论文部分内容阅读
黑麦属(Secale L.)是小麦的三级基因源,其中蕴藏着丰富的遗传变异,是改良小麦产量、品质、抗病性和抗逆性的重要基因资源。为合理有效地利用该基因资源,有必要综合应用各种技术,进一步阐明黑麦属遗传多样性及系统进化关系。本研究应用SDS-PAGE、SSR、5S rRNA等生化及分子标记技术,对黑麦属种质资源的遗传多样性及物种间系统进化关系进行了研究。同时,利用普通小麦LMW-GS引物序列对黑麦属LMW-GS类似基因进行了分离克隆,并通过序列比较分析其与小麦、大麦和黑麦各种贮藏蛋白基因间的关系。主要研究结果如下: 1.黑麦属72份材料SDS-PAGE分析结果表明,黑麦属贮藏蛋白与普通小麦不同,可明显区分为4种类型:HMW、γ-75k、ω和γ-40k。在72份材料中共检测到54种贮藏蛋白带型,每份材料分离出7-11条带,多数9-10条。在HMW区检测到6种亚基,21种不同组合。γ-40k区多为3条带,其它区域均以2条带最为普遍。各区域均存在一定变异,但以HMW-GS和γ-40区变异最大。供试材料平均遗传相似系数(GS)为0.748,变幅为0.450-1.000。S.sylvestre种内的GS值(0.970)较高,S.cereale种内的GS值(0.797)较低。S.sylvestre与S.cereale的种间GS值(0.633)最低,且与其它2个种的种间GS值(<0.700)也均较低。S.vavilovii与S.cereale的种间GS值高达0.785。栽培黑麦不同洲内及洲际材料间的遗传相似系数均较接近。聚类分析不能将72份材料完全区分开来,S.sylvestre与其它物种差异明显,S.vavilovii与S.cereale具有较近的遗传关系,而其它物种的聚类较为混杂。这些结果说明,SDS-PAGE分析可以在一定程度上反映黑麦属物种间的亲缘关系,但不能有效地揭示不同地理来源栽培黑麦间的遗传关系。 2.应用SSR标记分析黑麦属遗传多样性及亲缘关系结果表明,24个黑麦微卫星引物(SCM)在30份黑麦属不同物种材料中平均多态性信息含量(PIC=0.604)比在47份不同地理来源栽培黑麦中的(0.471)高;黑麦属物种平均遗传相似系数(GS=0.633)低于栽培黑麦(0.773)。S.sylvestre种内的平均GS值最大,而S.strictum种内的最小。S.cereale和S.vavilovii的种间平均GS值最大,而S.sylvestre和S.cereale的最小。来源于亚洲、欧洲、北美洲和南美洲的GS值没有明显差异。聚类分析表明,S.sylvestre与其它物种差别最大,可以明显区分,而S.vavilovii和S.cereale遗传距离最小,聚为同一大类。S.strictum种内存在很大的遗传分化。这些结果说明,由SSR