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《中国农业科学院》 2010年
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Soja亚属遗传多样性及性状类型间的遗传差异分析

刘洋  
【摘要】: 大豆属Glycine由两个亚属组成:Glycine亚属和Soja亚属。在Soja亚属中包括栽培大豆(Glycine max (L.) Merr.)和一年生野生大豆(Glycine soja Sieb. Zucc.)两个种。野生大豆属草本蔓生,种子百粒重一般在3 g以下。在天然野生大豆群体中经常可以看到一种百粒重3 g以上、性状在野生大豆和栽培大豆之间的大粒类型,前苏联学者Skvortzow(1927)将这类植物称半野生大豆(G. gracilis)。对于半野生大豆的起源,有学者认为是野生种和栽培种的天然杂交后代;还有人认为是野生大豆向栽培大豆的进化过渡类型。 在我国国家基因库6000余份野生大豆中,半野生的数量约有1400余份,其形态变异极其丰富。半野生大豆是形态上变异最丰富的类型,有黑、褐、黄、绿、双色种皮及各种中间种皮颜色,茎有缠绕、弱缠绕、葡匐、蔓生、半蔓生、半直立、甚至直立类型,通常百粒重3 g以上乃至10 g以上。半野生大豆类型的百粒重与栽培大豆有重叠,而且其茎形态与野生大豆和栽培大豆也有重叠。因此半野生大豆的分类地位一直存在争议,半野生大豆的遗传多样性研究对分析大豆起源、进化、分类有重要意义。 本实验共使用了858份野生、半野生和栽培大豆材料为研究对象,使用了20对SSR引物,分别对Soja亚属内种子大小的遗传差异及半野生类型分类归属、Soja亚属内种子大小和种皮颜色的遗传差异,及不同生态区域的野生、半野生大豆遗传多样性进行了研究。结果如下: 1、使用421份包括两组野生大豆百粒重类型、三组半野生大豆百粒重类型和小粒秣食豆类型大豆地方品种对Soja亚属内进行了SSR标记的遗传多样性差异评价和对半野生大豆的分类地位归属问题进行了分析。结果显示,大粒野生大豆在遗传上与半野生大豆类型密切。从小粒野生大豆到大粒半野生大豆各类型的遗传分化与它们的百粒重大小有密切关联,即使与小粒秣食豆的百粒重相重叠甚至超过小粒秣食豆的半野生大豆都与小粒栽培大豆有显著的遗传差异。半野生大豆属于野生种内的变异而非栽培种内变异。百粒重大小可以当作评价野生大豆物种内的遗传分化或进化程度的主要指标之一有其遗传上的理论依据。 2、从性状类型的百粒重和种皮颜色来进一步研究Soja亚属的野生大豆、半野生大豆和栽培大豆之间的遗传差异。比较Soja亚属中野生、半野生和栽培大豆的遗传多样性可发现,野生、半野生大豆遗传多样性指数都明显高于栽培大豆。可见栽培大豆在驯化过程中多样性降低,发生了等位基因的丢失。通过对稀有等位基因的统计发现,这些特异位点分布不均,虽然百粒重相同,但种皮颜色不同,它们之间出现的特异等位基因位点不同,意味着不同种皮颜色有一定遗传差异。聚类分析表明基本上种皮颜色相同的分组聚在一个类群中;尽管百粒重相同,但由于种皮颜色的差异,各分组聚在不同的类群中,这表明种皮颜色具有一定的遗传差异。 3、对中国四大生态区域的野生大豆(含半野生大豆)的遗传多样性进行了比较,研究结果表明,东北区域的野生大豆遗传多样性指数最高,变异较大;长江流域其次;黄河流域和黄淮海流域较小。聚类结果显示野生大豆天然种群组成结构与地理分布存在一定的相关性。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S565.1

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