楊延兵 張會(huì)笛 陳桂玲 張 晗 王雪梅 王潤(rùn)豐 秦 嶺 管延安

(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所/山東省特色作物工程實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100)

谷子[Setaria italica(L.) Beauv.]起源于中國(guó)，有上萬(wàn)年的栽培歷史[1-3]，目前仍是中國(guó)北方旱作農(nóng)業(yè)的重要作物。全國(guó)谷子播種面積約200 萬(wàn)hm2，主要集中在河北、山西、內(nèi)蒙、吉林、黑龍江、遼寧、陜西、甘肅、河南和山東等地；谷子主產(chǎn)區(qū)大體可分為華北夏谷區(qū)、東北春谷區(qū)、西北高原早熟春谷區(qū)、西北高原中晚熟春谷區(qū)。1980年以后，我國(guó)谷子育種形成了以雜交育種為主、誘變育種等其他育種手段為輔的多途徑育種局面，育種家采用雜交、輻射、細(xì)胞工程等手段育成了大量谷子新品種[4]。其中部分品種在生產(chǎn)上應(yīng)用面積大、時(shí)間長(zhǎng)，有的品種作為重要親本育成了較多品種，成為骨干性谷子品種。育種實(shí)踐表明，農(nóng)作物品種更替與新型骨干親本的挖掘創(chuàng)制和有效利用具有緊密聯(lián)系[5]，因此，對(duì)骨干谷子品種具有的特征、形成的遺傳基礎(chǔ)和高效利用等方面進(jìn)行研究，具有重要意義。

上世紀(jì)80年代河南省安陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的豫谷1 號(hào)，是一個(gè)具有里程碑意義的品種。它不僅突破了夏谷畝產(chǎn)超千斤的難關(guān)，豐富了夏谷高產(chǎn)理論；同時(shí)打破了谷子品種對(duì)光照反應(yīng)敏感、適應(yīng)性窄、地域性強(qiáng)、推廣時(shí)限短的傳統(tǒng)觀點(diǎn)[6]。以豫谷1 號(hào)為親本育成了豫谷3 號(hào)、豫谷4 號(hào)、豫谷5 號(hào)、豫谷9 號(hào)、冀谷11、冀谷12、冀谷13、魯谷10、濟(jì)8062-8、濰坊286、滄615 等一大批谷子品種；近幾年育成的中矮稈優(yōu)質(zhì)谷子品種中谷1 號(hào)、豫谷18、中谷2 等[7]也是以豫谷1 號(hào)作為親本。2013年美國(guó)科學(xué)家對(duì)豫谷1 號(hào)進(jìn)行了谷子基因組測(cè)序[8]。矮88 是以鄭矮2 號(hào)為親本，應(yīng)用細(xì)胞工程技術(shù)育成的“緊湊型”谷子新品種，以矮88 作為重要矮源育成了如中谷2、冀谷19 等一些代表性品種；而冀谷19 是以矮88 為母本育成的品質(zhì)和產(chǎn)量均優(yōu)的中稈型品種，在2007—2015年期間曾經(jīng)作為華北夏谷區(qū)區(qū)域試驗(yàn)的對(duì)照品種；以冀谷19 作為重要親本也育成如中谷1 號(hào)、冀谷31、豫谷19 等品種。晉谷21 由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物所利用輻射技術(shù)于1991年選育成功，以其米質(zhì)優(yōu)而著名，至今仍在生產(chǎn)上大面積種植，是我國(guó)春谷區(qū)優(yōu)質(zhì)谷子品種選育的里程碑。西北早熟春谷區(qū)的大同29 是采用不育材料和多親本雜交，混合選擇，采用輪選方法育成的谷子品種，從2007年一直作為西北早熟春谷區(qū)區(qū)域試驗(yàn)和聯(lián)合鑒定試驗(yàn)的對(duì)照品種。龍谷25 是由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的優(yōu)質(zhì)谷子品種，作為地理標(biāo)識(shí)產(chǎn)品“肇東小米”的選用品種。山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所選育的濟(jì)谷12、內(nèi)蒙古赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院選育的赤谷10 號(hào)、河北省滄州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的滄谷4 號(hào)、陜西省延安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院育成的延谷12 號(hào)等都是具有區(qū)域代表性的谷子品種。這些谷子多具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆等優(yōu)異性狀，在生產(chǎn)上應(yīng)用面積較大，利用時(shí)間長(zhǎng)，為區(qū)域谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。對(duì)這些具有代表性的骨干谷子品種進(jìn)行鑒定和遺傳價(jià)值利用分析，可為谷子品種選育提供有益參考。

隨著谷子全基因組測(cè)序的完成[8-9]，簡(jiǎn)單重復(fù)序列(simple sequence repeats，SSR)標(biāo)記的開發(fā)[10-12]，利用SSR 分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)谷子進(jìn)行了圖譜構(gòu)建、群體結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)分析等方面的研究[13-15]。Wang 等[16]利用77個(gè)SSR 標(biāo)記對(duì)中國(guó)國(guó)家基因庫(kù)(China National Gene Rank，CNGB)保存的250 個(gè)谷子地方品種進(jìn)行了基因型分析，結(jié)果表明各地方品種間的遺傳多樣性較高，平均每個(gè)位點(diǎn)有20.9 個(gè)等位基因；通過(guò)結(jié)構(gòu)、鄰域連接和主成分分析，將這些資源劃分為3 個(gè)類群，這些類群與我國(guó)生態(tài)地理分布具有良好的一致性。Jia 等[17]用SSR 標(biāo)記對(duì)我國(guó)近60年來(lái)不同地理區(qū)域的優(yōu)良谷子品種進(jìn)行了基因型分型，對(duì)我國(guó)谷子生產(chǎn)的兩個(gè)生態(tài)地理區(qū)域?qū)?yīng)的兩個(gè)亞種群進(jìn)行了清晰的分離，其研究結(jié)果表明新育成的優(yōu)良品種中，大量的遺傳資源已經(jīng)從春播轉(zhuǎn)化為夏播生態(tài)型，并推測(cè)這種轉(zhuǎn)化可能是由于育種對(duì)種植配置的響應(yīng)，強(qiáng)調(diào)了種植結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變和育種偏好對(duì)作物品種遺傳進(jìn)化的影響。秦嶺等[18]分析了1980—2015年華北夏谷區(qū)育成的20 個(gè)主栽品種的遺傳變異，表明隨著年代遞進(jìn)育成品種的遺傳差異減小，親緣關(guān)系增近。針對(duì)不同地區(qū)谷子資源的遺傳多樣性也有較多的研究[19-22]，利用生物信息學(xué)等方法也鑒定了一些與谷子抗性有關(guān)的基因，為谷子的遺傳改良提供了基礎(chǔ)[23-24]。然而，針對(duì)不同生態(tài)區(qū)來(lái)源的特定骨干谷子品種進(jìn)行鑒定和遺傳價(jià)值利用分析的研究較少。本研究對(duì)12 個(gè)不同生態(tài)區(qū)來(lái)源的骨干性谷子品種進(jìn)行表型鑒定，分析這些骨干谷子品種間的遺傳差異及可能的遺傳利用價(jià)值，以期為谷子遺傳改良提供有益的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

來(lái)源于不同生態(tài)區(qū)的12 個(gè)骨干谷子品種或親本材料詳見表1。

表1 12 個(gè)谷子品種的來(lái)源、選育單位和生態(tài)區(qū)Table 1 The sources，breeding institutions and eco-regions of twelve foxtail millet cultivars

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 表型鑒定 試驗(yàn)材料種植于山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所濟(jì)南試驗(yàn)基地，行長(zhǎng)3 m，行距0.5 m，每品種種植4 行，2 次重復(fù)，觀察記載抽穗期、成熟期等物候期。成熟期每小區(qū)取樣10 株，測(cè)定谷子株高、穗長(zhǎng)、穗粗、穗下節(jié)間長(zhǎng)、單穗重、千粒重。碾米觀察米色，并測(cè)定小米的黃色素含量，黃色素含量測(cè)定參照楊延兵等[25]的方法。

1.2.2 DNA 提取 抽穗期取上部葉片，液氮速凍，用于DNA 提取。谷子基因組DNA 提取采用CTAB法[26]，利用1%的瓊脂糖電泳檢測(cè)DNA 的質(zhì)量，DNA樣品在-20℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 SSR 引物、PCR 反應(yīng)及凝膠電泳 SSR 引物由張晗等[10]、孫加梅等[19]基于谷子參考基因組開發(fā)，由上海生工生物技術(shù)有限公司合成。PCR 反應(yīng)體系20 μL:1 μL 模板DNA，正反向引物各1 μL(10 mmol·L-1)，7 μL 雙蒸水，10 μL PCR 擴(kuò)增混合液。PCR 反應(yīng)程序:94℃預(yù)變性4 min；94℃變性2 min，60℃復(fù)性30 s，72℃延伸30 s，30 個(gè)循環(huán)；最后72℃延伸5 min。

PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物用6%聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行分離。電泳緩沖液用1×Tris-硼酸(Tris-boric acid，TBE)，上樣量為4 μL，使用DYY-6C 型電泳儀(北京六一儀器廠)電泳，200 V 恒定電壓法電泳1 h。電泳結(jié)束后，將膠板依次在10%無(wú)水乙醇、0.5%冰醋酸中浸泡3 min，水洗2 次，再于0.2%硝酸銀中浸泡5 ～7 min，快速用水沖洗后在3%氫氧化鈉中顯影至帶型清晰，然后將膠板取出用水沖洗，晾干拍照。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析 根據(jù)SSR 標(biāo)記擴(kuò)增片段遷移率的不同分別讀取數(shù)據(jù)，對(duì)穩(wěn)定擴(kuò)增的多態(tài)性電泳譜帶按有帶記為1，無(wú)帶記為0，利用Microsoft Office 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，并依據(jù)分析軟件的要求相應(yīng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式。利用Powermarker 3.25 軟件計(jì)算各位點(diǎn)的遺傳多樣性指標(biāo)[27]，包括等位變異數(shù)、多態(tài)性信息含量(polymorphic information content，PIC)等。利用NTSYSpc 2.10 軟件計(jì)算位點(diǎn)的遺傳距離(genetic distance，GD)，以非加權(quán)平均數(shù)(unweighted pair-group method with arthmetic mean，UPGMA)進(jìn)行遺傳聚類分析，繪制樹狀圖。利用Structure 2.3.4 軟件進(jìn)行群體遺傳結(jié)構(gòu)分析，StructureHarvester 在線分析確定適宜的K 值[28-29]。

2 結(jié)果與分析

2.1 骨干谷子品種的主要農(nóng)藝及米色品質(zhì)性狀鑒定

各谷子品種的主要農(nóng)藝性狀及米色品質(zhì)差異如表2。12 個(gè)品種株高均值110.0 cm，變幅69.8 ～135.6 cm；華北夏谷區(qū)矮88 最矮，西北中晚熟春谷區(qū)的延谷12 最高。單穗重均值13.0 g，變幅6.8 ～17.8 g，內(nèi)金香玉單穗重最低，豫谷1 號(hào)單穗重最高。穗下節(jié)間長(zhǎng)均值29.0 cm，變幅17.4～38.9 cm，矮88 最短，內(nèi)金香玉最長(zhǎng)。華北夏谷種植條件下，各生育期平均85.5 d，變幅78～95 d，內(nèi)金香玉最短，延谷12 最長(zhǎng)。12 個(gè)品種中內(nèi)金香玉為白米品種，大同29 米色淺黃，其他米色黃。黃色素含量測(cè)定均值20.5 mg·kg-1，變幅1.8～31.0 mg·kg-1，內(nèi)金香玉最低，晉谷21 最高。各性狀變異系數(shù)黃色素含量最大，單穗重次之。

2.2 谷子品種SSR 標(biāo)記的遺傳多態(tài)性

利用303 對(duì)引物對(duì)12 個(gè)谷子品種進(jìn)行擴(kuò)增，其中98 對(duì)引物SSR 標(biāo)記擴(kuò)增出清晰條帶，79 對(duì)引物具有多態(tài)性，19 對(duì)引物條帶單一，沒(méi)有多態(tài)性。利用Powermarker 3.25 計(jì)算79 對(duì)多態(tài)性引物位點(diǎn)的等位基因數(shù)、PIC 等指標(biāo)(表3)。單個(gè)引物檢測(cè)到的等位變異數(shù)為2 ～5 個(gè)，79 對(duì)引物共檢測(cè)到258 個(gè)等位變異，平均每個(gè)位點(diǎn)3.265 8 個(gè)，79 個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)PIC 的變幅為0.141 1 ～0.711 6，平均為0.510 1，最高為S232(0.711 6)，最低為S18(0.141 1)。其中PIC≥0.5 的引物有50 個(gè)，占全部多態(tài)性位點(diǎn)的63.3%；0.25＜PIC＜0.5 的引物有26 個(gè)，PIC＜0.25 的引物3 個(gè)。

2.3 骨干谷子品種間遺傳距離分析

利用NTSYS-pc 2.10 計(jì)算各品種的遺傳距離如表4。遺傳距離變幅為0.140 2 ～0.801 1，平均遺傳距離為0.473 7；來(lái)自華北夏谷區(qū)滄谷4 號(hào)與豫谷1 號(hào)的遺傳距離最近為0.140 2，華北夏谷區(qū)育成品種滄谷4 號(hào)與西北早熟春谷區(qū)地方品種內(nèi)金香玉的遺傳距離最遠(yuǎn)為0.801 1。品種遺傳距離(GD)根據(jù)大小可分為3類:較小(GD＜0.4)、中等(0.4≤GD≤0.6)、較大(GD＞0.6)。華北夏谷區(qū)濟(jì)谷12、冀谷19、滄谷4、豫谷1這4 個(gè)品種遺傳距離都較小，材料之間的遺傳差異小，親緣關(guān)系近；西北中晚熟春谷區(qū)的晉谷21、晉谷30、延谷12 的遺傳距離中等；西北早熟春谷區(qū)的內(nèi)金香玉、赤谷10 之間遺傳距離較小，而大同29 與內(nèi)金香玉、赤谷10 遺傳距離中等。

豫谷1 號(hào)與春谷區(qū)品種晉谷21、晉谷30 遺傳距離中等，與其他春谷區(qū)品種遺傳距離較大。矮88 與晉谷21、大同29、內(nèi)金香玉、延谷12、赤谷10 距離較大，與其他品種遺傳距離中等。冀谷19 與大同29、內(nèi)金香玉遺傳距離較大，與其他春谷區(qū)品種遺傳距離中等。晉谷21 除與矮88 距離較大，與其他10 個(gè)品種距離中等。大同29 與濟(jì)谷12、滄谷4、豫谷1、晉谷30 遺傳距離較大，與其他品種遺傳距離中等。地方品種內(nèi)金香玉與來(lái)自同一生態(tài)區(qū)的育成品種赤谷10 遺傳距離較小，與5 個(gè)華北夏谷區(qū)品種、春谷中晚熟品種晉谷30、延谷12 遺傳距離較大。來(lái)自東北春谷區(qū)的龍谷25 除與豫谷1 號(hào)的遺傳距離較大之外，與其他所有品種遺傳距離中等。

表2 12 個(gè)谷子品種的主要農(nóng)藝及米色品質(zhì)性狀Table 2 Main agronomic and quality traits of foxtail millet cultivars

表3 79 對(duì)SSR 引物的遺傳多樣性統(tǒng)計(jì)Table 3 The genetic diversity of seventy-nine pairs of SSR primers

表3(續(xù))

表3(續(xù))

總體來(lái)說(shuō)華北夏谷區(qū)的5 個(gè)品種之間遺傳距離較小，不同生態(tài)區(qū)來(lái)源之間的遺傳距離中等或較大，尤其是華北夏谷區(qū)來(lái)源骨干谷子品種和西北春播早熟區(qū)的遺傳距離相對(duì)較大。

2.4 骨干谷子品種的聚類分析

利用UPGMA 方法對(duì)12 個(gè)谷子品種進(jìn)行聚類分析(圖1)。在遺傳相似系數(shù)為0.870 時(shí)，12 個(gè)谷子品種完全分開。在遺傳相似系數(shù)為0.594 處，12 個(gè)谷子品種被分為兩大類，來(lái)自華北夏谷區(qū)的5 個(gè)品種濟(jì)谷12、滄谷4 號(hào)、豫谷1 號(hào)、冀谷19 號(hào)和矮88聚為一類；而所有春谷區(qū)(包括東北、西北早熟、西北中晚熟春谷區(qū))的7 個(gè)品種大同29 號(hào)、內(nèi)金香玉、赤谷10 號(hào)、晉谷30 號(hào)、晉谷21、延谷12 號(hào)、龍谷25 聚為一類。進(jìn)一步劃分，在遺傳相似系數(shù)為0.626 處，12 個(gè)品種被分為4 個(gè)亞類，來(lái)自華北夏谷區(qū)的濟(jì)谷12、滄谷4 號(hào)、豫谷1 號(hào)、冀谷19 號(hào)和矮88 的5 個(gè)品種仍聚為一類；來(lái)自中晚熟春谷區(qū)的晉谷21、晉谷30 號(hào)和延谷12 號(hào)聚為一類，來(lái)自西北早熟春谷區(qū)的內(nèi)金香玉、赤谷10 號(hào)和東北春谷區(qū)的龍谷25 號(hào)聚為一類，大同29 號(hào)自成一類，這說(shuō)明華北夏谷區(qū)品種在遺傳基礎(chǔ)上和春谷區(qū)品種存在較大差異。地理來(lái)源相對(duì)較近的品種聚在一起，說(shuō)明聚類分析結(jié)果和品種的生態(tài)類型具有較高的一致性。

表4 12 個(gè)谷子品種之間的遺傳距離Table 4 The genetic distance among twelve foxtail millet cultivars

圖1 12 個(gè)谷子品種SSR 標(biāo)記的聚類圖Fig.1 Cluster diagram of twelve foxtail millet cultivars based on SSR marker

2.5 谷子品種群體結(jié)構(gòu)分析

利用在線軟件StructureHarvester 確定谷子品種群體適宜的K 值為2。群體結(jié)構(gòu)分析(圖2-A)可以看出來(lái)源于華北夏谷區(qū)4 個(gè)品種濟(jì)谷12、冀谷19、滄谷4號(hào)、豫谷1 號(hào)可歸為群1(稱為POP1)；而矮88 和來(lái)自春谷區(qū)的7 個(gè)品種歸為群2(稱為POP2)；對(duì)POP2 進(jìn)行進(jìn)一步進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析(圖2-B)，來(lái)自西北中晚熟春谷區(qū)的晉谷21、晉谷30、延谷12 聚為一亞群，命名為POP2-1，來(lái)自西北早熟春谷區(qū)的赤谷10、內(nèi)金香玉為一群，命名為POP2-2，而來(lái)自東北春谷區(qū)龍谷25、華北夏谷區(qū)的矮88 和西北早熟春谷區(qū)的大同29 聚為一群，命名為POP2-3；來(lái)自華北夏谷區(qū)的冀谷19 帶有部分POP2 的血統(tǒng)，晉谷30 和矮88 明顯帶有POP1 的血統(tǒng)，不同生態(tài)區(qū)來(lái)源品種之間存在基因交流。

3 討論

3.1 骨干品種表型遺傳多樣性

圖2 12 個(gè)谷子品種的群體結(jié)構(gòu)分析Fig.2 Population structure analysis of twelve foxtail millet cultivars

12 個(gè)谷子品種表型性狀存在較大差異，矮88 最矮，生育期短，其作為重要的矮源，含有隱形矮稈基因，可能受多個(gè)矮稈基因控制[30]，以其為親本育成品種較多，研究矮88 生育期短、株高較矮的遺傳機(jī)理對(duì)于降低谷子株高，增強(qiáng)谷子抗倒性，培育成熟期早的品種具有重要意義。谷子單穗重是非常重要的性狀，豫谷1號(hào)單穗重最高，以其為親本育成品種較多，研究利用豫谷1 號(hào)的廣適性、高配合力挖掘相關(guān)基因，對(duì)于谷子育種具有重要意義。Fang 等[31]利用豫谷1 號(hào)和隴谷7號(hào)雜交構(gòu)建了1 個(gè)高密度連鎖圖譜，共鑒定出29 個(gè)與農(nóng)藝性狀有關(guān)的QTL，其中有22 個(gè)有利等位基因來(lái)自于豫谷1 號(hào)，隨著豫谷1 號(hào)谷子基因組測(cè)序完成，高密度連鎖圖譜構(gòu)建，為挖掘更多的優(yōu)異基因提供了可能。米色尤其是小米的黃色素含量是重要的性狀，對(duì)于小米的商品性有重要影響[32]。本研究12 個(gè)谷子品種的平均黃色素含量為20.5 mg·kg-1，白米品種內(nèi)金香玉最低，晉谷21 黃色素含量最高；晉谷21 作為優(yōu)質(zhì)品種，在培育較高黃色素含量的品種方面有潛在優(yōu)勢(shì)。

3.2 品種的等位變異位點(diǎn)多態(tài)性

79 對(duì)SSR 多態(tài)性引物對(duì)12 個(gè)骨干谷子品種擴(kuò)增，共檢測(cè)出258 個(gè)等位變異，平均每對(duì)引物檢測(cè)到3.265 8 個(gè)等位變異數(shù)，PIC 值變異范圍0.141 1 ～0.711 6，其中PIC＞0.5 位點(diǎn)有50 個(gè)。品種間SSR 基因座變異數(shù)相對(duì)較少[16-17，33]，可能與本研究骨干品種數(shù)量相對(duì)較少有關(guān)。但是79 個(gè)SSR 多態(tài)性位點(diǎn)中PIC＞0.5 位點(diǎn)有50 個(gè)，說(shuō)明這些不同生態(tài)區(qū)來(lái)源骨干品種在這些位點(diǎn)上存在較豐富的變異，這些位點(diǎn)可用于品種的真實(shí)性鑒定。另外利用谷子的多態(tài)性位點(diǎn)挖掘更多的優(yōu)異基因位點(diǎn)或區(qū)段，解析其遺傳基礎(chǔ)，并鑒定與產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病、株型等重要性狀關(guān)聯(lián)基因位點(diǎn)等工作，尚需進(jìn)一步研究。

3.3 品種的遺傳距離、聚類分析和遺傳結(jié)構(gòu)

華北夏谷區(qū)來(lái)源骨干品種間遺傳距離和其他生態(tài)區(qū)來(lái)源品種相比相對(duì)較小，其遺傳基礎(chǔ)較其他生態(tài)區(qū)品種窄，可能與同一生態(tài)區(qū)內(nèi)少數(shù)骨干親本的重復(fù)利用有關(guān)[18]。華北夏谷區(qū)品種和其他春谷區(qū)品種，尤其西北早熟春谷區(qū)品種遺傳距離較大，親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，因此要擴(kuò)大華北夏谷區(qū)品種的變異，豐富其變異類型，應(yīng)加強(qiáng)華北夏谷區(qū)品種與西北早熟春谷區(qū)品種之間的基因交流，為優(yōu)質(zhì)、早熟谷子品種選育提供基礎(chǔ)。

聚類分析表明遺傳相似系數(shù)為0.594 時(shí)，12 個(gè)谷子品種被分為兩大類。華北夏谷區(qū)來(lái)源的5 個(gè)品種聚為一類；其他所有春谷區(qū)類型聚為一類，夏谷品種和春谷品種存在較大的差異。這與Jia 等[17]認(rèn)為我國(guó)谷子品種大體可分為春播和夏播兩種類型的結(jié)論類似，但具體的生態(tài)區(qū)劃分有一定差異。本研究聚類結(jié)果和品種的生態(tài)類型基本一致，同一生態(tài)區(qū)類型的品種大體可以聚為一類。這與Wang 等[16]對(duì)中國(guó)谷子地方品種的研究結(jié)果基本一致；而Liu 等[33]研究認(rèn)為，品種聚類主要與系譜來(lái)源有關(guān)，而與地理來(lái)源沒(méi)有必然關(guān)系，結(jié)果的差異與選擇的材料有關(guān)。綜上，谷子遺傳多樣性聚類與品種系譜以及地域來(lái)源有一定的相關(guān)性。

運(yùn)用Structure 軟件分析谷子品種的遺傳結(jié)構(gòu)，考察品種間基因的交流，12 個(gè)品種可分為2 個(gè)群。分群的結(jié)果與NTSYS-pc 的聚類分析略有差異，可能與不同軟件間算法存在差異有關(guān)。矮88 和其他7 個(gè)春谷區(qū)品種具有相似的遺傳結(jié)構(gòu)，與來(lái)自西北早熟區(qū)的品種大同29 和來(lái)自東北區(qū)的品種龍谷25 歸為一亞群，說(shuō)明矮88 在遺傳結(jié)構(gòu)上可能與春谷區(qū)的品種相似性較大，其遺傳基礎(chǔ)和其他夏谷區(qū)差異較大。

4 結(jié)論

不同生態(tài)區(qū)骨干谷子品種間在表型性狀及遺傳基礎(chǔ)上具有較大的差異，不同生態(tài)區(qū)來(lái)源品種之間遺傳差異較大，同一生態(tài)區(qū)來(lái)源品種之間差異較??；華北夏谷區(qū)品種遺傳差異較其他生態(tài)區(qū)品種遺傳差異相對(duì)較小，華北夏谷區(qū)品種和西北早熟春谷區(qū)品種間遺傳差異較大，華北夏谷區(qū)品種要實(shí)現(xiàn)品質(zhì)、產(chǎn)量和抗性的突破，豐富本生態(tài)區(qū)品種的遺傳變異，應(yīng)加強(qiáng)與西北早熟區(qū)品種間的遺傳交流。