yàn)聚類結(jié)果與品質(zhì)性狀聚類結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，SSR標(biāo)記聚類第Ⅰ類群西農(nóng)2000-6、革列尼、黑引優(yōu)1號(hào)3份材料對(duì)應(yīng)于品質(zhì)性狀聚類的第Ⅴ類群；SSR標(biāo)記聚類第Ⅲ類群僅第2亞類材料主要對(duì)應(yīng)于品質(zhì)性狀聚類的第Ⅱ大類第2、3亞類；SSR標(biāo)記聚類第Ⅳ類群春節(jié)4、05引觀304、05引觀443對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)于品質(zhì)性狀聚類第Ⅱ大類第1亞類；SSR標(biāo)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(hào)、隴春4099、NS85、蒙麥36、新春10和新春6等）對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)于品質(zhì)性狀聚類的第Ⅲ大類，其余SSR標(biāo)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(méi)有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.2 3類標(biāo)記聚類結(jié)果間種質(zhì)吻合率分析

為了更加準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀與SSR標(biāo)記聚類間的差異，對(duì)不同聚類方式大類水平的組間種質(zhì)吻合率進(jìn)行了分析 （亞類水平的對(duì)應(yīng)關(guān)系非常不明顯），結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明，SSR標(biāo)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(xué)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記、生化標(biāo)記或分子標(biāo)記等單一的標(biāo)記方法進(jìn)行分析[11]，但每種方法的實(shí)用性有所不同，沒(méi)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(biāo)記結(jié)合起來(lái)使用，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，在作物品種的改良中具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。

本研究對(duì)3類標(biāo)記聚類結(jié)果比較分析發(fā)現(xiàn)，SSR標(biāo)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(duì)應(yīng)關(guān)系，但這種對(duì)應(yīng)關(guān)系并不明顯，究其原因：一方面，由于3類標(biāo)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(biāo)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(qiáng)[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(guó)[15]的關(guān)聯(lián)分析表明，SSR標(biāo)記與株高、產(chǎn)量相關(guān)性狀顯著關(guān)聯(lián)（P＜0.01）的標(biāo)記有23個(gè)，其中3個(gè)標(biāo)記達(dá)到極顯著（P＜0.001）水平。

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2015—12—29