谷子(Setaria italica),是二倍体(2n=2x=18),基因组较小。虽然作为遗传学研究的对象具有很多优势,但它的遗传研究相对落后,许多重要性状的基因有待发掘。SSR标记是目前应用很广泛的分子标记,这已在水稻、玉米、小麦等多种作物上证实,目前谷子尚缺乏SSR标记。基于ISSR-PCR的5′锚定PCR技术开发SSR标记操作简单,对于基因组信息缺乏的谷子来说,5′锚定PCR技术是一种开发SSR标记的有效的方法。本研究主要应用5′锚定PCR技术,以豫谷1为材料通过构建基因组文库分离了谷子的微卫星序列。总共设计了含有四类重复基元(GT/CA、TG/AC、GA/CT和AG/TC)8对锚定简并引物以谷子基因组DNA为模板扩增SSR区域,扩增出DNA片段回收后连接、转化后形成八个基因组SSR文库,挑选克隆测序,根据测序结果设计SSR引物。总共测序的克隆片段有229个,得到两端含有SSR基元的序列211个,其中的71个为冗余序列,最终得到了140个两端含有SSR的单克隆序列,冗余率为31.0%。大部分克隆片段的SSR序列较短,平均重复数为7.19。GA/CT基元平均重复数最大为8.03,GT/CA基元平均重复数最小为6.57。根据这些克隆片段设计出222对特异引物,从中筛选出123对稳定扩增的特异引物。其中共有14对引物仅在几份谷子材料中有扩增,共有109对引物可以在谷子及青狗尾草的至少两份狗尾草材料中扩增,具有很强的通用性。这些稳定扩增的引物中有56对引物在谷子和青狗尾草中扩增时具有多态性。其中有6对引物在仅在谷子中具有多态性,24对在谷子当中表现为单态性扩增的引物在青狗尾草中表现出明显多态性,还有26对引物在谷子和青狗尾草中扩增都能表现出多态性。选择扩增较好的22对多态性SSR引物用作狗尾草属19份材料的遗传多样性分析,这22个SSR标记共扩增了95个等位基因,每个基因座的等位基因数在2个或2个以上,平均一个位点扩增出4.32个等位基因,PIC值的范围在0.093到0.76之间。相对谷子而言,微卫星位点在谷子近缘野生种的变异性较强。聚类结果表明这些分子标记能将谷子和杂草野生种明显的区分开。同其野生祖先青狗尾草相比,栽培种谷子品种间的遗传变异很小;金色狗尾草和S.palmifolia同谷子和青狗尾草等的遗传分化很远;谷子、青狗尾草、法式狗尾草和S.leucopila等具有相对近的遗传关系。这是首次利用SSR标记分析谷子及其近缘种的遗传关系和多样性表现,结果符合已知的狗尾草属系统进化关系。本研究利用5′锚定PCR技术成功开发了谷子SSR标记123个,其中56个标记在谷子和青狗尾草的材料中表现出多态性,经检测这些标记能够在狗尾草属跨物种应用。这些标记的开发,为谷子和狗尾草属进化和遗传多样性分析提供了基础,也为谷子功能基因标记、定位和标记辅助育种提供了条件。