基于SSR标记的云南腾冲水稻的遗传多样性分析

　　摘要：利用农业行业标准（NY/T1433-2014）推荐的SSR核心引物分析腾冲本地糯谷和推广种植的多个品种间的遗传多样性。结果表明：18对SSR引物在20个品种间具有多态性，共扩增出了82个多态性片段，平均每对引物检测到4。6个多态性片段，变幅为2~8个；Nei′s多样性指数为0。155~0。384，平均为0。248；Shannon′s信息指数为0。280~0。567，平均为0。398；SSR多态性指数（PIC）平均值为0。63，变幅为0。26~0。84。遗传相似系数平均0。710，变幅为0。410~0。976。聚类分析结果显示，在遗传相似系数0。70处可将20个品种划分为4类，其中第I类和第II类分别包括4和5个品种，腾冲糯谷为第III类，第IV类包括10个品种。研究结果表明腾冲糯谷与推广种植水稻品种间遗传基础丰富，多态性好，为腾冲市水稻种质改良和新品种选育提供了参考依据。

　　关键词：水稻；SSR分子标记；种质资源；遗传多样性

　　作物种质资源及遗传多样性是作物新基因发掘与新品种培育等研究的重要基础，了解和掌握种质资源的丰度、差异性及亲缘关系是培育水稻品种的必要条件[1]。云南省腾冲市的主要粮食作物是水稻，常年种植面积达2。8万~3。2万hm2，产量达18万t[2]。由于腾冲受多雨、低温、寡照影响，对水稻品种抗性要求严格，品种使用范围窄，全市主要种植热区优质稻、粳稻、饵丝专用稻3种稻型，而适合本地的特色品种缺乏[3]。因此为了更好的利用水稻种质资源选育优异品种，有必要对腾冲推广种植的水稻品种和本地品种进行遗传多样性分析。

　　1材料与方法

　　1.1试验材料

　　试验于2018年在玉溪师范学院化学生物与环境学院分子实验室进行。供试品种为玉溪市种子管理站收集的云南腾冲市本地品种、推广种植水稻和其他类型的品种，共计20份，名称、品种类型和选育单位见表1，其中1~4、6~10为腾冲本地推广种植品种。

　　1.2试剂与仪器

　　主要试剂：植物基因组DNA提取试剂盒、聚合酶、琼脂糖、聚丙烯酰胺等。主要仪器：BIO-RADPCR仪，北京六一电泳仪，BIO-RAD凝胶成像仪，ThermoFisher高速台式离心机，微量核酸蛋白多功能分光检测系统，生物安全柜，脱色摇床，高压蒸汽灭菌锅，恒温水浴锅等。

　　1.3试验方法

　　水稻DNA的提取：将玉溪市种子管理站收集的20个样品种子进行烘干处理，研磨后放入低温种子储藏柜保存。参照基因组试剂盒的方法提取DNA[13]。并溶解于50μLTE溶液中，-20°C储藏。

　　2结果与分析

　　2.1琼脂糖凝胶电泳分析

　　用琼脂糖凝胶电泳对PCR扩增结果进行检测，如图1，结果显示条带清晰，特异性明显。

　　2.2水稻核心引物筛选

　　以提取的DNA为模板，分别与农业行业标准NY/T1433-2014中推荐的48对SSR引物进行PCR扩增，用琼脂糖凝胶电泳检测，比较每对引物扩增条带的特异性、稳定性，筛选出18对SSR核心引物，见表2。

　　3讨论

　　水稻种质资源的遗传多样性是进行水稻遗传改良的基础。而种质资源遗传背景单一化会导致优良遗传资源的丢失。分子标记技术在水稻品种资源的鉴定、分子遗传图谱的构建、农艺性状基因的定位、比较基因组学、探究作物的起源与发展进化、杂交亲本的选择与分子标记辅助选择育种等方面得到广泛应用，对水稻遗传育种研究起到了巨大的推动作用[21]。张晓丽等[22]利用72对SSR引物对316份东南亚不同地理来源的水稻种质资源进行遗传多样性分析，结果表明菲律宾的种质资源最为丰富，为引进东南亚水稻种质资源进行育种的亲本选择提供依据。华蕾等[23]采用40个SSR标记分析了我国常规稻主栽品种的遗传差异，发现籼稻和粳稻品种遗传差异显著。张丽娜等[24]利用43对SSR多态性标记，对187份粳稻地方品种进行等位基因多样性、遗传结构和聚类分析，结果表明，南方稻区粳稻地方品种的遗传多样性明显高于北方稻区，其中西南稻区的粳稻地方品种遗传多样性最为丰富。因此，近年马孟莉等[10]和翟婉婉等[25]利用SSR多态性引物对云南哈尼梯田的红米和月亮谷的地方品种水稻进行遗传多样性和群体结构分析，结果显示哈尼梯田的红米和月亮谷的地方品种遗传多样性丰富，以籼稻为主，粳稻品种不多。而云南腾冲有多年的水稻种植历史，有丰富的地方品种种质资源，因此，本研究利用农业行业标准NY/T1433-2014中筛选的18对SSR引物对云南省腾冲市本地糯谷、推广种植的水稻与其他不同类型的品种进行遗传多样性分析，共检测到82个多态性位点，平均每对引物可检测到4。6个多态性位点，多态性指数（PIC）为0。26~0。84，平均值为0。63，说明20份水稻品种的遗传基础丰富，呈高度多态性。遗传相似系数变幅为0。410~0。976，平均遗传相似系数为0。710，遗传差异明显；而腾冲糯谷与推广种植的9种水稻的平均遗传相似系数为0。575，说明遗传基础差异大，可为腾冲市水稻种质资源的选育和推广提供理论和技术支持。

　　根据聚类分析结果和水稻数据中心数据可以确定软88为籼型杂交稻；同时，第IV类群均为粳型常规稻，遗传相似系数大于0。75，尤其皖垦糯1号和连糯1号、临旱1号和武运粳21号的遗传相似系数大于0。97，表明遗传差异较小，与赵庆勇等[26]利用SSR标记研究江苏省种植水稻的遗传差异性结果一致，表明江苏省主栽水稻品种遗传背景比较单一，大部分材料间的遗传距离较小。腾冲糯谷与腾冲本地推广种植的第I类、第II类水稻品种的遗传距离较大，表明腾冲糯谷与腾冲本地推广种植的水稻品种间遗传多样性丰富，多态性好，可作为培育腾冲水稻新品种的育种材料。因此，在今后的育种工作中应注意利用地方品种资源，引进不同类型品种，不断扩展遗传基础，进一步提高我国水稻种质资源的丰富性和品质。

　　参考文献

　　[1]林春雨，梁效宇，马淑梅，等。亚洲不同生态区水稻群体遗传多样性与特异性分析。农学通报，2018，34(14)：1-5。

　　[2]明跃成。腾冲市水稻种植主要病虫害类型及防治技术探讨。南方农业，2018，12(14)：14-15。

　　[3]穆家伟。腾冲县水稻产业发展现状存在问题与对策。农业信息，2012(22)：49-52。

　　[4]GlaszmannJC。IsozymesandclassificationofAsianricevarieties。TheoreticalandAppliedGenetics，1987，74(1)：21-30。

　　李松1张世成1董云武2施德林2史云东1