山西省小麦地方品种的染色体多样性及遗传效应分析

　　

摘要： 染色体变异是物种形成和品种演化的重要途径。为深入研究小麦地方品种的染色体多样性，阐明染色体变异对农艺性状的影响，采用Oligo-FISH鉴定了152份具有代表性的山西小麦地方品种的核型，并分析了染色体变异对农艺性状的影响。结果表明，山西小麦地方品种染色体多样性较丰富，具有15种结构变异和1种数目变异，以及108种多态类型，涉及59个存在缺失变异(PAVs)和25个拷贝数变异(CNVs)。就基因组而言，B基因组除染色体5B外均涉及易位，染色体结构变异率最高，为56.7%；A基因组多态类型最多，为50种；整体上以A基因组的多态性信息指数(PIC)最高，其次为B基因组，D基因组最小。地方品种间染色体PIC、基因多样性以及遗传距离受亲缘关系和生态分布的影响，所有品种整体上可分为8个类群。麦区间染色体变异类型多样；同名品种的染色体变异类型和多态存在差异，结合0.1K和16K芯片进一步确定了其遗传差异性。山西小麦地方品种农艺性状变异丰富，变异系数为6.33%~32.95%；除穗长和穗粒数外，各性状变异系数均以北部春麦区最大，遗传多样性高。表型效应分析得到22个染色体变异与农艺性状有关，其中PAV.2A-g1可显著增加穗长，PAV.2A-g1和PAV.2B-r8对小穗数具有正效应，PAV.6A-g6和PAV.6B-g11与粒重显著正关联，这些染色体变异在今后的应用研究中潜力较大。研究结果有助于深入了解山西小麦地方品种的遗传多样性，可为分子标记辅助育种提供新的标记类型。