98份甘蔗种质资源遗传多样性的AFLP分析

【目的】甘蔗蔗糖产量约占中国食糖总量的92%。具有遗传多样性的甘蔗种质资源是甘蔗杂交育种的基础,杂交亲本的选择和组合的选配是杂交育种成败的关键,研究98份种质的遗传多样性及亲缘关系,为甘蔗杂交组合选配和种质创新提供参考依据。【方法】采用CTAB法提取甘蔗幼叶基因组DNA,利用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)分子标记技术,对来源于10个国家的98份种质资源的基因组DNA进行酶切、连接、预扩增、选择性扩增,选择性扩增产物在5%变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离,银染显色。电泳结果得到"0,1"矩阵,使用POPGENE 32软件计算每对引物的多态性条带数、多态性比率、多态信息量、有效等位基因数、遗传多样性指数等指标,同时使用NTSYS pc-V.2.1计算种质间遗传相似系数,根据相似性系数进行UPGMA(unweighted pair group method analysis)聚类分析和PCA(principal component analysis)主效应分析,对甘蔗种质资源进行分类。【结果】采用云南省甘蔗遗传改良重点实验室筛选出的10对引物组合共扩增出1 392条谱带,其中多态性条带为1 344条,多态性条带比率为96.55%,平均每对引物扩增出139.2个位点和134.4个多态性位点。98份种质的相似性系数在0.484—0.929,平均为0.734,多态信息量为0.2495,每个位点的有效等位基因数为1.4092,平均多样性指数为0.3890,遗传相似性系数最高的是KN90-418和KN90-455,达到0.929,最低的是云蔗94-375和IS76-126,为0.484。根据遗传相似性系数进行聚类分析,在遗传相似性系数0.64处切割时,可划分为4个类群,第I类群有5份澳大利亚种质,包括IK76-48、IS76-126、IK76-22、SES309和E.SARPET;第II类群有1份澳大利亚种质是IS76-199;第III类群有3份种质,包括KN93-06、90-110-9和BURMA;第IV类群有89份种质,在遗传相似性系数0.79处切割时,可将第Ⅳ类群划分为9个亚群(A、B、C、D、E、F、G、H和I)。基于Jaccard系数用PCA法对98份甘蔗种质AFLP标记结果进行主效应分析,主效应分析显示了不同种质的分类位置,分子主效应分析结果与分子聚类结果一致,集中在一个区域的种质亲缘关系较为紧密,澳大利亚种质位置较为分散,最分散材料为蔗茅属和细茎野生种。【结论】98份种质资源的遗传基础差异较小,亲缘关系较近,其中,澳大利亚种质遗传多样性相对较丰富。90-110-9、KN93-06和粤糖00-236较为特殊,在杂交组合选配中应给予重点关注。