42份紫花苜蓿種質(zhì)資源遺傳多樣性的SSR分析

陳立強(qiáng)，師尚禮

(1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，塔里木畜牧科技兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

植物生產(chǎn)層

42份紫花苜蓿種質(zhì)資源遺傳多樣性的SSR分析

陳立強(qiáng)1，師尚禮2

(1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，塔里木畜牧科技兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

為了補(bǔ)充現(xiàn)有苜蓿(Medicagosativa)種質(zhì)資源的遺傳多樣性信息，采用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)1份野生紫花苜蓿種質(zhì)和41份栽培紫花苜蓿品種的遺傳多樣性進(jìn)行了研究。15對(duì)引物在供試苜蓿材料中共獲得231條擴(kuò)增帶，其中163條具有多態(tài)性。引物的多態(tài)位點(diǎn)百分率、Nei’s基因多樣性指數(shù)和Shannon信息指數(shù)的平均值分別為71.55%、0.210 0和0.326 3。供試材料間的相似系數(shù)介于0.641～0.913，平均為0.791，栽培品種間的平均相似系數(shù)相對(duì)較大，野生種質(zhì)資源與栽培品種間的平均相似系數(shù)相對(duì)較小。聚類分析表明，供試材料在相似系數(shù)0.778處可聚為五大類，單獨(dú)聚為類的隴東野生紫花苜蓿、CW 200和CW 787都表現(xiàn)出了與其他材料間較遠(yuǎn)的親緣關(guān)系?；谥鞒煞址治鰣D，可把供試材料分為四大類，其中第Ⅰ、Ⅱ類與第Ⅲ、Ⅳ類材料間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。綜上，供試苜蓿種質(zhì)資源具有較豐富的遺傳多樣性，部分種質(zhì)資源表現(xiàn)出了相對(duì)獨(dú)立的遺傳特性。

苜蓿；遺傳多樣性；親緣關(guān)系；SSR

紫花苜蓿(Medicagosativa)產(chǎn)量高、品質(zhì)好、適應(yīng)性強(qiáng)，是我國(guó)栽培歷史最久、分布最廣的豆科牧草，長(zhǎng)期以來(lái)在生態(tài)治理、畜牧業(yè)發(fā)展和種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮著重要作用[1-2]。近年來(lái)，隨著奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，苜蓿在奶業(yè)中的作用也日益突出，種植面積不斷擴(kuò)大。然而，現(xiàn)階段我國(guó)苜蓿優(yōu)良品種數(shù)量少，國(guó)產(chǎn)苜蓿無(wú)論在數(shù)量上還是品質(zhì)上，均無(wú)法滿足生產(chǎn)的需求，導(dǎo)致國(guó)外品種在我國(guó)苜蓿生產(chǎn)中占具主要地位[3]。另外，由于受到栽培區(qū)生態(tài)條件的影響，引進(jìn)品種的生產(chǎn)性能都會(huì)受到不同程度的抑制，潛在的產(chǎn)量和品質(zhì)特性不能完全得到開(kāi)發(fā)。因此，利用現(xiàn)有種質(zhì)資源，培育適合栽培區(qū)種植的新品種將成為苜蓿產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展的基礎(chǔ)和保障，也將成為我國(guó)苜蓿產(chǎn)業(yè)走出困境，擺脫危機(jī)的必由之路。

遺傳多樣性是植物育種和遺傳改良的基礎(chǔ)。目前已有大量研究從分子水平對(duì)紫花苜蓿種質(zhì)資源及其與近緣植物的遺傳多樣性進(jìn)行了研究，涉及的材料包括地方品種、育成品種、引進(jìn)品種[4-5]，野生、逸生種質(zhì)資源[6-7]，抗旱種質(zhì)資源[8]，抗病種質(zhì)資源[9]、抗蟲(chóng)種質(zhì)資源[10]，耐鹽種質(zhì)資源[11]，不同秋眠型種質(zhì)資源[12]，雜交子代及親本[13]，紫花苜蓿和黃花苜蓿(M.falcata)[14]，紫花苜蓿、黃花苜蓿、多變苜蓿(M.varia)[15]，紫花苜蓿、黃花苜蓿、葫蘆巴屬(Trigonella)植物[16]，紫花苜蓿、黃花苜蓿、蒺藜苜蓿(M.truncatula)、天藍(lán)苜蓿(M.lupulina)、蝸牛苜蓿(M.scutellata)、海濱苜蓿(M.littoralis)、刺球苜蓿(M.sphaerocarpos)、南苜蓿(M.polymorpha)[17]，紫花苜蓿、胡盧巴(T.foenum-graecum)、網(wǎng)脈胡盧巴(T.cancellata)、黃花苜蓿、多變苜蓿、天藍(lán)苜蓿、花苜蓿(M.ruthenica)、毛莢苜蓿(M.edgeworthii)、闊莢苜蓿(M.platycarpos)、南苜蓿、青海苜蓿(M.archiducis-nicolai)[18]等，其結(jié)果為苜蓿種質(zhì)資源研究、保護(hù)和利用提供了依據(jù)。但紫花苜蓿種質(zhì)資源種類多、數(shù)量大、分布廣，各研究所涉及的材料也都非常有限且不盡相同，特別是隨著新資源數(shù)量的增加，遺傳多樣性研究需要不斷的完善和補(bǔ)充，以滿足苜蓿育種領(lǐng)域的需求。

DNA分子標(biāo)記技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)且被廣泛應(yīng)用的遺傳多樣性研究手段，主要包括RAPD、AFLP、SNPs、ISSR、SSR、SCAR、CAPS、RAMP、SRAP、TRAP、SSCP、REMAP、IRAP、IMP、RFLP等[19]，其中SSR標(biāo)記具有多態(tài)性高、重復(fù)性好、方法簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)[20]，是植物品種間遺傳多樣性研究的理想分子標(biāo)記，目前已被廣泛應(yīng)用于苜蓿遺傳多樣性的研究領(lǐng)域[21-24]。因此，本研究選用SSR標(biāo)記對(duì)1份野生紫花苜蓿種質(zhì)資源和41份栽培紫花苜蓿品種的遺傳多樣性進(jìn)行檢測(cè)，以期為苜蓿品種的遺傳改良以及雜交親本的選配提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料包括野生紫花苜蓿種質(zhì)資源1份，栽培紫花苜蓿品種41份(表1)。隴東野生紫花苜蓿采自甘肅清水縣灌叢草原地帶，根系發(fā)達(dá)，具水平或斜生的根莖，無(wú)主根；莖纖細(xì)且平臥或半平臥生長(zhǎng)，分枝能力強(qiáng)；葉片小且數(shù)量少；花序短且緊簇，小花較少；具有抗寒、抗旱、耐牧的特性[25]。Pick 3006、Pick 8925、CW 787、CW 200由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所提供，其余品種由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供。

1.2 DNA的提取

每品種隨機(jī)選取100粒種子，置于鋪有兩層濾紙的培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)芽(光照9 h，黑暗15 h，溫度27 ℃)，至第8 天，隨機(jī)剪取40個(gè)單株苗的嫩葉，混合后用CTAB法提取DNA[26]。DNA提取后加入200 μL TE緩沖液進(jìn)行稀釋，并用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。合格樣品置于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 供試紫花苜蓿材料及原產(chǎn)地

1.3 PCR擴(kuò)增及電泳

結(jié)合條帶的清晰度、多態(tài)性和穩(wěn)定性，在前人研究[27-29]的基礎(chǔ)上挑選出了15對(duì)SSR引物(表2)，由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。PCR反應(yīng)體系總體積為10 μL，含3 μL 模板DNA，3 μL引物，0.24 μL dNTP(0.20 mmol·L-1)，1.5 μL 10× Buffer，0.9 μL Mg2+(2.0 mmol·L-1)，0.15 μL TaqDNA聚合酶(1 U),ddH2O補(bǔ)足。擴(kuò)增程序：94 ℃預(yù)變性3 min；94 ℃變性30 s，52 ℃退火1.5 min，72 ℃延伸1.5 min，30個(gè)循環(huán)；最后72 ℃保溫8 min，4 ℃保存[17]。擴(kuò)增產(chǎn)物在30%的聚丙烯酰胺凝膠上進(jìn)行電泳分離，膠板厚1.5 mm，上樣量10 μL，以6×DNA loading buffer(溴酚藍(lán)，二甲苯青)為前沿指示劑，1× TBE為電極緩沖液，恒壓電泳，電壓100 V，約5 h，指示劑移至距玻璃板末端2 cm時(shí)停止電泳，用硝酸銀染色顯影后進(jìn)行凝膠成像。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

以擴(kuò)增條帶在相對(duì)遷移位置的有無(wú)，記數(shù)為“1”或“0”，建立原始數(shù)據(jù)矩陣。計(jì)算各引物的多態(tài)位點(diǎn)百分率(Percentage of Polymorphic Bands，PPB)。用POPGENE VERSION 1.31 軟件統(tǒng)計(jì)分析Nei’s多樣性指數(shù)和Shannon信息指數(shù)。用NTSYSpc 2.1軟件計(jì)算供試材料間的相似系數(shù)(Genetic Similarity，GS)；用SHAN程序，以非加權(quán)類平均法(Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean，UPGMA)進(jìn)行聚類分析，構(gòu)建聚類圖；基于相似系數(shù)進(jìn)行主成分分析，構(gòu)建二維分析圖。

表2 SSR引物序列及名稱

2 結(jié)果

2.1 SSR標(biāo)記多態(tài)性分析

用SSR標(biāo)記對(duì)供試苜蓿材料的遺傳多樣性進(jìn)行研究，引物Afl4的擴(kuò)增及電泳檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖1。15對(duì)引物在42份苜蓿材料中共獲得231條擴(kuò)增帶，其中163條具有多態(tài)性。每對(duì)引物擴(kuò)增的總條帶數(shù)介于12～22，平均15.40條，多態(tài)性條帶數(shù)介于6～14，平均10.87條。多態(tài)位點(diǎn)百分率介于50.00%(w6019)～100.00%(AFca1)，平均為71.55%(表3)。引物Nei’s基因多樣性指數(shù)的變幅為0.125 7(Alf1)～0.383 1(AFca1)，平均為0.210 0；Shannon信息指數(shù)的變幅為0.203 3(Alf1)～0.563 8(AFca1)，平均為0.326 2(表3)。

圖1 引物Afl4對(duì)42份苜蓿種質(zhì)資源的擴(kuò)增結(jié)果Fig.1 Amplification products of 42 alfalfa accessions by primer Afl4

注：圖中材料編號(hào)與表1相同，表4、圖2、圖3同。M，Marker。

Note：Numbers of the accessions refer to Table 1，the same in Table 4,Fig.2 and Fig.3. M, marker.

2.2 相似系數(shù)

基于原始數(shù)據(jù)，用軟件計(jì)算出供試材料間的相似系數(shù)矩陣(表4)。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)，材料間相似系數(shù)越小，則親緣關(guān)系越遠(yuǎn)。結(jié)果表明，42份苜蓿種質(zhì)資源861對(duì)材料間的相似系數(shù)值介于0.641～0.913，平均為0.791，其中有31對(duì)材料間的相似系數(shù)介于0.641～0.697，占3.60%，親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)；有422對(duì)材料間的相似系數(shù)介于0.701～0.797，占49.01%；有404對(duì)材料間的相似系數(shù)介于0.801～0.896，占46.92%，有4對(duì)材料間的相似系數(shù)介于0.900～0.913，占0.46%，親緣關(guān)系相對(duì)較近。甘農(nóng)3號(hào)(8)和CW 200(41)間的相似系數(shù)最小(GS=0.641)，親緣關(guān)系最遠(yuǎn)；大西洋(29)和牧歌401+Z(31)間的相似系數(shù)最大(GS=0.913)，親緣關(guān)系最近。栽培品種間的相似系數(shù)介于0.641～0.913，平均為0.795。隴東野生紫花苜蓿(1)與栽培品種間的相似系數(shù)介于0.649～0.788，平均為0.711，表明野生紫花苜蓿與栽培品種間的親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)；CW 200(41)與其他材料間的相似系數(shù)介于0.641～0.801，平均為0.720，相似系數(shù)較小，與其他材料間親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)。

表3 SSR標(biāo)記基于42份紫花苜蓿材料的遺傳多樣性參數(shù)

2.3 聚類分析

對(duì)42份苜蓿種質(zhì)資源進(jìn)行聚類分析，并構(gòu)建聚類圖(圖2)，供試材料在相似系數(shù)為0.778 處可聚為5類。第Ⅰ類由隴東野生紫花苜蓿組成。第Ⅱ類由8份材料組成，在相似系數(shù)為0.795處可聚為兩個(gè)亞類，第一亞類由新疆大葉、哥薩克、三得利組成；第二亞類由公農(nóng)2號(hào)、秘魯、沃庫(kù)、德寶、德福組成。第Ⅲ類由CW 200組成。第Ⅳ類由31份材料組成，在相似系數(shù)為0.812處可聚為4個(gè)亞類，第一亞類由河西組成；第二亞類由巴洛法、隴東苜蓿、公農(nóng)1號(hào)、博來(lái)維、賽特、美國(guó)苜蓿王、雷達(dá)克之星、巨人、Pick 8925、維多利亞、獵人河、阿爾岡金、皇冠、肇東、大西洋、牧歌401+Z、中牧32號(hào)、金皇后、蘇聯(lián)1號(hào)、皇后2000、格林、游客、牧歌、中蘭1號(hào)、飛馬、Pick 3006、領(lǐng)先者組成；第三亞類由美國(guó)放牧型苜蓿組成；第四亞類由甘農(nóng)3號(hào)和捷克組成。第Ⅴ類由CW 787組成。單獨(dú)聚為類的隴東野生紫花苜蓿、CW 200和CW 787，以及單獨(dú)聚為亞類的河西、美國(guó)放牧型苜蓿都表現(xiàn)出了與其他材料間較遠(yuǎn)的親緣關(guān)系。

2.4 主成分分析

用NTSYSpc 2.1軟件對(duì)供試材料進(jìn)行主成分分析，并根據(jù)第1和第2主成分構(gòu)建主成分分析二維圖(圖3)，圖中材料間位置相互靠近者表示親緣關(guān)系較近，遠(yuǎn)離者表示親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。根據(jù)材料在圖中的位置分布特征，可明顯地把供試材料劃分為四大類，第Ⅰ類包括隴東野生紫花苜蓿和CW 200；第Ⅱ類包括哥薩克、德福、新疆大葉、公農(nóng)2號(hào)、三得利、德寶、沃庫(kù)和秘魯；第Ⅲ類包括CW 787、捷克和甘農(nóng)3號(hào)；第Ⅳ類包括雷達(dá)克之星、河西、美國(guó)放牧型、獵人河、Pick 8925、公農(nóng)1號(hào)、阿爾岡金、美國(guó)苜蓿王、賽特、隴東苜蓿、巴洛法、皇冠、巨人、博來(lái)維、中蘭1號(hào)、游客、皇后2000、格林、維多利亞、牧歌、中農(nóng)32號(hào)、肇東、金皇后、飛馬、領(lǐng)先者、Pick 3006、牧歌401+Z、大西洋、蘇聯(lián)1號(hào)。第Ⅰ類和第Ⅱ類之間、第Ⅲ類和第Ⅳ類之間在圖中的位置相對(duì)較近，親緣關(guān)系相對(duì)較近，但第Ⅰ、Ⅱ類與第Ⅲ、Ⅳ類在圖中的位置相對(duì)較遠(yuǎn)，親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)。主成分分析從不同角度更直觀地展示了種質(zhì)資源間的親緣關(guān)系，其結(jié)果與聚類分析基本一致。

圖2 42份苜蓿材料基于15對(duì)SSR引物的UPGMA聚類圖Fig.2 UPGMA dendrogram of 42 alfalfa accessions based on 15 SSR primer pairs

圖3 42份苜蓿材料基于15對(duì)SSR引物的主成分分析圖Fig.3 Principal component analysis of 42 alfalfa accessions based on 15 SSR primer pairs

3 討論與結(jié)論

3.1 SSR標(biāo)記的檢測(cè)效率及材料的遺傳多樣性分析

本研究用15對(duì)SSR引物在42份紫花苜蓿材料中檢測(cè)到了163條多態(tài)性擴(kuò)增帶，每對(duì)引物平均10.87條，多態(tài)位點(diǎn)百分率平均為71.55%；陳斐等[30]用16對(duì)SSR引物在82份苜蓿材料中檢測(cè)到了190條多態(tài)性擴(kuò)增帶，每對(duì)引物平均11.88條，多態(tài)位點(diǎn)百分率平均為83.05%；李景欣等[31]用8對(duì)SSR引物在6個(gè)苜蓿品種(品系)中檢測(cè)到了106條多態(tài)性擴(kuò)增帶，每對(duì)引物平均13.25條，多態(tài)位點(diǎn)百分率為82.81%；王森山等[10]用6對(duì)SSR引物在9個(gè)抗蚜苜蓿品種(系)中檢測(cè)到了63條多態(tài)性擴(kuò)增帶，每對(duì)引物平均10.50條，多態(tài)位點(diǎn)百分率為91.30%。由于試驗(yàn)所選材料和引物不同，所得結(jié)果也不盡相同，但引物的多態(tài)性條帶平均值及其百分率均相對(duì)較高，遠(yuǎn)高于Talebi等[32]用14對(duì)SRAP引物對(duì)4個(gè)伊朗紫花苜蓿種群的研究結(jié)果、俞金蓉[33]用10條ISSR引物對(duì)30個(gè)苜蓿品種的研究結(jié)果及康俊梅等[8]用48條RAPD引物對(duì)9個(gè)苜蓿品種的研究結(jié)果，表明SSR標(biāo)記能有效檢測(cè)苜蓿材料的遺傳多樣性。基因型不同的品種，基因組內(nèi)核苷酸序列也存在差異，當(dāng)用相同的SSR引物對(duì)不同基因組進(jìn)行體外擴(kuò)增時(shí)，由于基因組上與引物互補(bǔ)DNA片段的數(shù)目、位點(diǎn)不同，擴(kuò)增產(chǎn)物的大小，數(shù)目也不同，因此，擴(kuò)增產(chǎn)物的多態(tài)性，能反映材料的遺傳多樣性[20]，以此為依據(jù)，現(xiàn)有苜蓿種質(zhì)資源具有較豐富的遺傳多樣性。與多態(tài)位點(diǎn)百分率相比，基于Hardy-Weinberg假設(shè)的Nei’s基因多樣性指數(shù)和基于條帶表型頻率的Shannon信息指數(shù)更能客觀地衡量材料的遺傳多樣性水平[34]，其變幅分別為0.125 7～0.383 1、0.203 3～0.563 8，平均為0.210 0和0.326 2，且兩指標(biāo)大小的變化趨勢(shì)基本一致，進(jìn)一步表明供試苜蓿種質(zhì)資源具有一定水平的遺傳多樣性。

3.2 供試材料間的親緣關(guān)系分析

42份苜蓿種質(zhì)資源861對(duì)材料中，有31對(duì)材料的相似系數(shù)介于0.641～0.697，與Tucak等[35]對(duì)歐洲、澳洲、南美及北美品種遺傳多樣性的研究結(jié)果相近，表明現(xiàn)有紫花苜蓿種質(zhì)資源中，有部分材料間的親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)，遺傳背景豐富。聚類分析表明，單獨(dú)聚為類的隴東野生紫花苜蓿、CW 200、CW 787及單獨(dú)聚為亞類的河西、美國(guó)放牧型苜蓿都與其他材料間的親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)，具有相對(duì)獨(dú)立的遺傳特性。在育種領(lǐng)域，親本間的親緣關(guān)系很大程度上決定著后代群體的選擇范圍，通常認(rèn)為兩親本遺傳差異越大，其雜種優(yōu)勢(shì)也越大，后代分離范圍就越廣泛，獲得優(yōu)良個(gè)體的機(jī)會(huì)也就越多[36-37]。以上結(jié)果將為苜蓿雜交親本的選配提供科學(xué)依據(jù)。

供試種質(zhì)資源中，有404對(duì)材料間的相似系數(shù)介于0.801～0.896，占46.92%，4對(duì)材料間的相似系數(shù)介于0.900～0.913，占0.46%，材料間的遺傳相似程度較高，親緣關(guān)系較近。李景欣等[31]用8對(duì)SSR引物分析苜蓿新品系Dy-2006等6個(gè)苜蓿品種(品系)的親緣關(guān)系發(fā)現(xiàn)，材料間的遺傳距離介于0.033～0.076；張穎娟和王斯琴花[38]用13條ISSR引物分析12份苜蓿材料的遺傳多樣性發(fā)現(xiàn)，材料間的平均遺傳距離為0.063；Mandoulakani等[39]用10條IRAP和14條REMAP引物分析8個(gè)紫花苜蓿群體的遺傳多樣性發(fā)現(xiàn)，基于兩種標(biāo)記，群體間的遺傳距離分別介于0.063～0.151和0.048～0.124，平均為0.110和0.089。表明現(xiàn)有苜蓿種質(zhì)資源中，也有大部分材料間的親緣關(guān)系相對(duì)較近，遺傳基礎(chǔ)狹窄。因此，在常規(guī)育種實(shí)踐中，開(kāi)發(fā)利用野生種質(zhì)資源及遺傳特性相對(duì)獨(dú)立的材料具有重要意義。

3.3 野生紫花苜蓿種質(zhì)資源的利用潛力分析

隴東野生紫花苜蓿與栽培品種間的相似系數(shù)介于0.649～0.788，平均為0.711，小于栽培品種間的平均相似系數(shù)(0.795)，聚類分析、主成分分析結(jié)果也都表明，隴東野生紫花苜蓿與栽培品種間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，這與用同工酶研究隴東野生紫花苜蓿遺傳特異性[40-43]時(shí)所得結(jié)論相同，進(jìn)一步在分子水平上更準(zhǔn)確地驗(yàn)證了隴東野生紫花苜蓿相對(duì)獨(dú)立的遺傳特性。在野生苜蓿種質(zhì)資源研究領(lǐng)域，馬向麗和畢玉芬[7]用ISSR標(biāo)記對(duì)云南30份野生和逸生苜蓿資源進(jìn)行了聚類分析，結(jié)果表明，兩份野生紫花苜蓿種質(zhì)資源單獨(dú)聚為一類；關(guān)瀟[44]用SRAP標(biāo)記對(duì)42份野生紫花苜蓿種質(zhì)資源的遺傳多樣性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，各材料間的相似系數(shù)介于0.498～0.882，平均為0.686，相似系數(shù)較小。表明野生苜蓿種質(zhì)資源之間、野生種質(zhì)資源與栽培品種間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。野生種質(zhì)資源是在某一地區(qū)自然條件的作用下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇形成的，通常攜帶著抗病、抗蟲(chóng)、抗旱、抗寒、耐鹽、持久等優(yōu)良基因[36]。野生苜蓿種質(zhì)資源通常具有持久性、匍匐性、根莖性等特點(diǎn)[45]，是新品種培育的寶貴基礎(chǔ)材料，然而野生紫花苜蓿資源在世界范圍內(nèi)都是稀有的，因此，保護(hù)和利用現(xiàn)有野生苜蓿種質(zhì)資源具有重要的意義。

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(責(zé)任編輯 武艷培)

Genetic diversity of 42 alfalfa accessions revealed by SSR markers

CHEN Li-qiang1, SHI Shang-li2

(1.College of Animal Science, Tarim University; Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology, Xinjiang Production & Construction Corps, Ala 843300, China; 2.Paracultural College of Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

In order to reveal the genetic diversity of alfalfa germplasm resources, the genetic diversity of one wild and 41 cultivated alfalfa accessions were analyzed using SSR markers. The results showed that there were totally 231 alleles and 163 polymorphic alleles generated from these 42 alfalfa accessions by 15 SSR primers. The mean values of polymorphic percentage, Nei’s gene diversity and shannon’s information index for these 15 primer pairs were 71.55%, 0.210 0 and 0.326 3, respectively. The similarity coefficient of accessions ranged from 0.641 to 0.913 with an average of 0.791, and the mean value of similarity coefficient between wild alfalfa accessions and cultivars was lower than that among cultivars. Cluster analysis classified accessions into five defined groups at the genetic similarity value of 0.778, among which Longdong wild alfalfa, CW 200 and CW 787 were clustered into three independent groups, indicating that these accessions had relatively distant genetic relationship with the others. According to principal component analysis, the accessions can be divided into four groups, and the accessions in the Ⅰ and the Ⅱ groups had relatively distant genetic relationship with those in the Ⅲ and the Ⅳ groups. In conclusion, the alfalfa accessions used in the present study had relatively high genetic diversity, and some of which had relatively independent genetic characteristics.

alfalfa; genetic diversity; genetic relationship; SSR

SHI Shang-li E-mail:shishl@gsau.edu.cn

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0333

2014-07-14 接受日期：2014-09-29

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(HS201103)；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(HS201405)；農(nóng)業(yè)部全國(guó)畜牧總站“牧草種質(zhì)資源保種”項(xiàng)目

陳立強(qiáng)(1981-)，男，甘肅會(huì)寧人，講師，碩士，研究方向?yàn)槟敛莘N質(zhì)資源與育種。E-mail:clqdky@126.com

師尚禮(1962-)，男，甘肅會(huì)寧人，教授，博士，研究方向?yàn)槟敛莘N質(zhì)資源與育種。E-mail:shishl@gsau.edu.cn

S812;S541+.102;Q943

A

1001-0629(2015)03-0372-10

陳立強(qiáng),師尚禮.42份紫花苜蓿種質(zhì)資源遺傳多樣性的SSR分析[J].草業(yè)科學(xué),2015,32(3):372-381.

CHEN Li-qiang,SHI Shang-li.Genetic diversity among 42 alfalfa accessions revealed by SSR markers[J].Pratacultural Science，2015,32(3)：372-381.