中国短绒野大豆（G.tomentella）和烟豆（G.tabacina）居群的遗传多样性研究

发布时间：2020-11-07 16:47

　　 大豆属(genus Glycine Willd.)包含有两个亚属,分别是Soja亚属和Glycine亚属。Soja亚属包含有两个一年生种,栽培大豆(G.max[L.]Merr.)和一年生野生大豆(G.soja Seib.Zucc.),Glycine亚属包含有26个多年生野生种,根据中国植物志,目前国内只鉴定了两个多年生种,烟豆(Glycine tabacina)和短绒野大豆(Glycine tomentella)。多年生野生大豆作为栽培大豆的野生近缘种,具有很高的利用价值,能为大豆提供具有优良农艺学性状和抗性的基因源,扩宽其遗传基础,创新种质资源。目前,国内对G.tabacina和G.tomentella的研究较少,缺少对二者的地理分布、生物学特征、遗传多样性、种群结构和地理遗传分化的了解,而鉴于多年生野生大豆具有较多优良农艺性状和抗性性状,具有潜在应用价值,尤其对今后大豆育种具有重要意义,亟需对这两个物种进行研究,并阐明关于这两个种的居群遗传多样性和居群结构等的基本遗传信息,同时为有效保护我国Glycine亚属遗传资源提供理论依据。本研究分别采用22对和25对SSR遗传标记对中国东南沿海岛屿上28个居群中708份G.tabacina材料和11个居群中的291份G.tomentella材料进行遗传多样性分析。结果如下:Glycine tabacina1.G.tabacina具有丰富的遗传变异,通过使用22对SSR遗传标记,共检测到127个等位变异,每个位点的平均等位基因数目为5.8个,有效等位基因数目为2.385,平均期望杂合度和观测杂合度分别为0.505和0.035,平均多态性信息含量为0.456。2.G.tabacina具有相对较高的异交率,平均单位点异交率(t_s)和平均多位点异交率(t_m)分别为6.52%和6.75%;AMOVA结果显示,43.55%的遗传变异存在于居群间,49.66%的遗传变异存在于居群内,平均遗传分化指数(Gst)为0.436;空间自相关结果显示,在14.70 km范围内具有显著的遗传相关性;个体分配检验和单倍型分析,揭示了G.tabacina长距离(推断扩散距离200 km;观测扩散距离56 km)传播的遗传事件。3.居群水平的NJ聚类和Structure结果高度一致,结果显示,G.tabacina具有一定的地理分化,并被聚为三大类群,北部、中北部和除北部外的区域;其中北部和中北部区域的遗传多样性较高,并推断其为中国G.tabacina的遗传多样性中心。Glycine tomentella4.G.tomentella也具有丰富的遗传变异,经25对SSR引物的检测,共检测到179个等位变异,每个位点的平均等位基因数目为7.2个,有效等位基因数目为3.494,平均期望杂合度和观测杂合度分别为0.595和0.035,平均多态性信息含量为0.562。5.G.tomentella同样具有相对较高的异交率(t_s=8.23%,t_m=5.74%);AMOVA结果显示,其居群间的遗传变异(60.96%)要大于居群内的遗传变异(33.47%),表现出自花授粉作物的特性,平均遗传分化指数(Gst)为0.607;空间自相关结果显示,在30.45 km范围内具有显著的遗传相关性。6.基于个体水平的NJ聚类和Structure结果显示,G.tomentella具有三种遗传结构和保守的地理分布,100%的个体被聚类到了居群所在的岛屿,没有岛屿间材料的交流,基于居群水平的聚类显示,分布于同一岛屿上的居群被聚到一起。单倍型分析显示,仅有一份材料发生了迁移,且迁移发生在同一岛屿上的两个居群间。
【学位单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S565.1
【部分图文】：

硕士学位论文 第二章 中国多年生野生大豆 G. tabacina 的遗acina 的地理遗传结构与分化进一步了解不同岛屿上分布的居群在地理上的遗传分化和遗传结构，ture 分析。结果显示，最适的 K 值为 3 (图 2.1)，即 708 份材料被分为三 (绿色) 和 C3 (蓝色)；同时根据 Q 值进行的排序，将其分为了三个遗传roup-3 (图 2.2b)。28 个居群中，多数的居群表现出复杂的遗传组成， (C2)，而 P-28 尽管具有三种不同的遗传成分，结合相关的遗传参数) 其在遗传结构上是单一的。遗传结构分析表明，少数居群 (中部的一群 Ps-25, 26, 27, 28) 表现出相对单一的遗传结构，但多数的居群表现

硕士学位论文 第二章 中国多年生野生大豆 G. tabacina 的遗acina 的地理遗传结构与分化进一步了解不同岛屿上分布的居群在地理上的遗传分化和遗传结构，ture 分析。结果显示，最适的 K 值为 3 (图 2.1)，即 708 份材料被分为三 (绿色) 和 C3 (蓝色)；同时根据 Q 值进行的排序，将其分为了三个遗传roup-3 (图 2.2b)。28 个居群中，多数的居群表现出复杂的遗传组成， (C2)，而 P-28 尽管具有三种不同的遗传成分，结合相关的遗传参数) 其在遗传结构上是单一的。遗传结构分析表明，少数居群 (中部的一群 Ps-25, 26, 27, 28) 表现出相对单一的遗传结构，但多数的居群表现

业科学院硕士学位论文 第二章 中国多年生野生大豆 G. tabacina 的遗传多样性，占比 83.8%；其余三个居群 (Ps-8, 10, 13) 对三个遗传分组贡献几乎相同的材料数 (表理分布上，Groups-1 主要包括了来自北部和中北部的岛屿上的居群，同时还包括南部 (P-28)，Groups-2 包括了中部和南部的居群，而 Groups-3 包含了除 P-22 外的北部的居为了进一步阐明G. tabacina 居群遗传距离和地理距离是否具有相关性，进行了Mantel显示两者之间存在显著的相关性 (r = 0.585 *，p <0.001)，回归分析 (y) 表明居群随地加，遗传距离增大 (-logGD减小)，遗传关系变小；其中 P-16 和 P-17 及 P-26 和 P-27 度的相关性 (图 2.3)。空间自相关分析表明，G. tabacina 在半径约 25.7 km (14.7 km) 正相关关系 (显著正相关)，超过 194.1 km 后呈现显著的负相关 (图 2.4)。
【参考文献】

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本文编号：2874218