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作物杂志,2020, 第5期: 65–70 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.05.010

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

基于SNP标记的爆裂玉米农家品种遗传多样性

曾艳华(), 谢和霞, 江禹奉, 周锦国, 谢小东, 周海宇, 谭贤杰, 覃兰秋(), 程伟东()   

  1. 广西壮族自治区农业科学院玉米研究所/国家玉米改良中心广西分中心,530007,广西南宁
  • 收稿日期:2020-01-16 修回日期:2020-05-08 出版日期:2020-10-15 发布日期:2020-10-12
  • 通讯作者: 覃兰秋,程伟东
  • 作者简介:曾艳华,从事作物遗传育种研究,E-mail： zengyanhua_12@163.com
  • 基金资助:
    广西科技重大专项桂科(AA17204045-2)第三次全国农作物种质资源普查与收集行动(111721301354052035);广西科技重大专项(桂科AA17204064);国家玉米产业技术体系南宁综合站项目(CARS-02-77);广西农业科学院创新团队项目(2015YT23);广西重点研发计划(桂科AB16380141)

Genetic Diversity of Popcorn Landraces Based on SNP Markers

Zeng Yanhua(), Xie Hexia, Jiang Yufeng, Zhou Jinguo, Xie Xiaodong, Zhou Haiyu, Tan Xianjie, Qin Lanqiu(), Cheng Weidong()   

  1. Institute of Maize Research, Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Guangxi Branch Center of National Maize Improvement Center, Nanning 530007, Guangxi, China
  • Received:2020-01-16 Revised:2020-05-08 Online:2020-10-15 Published:2020-10-12
  • Contact: Qin Lanqiu,Cheng Weidong

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364

摘要：

为了评价广西爆裂玉米农家品种的遗传多样性,利用56K SNP芯片技术对中国广西45个爆裂玉米农家品种、中国2个爆裂玉米杂交种和6个南美爆裂玉米种质进行全基因组扫描,获得多态性标记14 338个,基因分型为6 种类型。其中A/G类型最多,为5 805个;A/T类型最少,为149个。1号染色体的多态性SNP位点最多,为2 302个;10号染色体最少,为848个。45个农家品种间平均遗传相似系数为0.62,变幅为0.41~0.99,总体遗传相似度高。聚类分析将参试品种划分为三大类群,相同来源的农家品种大多聚在一起;主成分分析显示大部分农家品种聚在一起,与杂交品种和南美品种之间没有交集,表明农家品种遗传相似性较高,与杂交品种和南美品种遗传差异较大。

关键词: 爆裂玉米, 种质资源, 农家品种, SNP基因芯片, DNA分型

Abstract:

In order to evaluate the genetic variation of popcorn landraces in Guangxi, 45 popcorn landraces of Guangxi and two popcorn hybrids from China and six popcorn germplasm resources from South America were analyzed for SNP genotyping using the Illumina 56K iSelect SNP chip. The 14 338 polymorphic markers were obtained. Based on SNP markers, genotypes were divided into six types, of which a maximum of 5 805 was of type A/G, and the least of 149 was of type A/T, the number of which on chromosome 1 was the largest (2 302), and chromosome 10 was the least (848). The genetic similarity of 45 landraces ranged from 0.41 to 0.99 with an average value of 0.62. The varieties were classified into three groups by NJ-tree analyses. Most of the same regions of landraces belonged to a group. Principal component analysis showed that most of the landraces get together. There was no intersection between the South America varieties and the materials of the landraces and the hybrids. The results indicated the high genetic similarity of the landraces, and the genetic differences between landraces and the materials of hybrids and South America varieties was significant.

Key words: Popcorn, Germplasm resource, Landrace, SNP gene chip, DNA typing

表1

参试爆裂玉米广西农家品种和杂交种信息

序号Number 统一编号Uniform number 品种代号Variety code 品种名称Variety name 来源Source 主要特征Main characteristics
1 200393 PC1 爆裂糯 都安 籽粒白色米粒形
2 200571 PC2 爆裂种 来宾 籽粒红色米粒形
3 200572 PC3 爆裂玉米 来宾 籽粒黄色珍珠形
4 200628 PC4 多苞爆花玉米 兴安 籽粒黄色珍珠形
5 200689 PC5 东田爆 资源 籽粒红色米粒形
6 200715 PC6 爆米苞谷 恭城 籽粒黄色珍珠形
7 200720 PC7 狮子爆花米 恭城 籽粒红色米粒形
8 200721 PC8 黄紫爆花 恭城 籽粒黄、紫色珍珠形
9 200722 PC9 多苞黄玉米 恭城 籽粒黄色珍珠形
10 200771 PC10 爆玉米 龙胜 籽粒白色珍珠形
11 200781 PC11 黄爆玉米 阳朔 籽粒黄色珍珠形
12 200782 PC12 爆花玉米 阳朔 籽粒黄色珍珠形
13 200783 PC13 多苞黄 阳朔 籽粒黄色珍珠形
14 200838 PC14 刺苞谷 融水 籽粒红色米粒形
15 200839 PC15 爆玉米 融水 籽粒红色米粒形
16 200847 PC16 刺玉米 三江 籽粒白色珍珠形
17 200892 PC17 九子苞 南丹 籽粒黄、白色珍珠形
18 200893 PC18 苞谷爆 南丹 籽粒黄色珍珠形
19 201037 PC19 爆花玉米 钟山 籽粒黄、白色珍珠形
20 201045 PC20 开山水玉米 贺县 籽粒白色珍珠形
21 201055 PC21 黄石爆玉米 贺县 籽粒白色珍珠形
22 201092 PC22 平顶爆粟 玉林 籽粒黄、白色珍珠形
23 201093 PC23 卫东爆粟 玉林 籽粒白色珍珠形
24 201094 PC24 沙塘爆 玉林 籽粒白色珍珠形
25 201099 PC25 爆禄粟 玉林 籽粒黄色米粒形
26 201156 PC26 多苞红爆玉米 扶绥 籽粒红色米粒形
27 - PC27 爆花玉米 融水 籽粒红色米粒形
28 - PC28 爆花玉米 融水 籽粒红色米粒形
29 - PC29 爆花玉米 融水 籽粒红色米粒形
30 - PC30 爆花玉米 阳朔 籽粒黄、红色珍珠形
31 - PC31 五月黄 富川 籽粒黄色珍珠形
32 - PC32 爆裂玉米 隆安 籽粒黄色珍珠形
33 - PC33 爆玉米 龙胜 籽粒红色珍珠形
34 - PC34 爆裂玉米 西林 籽粒红色珍珠形
35 - PC35 爆裂玉米 隆林 籽粒黄色珍珠形
36 - PC36 爆玉米 融安 籽粒黄色珍珠形
37 - PC37 爆花玉米 田林 籽粒红色珍珠形
38 - PC38 爆花黄玉米 田林 籽粒黄色珍珠形
39 - PC39 爆花玉米 田林 籽粒红色米粒形
40 - PC40 爆裂玉米 三江 籽粒红、黄色米粒形
41 - PC41 爆裂玉米 三江 籽粒黄色珍珠形
42 - PC42 爆裂玉米 三江 籽粒白色珍珠形
43 - PC43 爆玉米 天等 籽粒黄、红色珍珠形
44 - PC44 爆玉米 田林 籽粒黄、红色珍珠形
45 - PC45 爆玉米 阳朔 籽粒黄、红色珍珠形
46 - CK1 沈爆3号 沈阳农业大学 籽粒黄色珍珠形
47 - CK2 沈爆8号 沈阳农业大学 籽粒黄色珍珠形

表2

参试南美地区爆裂玉米种质信息

序号Number 统一编号Uniform number 品种代号Variety code 品种名称Variety name 来源Source 主要特征Main characteristics
1 - Z1G10886 黄爆裂玉米 美国 籽粒橘黄色珍珠形
2 - Z1G17919 YJ003502 巴西 籽粒黄、白色珍珠形
3 - Z1G19295 YJ12245 阿根廷 籽粒黄色珍珠形
4 - Z1G19306 YJ12257 阿根廷 籽粒白色珍珠形
5 - Z1G19319 YJ12274 阿根廷 籽粒白色珍珠形
6 - Z1G19335 YJ12293 阿根廷 籽粒黄色珍珠形

图1

供试品种杂合率分布图

图2

参试爆裂玉米品种遗传相似系数分布

表4

不同地区广西爆裂玉米农家种遗传相似系数

地区
Region		 品种数
Variety
number		 遗传相似系数
Genetic similarity coefficient
变幅Range 均值Average
桂北Northern Guangxi 31 0.44~0.99 0.62
桂中Central Guangxi 5 0.61~0.99 0.74
桂东Eastern Guangxi 9 0.41~0.81 0.61

图3

53个爆裂玉米种质系统进化树 方框内表示近似品种或疑同品种

图4

53份爆裂玉米材料主成分分析

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