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甜高粱种质资源评价及亲缘关系分析

闫锋  
【摘要】: 甜高粱[Sorghum bicolor (Moench)L.]起源于非洲,于公元四世纪传入我国,在我国已有一千多年的栽培历史。近些年来随着社会经济的发展和科学技术的进步,甜高粱的利用价值被逐步发掘出来,广泛用于饲料、燃料乙醇、制糖等产业。合理开发利用甜高粱,对我国粮食安全、能源安全具有重大意义。我国甜高粱种质资源丰富,但是缺乏对种质资源比较深入系统的研究。本研究首次利用20个形态性状和11对SSR引物对64份甜高粱种质进行亲缘关系分析及首次利用灰色关联度进行资源评价,研究结果如下: (1)经过灰色关联度分析,在供试的64份甜高粱材料中,雷伊、绿能五号、萨尔特、White Africa是几个比较理想的能源型甜高粱材料,它们的秆重、生物产量、总糖、锤度、榨汁率都比较高;而雷伊、HL1、绿能五号几份材料是比较理想的结晶制糖型甜高粱材料,这几份材料的生物产量、秆重、锤度、总糖、蔗糖都比较高,而且还原糖、淀粉和乌头酸的含量较低。 (2)通过对64份甜高粱种质资源20个形态性状进行鉴定和分析,发现不同性状在各材料之间表现出了不同程度的多样性。其变异系数分布在0~92%之间,多样性指数分布0~2.18之间。基于形态数据的聚类分析,64份甜高粱材料在遗传距离6.5处被分为八大组群。第一组群的358和White Africa处在最远的位置,SART次之。聚类结果比较好地反映了甜高粱种质间的形态相似性及其与地理区域之间的关系。 (3)SSR引物多态性分析结果表明:30对SSR引物中表现多态性的有11对,该11对引物共检测出127个等位位点,其中多态性位点104个,单个引物检测等位位点数在7-20个之间,平均每个引物为11.5个。不同种质间的GS值变异范围为0.5512~0.9921,平均为0.7280,揭示出这64份种质的遗传基础相对比较狭窄。依据SSR标记的聚类分析结果显示,在遗传相似系数0.73处64份甜高粱材料被分为三大组群,NKY-04单独构成一个组群,明显区分于其他种质。综合形态标记和SSR标记的分析结果发现,二者虽然有一致的部分,但是大部分分析结果并不相同。由此可见,利用形态性状进行聚类,难以确定甜高粱种质间的遗传关系。


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