小麥周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)主栽品種的遺傳解析

張德強，宋曉朋，馮 潔，連俊芳，孫道杰

(西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

?

小麥周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)主栽品種的遺傳解析

張德強，宋曉朋，馮 潔，連俊芳，孫道杰

(西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西楊凌 712100)

為了解小麥骨干親本周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)主栽品種的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性，利用Illumina 90K iSelect SNP 標(biāo)記技術(shù)對周8425B及其16份衍生品種和23份黃淮麥區(qū)主栽品種進(jìn)行全基因組掃描。結(jié)果顯示，在40份小麥材料中，有22 466個多態(tài)性SNP位點被定位在21條染色體上，不同基因組間多態(tài)性SNP標(biāo)記的分布依次為B>A>D。周8425B及其衍生品種的遺傳相似系數(shù)變化范圍為0.640 5～0.926 4，平均值為0.739 8，與黃淮麥區(qū)主栽品種間遺傳差異較小。供試材料的遺傳相似系數(shù)變化范圍為0.530 1～0.963 4，平均值為0.672 1，并被劃分為4個類群，聚類分析結(jié)果與系譜較為吻合。周8425B對其衍生一代、二代、三代的平均貢獻(xiàn)率為79.48%、76.73%和74.24%,隨世代的增加而不斷降低，且在不同基因組間的遺傳貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為D>A>B。全基因組掃描結(jié)果顯示，周8425B衍生品種共有6 789個SNP位點保留了周8425B的遺傳基因，不同基因組繼承的SNP位點數(shù)不同，依次為B>A>D，這些選擇位點可能與重要基因的遺傳傳遞有關(guān),可能是周8425B成為骨干親本的主要遺傳特征。

小麥；SNP標(biāo)記；周8425B；遺傳多樣性；聚類分析

小麥?zhǔn)俏覈钪匾募Z食作物之一，其生產(chǎn)發(fā)展離不開各個時期優(yōu)異種質(zhì)資源的創(chuàng)新和利用。國內(nèi)外育種實踐表明，骨干親本的創(chuàng)制與應(yīng)用是育種工作取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。骨干親本一般具有優(yōu)異基因多、配合力高等優(yōu)良農(nóng)藝性狀。在我國小麥品種改良中，16個農(nóng)家種和引進(jìn)種質(zhì)發(fā)揮了核心骨干作用[1]。前人利用不同的分子標(biāo)記對小麥骨干親本進(jìn)行了廣泛研究，袁園園等[2]利用SSR標(biāo)記對碧螞4號及其姊妹系的研究，揭示了碧螞4號成為骨干親本的遺傳基礎(chǔ)；劉新倫等[3]對小麥骨干親本阿夫及其衍生品種(系)遺傳多樣性和變化趨勢分析，共獲得7個在衍生后代遺傳率較高的SSR位點；張莉莉等[4]利用SRAP標(biāo)記研究豫麥2號及其衍生品系遺傳差異，發(fā)現(xiàn)豫麥2號在不同衍生世代遺傳貢獻(xiàn)率不同；于海霞等[5]利用DArT標(biāo)記對矮孟牛3個親本進(jìn)行特異性標(biāo)記篩選，并研究了這些位點對其衍生后代的遺傳貢獻(xiàn)率，鑒定出一些骨干親本中對后代衍生品種(系)有重要貢獻(xiàn)的染色體位點。這些研究在一定程度上促進(jìn)了小麥骨干親本的利用。周8425B是目前黃淮麥區(qū)重要的骨干親本，用其做親本育成的品種(系)有100多個，其中通過國家和省級審定的品種79個，包括百農(nóng)AK58和周麥22等主栽品種，其育種價值越來越高[6]。前人對周8425B及其衍生品種的遺傳結(jié)構(gòu)已有報道[7]，但尚未在全基因組水平上對周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)主栽品種進(jìn)行遺傳研究。

單核苷酸多態(tài)性(SNP)標(biāo)記是普遍存在于生物基因組中的一種新型分子標(biāo)記，在基因組中具有數(shù)量多、分布廣、遺傳穩(wěn)定且易于檢測等特點[8]。近年來，隨著小麥高通量測序研究工作的開展，SNP標(biāo)記的鑒定和分型已廣泛應(yīng)用于小麥遺傳改良[9]。趙 朋等[10]基于Illumina技術(shù)平臺開發(fā)的90K SNP芯片已開始應(yīng)用于小麥基因定位和連鎖不平衡分析。SNP標(biāo)記能夠真實反映小麥品種間的親緣關(guān)系，可以用于分析小麥骨干親本及其衍生系的遺傳基礎(chǔ)。

本研究利用Illumina 90K iSelect SNP 標(biāo)記技術(shù)對小麥骨干親本周8425B及其衍生品種和黃淮麥區(qū)主栽品種的遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行分析，旨在從全基因組水平上了解這些品種的遺傳差異，為小麥育種過程中周8425B及其衍生品種的合理利用與親本選配提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料包括小麥骨干親本周8425B及其衍生品種共17份，黃淮麥區(qū)主栽品種23份，共計40份,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供，供試材料的系譜見表1。試驗材料于2014-2015年種植與西北農(nóng)林科技大學(xué)試驗農(nóng)場。

1.2 基因組DNA提取及其基因型鑒定

每個樣品取幼嫩葉片約200 mg，參考Saghai maroof等[11]的CTAB法提取基因組DNA。用0.8%瓊脂糖電泳檢測DNA質(zhì)量和濃度。采用Illumina 90K iSlect SNP芯片對供試材料進(jìn)行全基因組掃描，采用Genome Studio軟件對樣本的原始SNP分型。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

根據(jù)SNP標(biāo)記在供試材料的遺傳分布，參照曹廷杰等[12]的方法對SNP分型數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，并依據(jù)分析軟件的不同轉(zhuǎn)換相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式。用NTSYSpc version 2.10e軟件計算品種間遺傳相似系數(shù)，根據(jù)非加權(quán)平均法(UPGMA)進(jìn)行聚類分析。應(yīng)用Power marker 3.25計算每個SNP位點的等位基因頻率和多態(tài)性信息含量(PIC)。

周8425B對后代衍生品種的遺傳貢獻(xiàn)率，用各衍生品種與周8425B共有位點數(shù)占總位點數(shù)的百分比表示[7,13]。

表1 供試材料及其系譜

2 結(jié)果與分析

2.1 多態(tài)性SNP位點在染色體上的分布

對來自90K SNP iSlect芯片的81 587個SNP位點，經(jīng)過Genome Studio軟件分型，去除檢測失敗的位點，并參考Wang等[14]提供的SNP標(biāo)記位置信息，共檢測到22 466個SNP位點，分別定位于小麥的21條染色體上(圖1)。每條染色體分布99～2 150個SNP標(biāo)記，這些標(biāo)記在染色體間差異較大，1B、5B和2B染色體上分布最多，4D上分布最少；SNP標(biāo)記在A、B和D基因組上分布不均勻，以B基因組最多(11 239，占50.03%)，A基因組次之(8 893，占39.58%)，D基因組最少(2 334，占10.39%)。

圖1 多態(tài)性SNP位點在染色體上的分布

圖2 40個小麥品種的SNP聚類圖

2.2 供試小麥品種的聚類分析

基于SNP標(biāo)記計算品種間的遺傳相似系數(shù)，40份材料的遺傳相似系數(shù)變化范圍為0.530 1～0.963 4，平均值為0.672 1；周8425B及其衍生品種間的遺傳相似系數(shù)為0.640 5～0.926 4，平均為0.739 8。表明周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)主栽品種具有一定的異質(zhì)性，但遺傳差異較小。在周8425B及其衍生品種中，中麥875和中麥985的遺傳相似系數(shù)最高，追蹤系譜，中麥875和中麥895是同一組合經(jīng)系選的不同品種；周麥23與周麥25的遺傳相似程度最低，其另一個親本分別是豫麥69和新麥9號。通過對周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)其他主栽品種間的遺傳相似系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，周麥18與周麥28遺傳相似系數(shù)最高，周麥28的一個親本是周麥18。根據(jù)遺傳相似系數(shù)對供試材料進(jìn)行聚類分析，供試材料被分為4大類群(圖2)，具有相同來源的品種大多聚為一類，例如，周麥13、周麥11、洛麥21、周麥16、周麥18、周麥22等品種與周8425B聚為一類，它們是直接或間接的以周8425B為親本雜交產(chǎn)生的品種；西農(nóng)979、鄭9023、陜253等品種聚一類，主要由含有小偃麥血統(tǒng)的品種組成。SNP標(biāo)記聚類的結(jié)果與系譜分析具有較好的一致性，這表明利用SNP標(biāo)記分析周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)主栽品種間的遺傳差異是可靠的?；赟NP標(biāo)記聚類分析結(jié)果表明，周8425B及其衍生品種與黃淮麥區(qū)主栽品種親緣關(guān)系較近，在DNA水平上遺傳差異不大。

2.3 周8425B不同基因組對其衍生品種的遺傳貢獻(xiàn)率

由表2可知，周8425B對子一代A、B和D基因組的遺傳貢獻(xiàn)率分別為81.80%、77.26%和81.62%，對其子二代A、B和D基因組遺傳貢獻(xiàn)率分別為74.24%、75.28%和75.81%，對其子三代A、B和D基因組遺傳貢獻(xiàn)率分別為73.30%、75.32%和72.46%，對不同衍生世代的整體平均遺傳貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為子一代>子二代>子三代，說明周8425B對其衍生品種遺傳貢獻(xiàn)率隨著世代增加有下降趨勢。

表2 周8425B不同基因組對其衍生后代品種的遺傳貢獻(xiàn)率

2.4 周8425B及其衍生品種SNP位點相異性分析

全基因組SNP掃描結(jié)果表明，周8425B與其衍生品種共有6 789個相同SNP位點，B基因組繼承周8425B的遺傳位點最多(3 339個)，A基因組其次(2 636個)，D基因組最少(814個)，這可能與SNP標(biāo)記在不同基因組分布的數(shù)量有關(guān)。這些SNP位點在不同衍生品種中被育種家選擇保留，推測這些位點可能與產(chǎn)量、品質(zhì)或抗病性狀存在連鎖關(guān)系。根據(jù)已知的利用小麥90K SNP標(biāo)記構(gòu)建的周8425B/中國春遺傳連鎖圖譜定位的QTL，發(fā)現(xiàn)這些位點大多與許多重要的農(nóng)藝性狀相關(guān)。如4A染色體上IWB49186-IWB74494與千粒重、穗粒數(shù)和穗長等性狀相關(guān)，5B染色體上的IWA8005-IWB5705與小麥籽粒產(chǎn)量和千粒重有關(guān)[15]，7B染色體上也有許多位點被持續(xù)選擇，可能與該染色體上存在抗條銹病的基因有關(guān)[7]。在周8425B衍生品種中，周23是黃淮麥區(qū)種植面積較大的弱春性主栽品種，周麥23的親本周麥13與新麥9號的相同SNP位點數(shù)12 851個，不同位點數(shù)2 016個。周麥23與周麥13相同位點數(shù)4 810個，與新麥9號相同位點數(shù)2 789個，可以看出，周麥23更多地遺傳了周麥13的基因，而周麥13含有周8425B的血緣。

3 討 論

周8425B是20世紀(jì)80年代后期河南省周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的矮稈、大穗、抗病的優(yōu)異種質(zhì)，含有小黑麥的優(yōu)良基因，是目前黃淮麥區(qū)的重要骨干親本。小麥育種效率的提高離不開骨干親本的利用，以周8425B為親本育成的品種又作為新一輪的親本用于小麥品種的遺傳改良，如周麥11來自周8425B/內(nèi)鄉(xiāng)182，周麥13來自周8425B/周麥9號，而用其做親本又育成矮抗58(周麥11//周麥豫麥49/鄭8960)、周麥22(周麥12/豫麥49//周麥13)和淮麥28(周13/新麥9號)等品種，但是少數(shù)骨干親本的重復(fù)利用，必然造成小麥品種遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄，降低品種抵御各種自然災(zāi)害的能力，對國家糧食生產(chǎn)造成威脅。郝晨陽等[16]利用SSR標(biāo)記對我國近50年來育成的小麥品種遺傳多樣性分析表明，育成品種遺傳多樣性以50年代的品種最高，以后越來越低。Chen等[17]對我國48份優(yōu)異的冬小麥進(jìn)行了遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)分析，表明我國冬小麥遺傳多樣性較低，需要引進(jìn)國外的優(yōu)異種質(zhì)資源。曹廷杰等[12]基于系譜和SNP標(biāo)記對河南省近年審定小麥品種的遺傳多樣性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)以周麥品種和周8425B為親本育成的品種數(shù)量占整個供試品種的42.7%，供試品種遺傳基礎(chǔ)狹窄。本研究利用SNP標(biāo)記分析了周8425B及其衍生品種和黃淮麥區(qū)主栽品種之間的遺傳相似性，聚類分析結(jié)果表明黃淮麥區(qū)主栽品種與周8425B及其衍生品種遺傳相似性較高，主栽品種遺傳基礎(chǔ)較窄，周8425B衍生品種和主栽品種在聚類的各分支中都有出現(xiàn)，從品種的系譜上可以看出，主栽品種與周8425B衍生品種有直接或間接的聯(lián)系，遺傳相似系數(shù)的聚類結(jié)果與系譜分析基本一致，這和曹廷杰等[12]研究的結(jié)果較為一致。在黃淮麥區(qū)的遺傳改良中，周麥系列品種具有較好的農(nóng)藝性狀和豐產(chǎn)性，被大多數(shù)育種家認(rèn)可，在配制組合中作為首選材料，這也導(dǎo)致黃淮麥區(qū)主栽品種與周8425B衍生品種存在較高的遺傳相似性。

骨干親本能夠選育出許多優(yōu)良的品種，除其本身所具有綜合的優(yōu)良性狀外，其重要性狀的基因組區(qū)段在后代衍生品種中能夠被高頻率選擇。韓 俊等[18]利用SSR標(biāo)記對燕大1817/勝利麥雜交組合后代衍生品種遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析，鑒定出對其衍生后代具有重要貢獻(xiàn)的基因組區(qū)段，這些區(qū)段可能是小麥育種中育種家選擇的靶位點；王慶專等[2]對骨干親本碧螞4號的基因組特異位點在其衍生后代中的傳遞規(guī)律進(jìn)行解析，推測一些位點及其附近的染色體區(qū)域可能是育種家重點關(guān)注部分。本研究通過對周8425B及其衍生品種遺傳貢獻(xiàn)率分析，發(fā)現(xiàn)周8425B對不同衍生世代的遺傳貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為子一代>子二代>子三代，均高于理論遺傳貢獻(xiàn)率，這表明周8425B一些重要的遺傳區(qū)段在衍生后代品種存在高頻率遺傳傳遞。其可能存在的原因是許多遺傳位點與重要的農(nóng)藝性狀如產(chǎn)量、抗條銹病等相關(guān)，在小麥品種遺傳改良中受到育種家的關(guān)注而被選擇。小麥基因組較大，本研究中所用的標(biāo)記在A、B和D基因組上分布不均勻，B基因組數(shù)量最多，尤其是1B染色體上SNP標(biāo)記數(shù)量最多，這可能是因為周8425B及其衍生系多數(shù)具有來自黑麥的1RS染色體臂，而1RS染色體臂與1BS染色體臂的SNP多態(tài)性較高[12,19]，D基因組SNP標(biāo)記數(shù)量最少，尤其4D染色體上SNP標(biāo)記數(shù)量最少，僅有49個，SNP標(biāo)記數(shù)量遠(yuǎn)不能滿足理論要求，除此之外，試驗材料選擇的不同也會對遺傳貢獻(xiàn)率產(chǎn)生影響，因此研究結(jié)果并不能夠完全反映骨干親本周8425B的遺傳傳遞信息。根據(jù)前人已經(jīng)定位的QTL[15]，本研究發(fā)現(xiàn)一些高頻遺傳的位點與千粒重、穗長、穗粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量等性狀存在緊密相關(guān)，這能夠解釋這些染色體區(qū)段在不同衍生世代中被強烈選擇的原因。

[1]莊巧生.中國小麥品種改良及系譜分析[M].中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:6.

ZHUANG Q S.Chinese Wheat Improvement and Pedigree Analysis [M].Beijing:China Agriculture Press,2003:6.

[2]袁園園,王慶專,崔 法,等.小麥骨干親本碧螞4號的基因組特異位點及其在衍生后代中的傳遞[J].作物學(xué)報,2010,36(1):9.

YUAN Y Y,WANG Q Z,CUI F,etal.Specific loci in genome of wheat milestone parent Bima 4 and their transmission in derivatives [J].ActaAgronomicaSinica,2010,36(1):9.

[3]劉新倫,王長有,王亞娟,等.小麥骨干親本阿夫及其衍生品種(系)重要性狀的演變規(guī)律[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,39(1):96.

LIU X L,WANG C Y,WANGY J,etal.Evolution trend of important characters of wheat core parents Funo and its derived varieties [J].JournalofNorthwestA&FUniversity(NaturalScience),2011,39(1):96.

[4]張莉莉,韓 芳,馬守才,等.小麥品種豫麥2號及其衍生系的遺傳差異分析[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,20(4):1.

ZHANG L L,HAN F,MA S C,etal.Genetic differentiation analysis on derived lines from wheat cultivar Yumai 2 [J].JournalofChinaAgricultureuniversity,2015,20(4):1.

[5]于海霞,肖 靜,田紀(jì)春.小麥骨干親本矮孟牛及其衍生后代遺傳解析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(2):199.

YU H X,XIAO J,TIAN J C.Genetic dissection of milestone parent aimengniu and its derivatives [J].ScientiaAgriculturaSinica,2012,45(2):199.

[6]唐建衛(wèi),殷貴鴻,高 艷,等.小麥骨干親本周8425B及其衍生品種(系)的農(nóng)藝性狀和加工品質(zhì)綜合分析[J].麥類作物學(xué)報,2015,35(6):777.

TANG J W,YIN G H,GAO Y,etal.Comprehensive analysis on agronomic traits and processing quality of core parent Zhou 8425B and its derivatives [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(6):777.

[7]肖永貴,殷貴鴻,李慧慧,等.小麥骨干親本“周8425B”及其衍生品種的遺傳解析和抗條銹病基因定位[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,44(19):3919.

XIAO Y G,YIN G H,lI H H,etal.Genetic diversity and genome-wide association analysis of stripe rust resistance among the core wheat parent Zhou 8425B and its derivatives [J].ScientiaAgriculturaSinica,2011,44(19):3919.

[8]COLASUONNO P,GADALETA A,GIANCASPRO A,etal.Development of a high-density SNP-based linkage map and detection of yellow pigment content QTLs in durum wheat [J].MolecularBreeding,2014,34(4):1563.

[9]WANG J,CHEN Z,YOU F M,etal.Aegilopstauschiisingle nucleotide polymorphisms shed light on the origins of wheat D-genome genetic diversity and pinpoint the geographic origin of hexaploid wheat [J].NewPhytologist,2013,198(3):925.

[10]趙 朋,李婷婷,張蕓蕓,等.利用SNP標(biāo)記和寧7840×Clark重組自交系(RIL)群體檢測小麥染色體偏分離區(qū)域[J].麥類作物學(xué)報,2014,34(11):1453.

ZHAO P,LI T T,ZHANG Y Y,etal.Detection of wheat chromosome segregation distortion region using SNP marker and RIL population of Ning 7840/Clark [J].JournalofTriticeaeCrops,2014,34(11):1453.

[11]SAGHAIMAROOF M A,SOLIMAN K M,JORGENSEN R A,etal.Ribosomal DNA spacer-length polymorphisms in barley:Mendelian inheritance,chromosomal location,and population dynamics [C].Proc.Natl.Acad.Sci.USA.1984:8014.

[12]曹廷杰,謝菁忠,吳秋紅,等.河南省近年審定小麥品種基于系譜和SNP標(biāo)記的遺傳多樣性分析[J].作物學(xué)報,2015,41(2):197.

CAO T J,XIE J Z,WU Q H,etal.Genetic diversity of registered wheat varieties in Henan province based on pedigree and single-nucleotide polymorphism [J].ActaAgronomicaSinica,2015,41(2):197.

[13]亓佳佳,韓 芳,馬守才,等.小麥骨干親本小偃6號及其衍生品種(系)的遺傳解析[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,43(11):45.

QI J J,HAN F,MA S C,etal.Genetic dissection of wheat milestone parent Xiaoyan 6 and its derivatives [J].JournalofNorthwestA&FUniversity(NaturalScience),2015,43(11):45.

[14]WANG S C,DEBBIE W,KERRIE F,etal,Characterization of polyploid wheat genomic diversity using a high-density 90 000 single nucleotide polymorphism array [J].PlantBiotechnol,2014,12 (6):787.

[15] GAO F M,LIU J D,LI Y,etal.Genome-wide linkage mapping of QTL for physiological traits in a Chinese wheat population using the 90K SNP array [J].Euphytica,2016,2009(3):789.

[16]郝晨陽,王蘭芬,張學(xué)勇,等.我國育成小麥品種的遺傳多樣性演變[J].中國科學(xué)(生命科學(xué)),2005,35(5):408.

HAO C Y,WANG L F,ZHANG X Y,etal.The genetic diversity evolution of Chinese wheat [J].ScienceinChina(LifeScienece),2005,35(5):408.

[17]陳新民,何中虎,史建榮,等.利用SSR標(biāo)記進(jìn)行優(yōu)質(zhì)冬小麥品種(系)的遺傳多樣性研究[J].作物學(xué)報,2003,29(1):13.

CHEN X M,HE Z H,SHI J R,etal.Genetic diversity of high quality winter wheat varieties(lines) based on SSR markers [J].ActaAgronomicaSinica,2003,29(1):13.

[18]韓 俊,張連松,李靜婷,等.小麥骨干親本“勝利麥/燕大1817”雜交組合后代衍生品種遺傳構(gòu)成解析[J].作物學(xué)報,2009,35(8):1395.

HAN J,ZHANG L S,LI J T,etal.Molecular dissection of core parental cross “Triumph/Yanda 1817” and its derivatives in wheat breeding program [J].ActaAgronomicaSinica,2009,35(8):1395.

[19]唐懷君,殷貴鴻,夏先春,等.1BL·1RS特異性分子標(biāo)記的篩選及其對不同來源小麥品種1RS易位染色體的鑒定[J].作物學(xué)報,2009,35(11):2107.

TANG H J,YIN G H,XIA X C,etal.Evaluation of molecnlar markers specific for 1BL·1RS translocation and characterization of 1RS chromosome in wheat varieties from different origins [J].ActaAgronomicaSinica,2009,35(11):2107.

Genetic Dissection on the Derived Lines from Wheat Cultivar Zhou 8425B and Widely Grown Cultivars in Huang-huai Region

ZHANG Deqiang,SONG Xiaopeng,FENG Jie,LIAN Junfang,SUN Daojie

(Colleage of Agronomy, Northwest A&F University,Yangling, Shaanxi 712100, China)

The common wheat Zhou 8425B is an important core wheat parent in Huang-huai wheat region. In order to define the genetic structure and diversity of Zhou 8425B and its offspring, thus provide information and contribute to the future wheat breeding improvement,23 widely grown varieties in Huang-huai region and 16 derivative varieties of Zhou 8425B were genotyped with the 90K SNP array based on the infinium assay. The total of 22 466 SNPs with polymorphism spread on 21 chromosomes were detected among the 40 varieties and the polymorphic SNPs showed a distribution tendency of B>A>D among different genomes. The genetic similarity of the core parent Zhou 8425B and its derivative varieties ranged from 0.640 5 to 0.926 4 with an average value of 0.739 8. However, the genetic similarity of 0.530 1 to 0.963 4 with an average value of 0.672 1 was found between widely grown varieties in Huang-huai region and derivative varieties of Zhou 8425B, indicating that they have high similarity in genetic background. The 40 varieties could be classified into four groups by clustering analysis which was generally agreed with the pedigree analysis. The results of the genetic contribution of Zhou 8425B to its derivatives varieties indicated that Zhou 8425B had the contribution ratios of 79.48%, 76.73% and 74.24% to its first, second and third generations, respectively, which was decreased from generation to generation. The average genetic contribution of A, B and D genomes were in decreasing order of D>A>B. The SNP genotyping results showed that the derivative varieties of Zhou 8425B preserved 6789 SNPs loci which were derived from their shared parent Zhou 8425B and these SNPs loci were distributed in order as B>A>D among different genomes and these conserved SNPs loci could be connected with important agronomic traits in Zhou 8425B. This might be basic genetic features of Zhou 8425B as a founder parent.

Bread wheat; SNP marker; Zhou 8425B; Genetic diversity; Clustering analysis

時間：2016-10-08

2016-05-06

2016-05-30

國家重點基礎(chǔ)研究計劃(973計劃)項目(2014CB138100)；陜西省自然科學(xué)基金項目(2015JM3094)；陜西省重點科技創(chuàng)新團(tuán)隊項目(2014KCT-25)

E-mail：edward0053@126.com(張德強)；weiduxp@163.com(宋曉朋，與第一作者同等貢獻(xiàn))

孫道杰(E-mail：chinawheat@hotmail.com)

S512.1；S321

A

1009-1041(2016)10-1328-07

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160928.0918.004.html