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苦荞是重要的药食同源作物,其特有的营养组成对满足当前人们营养平衡的需求具有重要作用。随着其药用价值更深层次的发掘研究,苦荞己成为人们研究关注的焦点。且由于苦荞属廖科,其栽培利用,对于缓和当前栽培作物单一化趋势有一定缓解作用。苦荞研究起步较晚,进展缓慢,当前生产利用品种还存在着产量低、倒伏严重等一系列问题,研究发现特异、专一型的苦荞原材料,应用于苦荞育种和生产当中,对适应苦荞产业化开发当中各种不同类型产品生产的需求具有重要的指导意义。
本研究利用长随机和内含子切接点引物的PCR技术标记方法,结合形态学的农艺性状分析方法,对来自藏、陕、云、贵、川五省区的108份苦荞资源的遗传多样性进行了研究。研究中首先采用因子分析法对苦荞遗传资源农艺性状数据进行归纳合并,进一步进行系统聚类分析;接着采用长随机和内含子切接点引物的PCR技术标记分析,将PCR扩增条带转化为[1,O]矩阵,计算遗传相似系数,并进行聚类分析,构建相应的进化树。所得结果主要如下:
1.农艺性状分析显示,108份供试材料之间有明显的差异,8个数量性状变异系数(CV%)由大到小依次为:主茎粗36.73%,主茎分枝28.50%,叶宽21.77%,株高20.80%,叶长20.34%,主茎节数18.35%,千粒重12.37%,生育日数10.89%。11个描述性状也都有一定的变化量,其中粒色有9种之多。聚类结果显示:所有材料可以分为4大类12亚类,各类别之间数量性状差异明显,但是地域性不明显,每一省供试材料都被分到不同的类别当中,反映出藏、陕、云、贵、川五省区苦荞资源类型的丰富多样性。
2.PCR分子标记结果表明,所有供试材料的遗传相似系数在0.57-0.95之间,平均值为0.77,表明供试材料之间有一定的遗传差异,但是总体差异相对较小,提示我们在今后的苦荞资源搜集中应进一步拓宽搜集的地域,以期搜集到更多生态类型的遗传资源。聚类结果将材料分为13类,其中前9类86份材料属于主聚类区,互相之间遗传相似系数较大,第10到13类与之差异较大;且类别之间区域性较明显,可较好地反映苦荞遗传资源的来源和部分农艺性状的差异。
3.来源于陕西省汉中留坝的材料1081,在PCR分子标记的聚类分析中独立于聚类主群体之外,是一个较为特殊的苦荞遗传资源,进一步分析发现其生育日数较短,可作为速生型材料应用;而来源于陕西汉中宁陕县的1100号材料,来源于西藏昌都地区类乌齐的材料XZK042、林芝地区察隅的材料XZK008以及来源于四川省凉山金阳县的材料SCK021在各自类别中也比较特殊,且特点鲜明,在利用中值得关注。