谷子作为我国主要的粮食和饲草作物之一,在我国农业生产中占有极其重要的地位。伴随着谷子种质资源的不断更新,新品种创育的父母本选择范围也不断缩小,给育种工作带来极大的困扰。种质资源的遗传多样性评价以及各种质之间的遗传距离的研究可为谷子新品种的选育提供重要依据。山西省是谷子的起源地之一,拥有丰富的地方品种资源,这些资源中包含着相当多的可用于种质的改良与创新的优异基因。本实验利用SSR分子标记技术,对山西省90份谷子品种进行了遗传多样性及群体遗传结构分析。实验结果如下:⑴利用聚丙烯酰胺凝胶电泳,从收集来的73对SSR引物中筛选出38对条带清晰、多态性丰富、覆盖谷子全基因组的SSR引物,为进行谷子遗传多样性分析奠定了基础。⑵采用筛选出来的38对SSR引物对山西省90份谷子主要种质资源及优势品种进行遗传多样性分析,共检测到256个等位变异,平均每个位点6.7个等位变异,平均主等位变异频率为0.3854,基因多样性平均为0.7264,多态性信息含量(PIC)平均值为0.6884,表明所检测的90份谷子品种具有较高的遗传多样性。⑶利用Power Marker V3.25对38对SSR引物的扩增结果进行分析得到各材料之间的遗传距离,其变化范围为0.2632~0.9737,平均值0.7264。其中遗传距离最小(0.2632)的是来自山西省忻州市五台县的沙河粘谷(L15320)和秃粘谷(L15322);遗传距离最大(0.9737)的是来自忻州市的瞎老软骨(X15385)和来自长治市(山西省农科院谷子所提供)的黄山东谷(C15196)。⑷基于遗传距离,采用UPGMA和NJ两种算法,对90份谷子材料进行聚类分析,两种聚类方法聚类结果基本一致。90份材料被聚为3个大的类群,进一步划分为5个小的亚群。通过STRUCTER软件进行群体结构分析,结果与聚类分析结果基本一致,共分为5个亚群。亚群Ⅰ包含18份材料,主要来自于忻州市所辖各县以及长治市(谷子所提供)的几份材料;亚群Ⅱ包括24份材料,主要是来自于长治地区的材料,其中还包括来自于吕梁市、忻州市以及山西省农科院作物所马建萍研究员提供的几个山西省谷子育成品种;亚群Ⅲ中包含10份材料,大部分来自长治市,只有红旗1号这一育成品种来源于忻州市五台县;类群Ⅳ中包含22份材料,其中包含了马建萍所提供的3份山西谷子育成品种,2份吕梁市的材料,4份忻州市的材料,其余都为长治市的材料;亚群Ⅴ中包含16份材料,地理来源较为复杂,包含了本项研究的大部分材料来源地。⑸通过计算群体间的遗传多样性以及遗传距离发现,亚群Ⅱ群体最大,多态性信息含量(PIC)、基因型数目,基因多样性最高,亚群Ⅲ与亚群Ⅱ以上指标相反。亚群Ⅰ与亚群Ⅲ之间的遗传距离最大(0.4576)亚群Ⅱ与亚群Ⅳ之间的遗传距离最小(0.3488)。⑹在调查的9个谷子的农艺性状中,遗传多样性指数最高的是单穗重,为2.0499;其次是穗粒重,为2.0053;最低的是谷粒颜色,为0.061。相关性分析发现,在正相关中,穗粒重与单穗重之间的相关性最强,相关系数为0.94;穗紧密度与穗长的相关性次之,相关系数为0.54;在负相关中,穗紧密度与出谷率之间的相关性最强,相关系数为-0.45;出谷率与材料来源地、穗长之间的相关性次之,相关系数分别为-0.23、-0.22。