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【研究背景】山西谷子种质资源丰富,名优品种众多,如沁州黄、东方亮、晋谷21等。系统分析山西谷子资源遗传多样性和遗传结构,挖掘山西谷子资源中蕴藏的优异等位变异,提高谷子种质资源的利用和管理效率,为谷子杂交组合亲本选配及分子标记辅助育种提供依据;【材料与方法】通过对5 627份山西谷子资源整理分析,构建初选核心资源。2017-2018连续两年对其进行统一表型鉴定,筛选出595份山西谷子资源作为研究材料。利用96对SSR标记对595份山西谷子核心资源进行全基因组扫描,采用PowerMarker 3.25软件分析群体遗传多样性,利用STRUCTURE 2.3.4软件分析群体遗传结构,使用TASSEL2.1软件中GLM(general linear model,Q)和MLM(mixed linear model,Q+K)两种方法,进行表型和标记关联分析;【结果与分析】核心资源中56.66%叶鞘为绿色,26.64%为紫色,16.70%为淡紫色;53.38%的资源存在分蘖;穗型以纺锤形最多,占72.25%,其次是圆筒形,占13.87%。数量性状平均变异系数为14.87,平均遗传多样性指数为1.7321;与产量相关的单穗重和穗粒重的变异系数最高分别为25.00和26.28,遗传多样性指数均与全国资源水平相当达1.8。单穗重、穗粒重、千粒重、蛋白质含量变异范围均能够包含西北春谷早熟区和中晚熟谷子区域试验的研究结果。96对SSR引物共扩增出828个等位变异,平均每对引物扩增到8.6个,变化范围为2—26;基因多样性指数变化范围为0.005—0.941,平均为0.610;多态信息量变化范围为0.005—0.938,平均为0.577;各位点杂合度变化范围为0—0.050,平均位点杂合度仅为0.016。群体结构分析将595份核心资源分为3个亚群。4 560个SSR位点成对组合中,共线性组合和非共线性组合之间都存在一定的连锁不平衡。D′统计概率(P<0.01)支持的LD成对位点1 955个,占全部位点组合的42.9%,D′平均值为0.23。通过GLM方法共检测到12个极显著性位点(P<0.01),表型变异解释率为2.34%—13.94%,平均为6.33%,贡献率较高的等位变异位点是CAAS2050 (R2=13.94%)和B153(R2=11.36%);通过MLM方法共检测到9个极显著性位点(P<0.01),表型变异解释率为2.80%—9.22%,平均为5.16%,贡献率较高的等位变异位点是P89(R2=9.22%)和P3*(R2=8.28%);2种方法共同检测到的极显著性位点有7个;【结论】山西谷子核心资源有丰富表型多样性,能够代表山西谷子资源的整体水平,可为谷子遗传育种提供的不同类型的种质资源。深入挖掘山西谷子基因资源,提升现有推广品种综合性状,是山西谷子育种的一个重要方向。595份谷子核心资源遗传结构存在3个类群;山西省11个地市按照纬度由高到低划分成3类,说明山西谷子资源存在地理生态型分化。共线性或非共线性位点组合都有LD存在,核心资源群体有利于关联分析和优异等位变异挖掘。两种关联模型下分别找到12个与节数、株高、颈长、茎粗、穗长、穗粗、码数、码粒数、蛋白质含量相关联的标记和9个与节数、颈长、叶宽、茎粗、穗粗、码数、码粒数、千粒重相关联的标记。