中国苜蓿审定登记品种遗传多样性研究

【摘要】： 本论文以苜蓿种子贮藏蛋白(seed storage proteins，SSPs)和过氧化物酶等位酶(peroxidase，PER)为指标，采用不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳，对我国审定登记的31个苜蓿品种和一个未登记育成品种的遗传多样性及品种间的亲缘关系进行了研究。研究结果表明： 参试的32个苜蓿品种的种子贮藏蛋白单体的分子量介于21.2kD～85.1kD。谱带多态性主要出现在43.7kD～25.7kD和74.1kD～66.1kD两区段。对参试的18个地方品种的遗传分析表明，关中苜蓿的品种内基因多样性最高(0.4688)，新疆大叶苜蓿的最低(0.1664)。18个地方品种的基因分化系数为0.168，14个育成品种的基因分化系数为0.162，表明国内登记品种的遗传多样性主要存在于品种内(地方品种，83.2％；育成品种，83.8％)。育成品种的基因多样性平均值(H_(S2)=0.3136)略低于地方品种(H_(S1)=0.3310)，地方品种的基因杂合度高于育成品种，这可能与国内苜蓿的种植方式和繁种体制、育成品种亲本来源有关。对参试的18个地方品种的遗传结构分析表明：以λ_1=3.854为标准，参试的地方品种划分为七个组群，其中淮阴苜蓿单划为一组，而准格尔苜蓿与蔚县苜蓿的亲缘关系最近，组群分布基本与各品种的生态分布有关。以λ_2=3.700为标准划分，参试的14个育成品种划分为六个组群，其中草原1号和草原2号的亲缘关系最近，这与该两品种有共同的亲本有关。而通过远缘杂交培育成功的龙牧801、803，由于含有扁蓿豆的成份而自成一组。育成品种组群分布基本与各品种亲本来源有关。对全部参试品种的遗传结构分析表明，以λ_3=4.015为标准划分，32个参试苜蓿品种划分为9个组群，组群内各品种划分与地方品种生态分布和育成品种亲本来源相关，其中育成品种的归组体现了与其亲本的关系，如草原系列与其亲本准格尔同属一组。 苜蓿过氧化物酶等位酶研究表明，在幼苗期取材，过氧化物酶谱带相对变化比较稳定。在本试验中，过氧化物酶等位酶出现5～6条酶带，但仅捡出一个等位位点，即一对等位基因。由于捡出的等位位点太少，所以本实验未能实现依据一种等位酶将全部参试品种的亲缘关系区分开来的目的。因此，采用等位酶分析物种遗传多样性时，应多选择几种酶型易分析的等位酶作指标。在本实验中，粗略得到全部参试品种的基因分化系数(G_(ST))为0.062,中国苜蓿的遗传多样性主要存在于品种内(93.8％)。等位酶的基因分化系数小于种子贮藏蛋白的基因分化系数，这可能与研究方法及选用的一种等位酶作为研究指标有关。种子贮藏蛋白和等位酶的研究结果都表明，国内审定登记苜蓿品种的遗传多样性主要存在于品种内。