用农艺性状和分子标记评估引入小麦资源的遗传多样性

发布时间：2020-10-31 15:59

　　 小麦是重要的粮食作物,种类繁多。对小麦进行遗传多样性的分析,有利于种质资源保存和育种亲本选配,同时,可以为小麦种质亲缘关系的研究提供理论依据。本试验以445个不同来源的小麦品种为供试材料,通过调查农艺性状和分子标记分别进行遗传多样性分析,结论如下:(1)各农艺性状表现:抽穗期、开花期、株高、穗长、小穗数及千粒重的变异系数范围在2.77%—22.47%之间。千粒重变异系数最大,开花期最小。对芒长、蜡质、抗倒伏性及穗形分类进行统计,表明该群体多表现为易倒伏、长芒、轻蜡及椭圆状穗形。(2)基于农艺性状通过主成分分析及聚类分析将445份小麦种质进行分类,两者得到的结果相似。主成分分析将材料分为了两大类,一类来源于美国,另一类大多来源于ICARDA,混有部分美国材料。聚类分析将材料分为了两大类,其中第一类群多来源于美国,同时,第二亚群又可分为两类,分别包含大多数美国来源种质资源与ICARDA来源种质资源。(3)基于分子标记通过群体分析及聚类分析对种质资源进行分类得知:群体分析将所有种质分为两大类,第一亚群包含了大多数来源于美国的品种及极少数来源于ICARDA的品种;第二亚群包含了绝大多数来源于ICARDA的品种及部分美国品种。聚类分析将材料分为三大类,第一类为美国来源,第二类为ICARDA来源,第三类则可进一步分为五个亚群,各亚群的材料多来源较单一,大多为相同材料来源。(4)本试验中,通过农艺性状及分子标记进行的遗传多样性分析结果上较为一致,均可以将种质资源按照来源的不同进行分类,同时表明来源于ICARDA的种质资源的遗传差异较小,聚集效果明显,来源于美国的种质资源的遗传差异较之更大。(5)对两种不同方式的聚类距离结果分别构造距离矩阵并进行Mantel检验,两者显著相关,但相关系数仅为0.05681。将10个性状指标进行排列组合分别进行聚类分析并与分子标记结果进行Mantel检验,得到抽穗期、株高、穗长、小穗数、千粒重、抗倒伏性等六个指标组合得到的聚类结果与分子标记结果最为相近,为0.4256,然而,由抽穗期、开花期、株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重、芒长、蜡质及抗倒伏性等九个指标得到的结果却与分子标记呈负相关,说明在该群体中,两种方式的聚类一致性较低。(6)通过亲缘关系较近的种质资源作为内标比较通过表型与分子两种方式的聚类是否一致,结果表明,两者的一致性较低。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S512.1
【部分图文】：

图 3-2 Cattell 碎石检验Figure 3-2 Scree plot Cattell analysis2所述，对于全部种质资源来说，第一主成分的特征值为2.57，应的特征向量以抽穗期、开花期、千粒重和芒长四个性状分量的特征值为1.83，其贡献率为18.92%，对应的特征向量以穗长、

征向量以株高、千粒重和芒长三个性状分量的影响最大。对全部的445份小麦种植资源，选取前两个主成分做主成分分析图，按照材料来源分类，将其分为美国、ICARDA两类。由图3-3可知，来源于美国的材料整体分布较散，说明来源于美国的材料内部的遗传距离较远；来源于ICARDA的材料整体分布比较集中，只有极少的材料较远。对来源于美国与ICARDA的两个群体来说，两者基本上可以区分开来，但来源于美国的部分材料会与ICARDA的相互混合。来源于ICARDA的材料受到PC1的影响更大，即整体上表现出抽穗期、开花期较晚、芒长、千粒重较小的特征。PC2

注：红色表示来源于美国的种质资源，蓝色表示来源于 ICARDA 的种质资源。3.1.3 利用农艺性状进行聚类分析根据所有445份材料的10个农艺性状进行聚类分析（图3-4）。绘制聚类图以显示各种材料之间的多样性和关系。总共445份材料按照遗传距离的远近可以主要分为3个组（I、II和III）,其中,I类遗传距离最远,II类次之,III类最近。第I类共有29个材料，包括来源于美国的材料26份以及来源于ICARDA的材料3份。II类主要包含218个材料，包括来源于美国的材料共46份，来源于ICARDA的材料共172份。III类主要包含198个材料，包括来源于美国的195份材料、来源于ICARDA的材料3份。可以肯定的是，根据农艺性状，大多数来源不同的材料能够按照不同来源聚为一组，在不同的亚群中可以看到大的多样性。此群体中美国的材料遗传多样性大于ICARDA材料。在该群体中，两两材料之间的聚类距离最大为39.73。其中
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨福强;李琳;李明远;刘丽英;任华中;;中国刺瘤型黄瓜种质遗传多样性和亲缘关系的AFLP分析[J];西北农业学报;2009年06期

2 曹丽霞;陈贵林;;籽用南瓜种质资源植物学性状多样性分析[J];华北农学报;2009年01期

3 李琼;王长有;刘新伦;高冬丽;吉万全;;小偃6号及其衍生品种(系)遗传多样性的SSR分析[J];麦类作物学报;2008年06期

4 刘东军;张宏纪;刁艳玲;孙岩;郭强;黄景华;闫文义;杨淑萍;孙光祖;;黑龙江省春小麦品种遗传多样性的SSR分析[J];核农学报;2008年05期

5 曹亚萍;;小麦的起源、进化与中国小麦遗传资源[J];小麦研究;2008年03期

6 王兰芬;BALFOURIERF;郝晨阳;EXBRAYAT-VINSONF;董玉琛;盖红梅;张学勇;;欧洲与东亚小麦品种遗传多样性的比较分析[J];中国农业科学;2007年12期

7 王佳;徐强;缪旻珉;梁国华;张明志;陈学好;;黄瓜种质资源遗传多样性的ISSR分析[J];分子植物育种;2007年05期

8 杨友才;周清明;尹晗琪;朱列书;;烟草种质资源遗传多样性及亲缘关系的AFLP分析[J];中国农业科学;2006年11期

9 盛云燕;栾非时;陈克农;;甜瓜SSR标记遗传多样性的研究[J];东北农业大学学报;2006年02期

10 孟淑春;郑晓鹰;刘玉梅;何伟明;刘庞沅;;大白菜种质资源形态性状的多样性分析[J];华北农学报;2005年04期

本文编号：2864166