基于表型和遗传多样性的野牛草核心种质构建策略初探

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong529
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野牛草(Buchloe dactyloides)是原产于美国大草原的一种暖季型草坪草。由于野牛草资源规模较为庞大,遗传多样性的重复性高给遗传研究和育种工作带来了困难。核心种质的构建能克服和缓解庞大的资源规模所带来的相应困难和压力,使对种质资源进行更加深入的研究成为可能。但是,仅利用表型和分子标记数据构建核心种质极有可能遗漏重要目标性状信息,从而影响了核心种质构建及评价的准确性。国内在野牛草的遗传多样性分析以及基于表型和分子数据构建核心种质等方面鲜有研究。本研究基于不同的总体取样规模、遗传距离、系统聚类方法和取样方法研究探索构建野牛草表型核心种质的最佳方法;结合SRAP分子标记数据基于不同的遗传距离和遗传相似系数比较逐步聚类优先取样法和最小距离逐步聚类法的评价参数值,探索构建野牛草分子核心种质的最佳策略;最后整合表型和分子数据,建立了包含68份种质材料的核心群体,研究的主要结论如下:1.以34份雌性野牛草种质资源为试验材料,依据10个表型特征数据,结果表明在25%的总体取样比例下采用欧式距离结合多次聚类偏离度取样法是构建野牛草雌性资源表型核心种质的最佳方式,聚类方法采用最短距离法或中间距离法或重心法构建效果都较好,最终建立了包含8份种质的野牛草雌性核心种质。2.以41份野牛草种质资源为试验材料,依据11个表型特征数据,结果表明本研究在20%的总体取样比例下,基于欧式距离结合多次聚类偏离度取样法,采用最短距离法是构建野牛草雄性资源表型核心种质的最佳方法,建立了8份种质的野牛草雄性核心种质。3.对143份遗传材料进行SRAP分子标记分析,10对引物组合中筛选出1033个条带,多态性达99.8%。对聚类方法进行评估的结果显示,Ward’s聚类方法中使用对称距离(如DMATCH、SM)的效果最好,全部遗传材料可分为五类。4.基于SRAP分子标记数据依据评价参数,发现通过SM相似系数并基于LDSS法进行选取是构建野牛草核心种质较适合的方法。40%的比例下既能够尽可能保留野牛草全部遗传材料的遗传信息,建立了包含57份野牛草种质材料的核心种质。通过建立三维样品分布图,和二维散点分布图进行检验,确认所构建的包含68份种质材料的核心群体能在一定程度上代表全部的原始资源,对于后续野牛草种质资源的开发和利用颇有助益。
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