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作物杂志,2021, 第4期: 26–31 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.004

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

山东省水稻品种（系）的遗传多样性分析

张全芳1(), 姜明松2(), 陈峰2, 朱文银2, 周学标2, 杨连群1, 徐建第2()   

  1. 1山东省农业科学院农作物种质资源研究所,250100,山东济南
    2山东省农业科学院湿地农业与生态研究所,250100,山东济南
  • 收稿日期:2020-08-19 修回日期:2020-09-01 出版日期:2021-08-15 发布日期:2021-08-13
  • 通讯作者: 徐建第
  • 作者简介:张全芳,主要从事作物分子育种研究,E-mail：zhquanfang@163.corn|姜明松为共同第一作者,主要从事水稻遗传育种研究,E-mail：sds2317831@163.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2017YFD010050503);山东省农业良种工程项目(2019LZGC003);山东省水稻产业技术体系项目(SAIT-17-1);山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2018B04);山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2016A11);山东省农业科学院农业科技创新工程项目(CXGC2018E16);水稻生物学国家重点实验室开放课题(20190204)

Analysis of Genetic Diversity of Rice Varieties (Lines) in Shandong Province

Zhang Quanfang1(), Jiang Mingsong2(), Chen Feng2, Zhu Wenyin2, Zhou Xuebiao2, Yang Lianqun1, Xu Jiandi2()   

  1. 1Institute of Crop Germplasm Resource, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, Shandong, China
    2Institute of Wetland Agriculture and Ecology, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, Shandong, China
  • Received:2020-08-19 Revised:2020-09-01 Online:2021-08-15 Published:2021-08-13
  • Contact: Xu Jiandi

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11

PDF (PC)

427

摘要：

利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和农业行业标准《水稻品种鉴定技术规程SSR标记法（NY/T1433-2014）》中公布的48对SSR引物,对山东省育成和审定的48个水稻品种（系）进行遗传多样性分析。结果表明,有40对SSR引物在48个品种（系）间表现多态性,多态率为83.3%。检测到等位基因133个,每对引物的等位基因数变幅为1~7个,平均3.32个。SSR引物的多态性信息量（PIC）变化范围为0.0384~0.7333,平均值0.2560。标记指数（MI）的变化范围在0.08~5.13,平均值0.93。48个水稻品种（系）间的遗传相似系数（GSC）在0.6390~0.9859之间,平均值0.7800,89.6%品种（系）的GSC在0.7189~0.9859之间,亲缘关系较近;以GSC为基础,按UPGMA方法在阈值0.75处将48个品种（系）划分为4大类群。由此可见,山东省育成和审定的水稻品种（系）遗传多样性不够丰富,品种（系）间的亲缘关系较近,需要进一步拓宽亲本选择范围,扩大遗传背景。

关键词: 水稻, SSR标记, 遗传多样性, 聚类分析

Abstract:

Genetic diversity of 48 rice varieties (lines) in Shandong were analyzed with 48 pairs of SSR primers published in the agricultural industry standard (NY/T 1433-2014) and fluorescent SSR-PCR technology was used in automatic DNA analyzer. The results indicated that a total of 40 pairs of SSR primers performed polymorphism and the polymorphism rate was 83.3%. One hundred and thirty-three alleles were detected with an average of 3.32, ranged from one to seven alleles per locus. The value of PIC ranged from 0.0384 to 0.7333 with an average of 0.2560 per SSR marker. The value of marker index (MI) ranged from 0.08 to 5.13, with an average of 0.93 per SSR marker. The genetic similarity coefficients (GSC) of 48 varieties (lines) ranged from 0.6390 to 0.9859, with an average of 0.7800, and GSCs of 89.6% tested materials ranged from 0.7189 to 0.9859 which showed they had closer genetic relationship. On the basis of GSCs, 48 varieties (lines) were divided into four groups at the threshold of 0.75 by UPGMA method. The results showed that the rice varieties (lines) in Shandong province had closer genetic relationship with each other and the genetic diversity was not enough. It was necessary to explore the genetic resources and enlarge the genetic background in order to increase the yield in current rice breeding.

Key words: Rice, SSR markers, Genetic diversity, Cluster analysis

表1

供试水稻品种（系）的名称和来源

编号
Number		 品种（系）
Variety (line)		 来源
Origin		 编号
Number		 品种（系）
Variety (line)		 来源
Origin
1 圣稻13 Shengdao 13 山东省水稻研究所 25 大粮203 Daliang 203 临沂市大粮种业有限公司
2 圣稻14 Shengdao 14 山东省水稻研究所 26 大粮207 Daliang 207 临沂市大粮种业有限公司
3 圣稻15 Shengdao 15 山东省水稻研究所 27 润农303 Runnong 303 临沂市大粮种业有限公司
4 圣稻16 Shengdao 16 山东省水稻研究所 28 大粮306 Daliang 306 临沂市大粮种业有限公司
5 圣稻17 Shengdao 17 山东省水稻研究所 29 阳光600 Yangguang 600 郯城县种子公司
6 圣稻18 Shengdao 18 山东省水稻研究所 30 阳光800 Yangguang 800 郯城县种子公司
7 圣稻19 Shengdao 19 山东省水稻研究所 31 阳光900 Yangguang 900 郯城县种子公司
8 圣稻20 Shengdao 20 山东省水稻研究所 32 阳光958 Yangguang 958 郯城县种子公司
9 圣稻22 Shengdao 22 山东省水稻研究所 33 润农4号 Runnong 4 山东润农种业科技有限公司
10 圣稻23 Shengdao 23 山东省水稻研究所 34 润农早粳1号
Runnongzaojing 1		 山东润农种业科技有限公司
11 圣稻24 Shengdao 24 山东省水稻研究所 35 润农11 Runnong 11 山东润农种业科技有限公司
12 圣稻25 Shengdao 25 山东省水稻研究所 36 丰稻4号 Fengdao 4 山东省农业科学院生物技术研究中心
13 圣稻26 Shengdao 26 山东省水稻研究所 37 临稻10 Lindao 10 临沂市水稻研究所
14 圣糯139 Shengnuo 139 山东省水稻研究所 38 临稻15 Lindao 15 临沂市水稻研究所
15 圣香136 Shengxiang 136 山东省水稻研究所 39 临稻16 Lindao 16 沂南县水稻研究所
16 圣稻2572 Shengdao 2572 山东省水稻研究所 40 临稻18 Lindao 18 沂南县水稻研究所
17 圣稻27 Shengdao 27 山东省水稻研究所 41 临稻19号 Lindao 19 临沂市水稻研究所
18 圣稻1722 Shengdao 1722 山东省水稻研究所 42 临稻20 Lindao 20 沂南县水稻研究所
19 圣稻3466 Shengdao 3466 山东省水稻研究所 43 临稻21号 Lindao 21 临沂市农业科学院
20 香粳9407 Xiangjing 9407 山东省水稻研究所 44 临稻22 Lindao 22 临沂市农业科学院
21 圣稻28 Shengdao 28 山东省水稻研究所 45 临稻23号 Lindao 23 临沂市农业科学院
22 圣香66 Shengxiang 66 山东省水稻研究所 46 垦稻88 Kendao 88 河北省农林科学院滨海农业研究所/
郯城精华种业
23 圣香糯1号 Shengxiangnuo 1 山东省水稻研究所 47 南粳505 Nanjing 505 江苏省农业科学院粮食作物研究所/
山东省水稻研究所
24 圣武糯0146
Shengwunuo 0146		 山东省水稻研究所/
江苏武进稻麦育种场		 48 圣糯1号 Shengnuo 1 山东省水稻研究所

表2

SSR引物、染色体位置、基因多样性、等位基因数、PIC值和MI

引物
Primer		 染色体
Chromosome		 基因多样性
Gene
diversity		 等位基因数
Number
of alleles		 PIC值
PIC
value		 标记
指数
MI
OSR28 9 0.56 4 0.4723 1.89
RM17 12 0.18 3 0.1722 0.52
RM19 12 0.44 2 0.3444 0.69
RM21 11 0.45 6 0.4249 2.55
RM71 2 0.00 1 0.0000 0.00
RM72 8 0.46 5 0.3994 2.00
RM85 3 0.00 1 0.0000 0.00
RM119 4 0.00 1 0.0000 0.00
RM176 6 0.08 2 0.0739 0.15
RM190 6 0.11 2 0.1064 0.21
RM208 2 0.57 3 0.4750 1.42
RM209 11 0.67 4 0.5985 2.39
RM219 9 0.34 4 0.3216 1.29
RM224 11 0.57 3 0.5007 1.50
RM231 3 0.47 3 0.3927 1.18
RM232 3 0.28 4 0.2654 1.06
RM253 6 0.38 2 0.3047 0.61
RM258 10 0.04 2 0.0384 0.08
RM267 5 0.00 1 0.0000 0.00
RM274 5 0.00 1 0.0000 0.00
RM278 9 0.00 1 0.0000 0.00
RM289 5 0.11 2 0.1064 0.21
RM311 10 0.24 5 0.2308 1.15
RM316 9 0.49 2 0.3685 0.74
RM331 8 0.45 3 0.3679 1.10
RM332 11 0.42 3 0.3806 1.14
RM336 7 0.77 7 0.7333 5.13
RM339 8 0.04 2 0.0384 0.08
RM481 7 0.13 4 0.1294 0.52
RM423 2 0.11 2 0.1064 0.21
RM424 2 0.00 1 0.0000 0.00
RM432 7 0.42 2 0.3318 0.66
RM443 1 0.00 1 0.0000 0.00
RM471 4 0.32 2 0.2688 0.54
RM490 1 0.44 4 0.3917 1.57
RM493 1 0.11 2 0.1064 0.21
RM542 7 0.59 4 0.4996 2.00
RM551 4 0.54 3 0.4300 1.29
RM561 2 0.57 3 0.4824 1.45
RM567 4 0.67 4 0.5955 2.38
RM571 3 0.04 2 0.0384 0.08
RM583 1 0.62 6 0.5816 3.49
RM590 10 0.04 2 0.0384 0.08
RM598 5 0.04 2 0.0384 0.08
RM1195 1 0.57 4 0.5127 2.05
RM3331 12 0.45 2 0.3481 0.70
RM7102 12 0.27 2 0.2327 0.47
RM8277 3 0.04 2 0.0384 0.08
平均Mean - 0.29 3.32 0.2560 0.93

图1

GSC次数分布

图2

48个水稻品种（系）的遗传相似性聚类图

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