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作物杂志,2026, 第5期: 115–123 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.05.014

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西藏青稞遗传多样性及粒色全基因组关联分析

乔云祥1,2(), 王艳彩1,2, 凌勃1,2, 马海娟1,2, 冯西博1,2()   

  1. 1 西藏农牧大学植物科学学院， 860000， 西藏林芝
    2 高原作物种质资源保护与利用实验平台， 860000， 西藏林芝
  • 收稿日期:2025-06-05 修回日期:2025-07-15 出版日期:2026-10-15 发布日期:2026-10-22
  • 通讯作者: 冯西博，主要从事高原作物遗传育种研究，E-mail：fxb750217@126.com
  • 作者简介:乔云祥，研究方向为作物遗传育种，E-mail：qyx0990@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目“不同环境下西藏彩色青稞基因组的遗传变异分析及隆子黑青稞粒色QTL定位的研究”(32060482);高原作物学创新团队建设(XZNMXYRCDWJS-2024-11);西藏特色农牧资源研发省部共建协同创新中心―青稞方向(XZTSZY202001)

Genetic Diversity and Genome-Wide Association Analysis of Grain Color in Xizang Highland Barley

Qiao Yunxiang1,2(), Wang Yancai1,2, Ling Bo1,2, Ma Haijuan1,2, Feng Xibo1,2()   

  1. 1 College of Plant Sciences, Xizang Agricultural and Animal Husbandry University, Linzhi 860000, Xizang, China
    2 Experimental Platform for Protection and Utilization of Plateau Crop Germplasm Resources, Linzhi 860000, Xizang, China
  • Received:2025-06-05 Revised:2025-07-15 Online:2026-10-15 Published:2026-10-22

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1

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26

摘要：

西藏青稞遗传变异丰富，籽粒颜色多样。利用22个多态性SSR标记对327份西藏地方青稞材料群体的遗传多样性进行检测，并对籽粒颜色、遗传相似度及遗传结构等进行分析。结果表明，22个SSR标记从327份材料中共检测出76个等位变异，变异范围为2~6。基因多样性指数在0.3405~0.8012，平均为0.5760，多态性信息含量（PIC值）在0.3297~0.7974，平均为0.5531，2个多样性核心指标一致。327份青稞亲本的遗传相似系数（GS）在0.5983~1.0000，平均为0.7546。在GS值约为0.6215时，可将327份参试群体聚为3类。籽粒颜色的全基因组关联分析发现12个与粒色相关联的标记，其中，与籽粒紫色和黑色关联的HVM54以及与蓝色关联的

HVM60标记同时被GLM和MLM模型检测到。深色籽粒颜色与海拔呈正相关。

关键词: 西藏青稞, SSR, 遗传多样性, 遗传结构, 关联分析, 粒色

Abstract:

Xizang highland barley exhibits abundant genetic variation and diverse grain coloration. The genetic diversity of 327 Xizang highland barley landrace accessions was detected by using 22 polymorphic SSR markers, and the grain color, genetic similarity and genetic structure were analyzed. The results showed that a total of 76 alleles were detected from 327 materials with 22 SSR markers, with the number of alleles per marker ranging from 2 to 6. The gene diversity index ranged from 0.3405 to 0.8012, with an average of 0.5760. The polymorphism information content (PIC value) ranged from 0.3297 to 0.7974, with an average of 0.5531. The two core diversity indicators were consistent. The genetic similarity coefficient (GS) of 327 highland barley parents ranged from 0.5983 to 1.0000, with an average of 0.7546. When the GS value was about 0.6215, 327 tested materials could be clustered into three groups. Genome-wide association analysis of grain color revealed 12 markers associated with grain color, among them, HVM54 associated with purple and black grains and HVM60 associated with blue grains were simultaneously detected by both GLM and MLM models. Dark grain color was positively correlated with altitude.

Key words: Xizang highland barley, SSR, Genetic diversity, Genetic structure, Correlation analysis, Grain color

图1

不同粒色青稞籽粒颜色表型

表1

22对SSR引物的名称、所在染色体及序列

引物名称Primer name 染色体Chromosome 正向序列Forward primer 反向序列Reverse primer
Bmac0305 1H TGTCCCACTGGTCATACTC AGGATGTTGTGTGGGTGT
Bmac0399 1H CGATGCTTTACTATGAGAGGT GGGTCTGAAGCCTGAAC
HVAB 1H ATCTGTTTCAAAAATCCGATA ATAGCCAGGGTATTAAAGGAC
Bmag0749 2H CGGATTCTTGAGTAGTCTCTG GATCTGTTTTTGTAGAACATGC
HVM54 2H AACCCAGTAACACCTGTCCTG AGTTCCCTGACCCGATGTC
HVM36 2H TCCAGCCGACAATTTCTTG AGTACTCCGACACCACGTCC
Bmag0006 3H TTAAACCCCCCCCCTCTAG TGCAGTTACTATCGCTGATTTAGC
HVM62 3H TCGCGACCAGACGAGAAG AGCTAGCCGACGACGCAC
HVM74 3H AGGAAGTCATTGCGTGAG TGATCAAGAATGATAACATGG
EBmac0701 4H ATGATGAGAACTCTTCACCC TGGCACTAAAGCAAAAGAC
EBmac0775 4H GCTTCCTTCATAGACCCAT ATATCATGCCAATGGTGTC
Bmgcc0002 4H TAGCAAAGCCCATGGTACATC TGACGAGGAGGGAGTAGTTCTC
HVM20 5H CTCCACGAATCTCTGCACAA CACCGCCTCCTCTTTCAC
AF043088A 5H CGACAAGGTGGAGGACTA CTGAAGGCCTGAACTCAC
Bmag0401 5H GGTTCCATAGGTATTAGCTACA TCCTACTAAACAAACCATAGAAA
AB009307 6H TTGTGCATATGTTGATGTGA CGGTACCAATTCTTTGATTAC
AB009308 6H ATGGAATCTTATCGCTGTTC CGGCAGATTTGAGAACTATTA
Bmac0018 6H GTCCTTTACGCATGAACCGT ACATACGCCAGACTCGTGTG
AF022725B 7H AAACAAGACAGATTAGCTTGAA TACATCATCGCATGAACTAAA
HVM60 7H CAATGATGCGGTGAACTTTG CCTCGGATCTATGGGTCCTT
Bmag0385 7H CTCCACAGAGTCAGAGTTAGA CTGACATTAGCTGACTCTCTATC
Bmac0286 7H GTGGACGATTTGCTTGAT ATTTATTCTGCACCCTGG

表2

22对SSR引物在327份青稞材料中的多态性检测

标记
Marker		 染色体
Chromosome		 位置
Position		 等位基因数
Number of alleles		 基因多样性指数
Gene diversity index		 Shannon指数
Shannon’s index		 多态性信息含量
PIC
Bmac0305 1H 45 2 0.4325 1.0632 0.3417
Bmac0399 1H 125 4 0.6844 0.5895 0.6408
HVAB 1H 76 2 0.3515 0.6897 0.3304
Bmag0749 2H 85 3 0.4952 0.4074 0.4781
HVM54 2H 90 3 0.4745 0.5151 0.4527
HVM36 2H 108 5 0.7541 0.9635 0.7340
Bmag0006 3H 34 3 0.5523 1.0286 0.5322
HVM62 3H 84 2 0.3405 0.8251 0.3297
HVM74 3H 122 3 0.4985 0.4533 0.4778
EBmac0701 4H 24 4 0.6943 0.6939 0.6764
EBmac0775 4H 80 3 0.5776 0.3782 0.5640
Bmgcc0002 4H 130 5 0.7053 0.9813 0.6875
HVM20 5H 34 4 0.6354 0.3858 0.6104
AF043088A 5H 76 3 0.5784 0.7156 0.5530
Bmag0401 5H 115 6 0.8012 0.7133 0.7974
AB009307 6H 23 5 0.7032 0.7617 0.6876
AB009308 6H 36 4 0.5998 0.5296 0.5830
Bmac0018 6H 72 2 0.3769 0.7539 0.3554
AF022725B 7H 50 4 0.7123 0.5888 0.6879
HVM60 7H 154 3 0.5683 1.0539 0.5473
Bmag0385 7H 120 3 0.5749 0.5403 0.5579
Bmac0286 7H 163 3 0.5627 0.6404 0.5425

图2

基于22个SSR标记数据的327份青稞材料聚类分析

图3

K值与LnP(D)、ΔK值的折线图

图4

327份青稞材料的群体遗传结构图

表3

关联标记及其对表型变异的解释率

标记
Marker		 染色体
Chromosome		 解释率
Explained variance rate		 籽粒颜色
Grain color
GLM MLM
Bmac0305 1H 46.32 紫色、黑色
Bmac0399 1H
HVAB 1H 28.07 紫色、黑色
Bmag0749 2H 16.41 紫色、黑色
HVM54 2H 22.52 20.24 紫色、黑色
HVM36 2H
Bmag0006 3H
HVM62 3H 24.21 黑色
HVM74 3H
EBmac0701 4H
EBmac0775 4H
Bmgcc0002 4H 32.04 蓝色、紫色
HVM20 5H 43.46 黑色
AF043088A 5H
Bmag0401 5H
AB009307 6H 12.07 蓝色
AB009308 6H
Bmac0018 6H
AF022725B 7H
HVM60 7H 17.87 13.23 蓝色
Bmag0385 7H
Bmac0286 7H 35.39 蓝色

图5

327份青稞材料的SSR标记信息主成分分析

图6

327份青稞材料的海拔与籽粒颜色相关性热图

图7

327份青稞材料的海拔与籽粒颜色箱线图

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