宁夏和新疆水稻种质资源遗传多样性分析及核心种质构建

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本研究从形态学和分子遗传学两个角度,分别采用表型性状和SSR分子标记对193份宁夏和新疆水稻种质资源的遗传多样性进行了分析,并构建了核心种质。旨在为拓宽宁夏水稻种质资源的遗传基础提供理论参考。主要研究结果如下:1、对6个质量性状分析结果表明,大部分水稻种质资源呈现出穗下茎节短、叶片不早衰、剑叶角度小、抗倒性强、穗立形状弯曲、不易落粒;14个数量性状的遗传变异均达到了极显著水平,其中单株产量的变异系数最大,为23.8%;遗传多样性指数变幅为1.86~2.08,平均2.02;通过聚类分析将193份水稻种质资源划分为8个类群,大部分种质资源分布在第Ⅰ类群,占比65.3%,第Ⅱ类群占比9.3%,第Ⅲ类群占比20.7%,第Ⅳ-Ⅶ类群共包含9份种质资源,总占比4.7%。通过主成分分析,将14个数量性状指标转换为7个主成分,累积贡献率为90.7%。2、利用56对扩增效果好、多态性高的SSR引物,对193份种质资源进行基因型分析。共检测到242个等位基因。等位基因数、有效等位基因数、Shannon信息指数和Nei’s遗传多样性指数分别为4.3214、2.3536、0.9277、0.5046,表现出较丰富的遗传多样性;通过聚类分析,在遗传相似性系数0.74处将193份水稻种质资源划分为10类,其中第1类、第Ⅲ类、第V类、第Ⅶ类、第X类均包含1份种质,第Ⅱ类包含6份种质,第Ⅳ类包含3份种质,第Ⅵ类包含4份种质,第Ⅶ类包含68份种质,占所有种质的35.23%,第Ⅸ类包含107份种质,占所有种质的55.99%;利用Structure2.3.4软件进行了群体结构分析,结果将193份水稻种质资源划分为5大类群,表明94.30%的水稻种质的结构相对比较单一,而其余5.7%的水稻种质是混合群体,具有复杂的遗传背景。3、基于SSR分子标记,利用逐步随机取样法对193份水稻种质资源进行核心种质构建,获得了 20份核心种质。该20份核心种质对原种质的保留率为10%,多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数和Shannon信息指数的保留率分别为95.39%、94.83%、101.53%、106.23%、101.39%、109.35%,能很好地代表原种质的遗传和变异,可作为核心种质用于宁夏水稻育种。
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