春小麥SSR標記與農藝性狀、品質性狀聚類結果的關聯分析

王小國

（三門峽職業技術學院食品園林學院，河南 三門峽 472000）

春小麥SSR標記與農藝性狀、品質性狀聚類結果的關聯分析

王小國

（三門峽職業技術學院食品園林學院，河南 三門峽 472000）

以84份春小麥為材料，對SSR標記聚類結果和農藝性狀、品質性狀的聚類結果進行了關聯分析，結果表明：SSR標記聚類與農藝性狀聚類的對應關系主要表現在大類之間，各亞類之間無明顯對應關系；與品質性狀聚類間存在一定的對應關系，但這種對應關系并不明顯。類間種質吻合率分析也表明，SSR標記聚類與農藝性狀、品質性狀聚類結果間的吻合率較低，最高上限分別為55.74%、54.55%，因此，在實際中應將不同的標記綜合起來進行分析，以提高檢測結果的準確性和可靠性。

SSR分子標記；農藝性狀；品質性狀；聚類；關聯

小麥種質資源的多樣性是小麥遺傳育種和品質改良的基礎，多樣性研究多借助于形態學標記、細胞學標記、生化標記和分子標記來進行[1]。諸多研究表明，各類標記方法都有其獨特的優勢和難以避免的局限[2-4]，還找不到能完全取代其他方法的標記技術。因此，在實際應用中，將幾種標記結合起來使用，揚長避短，提高檢測結果的準確性和可靠性，并獲得更加有價值的信息[5-6]。本文以84份春小麥為材料，對其農藝性狀、品質性狀和SSR標記聚類結果進行了比較，以探討各標記間的對應關系和吻合率，為小麥品種的多樣性研究和種質資源利用提供參考。

表1 供試春小麥材料編號、名稱和產地

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試春小麥材料的編號、名稱和產地見表1。PCR反應所用引物為從170多對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對多態性較好的引物。

1.2 試驗方法

1.2.1 農藝性狀的測定

田間收獲以后，按照金善寶[7]的方法對供試春小麥品種株高、穗長、穗粒數、穗粒重、千粒重、株粒重、第2節間長、第2節莖粗等8個農藝性狀進行考種。

1.2.2 品質性狀的測定

主要測定蛋白質含量、干濕面筋含量、淀粉含量等品質性狀，其中，淀粉含量測定參照趙永亮[8]的方法。

1.2.3 SSR標記分析

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行PCR擴增，10μL反應體系：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；擴增程序為∶95℃預變性3min→按變性（95℃）1min、退火（56℃）1min、延伸（72℃）2min進行40個循環→72℃延伸10min；然后用6%變性聚丙烯酰胺凝膠對擴增產物進行電泳分離，硝酸銀染色后，采用“0、l”系統法記錄電泳結果。

1.2.4 數據統計

采用平均數標準化處理農藝性狀和品質性狀的數據及SSR擴增產物的電泳結果 （“0、1”矩陣），按照歐氏距離法計算供試材料之間遺傳距離后，以離差平方和法（WARD）進行聚類分析。

在此基礎上，參照許占友[10]等的方法分析不同標記類型聚類后的組間種質吻合率 （Ir=2Xij/（Xi+ Xj）×100%）。

2 結果與分析

2.1 SSR標記與農藝性狀、品質性狀聚類的分析

2.1.1 SSR標記聚類與農藝性狀聚類結果的比較

通過SSR標記聚類與農藝性狀聚類結果的比較表明，SSR標記聚類第Ⅰ類群的西農2000-6、川00062、革列尼3份材料對應了農藝性狀聚類的第V大類；SSR標記聚類第Ⅲ類群第2亞類的京771、NS64、NS93、甘春11等4份材料對應于農藝性狀的第Ⅱ大類，新春19、臨優2、Y20、安農-8729-10等4份材料對應于農藝性狀的第Ⅳ大類，05引觀12、晉麥14、青96404、隴春4035、隴春26-08對應于農藝性狀的第Ⅵ大類的第1亞類；SSR標記聚類第Ⅴ類群第2亞類材料分別對應于農藝性狀聚類第Ⅵ大類第3、4亞類；SSR標記聚類第Ⅵ類群材料中新春7、新春19、新春18、新春8、新春10、新春6對應于農藝性狀聚類的第Ⅳ大類，新春24、寧春17、新春16、新春5、新春12、新春17對應于第Ⅵ大類的第3亞類；盡管第Ⅶ類群多數材料來自于新疆，但與農藝性狀聚類沒有明顯的對應關系；此外，SSR標記聚類第Ⅱ類群、第Ⅲ類群第1亞類、第Ⅳ類群、第Ⅴ類群的第1、3亞類與農藝性狀聚類也無明顯的對應關系。

2.1.2 SSR標記聚類與品質性狀聚類結果的比較

SSR標記試驗聚類結果與品質性狀聚類結果比較發現，SSR標記聚類第Ⅰ類群西農2000-6、革列尼、黑引優1號3份材料對應于品質性狀聚類的第Ⅴ類群；SSR標記聚類第Ⅲ類群僅第2亞類材料主要對應于品質性狀聚類的第Ⅱ大類第2、3亞類；SSR標記聚類第Ⅳ類群春節4、05引觀304、05引觀443對應于品質性狀聚類的第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份材料均對應于品質性狀聚類第Ⅱ大類第1亞類；SSR標記聚類第Ⅵ類群中有9份材料（安農90202、遼春10、寧春17、晉春15號、隴春4099、NS85、蒙麥36、新春10和新春6等）對應于品質性狀聚類第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份材料對應于品質性狀聚類的第Ⅲ大類，其余SSR標記聚類的第Ⅱ類群、第Ⅲ類群第1亞類、第V類群第1、3亞類、第Ⅶ類群材料與品質性狀聚類沒有明顯的對應關系。

2.2 3類標記聚類結果間種質吻合率分析

為了更加準確的認識農藝性狀、品質性狀與SSR標記聚類間的差異，對不同聚類方式大類水平的組間種質吻合率進行了分析 （亞類水平的對應關系非常不明顯），結果見表2。結果表明，SSR標記聚類與農藝性狀、品質性狀聚類結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

作物種質資源的多樣性研究和多數都是從形態學標記、細胞學標記、生化標記或分子標記等單一的標記方法進行分析[11]，但每種方法的實用性有所不同，沒有一種方法能全面反映出作物資源的多樣性情況。將多種標記結合起來使用，提高檢測結果的準確性和可靠性，在作物品種的改良中具有非常現實的意義。

本研究對3類標記聚類結果比較分析發現，SSR標記聚類與農藝性狀、品質性狀聚類間均有著不同程度的對應關系，但這種對應關系并不明顯，究其原因：一方面，由于3類標記所反映的遺傳信息有較大差異，另一方面，在于農藝性狀、品質性狀易于受環境因素影響有關[12]。此外，類間種質吻合率分析表明，SSR標記聚類與農藝性狀、品質性狀聚類結果間的吻合率較低，最高上限分別為55.74%、54.55%。這與衛澤[13]、韓洪強[14]等研究者在棉花、茄子中的相關研究結果類似。但武玉國[15]的關聯分析表明，SSR標記與株高、產量相關性狀顯著關聯（P＜0.01）的標記有23個，其中3個標記達到極顯著（P＜0.001）水平。

[1]宋炳軻，倪萍婭，張穎，等.大麻新遺傳標記的研究進展及其應用[J].分子植物育種，2014（3）：610-617.

[2]楊明祿，陳世有，付彬，等.庫爾勒香梨的EST-SSR標記開發及遺傳多樣性分析[J].廣東農業科學，2015（18）：127-131.

[3]曹廷杰，謝菁忠，吳秋紅，等.河南省近年審定小麥品種基于系譜和SNP標記的遺傳多樣性分析[J].作物學報，2015（2）：197-206.

[4]王智蘭，王軍，袁峰，等.基于PCR技術的谷子分子標記遺傳圖譜構建[J].中國農業科學，2014（17）：3492-3500.

[5]Kalivas A，Xanthopoulos F，Kehagia O，et al.Agronomic characterization，geneticdiversityandassociationanalysisof cottoncultivarsusingsimplesequencerepeatmolecularmarkers [J].GenetMolRes，2011，10（1）：208-217.

[6]ShiA，ChenP，ZhangB，etal.Geneticdiversityandassociation analysisofproteinandoilcontentinfood-gradesoybeansfrom AsiaandtheUnitedStates[J].PlantBreeding，2010，129（3）：250-256.

[7]JinSB.WheatVarietiesandTheirPedigreeinChina[M]. Beijing∶AgriculturalPress，1983.

[8]趙永亮.一種同時測定小麥種子中直鏈淀粉、總淀粉含量的新方法-微量分光光度法[J].食品與發酵工業，2005，31（8）：23-26.

[9]中國科學院上海植物生理研究所.現代植物生理學實驗指南[M].北京：科學出版社，1999.

[10]許占友，邱麗娟，常汝鎮，等.利用SSR標記鑒定大豆種質[J].中國農業科學1999（32）：40-48.

[11]賴勇，王鵬喜，范貴強，等.大麥SSR標記遺傳多樣性及其與農藝性狀關聯分析[J].中國農業科學，2013（2）：233-242.

[12]陳曉杰.中國冬小麥抗旱指標評價、種質篩選及重要性狀與SSR標記的關聯分析[D].西北農林科技大學，2013.

[13]衛澤，孫學振，柳賓，等.國內外57份棉花種質資源的遺傳多樣性研究[J].山東農業科學，2010（6）：13-18.

[14]韓洪強.利用形態學標記和SSR分子標記分析茄子種質資源遺傳多樣性[M].上海交通大學，2009.

[15]武玉國，吳承來，秦保平，等.黃淮冬麥區175個小麥品種的遺傳多樣性及SSR標記與株高和產量相關性狀的關聯分析[J].作物學報，2012（6）：1018-1028.

2015—12—29