燕麥種質(zhì)資源遺傳多樣性ISSR研究

劉歡，慕平，趙桂琴＊

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院 草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中－美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州730070）

燕麥（Avena）屬禾本科（Gramineae）、燕麥族（Aveneae）、燕麥屬（Avena），是世界各地廣泛栽培種植的一種重要糧食兼飼草、飼料作物［1］。燕麥具有抗旱、耐冷、耐瘠薄等優(yōu)良性狀和很高的營(yíng)養(yǎng)及保健價(jià)值，主要栽培種分為有稃和裸粒兩大類(lèi)型。世界各國(guó)以有稃型為主，其中最主要的是普通栽培燕麥，又稱(chēng)飼用燕麥（A.sativa），而我國(guó)是裸燕麥（A.nuda）的起源中心，裸燕麥產(chǎn)量約占燕麥總產(chǎn)量的90%以上［2］。

我國(guó)燕麥盡管栽培歷史悠久，但對(duì)燕麥的研究主要側(cè)重于燕麥栽培、引種、生產(chǎn)性能比較等方面［3－5］。目前，我國(guó)對(duì)燕麥種質(zhì)資源的分子遺傳學(xué)研究還遠(yuǎn)不夠完善，主要借助于同功酶等生化標(biāo)記方法［6，7］，在國(guó)內(nèi)外有利用RAPD（randomly amplified polymorphic DNA，隨機(jī)擴(kuò)增的多態(tài)性 DNA）、RFLP（restriction fragment length polymorphism，限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性）以及 AFLP（amplified fragment length polymorphism，擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性）等分子標(biāo)記對(duì)燕麥遺傳差異、品種鑒定和圖譜構(gòu)建等方面進(jìn)行研究，但利用ISSR（inter－simple sequence repeats，簡(jiǎn)單重復(fù)序列區(qū)間）標(biāo)記法研究燕麥遺傳多樣性尚未見(jiàn)報(bào)道［8－12］。

遺傳多樣性不僅表現(xiàn)在表型性狀上的差別，更重要的是表現(xiàn)在蛋白質(zhì)、染色體和DNA水平上的差異。分子標(biāo)記的發(fā)展為從DNA水平檢測(cè)品種及品系間的遺傳多樣性提供了有利的工具。ISSR技術(shù)是由Zietkiewicz等［13］創(chuàng)建的一種新型的微衛(wèi)星類(lèi)分子標(biāo)記技術(shù)，其采用錨定SSR（simple sequence repeats，簡(jiǎn)單重復(fù)序列）策略，對(duì)簡(jiǎn)單重復(fù)序列間的遺傳信息進(jìn)行多態(tài)性擴(kuò)增。ISSR綜合了其他分子標(biāo)記高多態(tài)性、可重復(fù)性、低成本易操作以及無(wú)需知道基因組序列優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于多種作物和部分牧草的品種鑒定、系統(tǒng)分類(lèi)、遺傳多樣性檢測(cè)、基因定位和遺傳圖譜構(gòu)建等研究中［14－16］。因此，本研究利用ISSR標(biāo)記方法對(duì)所收集的48份國(guó)內(nèi)外主要燕麥栽培品種進(jìn)行遺傳多樣性和親緣關(guān)系分析，研究不同品種之間的遺傳差異，分析其遺傳背景，為燕麥的遺傳改良奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選用來(lái)自中國(guó)、日本、加拿大、澳大利亞和歐洲等不同國(guó)家和地區(qū)的42個(gè)飼用燕麥及6個(gè)裸燕麥品種，具體來(lái)源見(jiàn)表1。

1.2 基因組DNA提取

參試資源材料于培養(yǎng)皿中播種，室溫下25～30℃，出苗后8～10d（材料預(yù)處理：供試植株暗培養(yǎng)2～3d），每份材料隨機(jī)取10～15個(gè)單株的幼嫩葉片0.5g，等量混合，采用改良CTAB（cetyl triethyl ammonium bromide）法提取植物總 DNA［17］。

表1 試驗(yàn)材料及其來(lái)源Table 1 Materials and sources

續(xù)表1 Continued

1.3 燕麥ISSR反應(yīng)體系的優(yōu)化建立及引物篩選

ISSR引物是根據(jù)加拿大哥倫比亞大學(xué)公布的100個(gè)引物序列，選出48個(gè)交由上海生工合成，進(jìn)一步篩選引物用于燕麥ISSR。將篩選引物分別在小麥（Triticumaestivum）［18］、野生大麥（Hordeumvulgare）［19］和烏拉爾甘草 （Glycyrrhizauralensis）［20］的ISSR反應(yīng)體系和反應(yīng)程序下進(jìn)行擴(kuò)增，通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，建立了一套燕麥ISSR分析的優(yōu)化反應(yīng)體系及反應(yīng)程序。即：25μL反應(yīng)體系中含有，18.3μL ddH2O，2.5μL 10×buffer，2.0μmol／L Mg2＋，250μmol／L dNTP，1.5UTaqDNA聚合酶，0.3μmol／L引物，10ng DNA 模板。反應(yīng)程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性3min，94℃變性30s，55℃退火30s，72℃延伸1min，共34個(gè)循環(huán)；72℃延伸5min，4℃保溫。

1.4 PCR擴(kuò)增及電泳檢測(cè)

PCR擴(kuò)增在Thermo Hybaid PCR儀上進(jìn)行。擴(kuò)增產(chǎn)物在8%變性聚丙烯酰胺凝膠40W 恒功率電泳。采用Brant銀染法進(jìn)行顯色觀察［21］，膠版干后掃描拍照、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

ISSR通常被認(rèn)為是顯性標(biāo)記，同一對(duì)引物組合擴(kuò)增產(chǎn)物中電泳遷移率一致的條帶被認(rèn)為具有同源性，按照相同移位上有擴(kuò)增帶記為1，無(wú)帶的記為0的方法記錄清晰電泳譜帶，得到的ISSR表型數(shù)據(jù)矩陣。用NTSYS 2.1及Genepop軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用Nei（1987）方法計(jì)算遺傳相似系數(shù)（genetic similarity）GS＝2Nij／（Ni＋Nj），式中，Ni和Nj分別為i和j兩材料的總等位位點(diǎn)數(shù)，Nij為i和j兩材料的共有等位位點(diǎn)數(shù)。遺傳距離（genetic distance）GD＝1－GS。利用GD值按非加權(quán)成對(duì)算術(shù)平均法（UPGMA）進(jìn)行聚類(lèi)分析，建立樹(shù)狀圖［22］。

表2 8個(gè)ISSR引物對(duì)48份燕麥基因組DNA擴(kuò)增結(jié)果Table 2 The result of ISSR fragments amplified with 8primers in 48oats

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥ISSR引物篩選

燕麥ISSR反應(yīng)體系的構(gòu)建最終借鑒了小麥ISSR研究，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)摸索出了效果較好的PCR擴(kuò)增體系，并從48個(gè)引物中篩選出8個(gè)重復(fù)性好，特異性高，擴(kuò)增效果好，電泳圖清晰的引物（表2），擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度在200～2 000bp，共獲得清晰可見(jiàn)帶144條，其中多態(tài)帶126條，平均每個(gè)引物產(chǎn)生18條帶，平均多態(tài)性檢出率為86.1%，說(shuō)明供試燕麥種質(zhì)間有較高等位多態(tài)性，這些多態(tài)性多來(lái)自外部種質(zhì)的引進(jìn)或育種親本的選擇，可檢測(cè)出變種間及種內(nèi)各品種間的變異。

ISSR鑒定標(biāo)記在所用的ISSR引物中，以引物UBC845和UBC844區(qū)分48個(gè)材料的效果較為明顯，即使是親緣關(guān)系很近的材料，也可根據(jù)其指紋將其分開(kāi)（圖1）。如親緣關(guān)系很近的青引1號(hào)和青引2號(hào)品種在2個(gè)引物的擴(kuò)增圖譜上都有各自的特異性條帶；而所有皮燕麥品種在450bp處均比裸燕麥品種多出1條多態(tài)帶，這說(shuō)明ISSR標(biāo)記在燕麥指紋圖譜建立和種間及種內(nèi)鑒定中具有較好的效果。

圖1 引物 UBC 845（上圖）、UBC 844（下圖）擴(kuò)增的燕麥ISSR圖譜（PAGE）Fig.1 ISSR profile of oat with primer UBC 845（upper figure）and UBC 844（below figure），respectively（PAGE）

不同的引物對(duì)燕麥的擴(kuò)增效果差別較大，8個(gè)篩選出的引物中，有7個(gè)二核苷酸重復(fù)序列，1個(gè)四核苷酸重復(fù)序列，說(shuō)明在植物中二核苷酸微衛(wèi)星比三核苷酸和四核苷酸微衛(wèi)星更普遍，其中2個(gè)（CT）n重復(fù)序列引物為UBC 845和UBC 844，其多態(tài)性比率分別達(dá)88.4%和88.0%，且擴(kuò)增譜帶最為清晰（圖1）。所以在燕麥ISSR研究中，設(shè)計(jì)二核苷酸引物更好些，且燕麥基因組中（CT）n重復(fù)序列較多。盡管（AT）n在植物中含量最多，但所篩引物中并無(wú)含（AT）n引物，說(shuō)明這樣的引物容易自連導(dǎo)致不能擴(kuò)增出條帶。

2.2 燕麥品種的聚類(lèi)分析

Nei相似系數(shù)是用來(lái)比較群體或個(gè)體間相似程度的度量參數(shù)，平均相似系數(shù)越高，說(shuō)明相似程度越大，遺傳背景一致性越強(qiáng)［22］。48個(gè)燕麥品種間遺傳相似系數(shù)均在0.58以上，最高為0.941 7（青選18和316），最低為0.583 3（加拿大裸燕麥VOA－3和蒙古皮燕麥57），遺傳相似系數(shù)變幅較大，主要是由于皮燕麥與裸燕麥之間差異較大。品種間的遺傳距離變化為0.060 1～0.539 0。

按UPGMA方法進(jìn)行聚類(lèi)分析，建立聚類(lèi)分支樹(shù)狀圖（圖2）。結(jié)果表明，利用ISSR標(biāo)記能將48份燕麥完全區(qū)分開(kāi)。在遺傳相似系數(shù)為0.66處，42個(gè)皮燕麥品種與6個(gè)裸燕麥品種明顯分為2類(lèi)，這說(shuō)明ISSR標(biāo)記種間或亞種間的界線十分明顯。供試品種以遺傳相似系數(shù)0.783為分類(lèi)界限，聚為5類(lèi)：第Ⅰ類(lèi)由20個(gè)品種組成，來(lái)自我國(guó)青海和湖北的皮燕麥品種青引1號(hào)、青引2號(hào)、249、冀引1號(hào)、加拿大品種Ronald為第1亞類(lèi)；巴燕3號(hào)、黃燕麥、甜燕麥為第2亞類(lèi)；吉林品種白燕7號(hào)獨(dú)自歸為一亞類(lèi)。青選18、316、青96、青198、181、青30、237、青252、304、青97、709為第4亞類(lèi)，此亞類(lèi)多數(shù)為我國(guó)青海品種，此外有3個(gè)品種分別來(lái)自俄羅斯、瑞典和芬蘭。第Ⅱ類(lèi)由19個(gè)品種組成，多數(shù)都是國(guó)外品種，又分為4個(gè)亞類(lèi)，第1亞類(lèi)包括4628、4607、4617、4632、Calibre、CNC、科燕1號(hào)、AC－1131、AC－1038、4641、4609；其中除科燕1號(hào)外，均為加拿大品種；第2亞類(lèi)包括澳大利亞品種Blackbutt、丹麥品種444；第3亞類(lèi)包括蒙古品種57、俄羅斯品種474和28、英國(guó)品種353、歐洲品種53；日本品種初島獨(dú)自歸為一亞類(lèi)。第Ⅲ類(lèi)僅有2個(gè)品種，即98AS1302、美國(guó)石燕麥，且二者各歸為一個(gè)亞類(lèi)。四川品種Y61－005與其他材料間的遺傳分化最大，單獨(dú)聚為一類(lèi)（第Ⅳ類(lèi)）；以上四大類(lèi)所有品種均為皮燕麥，而第Ⅴ類(lèi)則包括全部裸燕麥品種。

圖2 燕麥48個(gè)品種基于ISSR的遺傳相似性UPGMA聚類(lèi)圖Fig.2 UPGMA cluster analysis based on ISSR genetic identities among 48oat cultivars

聚類(lèi)結(jié)果表明，皮燕麥與裸燕麥的遺傳距離在0.58～0.76，在聚類(lèi)樹(shù)狀圖上分為兩大類(lèi)，進(jìn)一步證實(shí)了當(dāng)今的燕麥分類(lèi)系統(tǒng)中皮燕麥與裸燕麥分別為燕麥屬的2個(gè)種的分類(lèi)情況。48個(gè)燕麥品種所分的五大類(lèi)可能分屬六倍體燕麥（2n＝6x＝42）種群中具有AACCDD染色體組的不同種，或是同一種中由于地理位置造成的遠(yuǎn)緣關(guān)系。我國(guó)的幾個(gè)皮燕麥品種聚為第Ⅰ大類(lèi)，這些品種遺傳關(guān)系較近，遺傳資源基礎(chǔ)狹窄，加拿大品種Ronald與青引1號(hào)、青引2號(hào)、249、冀引1號(hào)歸為一亞類(lèi)，證明我國(guó)多數(shù)皮燕麥品種為引進(jìn)品種，且這幾個(gè)品種與Ronald親緣關(guān)系較近，但這些品種是否引自Ronald則無(wú)法斷定。第Ⅰ類(lèi)第2亞類(lèi)中的高產(chǎn)且適應(yīng)性強(qiáng)的新品種巴燕3號(hào)與甘肅、青海的地方品種黃燕麥間的遺傳相似度極高，為0.925 0，這與AFLP標(biāo)記對(duì)燕麥遺傳多樣性研究中分析的2個(gè)品種遺傳相似度為0.988 1的結(jié)果極為相似，且聚類(lèi)結(jié)果完全一致，進(jìn)一步證明了黃燕麥?zhǔn)前脱?號(hào)的雜交親本之一，且說(shuō)明ISSR和AFLP標(biāo)記均是品種遺傳關(guān)系鑒定的可靠方法。在48個(gè)燕麥種質(zhì)中，川草四號(hào)（Y61－005）燕麥表現(xiàn)出了特異性，與其他種質(zhì)的遺傳距離遠(yuǎn)，單獨(dú)聚為第Ⅳ類(lèi)。其粒色深棕，籽粒細(xì)小紡錘形，發(fā)芽率極低，應(yīng)對(duì)種質(zhì)性狀和遺傳特性進(jìn)行進(jìn)一步研究。從圖中可以看出，加拿大、澳大利亞皮燕麥品種的遺傳多樣性稍高于我國(guó)燕麥品種，而美國(guó)皮燕麥品種單獨(dú)歸為不同亞類(lèi)，證明其遺傳背景相對(duì)復(fù)雜，多樣性水平極高。供試國(guó)內(nèi)外裸燕麥品種遺傳相似度在0.808 3～0.933 3，都表現(xiàn)為近緣關(guān)系，進(jìn)一步證實(shí)了裸燕麥的中心起源說(shuō)。

本研究還利用Popgen32軟件中的Shannon’s信息指數(shù)和Nei’s指數(shù)分別估計(jì)了群體的遺傳變異。供試品種平均變異為0.231 3，平均Shannon’s信息指數(shù)估計(jì)值為0.369 0。42個(gè)皮燕麥品種的平均變異為0.203 6，平均Shannon’s信息指數(shù)估計(jì)值為0.325 9；6個(gè)裸燕麥品種的平均變異為0.201 5，平均Shannon’s信息指數(shù)估計(jì)值為0.305 8?？梢?jiàn)，皮燕麥的遺傳多樣性高于裸燕麥。

2.3 燕麥品種的主成分分析

對(duì)48份燕麥種質(zhì)的ISSR標(biāo)記的原始矩陣進(jìn)行主成分分析，并根據(jù)第1、第2主成分進(jìn)行作圖，所形成的各燕麥材料的位置分布如圖3所示，位置相靠近者表示關(guān)系密切，遠(yuǎn)離者表示關(guān)系疏遠(yuǎn)。

將位置靠近的燕麥材料劃歸在一起，可將供試材料分成5個(gè)組，結(jié)果表明，主成分分析結(jié)果與聚類(lèi)分析結(jié)果基本一致，在聚類(lèi)圖中各品種間的遺傳多樣性較高，因此主成分分析圖中個(gè)別品種也較為分散，主成分分析結(jié)果更直觀地表明了不同燕麥材料之間的親緣關(guān)系。

圖3 燕麥48個(gè)品種基于ISSR表型的PCA分析Fig.3 The principal－coordinate analysis based on ISSR patterns among 48oat cultivars

3 討論

3.1 燕麥遺傳多樣性的ISSR檢測(cè)

本研究是利用ISSR技術(shù)來(lái)研究國(guó)內(nèi)外燕麥品種的遺傳多樣性，通過(guò)PCR擴(kuò)增的多態(tài)性差異所統(tǒng)計(jì)的遺傳相似系數(shù)，能反應(yīng)不同材料間的遺傳距離及關(guān)系，也可以作為遺傳育種的輔助手段，對(duì)雜交品種的選育和育成品種的雜種優(yōu)勢(shì)進(jìn)行初步估測(cè)，提高育種效率。試驗(yàn)中8個(gè)ISSR標(biāo)記在48份燕麥材料中共產(chǎn)生144條擴(kuò)增帶，其中86.1%的擴(kuò)增片段能夠揭示材料間的遺傳差異，表明燕麥品種間遺傳相似系數(shù)和遺傳距離的變化范圍很大，具有豐富的遺傳基礎(chǔ)。這一點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外多種分子標(biāo)記對(duì)燕麥種質(zhì)資源的相關(guān)研究中都得到驗(yàn)證，這些標(biāo)記都能產(chǎn)生各自有效的多態(tài)性條帶，但多態(tài)性水平和檢測(cè)水平各不相同。如王茅雁和齊秀麗［7］利用RAPD標(biāo)記對(duì)我國(guó)21份燕麥材料的遺傳差異及類(lèi)群劃分的研究中，22個(gè)多態(tài)性引物共擴(kuò)增出114條帶，其中85.1%具有多態(tài)性。O’Donoughue等［23］根據(jù)RFLPs對(duì)北美83份栽培燕麥和大麥品種進(jìn)行了遺傳分析和品種鑒定，46個(gè)cDNA多態(tài)性克隆檢測(cè)到278條帶，其中73.7%是多態(tài)性帶。Pal和Sandhu［24］用RFLP分析燕麥屬13個(gè)種間存在41%的多態(tài)性。Li等［25］用SSR對(duì)燕麥建立遺傳圖譜，研究表明44條引物中62%的引物能夠檢測(cè)燕麥種間的多態(tài)性，36%能夠檢測(cè)燕麥品種間的多態(tài)性，品種間多態(tài)帶比率為57%。劉歡等［10］采用AFLP分析42份燕麥材料遺傳多樣性，篩選出的5對(duì)引物組合共獲得268條帶，平均多態(tài)性檢出率為69.0%。這些差異可能是由于材料選擇和研究方法的不同造成的。此外，ISSR標(biāo)記每一個(gè)簡(jiǎn)并堿基代表2～3個(gè)堿基，提供了許多機(jī)會(huì)被不同的基因組篩選。因而，同一套引物可以用于不同的物種，而且ISSR可以更好地揭示物種間的多態(tài)性。本研究發(fā)現(xiàn)燕麥ISSR的多態(tài)性極高，但其ISSR引物的有效數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水稻 （Oryzasativa）和小麥，48條ISSR引物，僅有8條引物（占16.7%）能夠得到清晰擴(kuò)增產(chǎn)物。而在小麥中，Nagaoka和Ogihara［26］發(fā)現(xiàn)100條ISSR引物中33條（占33%）能產(chǎn)生清晰的擴(kuò)增產(chǎn)物；Joshi等［27］在水稻ISSR研究中發(fā)現(xiàn)60%的引物能產(chǎn)生清晰條帶。這可能是由于物種的基因型差異所致。在檢測(cè)技術(shù)上，本研究采用聚丙烯酰胺凝膠電泳，相比較常規(guī)的瓊脂糖凝膠電泳而言，操作過(guò)程稍顯復(fù)雜，但分離小片段DNA效果好，分辨率極高，PCR擴(kuò)增所得產(chǎn)物在200～2 000bp，基因型間的差異僅為幾個(gè)bp，且無(wú)需采用有毒性的溴化乙錠染色，用銀染法即可得到清晰、重復(fù)性好而多態(tài)性高的電泳圖譜，進(jìn)一步增加了試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。綜合分析，利用ISSR可以獲得清晰且多態(tài)性高的燕麥電泳圖譜，該技術(shù)比RFLP、SSR、RAPD等技術(shù)更多地揭示基因組中的多態(tài)性，可應(yīng)用于大批量樣品的研究，應(yīng)用于燕麥遺傳多樣性研究及不同材料的DNA水平識(shí)別也是可靠的。另外，燕麥?zhǔn)亲曰ㄊ诜壑参?，利用ISSR標(biāo)記分析的準(zhǔn)確性明顯高于異花授粉植物，只要選擇足夠多且具有代表性的種、亞種、類(lèi)型進(jìn)行深入研究，可以在分析親緣關(guān)系、研究系統(tǒng)發(fā)育、種質(zhì)資源利用等方面發(fā)揮重要作用。

當(dāng)然ISSR技術(shù)也存在著一些不足。例如用ISSR標(biāo)記數(shù)據(jù)計(jì)算遺傳相似系數(shù)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)偏差，因?yàn)樗瑯涌赡芟馬APD那樣在一個(gè)位置上出現(xiàn)的條帶并不是來(lái)自基因組上的同一區(qū)域，只不過(guò)正好碰巧片段長(zhǎng)度相等［28］。此外，ISSR大部分情況下是顯性標(biāo)記，不能區(qū)分純合體與雜合體，進(jìn)行兩倍體或多倍體物種的種群多樣性研究時(shí)，數(shù)據(jù)分析方法還需不斷改進(jìn)［29］。

3.2 燕麥遺傳多樣性與其地理來(lái)源的關(guān)系

試驗(yàn)選取來(lái)自中國(guó)、加拿大、美國(guó)、澳大利亞、歐洲、日本、烏克蘭等不同國(guó)家和地區(qū)的燕麥品種，這些品種遺傳多樣性豐富，遺傳背景差異相對(duì)顯著，可以直接應(yīng)用到以后的雜交優(yōu)勢(shì)親本選育中去。ISSR分析結(jié)果從DNA水平揭示品種間的差異和相關(guān)性，基于ISSR水平的聚類(lèi)分析及主成分分析結(jié)果與品種的地域來(lái)源表現(xiàn)較強(qiáng)的相關(guān)性，遺傳距離與地理分布關(guān)系密切，各國(guó)或不同地理區(qū)間的ISSR變異較大，各品種間差異較明顯，歐氏距離相差大；而來(lái)自同一國(guó)家的品種間遺傳差異并不明顯，以美國(guó)品種的遺傳多樣性最高，與其遺傳距離最近品種間遺傳相似系數(shù)為0.783 3；加拿大、歐洲及中國(guó)品種的遺傳多樣性指數(shù)都相對(duì)較低，我國(guó)供試的16個(gè)皮燕麥品種遺傳相似系數(shù)極高，在0.841 7～0.933 3，說(shuō)明國(guó)內(nèi)品種間差異小。原因可能是美國(guó)地理氣候條件豐富，燕麥的起源和進(jìn)化狀況差異較大，育種手段和研究方法多樣，故遺傳多樣性較明顯。而其他幾個(gè)國(guó)家及地區(qū)地理氣候條件相近，育種方法單一，此方面研究稍微落后，故燕麥遺傳差異相對(duì)較小。ISSR在一定程度上能較好的反映出燕麥品種間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。從聚類(lèi)圖可以得出兩點(diǎn)，一個(gè)是屬于同種、同組的不同材料首先聚在一起，然后再與其他組的材料聚在一起，另外一點(diǎn)表現(xiàn)為明顯的地域規(guī)律，即地理來(lái)源相同的材料首先聚在一起。我國(guó)的多數(shù)皮燕麥品種都聚在第Ⅰ大類(lèi)，其中青海的多數(shù)品種、甘肅品種為一亞類(lèi)，吉林的品種單獨(dú)歸為一亞類(lèi)；第Ⅱ大類(lèi)多數(shù)由國(guó)外皮燕麥品種組成，其中第1亞類(lèi)中除科燕1號(hào)外，均為加拿大品種，澳大利亞、丹麥品種為一亞類(lèi)，蒙古、俄羅斯、歐洲品種也歸為同一亞類(lèi)，日本品種初島獨(dú)自歸為一亞類(lèi)；第Ⅲ大類(lèi)包括加拿大、美國(guó)的2個(gè)品種；第Ⅳ類(lèi)為我國(guó)四川品種，而第Ⅴ類(lèi)則包括全部裸燕麥品種。這一結(jié)果與范彥等［30］的研究結(jié)果相似，即地理位置近的具有首先聚在一類(lèi)的趨勢(shì)，品種（系）間呈現(xiàn)出一定的地域性分布規(guī)律。但孫群等［31］研究結(jié)果表明烏拉爾甘草組群的劃分與其生態(tài)地域性沒(méi)有明顯關(guān)系，認(rèn)為樣品間遺傳差異與形態(tài)、地理來(lái)源差異沒(méi)有必然的聯(lián)系。聚類(lèi)圖中可看出有些品種并未與同一地區(qū)或具有親緣關(guān)系的品種聚為一類(lèi)，這可能是由于選育過(guò)程中存在相互引種的關(guān)系，或是多個(gè)親本復(fù)合雜交以及多向選擇產(chǎn)生了較大的遺傳變異所致。也可能是由于長(zhǎng)期種植后，自然條件及栽培環(huán)境等的變化所產(chǎn)生的基因變異，種質(zhì)的相互滲透而形成。

供試6個(gè)裸燕麥品種遺傳相似度在0.808 3～0.933 3，加拿大裸燕麥品種與其他中國(guó)品種遺傳相似度平均保持在0.83，與吉林裸燕麥遺傳距離最近，因?yàn)榧值穆阊帑湸蠖鄟?lái)源于加拿大；我國(guó)被認(rèn)為是裸燕麥的起源中心，供試的5個(gè)國(guó)內(nèi)裸燕麥品種遺傳相似系數(shù)在0.850 0～0.933 3，其中定西、內(nèi)蒙古品種遺傳距離較近，其次是山西品種，吉林品種與其余幾省的品種遺傳距離相對(duì)較遠(yuǎn)，表明我國(guó)燕麥地方品種遺傳基礎(chǔ)廣闊，在基因型表現(xiàn)特異性的同時(shí)又有較強(qiáng)的地域性。

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