【摘 要】
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柱花草(Stylosanthes Sw.)为广泛分布于热带和亚热带地区的优良豆科牧草。自20世纪80年代初,我国大量引进柱花草种质资源,并将其广泛应用于土壤改良、水土保持及林草间作。随
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柱花草(Stylosanthes Sw.)为广泛分布于热带和亚热带地区的优良豆科牧草。自20世纪80年代初,我国大量引进柱花草种质资源,并将其广泛应用于土壤改良、水土保持及林草间作。随着柱花草种质资源的不断引进和改良,形成了国内独特而丰富的柱花草种质资源。本研究通过收集表型数据和EST-SSR标记鉴定,对407份柱花草种质资源的遗传多样性以及遗传结构进行了分析,并筛选出最佳柱花草核心种质构建策略,将连续性数据和间断性数据按权重进行整合,初步构建柱花草核心种质并对其代表性进行验证,为柱花草种质资源的进一步研究和利用提供参考和依据。主要研究结果如下:(1)通过测定407份柱花草种质资源的27个表型性状数据对柱花草遗传多样性进行分析。结果显示,22个质量性状的多样性指数介于0.077～1.352之间,平均为0.797,多样性指数最高的性状是种皮颜色(1.352),最低的是种皮斑纹(0.077) ; 5个数量性状的变异均大于15%,其中变异最大的性状是株高(40.49%),变化幅度为7.70cm～150.80cm,变异最小的性状为小花外苞片长度(17.02%),变化幅度为0.40mm～1.47mm,分析结果证明供试柱花草种质资源的遗传多样性较为丰富。(2)根据91对EST-SSR引物在25个柱花草种的38份材料中的扩增情况,共有44对物在所有材料中均能扩增,其中39对引物条带清晰且多态性明显。利用其中30对引物对407份柱花草种质资源进行群体结构分析。结果表明,30对引物在407份柱花草材料中共检测出185个等位基因,每个引物的平均观测等位基因数为6.167,平均有效等位基因数为2.054,平均Shannon多样性指数为0.968,平均观测杂合度为0.146,平均期望杂合度为0.485,平均Nei’s遗传多样性指数为0.485,平均多态信息含量为0.445。群体结构分析中根据△K的变化规律确定K值,在△K达到最大时,K=7,因此将407份柱花草材料划分为7个群体。(3)基于表型数据和EST-SSR标记数据构建柱花草核心种质,采用20%的取样比例,利用遗传多样性评价参数对核心种质构建策略进行评价。最佳柱花草核心种质构建策略:取样方法为多次聚类优先取样法;聚类方法为离差平方和法;连续性数据遗传距离为欧氏距离;间断性数据遗传距离为Jaccard相似系数。根据最佳构建策略对连续性数据和间断性数据按比例分配进行整合,以连续性数据和间断性数据比例为0.1:0.9时最佳,在此基础上选取20%作为最佳取样比例,并补充完善具有特殊价值的材料7份,构建共包含88份的柱花草核心种质。(4)对柱花草核心种质进行验证:对柱花草核心种质和原始种质基于表型性状的遗传多样性指数保留比率分析,除种皮斑纹(193.601%)和托叶质地(152.423%)稍大于原始种质外,其余性状均与原始种质相似,保持在85.481%～123.912%的范围内,基于分子标记数据的各多样性评价参数对原始种质的保留比率均较高,保持在98.378%～124.469%的范围内;基于表型数据和分子标记数据的主成分分析均表明柱花草初级核心种质具有和原始种质相似的遗传结构;通过柱花草核心种质表型性状的相关性分析进行验证,结果表明核心种质与原始种质性状关联的相似性达84.333%。综上,通过对核心种质的遗传多样性、遗传结构及性状间关联进行分析,并与原始种质进行比较,结果表明构建的柱花草核心种质能够较好的代表原始种质。
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