燕麦核心种质构建及其遗传多样性研究

燕麦(Avena L.)是一种营养、食用、医疗保健和饲用价值非常高的小宗作物。本研究以3255份燕麦材料为基础,开展了燕麦核心种质的构建研究,并以构建的核心种质为材料,开展了表型性状和分子标记的遗传多样性研究。 在核心种质构建研究中,按来源分组,再按皮、裸性分亚组,以平方根法、对数法和比例法确定亚组内的取样比例,再以聚类和随机选择个体的方法构建了13个燕麦核心样本,采用符合度、表型方差、遗传多样性指数等7个参数进行了检验,最终以样本II为基础,经数量性状极值、质量性状等级,个别来源材料数及遗传多样性分析的调整,最终形成了328份燕麦材料的核心种质。 在表型性状的遗传多样性分析中,山西裸燕麦的Shannon-weaver指数最高,为1.067,青海最低,为0.478;在22个性状当中,抗倒伏性的Shannon-weaver指数最高,而穗形的Shannon-weaver指数最低;青海与甘肃/宁夏的两地区裸燕麦的表型遗传相似系数最高,为0.576,山西与西南地区的表型相似系数最低,为0.259。皮燕麦方面,国外皮燕麦的Shannon-weaver指数最高,为0.979,东北地区的皮燕麦的Shannon-weaver指数最低,为0.403,在22个皮燕麦性状当中,单株粒重的Shannon-weaver指数最高,小穗形的Shannon-weaver指数最低;通过比较不同来源之间的皮燕麦材料的表型相似系数,得出新疆与东北两地区皮燕麦的表型遗传相似系数最高,为0.618,河北与内蒙古地区的表型相似系数最低,为0.359。通过比较19个主要表型性状之间的相关性得出,小穗形与籽粒类型的相关性最高,黑穗病与籽粒类型也相关,裸燕麦比皮燕麦的得病程度严重,千粒重和单株粒重不仅与籽粒类型相关,而且与主穗长、主穗分枝数极显著相关,有效分蘖与上数第二片叶长和上数第二片叶宽极显著负相关;根据优异特性构建了由100份燕麦组成的优异种质库,包括高产、抗病、优质等优良材料。 在SSR分子遗传多样性分析中,15对SSR引物共检测到61个多态性位点,平均每对引物检测到4.067个位点。总体的多态性信息量(PIC)的平均值为0.600,引物M83381的多PIC最高,为0.789,Xgwm99的PIC最低,为0.344;所有来源地区的15对SSR引物的平均Shannon-weaver指数变异幅度在0.459～1.118之间,美洲的Shannon-weaver指数最大,新疆最小;不同来源地区之间的遗传相似系数的变异幅度为0.346～0.517,变幅较小,西南与东北的遗传相似系数最低,为0.373,西南与陕西的遗传相似系数最高,为0.517。