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糜子(Panicum miliaceum L.)是一种古老的小宗作物,耐旱、耐瘠薄且营养丰富,对旱作生态可持续农业和作物生态多样性建设具有重要意义。因为糜子复杂的异源四倍体结构和进化的保守性,我们对其基因组功能了解甚少,糜子遗传多样性尚未得到充分评估。随着第二代高通量测序技术的出现,可开发大量SSR(Simple Sequence Repeat)标记研究糜子种群遗传特异性,旨在为种质鉴定、特异基因挖掘、种质资源保护和物种地理起源、亲缘关系研究等提供理论依据。本研究基于高通量测序开发具有多态性的EST-SSR标记,并用标记评估144份国内外糜子资源的遗传多样性。主要研究结果如下:(1)糜子EST-SSR标记的开发从1000条SSR序列中设计出200对引物,通过6份糜子材料进行多态性筛选,23对扩增不出DNA条带,177对(88.5%)有扩增条带,条带模糊或呈单态性,80对呈多态性,开发效率为40%。(2)80个标记的评估获得的80个EST-SSR标记中,有10个单碱基重复(开发率50%)主要为A/T重复(各50%);15个二碱基重复,主要为AG重复(40%);55个三碱基重复(38.19%),类型主要是GGC、GCG、GCC(13%、11%、9%)。EST-SSR引物的等位基因大小范围为50-500 bp,RYW140等位基因条带最多(20个位点),RYW134等位基因条带最少(5个位点)。引物分辨率(Rp)值为0.67-4.67(平均2.00),RP值为0.33-0.83(平均0.55),80个标记的Rp值普遍分布在1-2的范围内,4-5范围内的标记数最少,Rp值较高的标记主要是RYW107、RYW161、RYW166、RYW115、RYW158。标记中遗传多态性较好的主要有RYW150、RYW168、RYW124、RYW137、RYW110、RYW160、RYW163、RYW114、RYW125和RYW158,遗传多样性较低的标记主要为RYW103、RYW109、RYW167和RYW144。二碱基重复标记的各项遗传参数(如I值为0.8339)与三碱基重复标记(如I值为0.8312)较为相似,单碱基重复标记最低(如I值为0.7497)。(3)144份糜子资源遗传多样性分析发现80个多态性位点的共检出206个等位变异,I值平均0.8599,PIC值平均0.4573,RYW124遗传参数最高,RYW108最低。各地区遗传多样性丰富度为北方春糜子区>黄土高原春夏糜子区>华北夏糜子区>东北春糜子区>西北春夏糜子区>南方秋冬糜子区。北方春糜子区与黄土高原春夏糜子区的遗传距离最小(0.0117),遗传一致度最高(0.9884)。国内地方品种>国外群体>国内育成种质群体>国内野生种质群体,整体而言国内群体>国外群体。基于UPGMA将144份糜子聚为A、B和C群组,前两个群组主要为北方春糜子区材料,C群组主要为黄土高原春夏糜子区材料。C群组又可划分为C1、C2两个亚群组,主要为北方春糜子区和国外资源材料,遗传多样性参数最低。C1亚群组可划分为C11、C12两个亚亚群组,主要为北方春糜子区和国外资源材料。不同地区资源群体间遗传关系远近基本与其地理分布相关。利用Structure将试材划分成2和4个类群,K=2时,划分为红色类群和绿色类群,主要来为国外和北方资源基因库。K=4时,划分为4个类群,红色和绿色类群均主要为北方资源基因库,红色类群遗传多样性参数最高;蓝色和黄色类群主要为黄土高原和国外基因库。K=2的红色类群材料半数以上没遗传分化,即为K=4的黄色类群,代表国外类群基因库。国外基因库所在的类群遗传多样性指标最低,国内外资源间存在明显的遗传分化。通过主成分分析(PCA),PC1、PC2和PC3分别解释了基因总变异的22.9%、2.9%和2.2%,累积变异为28%。基于SSR标记的基因型,PC1将144份糜子资源划分成7个不同类群,划分结果与材料的地理来源一致。