劉 林,羅文學(xué),官思成,彭 永,李 成,劉永建
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,成都 611130)
煙草(Nicotiana tabacum)是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,煙草已經(jīng)成為美國(guó)第6種重要作物;在地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)家財(cái)政累積等方面煙草行業(yè)的重要性突出,許多國(guó)家資金收入也來(lái)源于煙草行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)煙葉生產(chǎn)約占世界總量的三分之一,是世界上最大的煙草生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),2005年,全世界煙葉產(chǎn)量預(yù)計(jì)為503.9萬(wàn)t,其中烤煙產(chǎn)量將達(dá)到387.34萬(wàn)t,我國(guó)烤煙產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的46.78%,預(yù)計(jì)可達(dá)181.2萬(wàn)t[1]。目前,我國(guó)已形成以烤煙為主體,白肋煙、香料煙等類型齊全多樣的煙草類群。保證煙草生產(chǎn)質(zhì)量的前提是優(yōu)良種質(zhì)的使用,我國(guó)煙草種質(zhì)資源雖然豐富,但種質(zhì)資源挖掘和創(chuàng)新力度不夠、過(guò)度依賴骨干系等是目前育種上面臨的問(wèn)題[2]。單一育種目標(biāo)的定向選擇導(dǎo)致親本集中在少數(shù)核心種質(zhì)資源上[3],豐富的種質(zhì)資源及合理的親本選配是育種計(jì)劃成功的關(guān)鍵[4],煙草遺傳多樣性的測(cè)定在品種鑒定和育種計(jì)劃中具有很高的應(yīng)用潛力。
煙草種質(zhì)資源遺傳多樣性與親緣關(guān)系分析中廣泛應(yīng)用分子標(biāo)記技術(shù),SSR分子標(biāo)記相對(duì)其他分子標(biāo)記技術(shù)存在一些顯著優(yōu)點(diǎn),如穩(wěn)定性好、信息量豐富、操作簡(jiǎn)便等[5]。與其他作物相比,煙草SSR分子標(biāo)記技術(shù)的研究起步較晚,直到2007年,G.Bindler等[6]首次報(bào)道了煙草的微衛(wèi)星標(biāo)記并利用這些標(biāo)記構(gòu)建了遺傳圖譜,總共282個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記擴(kuò)增的293個(gè)SSR位點(diǎn)被定位到煙草24個(gè)連鎖群(染色體)上,并公布了278對(duì)煙草SSR引物。此后,SSR分子標(biāo)記在煙草種質(zhì)資源遺傳多樣性與親緣關(guān)系中的研究才得以實(shí)現(xiàn)。劉勝傳等[7]利用SSR分子標(biāo)記對(duì)32份不同類型的煙草種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析,建議盡可能選擇遺傳距離大的品種進(jìn)行雜交育種;徐軍等[8]利用8個(gè)SSR標(biāo)記在80份普通煙草種質(zhì)中共檢測(cè)到85個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),8個(gè)SSR標(biāo)記可以完全區(qū)分80份煙草種質(zhì),表明SSR標(biāo)記完全適用于普通煙草種質(zhì)鑒定。張雪廷等[9]利用SSR引物對(duì)38份晾曬煙種質(zhì)資源的遺傳關(guān)系進(jìn)行了分析,30對(duì)SSR引物共檢測(cè)到173個(gè)等位基因位點(diǎn),遺傳相似系數(shù)(GS)的變化范圍為0.140~0.928,平均為0.534,表明38份晾曬煙的遺傳多樣性豐富,遺傳差異較大,親緣關(guān)系較遠(yuǎn);聚類結(jié)果顯示遺傳相似系數(shù)為0.165時(shí),美國(guó)從煙草起源地收集的材料Ti245和Ti112能與其他36份晾曬煙栽培品種區(qū)分開(kāi),表明SSR標(biāo)記能從分子水平上揭示晾曬煙種質(zhì)資源的遺傳背景和親緣關(guān)系。
本文從278對(duì)煙草SSR引物中篩選出分布在21個(gè)連鎖群上的56對(duì)穩(wěn)定性高、多態(tài)性好的引物,對(duì)搜集的59份烤煙種質(zhì)進(jìn)行遺傳差異分析,從分子水平上揭示烤煙種質(zhì)之間的遺傳距離,以便為充分發(fā)掘、利用烤煙種質(zhì)資源,合理選配親本和高效育種等提供重要理論依據(jù)。
參試烤煙材料共59份,分別來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、津巴布韋、巴西等國(guó)家(見(jiàn)表1),均由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所提供。
本研究采用CTAB改良法提取DNA[10],將DNA晾干后加入100 μL無(wú)菌水,放在常溫下待DNA沉淀溶解后加入0.1 μL RNase,常溫下放置24 h,然后放于4℃冰箱中保存,或置于-20℃或-70℃冰箱中長(zhǎng)期保存。
本試驗(yàn)所用的SSR引物序列均來(lái)自G.Bindler等[6]于2007年公布的引物,通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引物篩選,從280對(duì)SSR引物中選出56對(duì)穩(wěn)定性高、多態(tài)性好的SSR引物,均由寶生物工程(大連)有限公司合成。
擴(kuò)增體系為 20 μL:含 25 ng 的 DNA,1.5 U Taq DNA聚合酶,MgCl2在體系中的濃度為1.5 mmol/L,濃度為200 μmol/L的dNTPs,正反向引物的濃度均為 0.05 μmol/L。
擴(kuò)增程序:94℃預(yù)變性3 min;94℃變性1 min,55℃退火 1 min,72℃延伸 2 min,40個(gè)循環(huán);72℃延伸7 min;4℃保存。
用6%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳來(lái)檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物,電泳緩沖液為1×TBE,恒壓300 V,溴酚藍(lán)離膠底部2~3 cm處結(jié)束電泳,然后銀染,拍照保存。
表1 供試煙草材料Table 1 The selected flue-cured tobacco material
續(xù)表
選擇帶型清晰且穩(wěn)定性好的電泳圖譜,清晰且可重復(fù)出現(xiàn)的條帶記為“1”,相同遷移位點(diǎn)上無(wú)條帶記為“0”,建立數(shù)據(jù)矩陣。
按Nei&Li的公式[12]計(jì)算供試材料間的遺傳距離:
其中,Nij為材料i和j共有的擴(kuò)增條帶數(shù);Ni為材料i的擴(kuò)增條帶數(shù);Nj為材料j的擴(kuò)增條帶數(shù)。把距離矩陣保存成txt文件,用MEGA6.0[13]構(gòu)建樹(shù)狀聚類圖。
利用上述56對(duì)SSR引物對(duì)59份參試烤煙種質(zhì)(見(jiàn)表1)進(jìn)行擴(kuò)增(引物的擴(kuò)增結(jié)果見(jiàn)圖1),SSR反應(yīng)擴(kuò)增的片段長(zhǎng)度在50~500 bp范圍內(nèi),共檢測(cè)到等位基因位點(diǎn)271個(gè),每個(gè)標(biāo)記檢測(cè)到的位點(diǎn)數(shù)為2~12個(gè),平均多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)為4.8個(gè);其中241個(gè)位點(diǎn)具有多態(tài)性,多態(tài)性位點(diǎn)的比例為88.93%,每個(gè)標(biāo)記檢測(cè)到的多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)為1~9個(gè),平均多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)為4.3個(gè),檢測(cè)到的多態(tài)性位點(diǎn)最多的引物是 PT20289,為 9 個(gè),引物 PT30307、PT30107、PT30292和PT30480擴(kuò)增的多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)最少,只有 1個(gè)。引物 PT30307、PT30098、PT30107和PT30140擴(kuò)增位點(diǎn)的多態(tài)性比率分別為33.3%、37.5%、33.3%和37.5%,其他引物擴(kuò)增位點(diǎn)的多態(tài)性比率均高于或等于50.0%。引物的PIC值變化范圍為 0.532~0.931,PCI值平均為 0.792,PIC 值最高的引物是PT20289,為0.931。這些多態(tài)性引物不均勻地分布在染色體上,其中具有差異的標(biāo)記較多的染色體是10和23(見(jiàn)表2)。
由SSR數(shù)據(jù)估算出烤煙種質(zhì)間的遺傳距離,59份種烤煙種質(zhì)的遺傳距離在0.029~0.419之間,平均遺傳距離為0.214,大型黃金與NC82的遺傳距離較大,為0.419;Narrow Leaf Orinoco與Broad Leaf Orinoco的遺傳距離最小,為0.029。
為了比較不同地理來(lái)源之間的遺傳差異,將59份烤煙種質(zhì)進(jìn)行分組,比較各組間平均遺傳距離以及組內(nèi)平均遺傳距離(見(jiàn)表3),中國(guó)烤煙種質(zhì)平均遺傳距離最大為0.239,美國(guó)烤煙種質(zhì)平均遺傳距離為0.186,津巴布韋最小為0.122。不同地理來(lái)源烤煙種質(zhì)之間的平均遺傳距離在0.168~0.223之間,中國(guó)與美國(guó)烤煙品種之間的平均遺傳距離較大為0.223,中國(guó)與津巴布韋烤煙品種之間的平均遺傳距離為0.207,美國(guó)和津巴布韋烤煙品種之間的平均遺傳距離較小為0.168。
圖1 引物PT20287的擴(kuò)增結(jié)果Figure 1 Amplification results of PT20287
表2 56對(duì)SSR引物名稱、所在連鎖群、多態(tài)性信息含量、多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)及多態(tài)性比率Table 2 The name of 56 pairs of SSR primer,linkage group,number of polymorphic loci,the percentage of polymorphic loci and PIC of primer
表3 各組間及組內(nèi)平均遺傳距離Table 3 The average genetic distance between groups
為了比較烤煙選育品種與地方品種之間的遺傳差異,根據(jù)選育方式將美國(guó)和中國(guó)的烤煙種質(zhì)進(jìn)行分組,比較各組間平均遺傳距離以及組內(nèi)平均遺傳距離(見(jiàn)表4)。美國(guó)烤煙選育品種和地方品種的平均遺傳距離分別為0.194和0.145,中國(guó)烤煙選育品種和地方品種的平均遺傳距離分別為0.202和0.289;美國(guó)選育品種和地方品種之間的平均遺傳距離較小為0.183,中國(guó)選育品種和地方品種之間的平均遺傳距離較大為0.271。
表4 各組間及組內(nèi)平均遺傳距離Table 4 The average genetic distance between groups
為了更直觀了解 59份烤煙種質(zhì)間的遺傳關(guān)系,利用56個(gè)SSR標(biāo)記產(chǎn)生的遺傳距離矩陣按UPGMA方法構(gòu)建了聚類圖(見(jiàn)圖2)。由圖2可以看出,第一等級(jí)劃分(L1取值為GD=0.13),可將59份烤煙種質(zhì)劃分為1個(gè)大類群、2個(gè)小類群和1個(gè)由單一烤煙種質(zhì)形成的獨(dú)立個(gè)類。第一大類為來(lái)自美國(guó)、中國(guó)和津巴布韋等6個(gè)國(guó)家的54份烤煙種質(zhì),第二小類群包含一個(gè)選育品種中煙14和一個(gè)地方品種鎮(zhèn)雄烤煙,第三小類群包括2個(gè)烤煙地方品種,即凈葉黃和大型黃金,獨(dú)立個(gè)類是來(lái)自美國(guó)的Pofit Granville。第二等級(jí)劃分(L2取值為GD=0.09),可將54份烤煙種質(zhì)劃分為2個(gè)大類群,3個(gè)小類群和9個(gè)由單一烤煙種質(zhì)形成的獨(dú)立個(gè)類。①第一大類群(II1)共23份烤煙種質(zhì),分別為Kutsaga 110、Kutsaga 51E、K326、Coker187-Hicks、Brand B、Virginia Toyer、Speight G28、Dixie Bright 101、云煙 2 號(hào)、中煙86、云煙87、中煙 103、峨山烤煙、貴煙1號(hào)、云煙116、云煙 110、云煙 119、MS 云煙 85、PVH1452、川煙 1 號(hào)、NC102、MS 云煙 87、MS Y01;②第二大類群(II2)包括 13 份烤煙種質(zhì),分別為 NC82、Hicks 55、Coker 319、Coker 298、Yellow Orinoco、Vesta 33、Narrow Leaf Orinoco、Broad Leaf Orinoco、Hicks(Broad Leaf)、Hicks、Bright Yellow、Bell 15、小黃金;③第一小類群(II3)包括 K394、Vesta 64、紅花大金元、MS Y02 這 4份烤煙種質(zhì);④第二小類群(II4)包括3個(gè)烤煙種質(zhì),即NC2326、Oxford 26和柳葉尖2017;⑤第三小類群(II3)包括Ti448A以及由Ti 448A對(duì) MS Coker 176回交轉(zhuǎn)育的不育材料MS Y03;⑥9個(gè)獨(dú)立個(gè)類中包含5個(gè)地方品種,分別為Virginia Bright Leaf、豎葉子0987、Yellow Mammoth、永定401和小黃金0006,以及 Coker 258、Special 402、中煙 90 和云煙97這4個(gè)選育品種。
H.S.Moon等[14]利用46個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)54份煙草材料進(jìn)行遺傳多樣性分析,其中包括7份普通煙草種質(zhì)或者品種,44份野生煙草種質(zhì)和3份合成雙二倍體材料,共檢測(cè)等位基因位點(diǎn)529個(gè),平均每個(gè)SSR標(biāo)記檢測(cè)到11.5個(gè)等位基因。H.S.Moon等[15]利用69對(duì)煙草SSR引物對(duì)117份美國(guó)烤煙品種進(jìn)行遺傳多樣性分析,共檢測(cè)等位基因位點(diǎn)294個(gè),每個(gè)標(biāo)記檢測(cè)到的等位基因位點(diǎn)數(shù)為2~12個(gè),平均為4.26個(gè),引物的PIC值變幅在0.009~0.862之間。H.S.Moon等[16]利用70個(gè)SSR標(biāo)記分析702份煙草材料,共檢測(cè)到等位基因位點(diǎn)1 031個(gè),每個(gè)標(biāo)記檢測(cè)到的等位基因位點(diǎn)數(shù)為2~41個(gè),平均為14.7個(gè)。何其芳等[17]利用SSR標(biāo)記技術(shù)分析了50份不同地理來(lái)源煙草種質(zhì)材料的遺傳多樣性,20對(duì)SSR引物共檢測(cè)到81個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),50份煙草種質(zhì)之間相似系數(shù)的變化范圍為0.53~0.97,平均每對(duì)引物檢測(cè)的多態(tài)位點(diǎn)數(shù)為4.1;PIC值的變幅為0.139~0.944,平均為0.548。本研究利用56對(duì)SSR引物對(duì)59份烤煙種質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)增,共檢測(cè)出241個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),每個(gè)標(biāo)記檢測(cè)到的等位基因位點(diǎn)數(shù)為1~9個(gè),平均為4.3個(gè)。本研究與H.S.Moon等[15]、何其芳等[17]的研究結(jié)果相似,而與H.S.Moon等[14,16]的研究結(jié)果存在較大差異,平均每個(gè)標(biāo)記檢測(cè)的等位基因數(shù)約是本試驗(yàn)的3倍,是由于H.S.Moon等[15]搜集到煙草材料種類多、數(shù)量大、地域廣,我們的試驗(yàn)材料雖然數(shù)量較大但種類比較單一,大部分烤煙種質(zhì)都是來(lái)自美國(guó)和中國(guó)。本研究SSR引物的PIC值變化范圍為0.532~0.931,平均約為0.793,PIC值最高的引物是PT20289,最低的是PT30292,56對(duì)SSR引物的PIC含量均高于0.5,說(shuō)明這些引物能鑒別煙草遺傳差異性。56個(gè)SSR標(biāo)記不均勻地分布在煙草24個(gè)連鎖群中,集中分布于 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、13、14、16、17、18、19、21、22、23 和 24 號(hào)連鎖群上,其中10和23號(hào)連鎖群均含有6個(gè)多態(tài)性標(biāo)記,4、17、21、22和24號(hào)連鎖群均只含有1個(gè)多態(tài)性標(biāo)記;試驗(yàn)所篩選出的56對(duì)SSR引物是Bindler針對(duì)煙草物種開(kāi)發(fā)的一系列微衛(wèi)星標(biāo)記,56個(gè)SSR標(biāo)記位點(diǎn)遍布煙草物種的21個(gè)連鎖群,覆蓋率達(dá)87.5%,說(shuō)明該分子標(biāo)記能夠較準(zhǔn)確的檢測(cè)出供試烤煙種質(zhì)的遺傳差異。上述結(jié)果表明SSR標(biāo)記能夠有效地反映烤煙種質(zhì)資源的遺傳差異。
圖2 基于SSR數(shù)據(jù)繪制供試材料間的聚類圖Figure 2 Dendrogram derived from cluster analysis based on SSR analysis method among the selected material
G.Bindler等[6]利用SSR標(biāo)記對(duì)煙草品種的親緣關(guān)系進(jìn)行分析,16份普通煙草品種間的遺傳相似系數(shù)的變化范圍為0.212~0.918,聚類結(jié)果顯示,白肋煙、烤煙和香料煙分別聚為一類,只有深色晾曬煙沒(méi)有聚為一個(gè)類群。葉蘭欽等[18]發(fā)現(xiàn)云南主栽烤煙品種間的遺傳距離狹窄,13個(gè)品種之間遺傳距離的變化范圍為0.009 0~0.428 6,平均遺傳距離為0.223 7;可將13個(gè)品種劃分為一大類群和3個(gè)由單一烤煙種質(zhì)形成的獨(dú)立個(gè)類,第一大類群包括云煙系列、K326、K346以及G28,3個(gè)獨(dú)立各類分別是NC82、V2、紅花大金元。聶瓊等[19]利用22對(duì)番茄和辣椒的SSR引物對(duì)烤煙進(jìn)行遺傳差異分析,24份烤煙材料的遺傳相異系數(shù)在0.344 5~0.862 6之間;聚類結(jié)果顯示,24份材料可分為4大類,其聚類結(jié)果與實(shí)際親緣關(guān)系基本一致。吳興富等[20]利用48對(duì)分布在24條連鎖群上的SSR引物對(duì)烤煙品種的親緣關(guān)系進(jìn)行分析,33份烤煙品種間的遺傳相似性系數(shù)(GS)介于0.84~0.96之間,平均相似系數(shù)為0.90,表明33份烤煙品種間的遺傳差異較??;聚類結(jié)果顯示,在GS分別為0.894和0.910時(shí)可清晰地將美國(guó)引進(jìn)及合作選育的27份品種與國(guó)內(nèi)主栽品種區(qū)分開(kāi)。本研究中59份種烤煙種質(zhì)的遺傳距離介于0.029~0.419之間,平均遺傳距離為0.214,最大的遺傳距離不超過(guò)0.5,這與葉欽蘭等[18]、吳興富等[19]的研究結(jié)果相似,表明這些烤煙品種親緣關(guān)系較近、遺傳基礎(chǔ)狹窄,其中Narrow Leaf Orinoco與Broad Leaf Orinoco之間的遺傳距離最小,為0.029,這兩個(gè)品種都來(lái)自同一個(gè)原始種Orinoco。本研究中中國(guó)烤煙種質(zhì)的平均遺傳距離比美國(guó)、津巴布韋大,津巴布韋烤煙種質(zhì)的平均遺傳距離最小,可能是品種選育過(guò)程中偏向于某一骨干親本的使用;對(duì)選育品種和地方品種的比較發(fā)現(xiàn)中國(guó)地方品種的平均遺傳距離最大,美國(guó)地方品種最小,選育品種和中國(guó)地方品種之間的平均遺傳距離較大,中國(guó)烤煙地方品種是在自然條件下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇和人工選擇所形成的生態(tài)類型,國(guó)內(nèi)地方品種資源豐富,遺傳差異大,而美國(guó)地方品種都來(lái)自同一個(gè)原始種Orinoco,因此遺傳差異小。
聚類結(jié)果顯示在GD為0.13時(shí)能將部分地方品種區(qū)分開(kāi);GD為0.09時(shí),能大致將國(guó)內(nèi)烤煙種質(zhì)和國(guó)外引進(jìn)烤煙種質(zhì)區(qū)分開(kāi),聚類結(jié)果與實(shí)際親緣關(guān)系一致,這與吳興富等[19]的研究結(jié)果相同,例如MS Y03與Ti448A聚為一類,MS Y01是Ti448A對(duì)MS Coker 176回交轉(zhuǎn)育的不育材料;但是仍有部分烤煙種質(zhì)如K326、Speight G28和Dixie Bright 101未區(qū)分開(kāi),是由于我國(guó)南方烤煙選育的絕大部分品種主要來(lái)源于K326、紅花大金元,北方烤煙育種大多數(shù)使用G28、凈葉黃和紅花大金元等主體親本,種質(zhì)資源引進(jìn)以及利用優(yōu)良種質(zhì)雜交育種造成不同地理來(lái)源的煙草種質(zhì)遺傳背景混合,而且不同國(guó)家使用的優(yōu)良品種顯示出類似的遺傳背景;聚類結(jié)果顯示烤煙材料并沒(méi)有完全按照地域來(lái)源區(qū)分開(kāi),雖然烤煙材料來(lái)源于不同地域,但烤煙育種中使用的骨干親本基本相似,美國(guó)優(yōu)質(zhì)品種都是直接或間接來(lái)源于Orinoco[2],我國(guó)目前推廣的種植品種絕大部分有美國(guó)品種親源,因此不同地域來(lái)源的烤煙不能區(qū)分開(kāi);H.S.Moon等[15]發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星等位基因位點(diǎn)數(shù)總體趨勢(shì)是逐漸減少的,系譜法育種通過(guò)定向選擇減少不利等位基因頻率,有些等位基因也會(huì)因遺傳漂變而丟失,這種育種實(shí)踐中消極的一面就是導(dǎo)致現(xiàn)代種群內(nèi)遺傳變異大大減少,遺傳變異水平較低或降低可能會(huì)限制潛在重要農(nóng)藝性狀的遺傳改良。本研究與前人研究結(jié)果相同,烤煙品種之間的親緣關(guān)系很近、遺傳背景相似,存在遺傳基礎(chǔ)狹窄的問(wèn)題。
目前育種工作主要是系統(tǒng)選育和雜交育種等方法進(jìn)行,我國(guó)雜交育種過(guò)程中親本選配通常使用國(guó)外引進(jìn)的優(yōu)質(zhì)多抗品種以及國(guó)內(nèi)推廣優(yōu)良品種。國(guó)內(nèi)烤煙品種金星6007、凈葉黃和紅花大金元是我國(guó)育種中使用最多的親本,由金星6007育成延煙1號(hào)、中煙14、革新3號(hào)、中煙15等品種,由凈葉黃育成單育2號(hào)、中煙86、許金4號(hào)、慶勝2號(hào)等品種,由紅花大金元育成中煙103、中煙104、南江3號(hào)、中煙101、云煙2號(hào)、遼煙11號(hào)、中煙9203等品種[21-23];Speight G-28、K326和NC89等美國(guó)引進(jìn)品種是我國(guó)主栽烤煙品種品質(zhì)性狀的骨干親本,由G28育成云煙85、云煙87、云煙97、秦?zé)?1號(hào)、秦?zé)?6、吉煙7號(hào)、中煙90、中煙98和G80等品種,由K326育成K346、RG17、貴煙 4 號(hào)、秦?zé)?95、中煙 201 和 KRK26等品種,由NC89育成的烤煙品種有貴煙11、秦?zé)?號(hào)、秦?zé)?5、豫煙3號(hào)、中煙102等[23-24]。親本組配除了國(guó)外引進(jìn)品種與國(guó)內(nèi)推廣品種或地方品種外,還可以是我國(guó)南方烤煙品種與北方烤煙品種組配,中煙103是中國(guó)煙草遺傳研究(北方)研究中心從紅花大金元自然群體中獲得變異株,經(jīng)系統(tǒng)選育而成[25];秦?zé)?01是南方品種MS云煙97與北方品種秦?zé)?6組配而成的雄性不育雜交種。育種過(guò)程中在親本選配方面不僅要考慮親本的地理來(lái)源,更要考慮親本的遺傳距離大小[26]。中國(guó)農(nóng)科院煙草研究所以Speight G-28為母本,以抗赤星病品種凈葉黃為父本進(jìn)行雜交,育成中煙86[27],本研究中Speight G-28和凈葉黃之間的遺傳距離為0.228,遺傳距離較大;云煙2號(hào)是用紅花大金元和Speight G-28雜交選育而成[28],紅花大金元和Speight G-28之間的遺傳距離為0.220,遺傳距離較大;云煙85與其姊妹種云煙87是用紅花大金元與Speight G-28雜交選育的云煙2號(hào)和K326雜交,經(jīng)系譜選擇培育而成[29-30],云煙2號(hào)和K326之間的遺傳距離為0.158,遺傳差異相對(duì)較小,是由于云煙2號(hào)的親本之一是Speight G-28,而K326和Speight G-28的親本都含有Coker 139的親源。從主栽品種親本來(lái)源可以看出,親本使用集中、遺傳基礎(chǔ)狹窄是制約我國(guó)烤煙育種發(fā)展的主要因素。
本研究中我國(guó)地方品種表現(xiàn)出較大的遺傳差異,應(yīng)深入研究地方品種性狀,加大國(guó)內(nèi)地方種質(zhì)資源的發(fā)掘、利用,拓寬煙草遺傳背景,烤煙育種親本組配應(yīng)選擇遺傳差異大的烤煙品種,比如國(guó)外引進(jìn)優(yōu)良種質(zhì)與國(guó)內(nèi)地方種質(zhì)組配、國(guó)內(nèi)優(yōu)良種質(zhì)與地方品種組配,這些地方種質(zhì)提供了寶貴的基因庫(kù),為中國(guó)烤煙育種計(jì)劃提供了寶貴的種質(zhì)資源。因此,遺傳差異研究為煙草品種改良、雜交育種的親本選配和提高育種效率提供了理論依據(jù)。
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四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2018年2期