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黑麦是小麦的近缘物种,具有改良小麦所需的许多目标性状,是丰富小麦遗传变异,选育优良新品种的重要基因资源。目前,黑麦属系统分类学、细胞遗传学、分子遗传学以及在小麦育种中的利用等方面研究已取得一定进展,如创制的1BL/1RS易位系已广泛应用于生产。但是,对黑麦属遗传多样性的研究还尚不深入系统。遗传多样性研究有助于充分开发基因资源的利用潜力,也是收集和保护珍稀基因资源的重要前提。分子生物学技术的发展为深入系统评价基因资源遗传多样性提供了更有利的条件。本文应用ISSR(inter simple sequence repeat)和RAMP(random amplified microsatellite polymorphism)两种分子标记技术对黑麦属不同物种及栽培黑麦不同地方品种进行了遗传多样性分析。主要结果如下: 1.对黑麦属4个种8个亚种共16份材料进行ISSR标记分析的结果表明,被测材料间ISSR标记多态性较高。35条ISSR引物中,有7条(占20%)可扩增出清晰且具多态性的条带。7条引物共扩增出269条带,其中229条(占85.1%)具有多态性。每条引物可扩增出17~70条多态性带,平均32.7条。ISSR标记遗传相似性系数(GS)变异范围为0.478~0.935,平均值为0.732。ISSR标记可将所有材料完全区分开。 2.基于ISSR标记数据的聚类结果表明,16份黑麦材料可聚为5类,其中S.sylvestre与其它材料间具有明显的遗传分化,单独聚为一类。其余材料间缺乏明显的种间差异,呈现出随机聚类现象。该结果与以往诸多黑麦属系统学、分子生物学研究相一致。据此认为,S.sylvestre是黑麦属中独立的物种,与其它物种在分子水平上差异较大。由此可见,ISSR标记可为小麦近缘属植物的系统学研究提供更多信息。 3.对黑麦属3个种11个亚种共21份材料进行RAMP标记分析的结果表明,被测材料间RAMP标记多态性较高。80个RAMP引物组合中,有41个(占50.5%)可扩增出清晰且具多态性的条带。这41个引物组合共扩增出445条带,其中428条(占95.9%)具有多态性,每个引物组合可扩增出3一19条多态性带,平均10.4条。RAMP标记遗传相似性系数(GS)变异范围为0.266~0.658,平均值为0.449。RAMP标记可将所有供试材料完全区分开。 4.基于RAMP标记数据的聚类结果与物种地理分布有一定关系。6个分别来自波兰、葡萄牙、墨西哥、匈牙利、亚美尼亚和乌克兰的栽培黑麦品种聚为一类,这6个国家在地理区划上虽然分属于中欧、西欧、西亚和北美洲,但是其纬度跨越不大,均位于海洋性温带阔叶林气候向大陆性温带阔叶林气候过渡的地带,地形气候特点相近:其它5个栽培黑麦品种的来源国家纬度跨越较大,地理气候特点迥异,聚类结果也相对分散,分别聚入不同的类群。 5.黑麦属不同物种及栽培黑麦不同地方品种间确实存在较大的遗传差异。IsSR和RAMP两种标记技术均可以有效地评价黑麦属植物遗传多样性,但二者又各具所长。IsSR标记可以有效地反映黑麦属物种间的亲缘关系,为黑麦属系统学研究提供分子证据。RAMP聚类结果则与物种地理分布有一定关系,可以揭示物种间因地理隔离而产生的遗传变异。