基于SSR分子标记的晋北地区引进马铃薯种质资源遗传多样性分析

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.05.008

摘要/Abstract

摘要：

为揭示马铃薯（Solanum tuberosum L.）品种的遗传变异特征，对我国61份种质材料进行遗传多样性分析。结果表明，12对引物共扩增出100个多态性条带，多态位点达94.17%，检测出75个等位基因位点，引物的平均多态信息量为0.5240，具有较高的多态性。61份种质材料个体间平均有效等位基因数为2.6306，平均香农多样性Shannon指数为1.1413，表明供试马铃薯品种遗传多样性较为丰富。基于Structure结构分析可以将61份马铃薯材料大致分为2大类群，主坐标分析和聚类分析进一步将参试品种归为5类，分组结果具有一定相似性。

关键词: 马铃薯, SSR分子标记, 遗传多样性, 遗传结构

Abstract:

A genetic diversity study was carried out on 61 germplasms in China in order to examiner the genetic variation characteristics of potato (Solanum tuberosum L.) germplasm materials. The outcomes demonstrated that 12 pairs of primers amplified 100 polymorphic bands in total, yielding a polymorphism rate of 94.17%. Twelve sets of primers identified 75 allelic loci; the average polymorphic information of the primers was 0.5240, indicating substantial polymorphism. The average number of effective alleles between individuals in 61 germplasm materials was 2.6306 and the average Shannon index was 1.1413, suggesting a relatively significant genetic diversity among the examined potato cultivars. The 61 potato materials were roughly classified into two groups based on structure analysis. Principal coordinate analysis and cluster analysis further classified the tested varieties into 5 groups, and these grouping results have certain similarities. These results would provide theoretical reference for the utilization of elite potato germplasm resources, genetic variation, and scientific breeding.

Key words: Solanum tuberosum L., SSR molecular markers, Genetic diversity, Genetic structure

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图/表 7

表1

61份马铃薯种质资源

编号 Number	品种（系） Variety (line)		来源 Origin
705	705		不祥
718	718		不祥
719	719		不祥
720	720		不祥
A1305-2	安1305-2		陕西省安康市农业科学研究院
B5	B5		不祥
BF013	北方013		河北北方学院
BF016	北方016		河北北方学院
BS1	北薯1号		黑龙江万田金农业科技发展有限公司
BS2	北薯2号		黑龙江万田金农业科技发展有限公司
BS9	本薯9号		辽宁省本溪市马铃薯研究所
CQ15	春秋15号		山东省农业科学院蔬菜研究所
DS3	定薯3号		甘肃定西市农业科学研究院
DS4	定薯4号		甘肃定西市农业科学研究院
DS6	定薯6号		甘肃定西市农业科学研究院
ES10	鄂马铃薯10号		湖北恩施中国南方马铃薯研究中心
ES14	鄂马铃薯14号		湖北恩施中国南方马铃薯研究中心
GNS13	甘农薯13号		甘肃农业大学
GNS9	甘农薯9号		甘肃农业大学
JS16	晋薯16号		山西农业大学高寒区作物研究所
JS24	晋薯24号		山西农业大学高寒区作物研究所
JS27	晋薯27号		山西农业大学高寒区作物研究所
JZS14	冀张薯14号		河北省高寒作物研究所
KS1	垦薯1号		黑龙江八一农垦大学
KX34	克新34		黑龙江省农业科学院克山分院
L0109-4	L0109-4		甘肃省农业科学院马铃薯研究所
LIS14	丽薯14号		丽江市农业科学研究所，云南省农业科学院经济作物研究所
LS14	陇薯14号		甘肃省农业科学院马铃薯研究所
LS-15	龙薯15号		黑龙江省农业科学院马铃薯研究所
LS16	陇薯16号		甘肃省农业科学院马铃薯研究所
LS19	陇薯19号		甘肃省农业科学院马铃薯研究所
LS20	陇薯20号		甘肃省农业科学院马铃薯研究所
LS22	陇薯22号		甘肃省农业科学院马铃薯研究所
LS6	辽薯6号		辽宁省农业科学院作物研究所
MS6	闽薯6号		福建省农业科学院作物研究所，永登县田园农业科技有限公司
NS18	宁薯18号		宁夏农林科学院固原分院
NS19	宁薯19号		宁夏农林科学院固原分院
QS10	青薯10号		青海省农林科学院
QS106	秦薯106		陕西榆林市农业科学研究院
QS108	秦薯108		陕西榆林市农业科学研究院
SD04	SD04		不祥
TLWH	大同里外黄		山西农业大学高寒区作物研究所
TS15	天薯15号	甘肃天水市农业科学研究所
TS17	天薯17号	甘肃天水市农业科学研究所
TS31	同薯31号	山西农业大学高寒区作物研究所
TS32	同薯32号	山西农业大学高寒区作物研究所
WLS	维拉斯	呼伦贝尔市农业科学研究所
YS13	延薯13号	延边朝鲜族自治州农业科学院（延边特产研究所）
YS401	云薯401	甘肃省农业科学院马铃薯研究所
YS9	延薯9号	延边朝鲜族自治州农业科学院（延边特产研究所）
Z-568	中薯568	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS-20	中薯20号	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS-21	中薯21号	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS-22	中薯22号	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS-26	中薯26	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS-27	中薯27	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS-28	中薯28	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS-38	中薯38号	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZSH1	中薯红1号	中国农业科学院蔬菜花卉研究所
ZS3	庄薯3号	甘肃省平凉市庄浪县农业技术推广中心
ZS4	庄薯4号	甘肃省平凉市庄浪县农业技术推广中心

表1

表2

表3

图1

图2

图3

图4

参考文献 24

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引物 Primer	正向引物 Forward primer (5′-3′)	反向引物 Reverse primer (5′-3′)	退火温度 Annealing temperature (℃)	片段大小 Fragment length (bp)
STM1049	CTACCAGTTTGTTGATTGTGGTG	AGGGACTTTAATTTGTTGGACG	57	184~254
STM2022	GCGTCAGCGATTTCAGTACTA	TTCAGTCAACTCCTGTTGCG
STM1053	TCTCCCCATCTTAATGTTTC	CAACACAGCATSCAGATCATC	53	184~244
STM3023a	AAGCTGTTACTTGATTGCTGCA	GTTCTGGCATTTCCATCTAGAGA
STPoAc58	TTGATGAAAGGAATGCAGCTTGTG	ACGTTAAAGAAGTGAGAGTACGAC	53	168~184
STM0019a	AATAGGTGTACTGACTCTCAATG	TTGAAGTAAAAGTCCTAGTATGTG
STM2013	TTCGGAATTACCCTCTGCC	AAAAAAAGAACGCGCACG	50	169~201
STM1104	TGATTCTCTTGCCTACTGTAATCG	CAAAGTGGTGTGAAGCTGTGA
STM3012	CAACTCAAACCAGAAGGCAAA	GAGAAATGGGCACAAAAAACA	57	203~277
STM1106	TCCAGCTGATTGGTTAGGTTG	ATGCGAATCTACTCGTCATGG
STM0037	AATTTAACTTAGAAGATTAGTCTC	ATTTGGTTGGGTATGATA	47	155~241
STM0030	AGAGATCGATGTAAAACACGT	GTGGCATTTTGATGGATT

引物 Primer	多态位点 Polymorphic site	多态位点百分比 Polymorphic site percentage (%)	观测等位基因数 Number of observed allele gene (N_a)	有效等位基因数 Number of effective allele gene (N_e)	香农多样性指数 Shannon index (I)	观测杂合度 Observed heterozygosity (H_o)	期望杂合度 Expected heterozygosity (H_e)	基因流 Gene flow (N_m)	多态信息量 Polymorphic information content (PIC)
STM1049	4	80.00	5.00	1.6274	0.6884	0.5246	0.3887	0.4020	0.3334
STM2022	14	100.00	2.00	1.5895	0.5578	0.5082	0.3739	0.4919	0.3021
STM1053	1	50.00	6.00	1.3165	0.5754	0.7705	0.2424	0.2283	0.2334
STM3023a	10	100.00	7.00	2.4061	1.1798	0.7705	0.5892	0.0611	0.5416
STP0Ac58	6	100.00	8.00	2.5193	1.1844	0.2459	0.6080	0.4171	0.5377
STM0019a	7	100.00	5.00	1.8586	0.9378	0.8033	0.4658	0.0676	0.4316
STM2013	8	100.00	8.00	4.3419	1.6335	0.0328	0.7760	0.4226	0.7358
STM1104	9	100.00	7.00	3.9903	1.5731	0.2295	0.7556	0.2645	0.7142
STM3012	11	100.00	6.00	2.9972	1.3268	0.0164	0.6719	0.7044	0.6133
STM1106	6	100.00	7.00	3.0277	1.3412	0.0000	0.6752	0.7365	0.6132
STM0037	11	100.00	6.00	2.9497	1.3544	0.0656	0.6664	0.6028	0.6235
STM0030	13	100.00	8.00	2.9427	1.3425	0.0000	0.6656	0.7804	0.6080
平均Mean	8	94.17	6.25	2.6306	1.1413	0.3306	0.5732	0.4316	0.5240