馬鈴薯品種遺傳多樣性分析

段紹光 金黎平 李廣存 卞春松 徐建飛 胡 軍 屈冬玉

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馬鈴薯品種遺傳多樣性分析

段紹光 金黎平*李廣存 卞春松 徐建飛 胡 軍 屈冬玉

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所 / 農(nóng)業(yè)部薯類作物生物學(xué)和遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100081

為解析一套(559份)從世界各國收集的馬鈴薯種質(zhì)資源的遺傳多樣性，用16個表型性狀和36個SSR標(biāo)記進(jìn)行了聚類和多樣性參數(shù)分析。對454份表型數(shù)據(jù)完整材料的UPGMA聚類分析表明, 在歐氏距離14.66處被聚成2個類群(A1和A), 其中A1在歐氏距離12.74處被分為A11和A12亞群；454份材料在歐氏距離11.73處被劃成9個類群, 包括4個小類(A、B、C和H)和5個大類(D、E、F、G和I), 其中類群I所包括的材料占總數(shù)的57.5%, 該結(jié)果較好地揭示了馬鈴薯種質(zhì)材料之間的形態(tài)差異, 區(qū)分生態(tài)類型不同和遺傳差異明顯的親本。36個SSR標(biāo)記在559份材料中共檢測出134個多態(tài)性位點(diǎn), 每對引物檢測1~7個等位變異, 平均3.72個, 引物多態(tài)性信息量(PIC)為0.1545~0.7743, 平均為0.5783, 說明品種間有豐富的遺傳多樣性。NJ系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明, 559份材料可分為3個大群。類群I為一個混合群, 各地區(qū)品種均有分布, 包括133份馬鈴薯材料, 占總數(shù)的23.8%; 類群II中歐洲、北美及中國東北和西北地區(qū)的材料所占比重較大, 數(shù)量為187, 占33.5%; 類群III中北美、南美以及中國東北和西南地區(qū)馬鈴薯材料所占比重較大, 包含239份材料, 占42.8%。表型性狀聚類與SSR分子標(biāo)記聚類結(jié)果相似, 均與地理位置有很大相關(guān)性, 應(yīng)結(jié)合共同用于評價馬鈴薯品種遺傳多樣性。

馬鈴薯; 種質(zhì)資源; 農(nóng)藝性狀; SSR; 遺傳多樣性

馬鈴薯及其近緣種分布于美國南部到南美洲南部的廣大地區(qū)[1-3], 擁有極其龐大的次級基因庫, 倍性從二倍體到六倍體均有覆蓋, 種質(zhì)資源十分豐富[4]。我國初期的馬鈴薯資源引進(jìn)、搜集始于20世紀(jì)30年代[5]。隨著與國外合作的日益深入, 我國的馬鈴薯種質(zhì)資源數(shù)量和種類得到了很大的改善。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所保存了1500余份馬鈴薯材料, 包括馬鈴薯審定品種、國外引進(jìn)品種、育種品系、野生種和二倍體單株等種質(zhì)資源, 基本可以代表我國整體的馬鈴薯種質(zhì)資源組成。

當(dāng)今作物育種工作因遺傳基礎(chǔ)狹窄已進(jìn)入瓶頸, 從長遠(yuǎn)的角度來講, 如果不改變這種局面, 作物會更易遭受病蟲害的侵襲[6-7]。農(nóng)藝性狀和分子標(biāo)記是育種家獲取不同馬鈴薯資源間遺傳差異的兩種途徑。其中, 形態(tài)學(xué)水平上的變異是最易觀察的, 對農(nóng)藝性狀的觀察和分類在早期的馬鈴薯種質(zhì)資源研究中是馬鈴薯分類學(xué)的主要研究方法之一。目前, 中國的《馬鈴薯DUS測試指南》仍以形態(tài)性狀測試為主, 該書詳細(xì)規(guī)定了用于品種鑒定的表現(xiàn)型及其觀測時期。當(dāng)前馬鈴薯育種以形態(tài)評價為主, 分子標(biāo)記輔助選擇僅在少數(shù)抗病性狀上使用[8]。因此, 開展馬鈴薯種質(zhì)資源表型性狀親緣分析的研究是必要的。

基于PCR的SSR標(biāo)記以其數(shù)量豐富、共顯性遺傳、多態(tài)性豐富等優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于馬鈴薯的品種鑒定、遺傳關(guān)系分類、核心種質(zhì)資源搜集評價等領(lǐng)域。如段艷鳳[9]利用11對SSR引物構(gòu)建了217份中國育成馬鈴薯品種的指紋圖譜, 并進(jìn)行了遺傳多樣性分析。Haan等[10]利用15對SSR引物對比了989份來自秘魯中部的地方品種和173份外遷地方品種, 共檢測到173個等位位點(diǎn), 其中129個為2個群體所共享, 占總數(shù)的74.6%。Sharmab等[11]結(jié)合使用SSR、RTN等3種DNA分子標(biāo)記, 對47份馬鈴薯品種進(jìn)行多態(tài)性分析比較, 表明3種標(biāo)記均可區(qū)分47份品種。然而, 存在的問題或是上述研究所用的材料數(shù)量少, 或是對當(dāng)前的馬鈴薯資源組成不具有系統(tǒng)的代表性。

本研究利用保存的包括國內(nèi)育成品種以及從歐洲、北美和CIP等地區(qū)和國際研究機(jī)構(gòu)引進(jìn)的559份材料, 從表型性狀聚類及分子標(biāo)記檢測等兩方面系統(tǒng)研究, 了解中國現(xiàn)有馬鈴薯栽培種的遺傳多樣性, 為拓寬我國馬鈴薯育成品種遺傳基礎(chǔ)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

共收集馬鈴薯品種材料559份, 包括中國育成品種239份, 來自北美(美國和加拿大)的馬鈴薯品種101份, 來自歐洲的育成品種75份, 來自國際馬鈴薯中心(CIP)的材料108份。選取小葉子、米拉、燕子、卡它丁、疫不加、早玫瑰、中薯18、DM1-3 516 R44等8個由系譜分析獲得的遺傳差異大且具有廣泛代表性的品種進(jìn)行SSR引物篩選。于河北省張北縣試驗(yàn)基地種植, 每份材料5株, 株行距為30 cm × 75 cm。559份材料用于SSR標(biāo)記分析; 16個表型性狀較全的454份材料用于表型性狀的親緣分析。

1.2 田間性狀調(diào)查

田間調(diào)查16項(xiàng)性狀, 包括葉片性狀(復(fù)葉大小、小葉密集程度、小裂葉數(shù)量、葉片顏色深淺、小葉大小和小葉寬度), 花冠性狀(花冠大小、花冠花青素和花冠形狀), 塊莖性狀(薯形、表皮顏色、薯肉顏色和芽眼深淺), 塊莖品質(zhì)(比重和炸片顏色)和成熟期。參考《馬鈴薯DUS測試指南》的分級標(biāo)準(zhǔn)。表型性狀數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后, 用SPSS11.0軟件進(jìn)行UPGMA聚類分析。

1.3 馬鈴薯基因組DNA的提取與擴(kuò)增

采摘新鮮的、未感病蟲害的馬鈴薯幼嫩葉片, 采用改良的CTAB法提取基因組DNA。PCR擴(kuò)增體系為10 μL, 包括模板DNA 2 μL、10×緩沖液1 μL、dNTPs (10 μmol L–1each) 0.2 μL、上下游引物各0.2 μL、酶0.2 μL、ddH2O 6.2 μL。擴(kuò)增程序?yàn)?4℃預(yù)變性5 min; 94℃變性30 s, 退火30 s, 72℃延伸20 s, 30個循環(huán); 72℃延伸7 min。用6%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測擴(kuò)增產(chǎn)物, 并用硝酸銀染色觀察結(jié)果, 采用0, 1系統(tǒng)記錄譜帶位置, 觀察某一擴(kuò)增條帶的有無, 有帶記為1, 無帶記為0。

1.4 SSR引物來源與篩選

所用SSR引物共975對, 其中一部分來自于公開發(fā)表的文獻(xiàn), 另一部分根據(jù)已經(jīng)完成的馬鈴薯全基因組序列設(shè)計(jì)開發(fā)。根據(jù)引物序列信息比照測序基因組數(shù)據(jù)對所有引物進(jìn)行染色體定位, 選取能夠定位到馬鈴薯12條染色體上的引物, 利用8份遺傳差異大并具有廣泛代表性的材料進(jìn)行篩選, 選擇譜帶清晰、多態(tài)性較高的SSR引物進(jìn)行后續(xù)的自然群體篩選。引物均由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

根據(jù)SSR標(biāo)記數(shù)據(jù), 利用NTSYS 2.11軟件, 采用Jaccard’s相似系數(shù)計(jì)算兩兩品種間的遺傳相似系數(shù), 得到相似系數(shù)矩陣。利用NTSYS-pc 2.11軟件分析遺傳多樣性。Simpson’s多樣性指數(shù)也稱位點(diǎn)多態(tài)信息量(PIC), PIC=1–Σf2; 每個位點(diǎn)的有效等位基因數(shù)為e=1/ΣP2,f為基因座位上第個等位基因變異出現(xiàn)的頻率。借助生物分析軟件PowerMarker V 3.25構(gòu)建臨接系統(tǒng)進(jìn)化樹(Neighbor-joining Tree, NJ), 參數(shù)為缺省。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于表型性狀的聚類分析

根據(jù)454份國內(nèi)外馬鈴薯材料16個表型性狀的UPGMA聚類結(jié)果(圖1), 在歐氏距離14.66處所有參試材料可以被聚成2個類群, 類群A1是一大類, 包括452份材料, 類群A只包括無花和甘農(nóng)薯2號。在歐氏距離12.74處類群A1又可以被分為2個亞群A11和A12。在歐氏距離11.73處全部參試材料可以被聚成9個類群, 包括4個小類(A、B、C和H)和5個大類(D、E、F、G和I), 其中類群I所包括的材料占總數(shù)的57.5%。在歐氏距離8.65處該類群又可分為7個亞類(I1~I7), 其中較大的亞類I2在歐氏距離7.34處又可以進(jìn)一步分為7個組(I~VII)。引自國際馬鈴薯中心的105份材料中的10份被集體聚于類群E, 35份被集體聚于類群D, 而且被聚于這2個類群內(nèi)的材料距離都很近, 49份被集體聚于類群I, 且多數(shù)材料在數(shù)量上呈現(xiàn)兩兩及以上扎堆存在的局面, 且來源于國際馬鈴薯中心引進(jìn)材料的合作系列品種(合作001、合作001、合作003和合作23)與國際馬鈴薯中心(CIP)材料的距離也較近; 而類群F以西南品種為主, 中原二作區(qū)等早熟品種主要聚在類群I。結(jié)果表明聚類分析可以較為準(zhǔn)確地揭示馬鈴薯不同材料之間的形態(tài)差異, 進(jìn)而區(qū)分生態(tài)類型不同和遺傳差異明顯的親本。

2.2 SSR標(biāo)記多態(tài)性分析

經(jīng)過對SSR引物的比對, 975對引物中的332對成功地被定位到馬鈴薯的12條染色體上。采用染色體位置明確的332對SSR引物, 對遺傳背景和田間性狀差異較大的8個品種材料進(jìn)行初步篩選, 得到36對擴(kuò)增譜帶清晰、條帶差異明顯的SSR引物, 36對引物均勻分布于馬鈴薯12條染色體上, 每條染色體上引物數(shù)量2~5對(表1)。

使用篩選出的36對SSR引物, 對559份馬鈴薯材料進(jìn)行SSR分析。擴(kuò)增結(jié)果顯示, 36對引物共檢測出134個等位變異, 引物等位位點(diǎn)數(shù)為1~7, 平均每對引物3.72個。其中, 引物PM0890有效等位基因數(shù)最多, 最少的為引物STM1049和SSR15406。36對引物擴(kuò)增的產(chǎn)物大小為106~308 bp, 多態(tài)性信息量(PIC)的變化范圍為0.1545~0.7743, 平均值為0.5783, 其中引物為SSR15406的PIC最低, 引物PM0890的PIC最高, PIC值所對應(yīng)的引物和多態(tài)性位點(diǎn)所對應(yīng)的引物是一致的, 可以反映較豐富的遺傳多樣性信息。

2.3 基于SSR標(biāo)記的聚類分析

圖2所示, 559份不同來源的馬鈴薯品種總體分為3個大群, 類群I是一個混合群, 各地區(qū)品種均有分布, 包括133份馬鈴薯材料, 占總數(shù)的23.8%; 類群II中歐洲、北美以及中國東北和西北地區(qū)的材料所占比重大, 該類群包括的材料數(shù)量為187, 所占比例為33.5%; 類群III中北美、南美以及中國東北和西南地區(qū)馬鈴薯材料所占比重大, 其包含的239份材料占供試559份材料的42.8%。以上3個大的類群又可以細(xì)分為數(shù)量不同的小類群: 類群I可以再分為類群I-1和類群I-2, 類群II可以再分為類群II-1、類群II-2和類群II-3, 類群III可以再分為類群III-1、類群III-2和類群III-3。

類群I-1是一個小的混合群, 含有31份材料, 各地區(qū)材料占比比較均勻, 代表品種為鄂馬鈴薯4號; 類群I-2是一個大的混合群, 含有102份材料, 各地區(qū)材料占比比較均勻, 代表品種為燕子, 虎頭、壩薯10號均聚在這一類。而中國的中原二作區(qū)和冬作區(qū)早熟品種多聚在這一類, 如費(fèi)烏瑞它、鄭薯2號、春秋7號、克新18等, 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所育成的中薯系列品種也多聚在這一類, 包括中薯1號、中薯5號、中薯6號、中薯9號、中薯17和中薯19。

類群II-1是北美加工類群, 包含45份材料, 代表品種為Belchip, 美國和加拿大的多份加工品種(系)均聚在這一類; 類群II-2以歐洲以及中國東北和西北的育成品種(系)為主, 包含91份材料, 世界范圍內(nèi)很多育成的重要品種均聚在這一類, 如早玫瑰、抗疫白、克疫、白頭翁、克新1號、東農(nóng)303、隴薯3號、青薯2號等; 類群II-3為南美和歐洲類群, 包含51份材料, 代表品種有米拉和Spunta等。

(圖1)

(圖1)

△: 北美; ▲: 歐洲; ▽: CIP; ▼: 其他; ○: 中國東北; ●: 中國華北; ◇: 中國西北; ◆: 中國西南; □: 中國冬作中原; ■: IVF。

△: North America; ▲: Europe; ▽: CIP; ▼: Others; ○: Northeast China; ●: North China; ◇: Northwest China; ◆: Southwest China; □: Winter cropping Central Plain; ■: IVF.

類群III-1是南美和北美類群, 這一群含有南美48份材料, 代表品種392633.54 (B3C1)和Snowden, 另外具有CIP血緣的冀張薯8號、中薯20、合作002、合作23、云薯401、鄂馬鈴薯5號、川涼薯5號等均聚在這一類; 類群III-2為北美、歐洲和南美類群, 這一群含有北美29份材料, 代表品種小葉子、夏波蒂、大西洋、Red Pontiac和歐洲的Pentland Dell; 類群III-3是中國的東北和西南類群, 包含63份材料, 代表品種有火瑪、卡它丁/春薯2號、內(nèi)薯7號、云薯101、涼薯30, 以及一些老品種, 如圓葉青、一墩青、系薯1號等。

3 討論

3.1 馬鈴薯表型性狀聚類分析的總體評價

從本研究的結(jié)果來看, 表型性狀的聚類分析可以較為準(zhǔn)確地揭示馬鈴薯不同材料之間的形態(tài)差異, 進(jìn)而區(qū)分生態(tài)類型不同和遺傳差異明顯的親本, 這與徐敏[13]的研究結(jié)果相似。例如, 類群D中的材料絕大多數(shù)的成熟期很晚, 花冠的性狀為近五邊形, 小葉比較大; 類型E中材料的復(fù)葉較大、花冠大小中等、小裂葉數(shù)量多等。因此, 在馬鈴薯雜種優(yōu)勢的利用過程中, 對于雜交組合雙親表型性狀不同的配制方式來說, 表型性狀聚類分析具有一定的參考價值。

馬鈴薯的表型性狀是由其遺傳信息和生長環(huán)境條件共同決定的, 且易受后者的影響, 且馬鈴薯同源四倍體高度雜合的特性也決定了表型聚類分析只能從一定程度上反映不同材料的形態(tài)差異, 并不能從本質(zhì)上體現(xiàn)馬鈴薯的遺傳差異, 在本研究中得到了很好體現(xiàn), 如云薯系列中的云薯101、云薯102、云薯201和云薯302是全同胞的關(guān)系, 均是雜交組合S95-105×內(nèi)薯7號的后代, 但這4個品種之間的距離并沒有預(yù)期那樣近, 前三者雖然均被聚在了I這一大類群的I2亞類群, 但卻均不屬于同一組(云薯101屬于III組、云薯102屬于IV組、云薯201屬于II組), 而云薯302甚至沒有被聚在類群I, 而是被聚在了距離很遠(yuǎn)的F組。此外, 考慮到可供調(diào)查的馬鈴薯表型性狀很多, 不同的研究采用不同性狀進(jìn)行聚類分析時, 得到的結(jié)果也可能是不同的。從系譜來看, 威芋3號和涼薯14的親緣關(guān)系很近, 徐敏[13]利用調(diào)查得到的20個表型性狀的數(shù)據(jù)(部分表型性狀與本研究不同), 確實(shí)將這2個品種聚在了一起, 而且距離很近(相鄰), 但在本研究中, 2個品種卻分別被聚在了類群I中的亞類群I2和亞類群I3, 由此可見, 該種聚類方法難以確定馬鈴薯品種間的遺傳本質(zhì), 前人在其他作物的研究中也得到了類似的結(jié)果[14-15]。另外, 對于諸如形狀大小和顏色深淺等這樣的性狀, 調(diào)查者的主觀因素比較大, 容易產(chǎn)生誤差, 進(jìn)而產(chǎn)生不同的聚類結(jié)果。因此, 表型性狀聚類分析可以作為分子標(biāo)記聚類分析的互補(bǔ)而發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3.2 SSR標(biāo)記馬鈴薯資源聚類分析的總體評價

考慮到多態(tài)性信息量(PIC)對于衡量SSR引物多態(tài)性高低的重要性, Botstein等[16]通過將PIC數(shù)值劃分為3個區(qū)間PIC>0.5, 0.25

結(jié)合系譜分析和SSR分子標(biāo)記分析, 除了可以明顯區(qū)分馬鈴薯栽培種和野生種, 同時還可以將多數(shù)具有血緣關(guān)系的材料劃分到一個類群。同一系列的品種(中薯系列多數(shù)分布在I-2類群、克新系列多數(shù)分布在II-2類群、云薯系列多數(shù)分布于III-3類群)亦趨向于分布在同一類群, 這說明各育種單位對某些具有優(yōu)良祖先親本的品種利用頻率過于集中, 造成育成的品種親緣關(guān)系較近, 遺傳基礎(chǔ)狹窄, 應(yīng)加強(qiáng)品種親本的多樣性。當(dāng)然, 這其中也存在一些品種聚類與已知系譜數(shù)據(jù)不一致, 如中薯5號是從中薯3號實(shí)生種子選育而來, 但二者并沒有在同一類群, 這可能是由于36對SSR引物位點(diǎn)對于整個基因組而言很有限, 應(yīng)用更多的標(biāo)記將會減少這種不一致性, 同時這還可能是由馬鈴薯栽培品種之間的遺傳基礎(chǔ)狹窄造成的[19-21]。相對于傳統(tǒng)的系譜分析[19,22-23], 應(yīng)用分子標(biāo)記來估計(jì)遺傳關(guān)系將為馬鈴薯育種提供更多的信息。

本研究中, 按照材料的來源我們將材料區(qū)分成了北美、歐洲、CIP和中國國內(nèi)等4個主要的地區(qū), 參照中國馬鈴薯品種審定的區(qū)域試驗(yàn)地域的劃分及育種單位的分布, 將中國材料的來源又分為東北、華北、西北、西南、冬作-中原和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所6個區(qū)域。SSR標(biāo)記分析結(jié)果將所有材料分為了3個大類群, 又細(xì)分為8個小的類群。但我們發(fā)現(xiàn)除了歐洲地區(qū)之外, 所有區(qū)域內(nèi)的材料基本是在1~2個大類群內(nèi)或是1~4個小類群內(nèi)扎堆出現(xiàn), 基本沒有在8個類群較均勻分布的情況, 這也說明馬鈴薯資源的遺傳基礎(chǔ)相對狹窄。馬鈴薯育種中應(yīng)注重利用具有遺傳多樣性豐富的種質(zhì)資源, 并在親本選配時選擇遺傳距離較遠(yuǎn)且綜合性狀差異大的種質(zhì)材料[24]。

3.3 表型性狀聚類與SSR標(biāo)記聚類結(jié)果比較

本研究結(jié)果表明, 表型性狀聚類與SSR分子標(biāo)記聚類結(jié)果相似, 均與地理位置有很大相關(guān)性。例如來自CIP的類群D主要就聚在了類群III-1中, 來自中原二作區(qū)的早熟品種如早中薯5號、中薯6號、魯馬鈴薯3號、德薯2號和春秋7號等表型聚類在類群F, SSR分子標(biāo)記聚類在類群I-2; 但表型聚類與SSR聚類結(jié)果又有一定差異, 如同樣多是來自CIP的材料在表型聚類中被聚在類群E, 在SSR聚類中卻被分散在各個類群中。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是由于表型性狀是基因表達(dá)和所處環(huán)境共同作用的結(jié)果, 表型聚類的原始數(shù)據(jù)隨環(huán)境因素不同易出現(xiàn)變化, 且數(shù)據(jù)采集過程中人為因素也會產(chǎn)生誤差, 因此表型性狀不能完全真實(shí)反應(yīng)物種的遺傳多樣性, 而SSR標(biāo)記則是以基因組為研究對象, 不受環(huán)境影響, 相對穩(wěn)定, 因此表型性狀與分子標(biāo)記的結(jié)果存在一定差異。但表型差異與遺傳信息又具有一定的相關(guān)性, 可以結(jié)合共同用于評價馬鈴薯品種遺傳多樣性。

4 結(jié)論

表型聚類準(zhǔn)確地揭示了馬鈴薯不同品種間的形態(tài)差異, 區(qū)分了生態(tài)類型不同和遺傳差異明顯的親本。SSR遺傳多樣性分析反映了品種間較豐富的遺傳多樣性。表型性狀聚類與SSR分子標(biāo)記聚類結(jié)果相似, 均與地理位置有很大相關(guān)性, 應(yīng)結(jié)合共同用于評價馬鈴薯品種遺傳多樣性。

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Genetic Diversity Analysis of Potato Varieties

DUAN Shao-Guang, JIN Li-Ping*, LI Guang-Cun, BIAN Chun-Song, XU Jian-Fei, HU Jun, and QU Dong-Yu

Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Tuber and Root Crop, Ministry of Agriculture, Beijing 100081, China

This study aimed at disclosing the genetic diversity of 559 potato accessions that were collected from different countries. The UPGMA cluster analysis was conducted in 454 accessions according to 16 phenotypic traits. All the accessions were grouped into clusters A1and A at theEuclidean distance of 14.66. The cluster A1was further grouped into subclusters A11and A12at the Euclidean distance of 12.74. The 454 accessions were grouped into nine clusters (A, B, C, H, D, E, F, G, and I) at the Euclidean distance of 11.73, in which the biggest one, cluster I, accounted for 57.5% of 454 accessions. The clustering analysis showed diverse morphology and ecological distribution in this set of potato materials, particularly distinguished the parental materials with obvious genetic difference. The whole 559 accessions were also analyzed with 36 pairs of SSR primers and a total of 134 polymorphic alleles were amplified. A single SSR marker detected 1–7 alleles with the mean of 3.72. The polymorphic information content value (PIC) ranged from 0.1545 to 0.7743 with the mean of 0.5783, indicating abundant genetic diversity in this set of potato germplasm. In the phylogenetic tree based on Neighbor-Jointing method, the 559 accessions were clustered into three groups. Group I was a mixed collection with 133 accessions (23.8%) from various regions. Group II (187 accessions, 33.5%) was gathered mainly by accessions from Europe, North America, and Northeast and Northwest China. Group III consisted of 239 accessions (42.8%), mainly from North America, South America, and Northeast and Southwest China. In this study, geographic distributions of the 559 potato accessions are clear and consistent in clustering analyses by morphologic and SSR markers, therefore the combination of phenotypic traits and molecular markers are recommended in evaluating genetic diversity of potato resources.

Potato; Germplasm; Agronomic trait; SSR maker; Genetic diversity

10.3724/SP.J.1006.2017.00718

本研究由國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD02B05)和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS10)資助。

The work was supported by the National Key Technology Support Program of China (2012BAD02B05) and the China Agriculture Research System (CARS10).

(Corresponding author): 金黎平, E-mail: jinliping@caas.cn

E-mail: duanshaoguang@caas.cn

(收稿日期): 2016-10-18; Accepted(接受日期): 2017-01-21; Published online(網(wǎng)絡(luò)出版日期): 2017-02-20.

URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20170220.0959.002.html