利用SSR标记分析江苏水稻联合体试验品系遗传多样性.docx

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利用SSR标记分析江苏水稻联合体试验品系遗传多样性

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吴锦泉张小强胡忠磊

摘要：选育和推广优良水稻品种对于保障我国粮食安全具有深远影响，研究水稻种质资源遗传多样性对水稻的选育和利用具有重要的指导价值。本研究采用“江苏省水稻品系真实性SSR标记方法”中60个对江苏水稻品种具有良好特异性的SSR分子标记，对2019年江苏省水稻联合体试验中共计256个品系进行了遗传多样性分析。结果表明，在256个试验品系中共检测到271个等位基因，每个标记的多态性片段的均值为4.52个，其变异范围在1～8，PIC值为0.41;256个品系遗传相似系数在0.32～1，平均相似系数为0.59，其中40.4%的遗传相似系数0.6，说明这些供试品系亲缘关系较近。研究结果将为水稻品种遗传多样性的鉴定以及水稻育种的遗传改良提供科学依据。

关键词：水稻品系;遗传多样性;SSR标记;聚类分析

：S-3???：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201030009

农作物种质资源是保障农业生产稳定的基础，也是人类未来生存和发展的先决条件，其在农业科学和生命科学研究领域中占有极为重要的地位[1]。在生物体的长期进化中，基因突变和重组导致了自然有性生殖的2个个体后代产生与亲本不相同的基因型，如何鉴别后代在外观与亲本类似的情况下是否产生这种遗传变异是值得研究的问题。物种的种质资源遗传多样性可以用来发现和用于改良现有品种以及创新新种质。水稻、小麦和玉米是中国3种主要粮食作物，我国超过1/2的人口以大米为主食，江苏省的气候、地理环境适宜水稻生长，也是我国水稻主要分布地区之一，江苏省水稻品种遗传多样性的调查和了解对于优质水稻品种选育具有积极作用。

对植物品种特异性、一致性和稳定性测试是保护新品种的技术基础和科学依据[2，3]，该测试主要在于田间种植鉴定，根据品种田间表型差异来判定新品种是否有别于亲代[4]，但周期长、容易受到环境影响、工作量大等。随着新品种数量的增多，該测试技术已经难以在实践中进行，鉴定结果严重滞后，甚至会对执法效率产生严重影响[5]。而DNA指纹图谱技术的出现解决了这一难题，指纹图谱技术是基于DNA分子标记鉴别生物个体差异的DNA电泳图谱，主要包括基于AFLP、RFLP、RAPD、SSR、SNP等标记的指纹技术[6]，具有多态性高、特异性强并且能够稳定遗传等特点，其中SSR和SNP标记最为常用。SSR标记是由Tautz等[7]提出，技术优点有操作简单、重复性好、共显性[8];在短时期内，农作物进行品种鉴定的主要方法就是采用SSR标记法。研究结果可以了解DNA水平上种质之间的遗传关系并表现出基因型差异。将DNA指纹检测技术应用于作物DUS测试实践，有助于规范种业市场，对保护我国丰富的种质和基因资源、保障我国农业生产及粮食安全具有重要意义。

遗传多样性研究是种质资源工作的基础，也是遗传演化研究和育种的理论基础，对于发掘控制重要农艺性状相关基因以及育种实践均具有较强的参考价值和指导意义[9]。本研究采用60个对江苏水稻品种具有良好特异性的SSR分子标记，分析了2019年江苏省水稻联合体供试的269份品系的遗传多样性。研究结果对江苏省水稻参试品系之间的遗传多样性得以更深入地了解，为以后水稻育种中的亲本材料的选配提供参考依据。

1试验材料和方法

1.1材料

试验材料是2019年江苏省水稻联合体试验参试品系，来自11个联合体19组试验，根据试验生态类型划分，可分为以下试验组：早熟晚粳组49份，中熟中粳组103份，迟熟中粳组117份，共计269份。其中，10个品系区试生试同步（同名品系2个样品），3个品系有食味品尝样品（同名品系参试）。分子标记用《江苏水稻品种真实性鉴定SSR标记法》中对江苏水稻品种特异性较好的60个SSR标记。

1.2方法

1.2.1秧苗栽插管理

试验在扬州大学实验农牧场进行，2019年5月5日播种，1个月后将培育好的水稻秧苗移栽至大田，单株栽插，每个品系栽插4行，每行12株，共48株。秧苗成长期间田间正常进行病虫害的防治及肥水管理。

1.2.2DNA的提取

水稻秧苗移栽大田14d后，用CTAB法提取叶片基因组DNA。剪取各品种随机种植的幼嫩叶片提取总DNA。

1.2.3PCR扩增与聚丙烯酰胺凝胶电泳

PCR是用于放大扩增特定DNA片段的分子技术，PCR扩增反应体系为DNA（20ng·μL-1）2μL，10×PCRbuffer2μL，25mmol·L-1MgCl22μL，10μmol·L-1前引物0.4μL，10μmol·L-1后引0.4μL，10mmol·L-1dNTPs0.4μL，5U·μL-1Taq酶0.2μL。PCR扩增程序为94℃预变性5min，94℃变性30～45s，50～60℃退火