浙江省50份甜玉米核心种质资源遗传多样性分析

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20220045

摘要/Abstract

摘要：

为了分析浙江省50份甜玉米核心自交系的遗传多样性,本研究利用针对玉米种质资源开发的40对核心SSR标记,采用8.0%的聚丙烯酰胺凝胶电泳对供试的50份甜玉米自交系进行基因分型,再利用分析统计软件NTsys 2.10e处理数据,并按非加权组平均法(UPGMA)方法进行聚类分析。结果发现,40对SSR核心标记引物在50份甜玉米自交系材料中共检测到228个等位基因变异,不同的SSR标记检测到的等位基因变异为3~13个,平均为5.65个,40对SSR标记引物位点的多态性信息量(PIC)值变化范围在0.32~0.89,平均为0.59。在相似系数为0.57时,可将以上50份甜玉米自交系材料划分为6大类,较好地划分了供试甜玉米自交系的遗传背景。通过聚类划分结果选择亲缘关系较远的优良甜玉米自交系进行组合配对实验,发现杂交组合F₁在农艺性状上都表现良好,说明遗传多样性分析作为一种分子辅助手段,可以为甜玉米品种的选育提供更为高效的途径,对优质甜玉米品种的开发具有重要意义。

关键词: 甜玉米自交系, SSR标记, 遗传多样性, 杂种优势

中图分类号:

S513

陈晓龙, 应多, 包斐, 方瑞秋. 浙江省50份甜玉米核心种质资源遗传多样性分析[J]. 浙江农业科学, 2022, 63(10): 2258-2262.

图/表 6

参考文献 25

[1]	姚文华, 罗黎明, 汪燕芬, 等. 利用SSR标记和产量对27份玉米自交系进行杂种优势群划分[J]. 玉米科学, 2009, 17(1): 54-58.
[2]	黎裕, 王天宇. 我国玉米育种种质基础与骨干亲本的形成[J]. 玉米科学, 2010, 18(5): 1-8.
[3]	吉玉龙, 孙轩, 张如养, 等. 玉米自交系京92改良后代单穗粒重的杂种优势研究[J]. 北京农学院学报, 2020, 35(1): 12-17.
[4]	赵云昆. 利用SSR分子标记研究玉米自交系的遗传多样性[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2012.
[5]	石祥鹏, 谢雨彤, 吴曼妮, 等. SSR标记在玉米遗传育种中的应用与研究[J]. 江西农业, 2018(12): 22-23.
[6]	杨姗, 张春宵, 金峰学, 等. 玉米自交系耐盐鉴定相关SSR标记的开发[J]. 分子植物育种, 2015, 13(6): 1239-1247.
[7]	李余良, 胡建广, 夏磊, 等. 基于热胁迫甜玉米雌穗发育差异表达基因的SSR标记开发[J]. 中国农学通报, 2015, 31(3): 244-248.
[8]	张微微, 张红伟, 王慧, 等. 213份鲜食玉米自交系的遗传多样性分析[J]. 分子植物育种, 2016, 14(7): 1898-1905.
[9]	SAGHAI-MAROOF M A, SOLIMAN K M, JORGENSEN R A, et al. Ribosomal DNA spacer-length polymorphisms in barley: Mendelian inheritance, chromosomal location, and population dynamics[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1984, 81(24): 8014-8018.
[10]	WARBURTON M. Laboratory protocols CIMMYT applied molecular genetics laboratory[J]. Manuals, 2005.
[11]	LIU X M, GAO S, DIWU C R, et al. Simultaneous in situ determination of U-Pb age and trace elements in zircon by LA-ICP-MS in 20 μm spot size[J]. Chinese Science Bulletin, 2007, 52(9): 1257-1264. DOI URL
[12]	WANG F G, TIAN H L, ZHAO J R, et al. Development and characterization of a core set of SSR markers for fingerprinting analysis of Chinese maize varieties[J]. Maydica, 2011, 56: 7-18.
[13]	朱正歌, 贾继增, 孙宗修. 水稻AFLP指纹银染法显带研究[J]. 中国水稻科学, 2002, 16(1): 71-73.
[14]	SMITH J S C, CHIN E C L, SHU H, et al. An evaluation of the utility of SSR loci as molecular markers in maize (Zea mays L.): comparisons with data from RFLPS and pedigree[J]. Theoretical and Applied Genetics, 1997, 95(1/2): 163-173. DOI URL
[15]	SAIYAD M M, KUMAR S. Evaluation of maize genotypes for fodder quality traits and SSR diversity[J]. Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology, 2018, 27(1): 78-89. DOI URL
[16]	SETIMELA P S, WARBURTON M L, ERASMUS T. DNA fingerprinting of open-pollinated maize seed lots to establish genetic purity using simple sequence repeat markers[J]. South African Journal of Plant and Soil, 2016, 33(2): 141-148. DOI URL
[17]	李芳芳, 刘松涛, 么大轩, 等. 一个糯玉米突变体的遗传鉴定[J]. 河北农业大学学报, 2018, 41(1): 6-10.
[18]	KYUJIN S, JINAH K, KIJIN P, et al. Analysis of genetic diversity and population structure for core Set of waxy and normal maize inbred lines using SSR markers[J]. Korean Journal of Breeding Science, 2011:430-441.
[19]	张欣, 张喜华, 江丹, 等. 我国玉米品质育种研究进展[J]. 杂粮作物, 2000, 20(5): 13-17.
[20]	刘春晓, 李会海, 马兰, 等. 利用SSR标记划分144份玉米自交系的杂种优势群[J]. 山东农业科学, 2018, 50(9): 1-6.
[21]	BOTSTEIN D, WHITE R L, SKOLNICK M, et al. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms[J]. American Journal of Human Genetics, 1980, 32(3): 314-331. PMID
[22]	刘雪. 利用SSR标记分析我国44个玉米地方品种的遗传多样性[D]. 北京: 中国农业科学院, 2005.
[23]	宋伟彬, 赵海铭, 赖锦盛. 2018年度中国玉米生物学研究进展[J]. 玉米科学, 2019, 27(2): 1-9.
[24]	宋伟彬, 李英男, 赵海铭, 等. 2017年中国玉米生物学研究进展[J]. 玉米科学, 2018, 26(4): 1-9.
[25]	宋伟彬, 赵海铭, 杨爽, 等. 2016年度中国玉米生物学研究进展[J]. 玉米科学, 2017, 25(3): 1-10.

引物	正向引物序列(5'—3')	反向引物序列(5'—3')
bnlg439w1	AGTTGACATCGCCATCTTGGTGAC	GAACAAGCCCTTAGCGGGTTGTC
umc1335y5	CCTCGTTACGGTTACGCTGCTG	GATGACCCCGCTTACTTCGTTTATG
umc2007y4	TTACACAACGCAACACGAGGC	GCTATAGGCCGTAGCTTGGTAGACAC
bnlg1940k7	CGTTTAAGAACGGTTGATTGCATTCC	GCCTTTATTTCTCCCTTGCTTGCC
umc2105k3	GAAGGGCAATGAATAGAGCCATGAG	ATGGACTCTGTGCGACTTGTACCG
phi053k2	CCCTGCCTCTCAGATTCAGAGATTG	TAGGCTGGCTGGAAGTTTGTTGC
phi072k4	GCTCGTCTCCTCCAGGTCAGG	CGTTGCCCATACATCATGCCTC
bnlg2291k4	GCACACCCGTAGTAGCTGAGACTTG	CATAACCTTGCCTCCCAAACCC
umc1705w1	GGAGGTCGTCAGATGGAGTTCG	CACGTACGGCAATGCAGACAAG
bnlg2305k4	CCCCTCTTCCTCAGCACCTTG	CGTCTTGTCTCCGTCCGTGTG
bnlg161k8	TCTCAGCTCCTGCTTATTGCTTTCG	GATGGATGGAGCATGAGCTTGC
bnlg1702k1	GATCCGCATTGTCAAATGACCAC	AGGACACGCCATCGTCATCA
umc1545y2	AATGCCGTTATCATGCGATGC	GCTTGCTGCTTCTTGAATTGCGT
umc1125y3	GGATGATGGCGAGGATGATGTC	CCACCAACCCATACCCATACCAG
bnlg240k1	GCAGGTGTCGGGGATTTTCTC	GGAACTGAAGAACAGAAGGCATTGATAC
phi080k15	TGAACCACCCGATGCAACTTG	TTGATGGGCACGATCTCGTAGTC
phi065k9	CGCCTTCAAGAATATCCTTGTGCC	GGACCCAGACCAGGTTCCACC
umc1492y13	GCGGAAGAGTAGTCGTAGGGCTAGTGTAG	AACCAAGTTCTTCAGACGCTTCAGG
umc1432y6	GAGAAATCAAGAGGTGCGAGCATC	GGCCATGATACAGCAAGAAATGATAAGC
umc1506k12	GAGGAATGATGTCCGCGAAGAAG	TTCAGTCGAGCGCCCAACAC
umc1147y4	AAGAACAGGACTACATGAGGTGCGATAC	GTTTCCTATGGTACAGTTCTCCCTCGC
bnlg1671y17	CCCGACACCTGAGTTGACCTG	CTGGAGGGTGAAACAAGAGCAATG
phi96100y1	TTTTGCACGAGCCATCGTATAACG	CCATCTGCTGATCCGAATACCC
umc1536k9	TGATAGGTAGTTAGCATATCCCTGGTATCG	GAGCATAGAAAAAGTTGAGGTTAATATGGAGC
bnlg1520K1	CACTCTCCCTCTAAAATATCAGACAACACC	GCTTCTGCTGCTGTTTTGTTCTTG
umc1489y3	GCTACCCGCAACCAAGAACTCTTC	GCCTACTCTTGCCGTTTTACTCCTGT
bnlg490y4	GGTGTTGGAGTCGCTGGGAAAG	TTCTCAGCCAGTGCCAGCTCTTATTA
umc1999y3	GGCCACGTTATTGCTCATTTGC	GCAACAACAAATGGGATCTCCG
umc2115k3	GCACTGGCAACTGTACCCATCG	GGGTTTCACCAACGGGGATAGG
umc1429y7	CTTCTCCTCGGCATCATCCAAAC	GGTGGCCCTGTTAATCCTCATCTG
bnlg249k2	GGCAACGGCAATAATCCACAAG	CATCGGCGTTGATTTCGTCAG
phi299852y2	AGCAAGCAGTAGGTGGAGGAAGG	AGCTGTTGTGGCTCTTTGCCTGT
umc2160k3	TCATTCCCAGAGTGCCTTAACACTG	CTGTGCTCGTGCTTCTCTCTGAGTATT
umc1936k4	GCTTGAGGCGGTTGAGGTATGAG	TGCACAGAATAAACATAGGTAGGTCAGGTC
bnlg2235y5	CGCACGGCACGATAGAGGTG	AACTGCTTGCCACTGGTACGGTCT
phi233376y1	CCGGCAGTCGATTACTCCACG	CAGTAGCCCCTCAAGCAAAACATTC
umc2084w2	ACTGATCGCGACGAGTTAATTCAAAC	TACCGAAGAACAACGTCATTTCAGC
umc1231k4	ACAGAGGAACGACGGGACCAAT	GGCACTCAGCAAAGAGCCAAATTC
phi041y6	CAGCGCCGCAAACTTGGTT	TGGACGCGAACCAGAAACAGAC
umc2163w3	CAAGCGGGAATCTGAATCTTTGTTC	CTTCGTACCATCTTCCCTACTTCATTGC

引物	正向引物序列(5'—3')	反向引物序列(5'—3')
bnlg439w1	AGTTGACATCGCCATCTTGGTGAC	GAACAAGCCCTTAGCGGGTTGTC
umc1335y5	CCTCGTTACGGTTACGCTGCTG	GATGACCCCGCTTACTTCGTTTATG
umc2007y4	TTACACAACGCAACACGAGGC	GCTATAGGCCGTAGCTTGGTAGACAC
bnlg1940k7	CGTTTAAGAACGGTTGATTGCATTCC	GCCTTTATTTCTCCCTTGCTTGCC
umc2105k3	GAAGGGCAATGAATAGAGCCATGAG	ATGGACTCTGTGCGACTTGTACCG
phi053k2	CCCTGCCTCTCAGATTCAGAGATTG	TAGGCTGGCTGGAAGTTTGTTGC
phi072k4	GCTCGTCTCCTCCAGGTCAGG	CGTTGCCCATACATCATGCCTC
bnlg2291k4	GCACACCCGTAGTAGCTGAGACTTG	CATAACCTTGCCTCCCAAACCC
umc1705w1	GGAGGTCGTCAGATGGAGTTCG	CACGTACGGCAATGCAGACAAG
bnlg2305k4	CCCCTCTTCCTCAGCACCTTG	CGTCTTGTCTCCGTCCGTGTG
bnlg161k8	TCTCAGCTCCTGCTTATTGCTTTCG	GATGGATGGAGCATGAGCTTGC
bnlg1702k1	GATCCGCATTGTCAAATGACCAC	AGGACACGCCATCGTCATCA
umc1545y2	AATGCCGTTATCATGCGATGC	GCTTGCTGCTTCTTGAATTGCGT
umc1125y3	GGATGATGGCGAGGATGATGTC	CCACCAACCCATACCCATACCAG
bnlg240k1	GCAGGTGTCGGGGATTTTCTC	GGAACTGAAGAACAGAAGGCATTGATAC
phi080k15	TGAACCACCCGATGCAACTTG	TTGATGGGCACGATCTCGTAGTC
phi065k9	CGCCTTCAAGAATATCCTTGTGCC	GGACCCAGACCAGGTTCCACC
umc1492y13	GCGGAAGAGTAGTCGTAGGGCTAGTGTAG	AACCAAGTTCTTCAGACGCTTCAGG
umc1432y6	GAGAAATCAAGAGGTGCGAGCATC	GGCCATGATACAGCAAGAAATGATAAGC
umc1506k12	GAGGAATGATGTCCGCGAAGAAG	TTCAGTCGAGCGCCCAACAC
umc1147y4	AAGAACAGGACTACATGAGGTGCGATAC	GTTTCCTATGGTACAGTTCTCCCTCGC
bnlg1671y17	CCCGACACCTGAGTTGACCTG	CTGGAGGGTGAAACAAGAGCAATG
phi96100y1	TTTTGCACGAGCCATCGTATAACG	CCATCTGCTGATCCGAATACCC
umc1536k9	TGATAGGTAGTTAGCATATCCCTGGTATCG	GAGCATAGAAAAAGTTGAGGTTAATATGGAGC
bnlg1520K1	CACTCTCCCTCTAAAATATCAGACAACACC	GCTTCTGCTGCTGTTTTGTTCTTG
umc1489y3	GCTACCCGCAACCAAGAACTCTTC	GCCTACTCTTGCCGTTTTACTCCTGT
bnlg490y4	GGTGTTGGAGTCGCTGGGAAAG	TTCTCAGCCAGTGCCAGCTCTTATTA
umc1999y3	GGCCACGTTATTGCTCATTTGC	GCAACAACAAATGGGATCTCCG
umc2115k3	GCACTGGCAACTGTACCCATCG	GGGTTTCACCAACGGGGATAGG
umc1429y7	CTTCTCCTCGGCATCATCCAAAC	GGTGGCCCTGTTAATCCTCATCTG
bnlg249k2	GGCAACGGCAATAATCCACAAG	CATCGGCGTTGATTTCGTCAG
phi299852y2	AGCAAGCAGTAGGTGGAGGAAGG	AGCTGTTGTGGCTCTTTGCCTGT
umc2160k3	TCATTCCCAGAGTGCCTTAACACTG	CTGTGCTCGTGCTTCTCTCTGAGTATT
umc1936k4	GCTTGAGGCGGTTGAGGTATGAG	TGCACAGAATAAACATAGGTAGGTCAGGTC
bnlg2235y5	CGCACGGCACGATAGAGGTG	AACTGCTTGCCACTGGTACGGTCT
phi233376y1	CCGGCAGTCGATTACTCCACG	CAGTAGCCCCTCAAGCAAAACATTC
umc2084w2	ACTGATCGCGACGAGTTAATTCAAAC	TACCGAAGAACAACGTCATTTCAGC
umc1231k4	ACAGAGGAACGACGGGACCAAT	GGCACTCAGCAAAGAGCCAAATTC
phi041y6	CAGCGCCGCAAACTTGGTT	TGGACGCGAACCAGAAACAGAC
umc2163w3	CAAGCGGGAATCTGAATCTTTGTTC	CTTCGTACCATCTTCCCTACTTCATTGC

编号	引物	位置	多态性信息量	等位基因	编号	引物	位置	多态性信息量	等位基因
1	bnlg439w1	1.03	0.43	4	21	bnlg161k8	6.00	0.64	5
2	umc1335y5	1.06	0.89	3	22	bnlg249k2	6.01	0.72	5
3	umc1147y4	1.07	0.73	6	23	bnlg1702k1	6.05	0.61	4
4	bnlg1671y17	1.1	0.65	7	24	phi299852y2	6.07	0.47	6
5	phi96100y1	2.00	0.64	6	25	umc1545y2	7.00	0.54	5
6	umc2007y4	2.04	0.66	6	26	umc2160k3	7.01	0.37	5
7	umc1536k9	2.07	0.46	3	27	umc1936k4	7.03	0.73	7
8	bnlg1940k7	2.08	0.42	3	28	umc1125y3	7.04	0.46	4
9	bnlg1520K1	2.09	0.49	5	29	bnlg2235y5	8.02	0.66	6
10	umc2105k3	3.00	0.65	7	30	bnlg240k1	8.06	0.65	4
11	phi053k2	3.05	0.71	4	31	phi080k15	8.08	0.32	3
12	umc1489y3	3.07	0.65	7	32	phi233376y1	8.09	0.71	13
13	phi072k4	4.01	0.44	6	33	umc2084w2	9.01	0.78	4
14	bnlg490y4	4.04	0.62	5	34	phi065k9	9.03	0.75	11
15	bnlg2291k4	4.06	0.36	4	35	umc1492y13	9.04	0.61	5
16	umc1999y3	4.09	0.45	7	36	umc1231k4	9.05	0.34	4
17	umc2115k3	5.02	0.52	3	37	phi041y6	10.00	0.70	12
18	umc1429y7	5.03	0.57	3	38	umc1432y6	10.02	0.87	12
19	umc1705w1	5.03	0.64	5	39	umc2163w3	10.04	0.66	6
20	bnlg2305k4	5.07	0.59	6	40	umc1506k12	10.05	0.56	7

编号	引物	位置	多态性信息量	等位基因	编号	引物	位置	多态性信息量	等位基因
1	bnlg439w1	1.03	0.43	4	21	bnlg161k8	6.00	0.64	5
2	umc1335y5	1.06	0.89	3	22	bnlg249k2	6.01	0.72	5
3	umc1147y4	1.07	0.73	6	23	bnlg1702k1	6.05	0.61	4
4	bnlg1671y17	1.1	0.65	7	24	phi299852y2	6.07	0.47	6
5	phi96100y1	2.00	0.64	6	25	umc1545y2	7.00	0.54	5
6	umc2007y4	2.04	0.66	6	26	umc2160k3	7.01	0.37	5
7	umc1536k9	2.07	0.46	3	27	umc1936k4	7.03	0.73	7
8	bnlg1940k7	2.08	0.42	3	28	umc1125y3	7.04	0.46	4
9	bnlg1520K1	2.09	0.49	5	29	bnlg2235y5	8.02	0.66	6
10	umc2105k3	3.00	0.65	7	30	bnlg240k1	8.06	0.65	4
11	phi053k2	3.05	0.71	4	31	phi080k15	8.08	0.32	3
12	umc1489y3	3.07	0.65	7	32	phi233376y1	8.09	0.71	13
13	phi072k4	4.01	0.44	6	33	umc2084w2	9.01	0.78	4
14	bnlg490y4	4.04	0.62	5	34	phi065k9	9.03	0.75	11
15	bnlg2291k4	4.06	0.36	4	35	umc1492y13	9.04	0.61	5
16	umc1999y3	4.09	0.45	7	36	umc1231k4	9.05	0.34	4
17	umc2115k3	5.02	0.52	3	37	phi041y6	10.00	0.70	12
18	umc1429y7	5.03	0.57	3	38	umc1432y6	10.02	0.87	12
19	umc1705w1	5.03	0.64	5	39	umc2163w3	10.04	0.66	6
20	bnlg2305k4	5.07	0.59	6	40	umc1506k12	10.05	0.56	7

分类	编号
Ⅰ	58、76、77、43、83、88、86、95、91、107、40、103、100、56、101、102、92、99、50、45、67、104、65、64、73、84、75、105、78、48、93、41、108
Ⅱ	60、57、60、63
Ⅲ	81、87、47
Ⅳ	82、106、42、46
Ⅴ	55、24、59、61、62
Ⅵ	96