李瓊 常世豪 武婷婷 耿臻 楊青春 舒文濤 李金花 張東輝 張保亮

120份大豆種質(zhì)資源遺傳多樣性和親緣關(guān)系分析

李瓊1常世豪1武婷婷2耿臻1楊青春1舒文濤1李金花1張東輝1張保亮1

（1周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，466001，河南周口；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，100081，北京）

采用覆蓋20條染色體的68對(duì)多態(tài)性引物在120個(gè)大豆品種（系）[包括67個(gè)中國大豆品種（系）和53個(gè)引自美國的品種（系）]進(jìn)行遺傳多樣性及親緣關(guān)系分析。結(jié)果表明，120份大豆材料具有豐富的遺傳多樣性（a=1.9852，e=1.4343，=0.2776，=0.4361）；中國大豆比美國引進(jìn)大豆遺傳多樣性水平高；7個(gè)群體遺傳多樣性由高到低為，黃淮海地區(qū)組＞引種資源組＞熱帶亞熱帶地區(qū)組＞長(zhǎng)江流域地區(qū)組＞北方春大豆組＞西南山區(qū)組＞鮮食大豆組；7個(gè)群體間總遺傳多樣度（t）為0.2807，群體內(nèi)遺傳多樣度（s）為0.2361，群體間遺傳分化系數(shù)（st）為0.1589，基因流（m）為2.6468，群體間存在中低度遺傳分化，遺傳變異主要存在于群體內(nèi)部，群體間m較豐富；以群體和單個(gè)品種（系）為單位進(jìn)行UPGMA聚類的結(jié)果基本一致，部分材料相互交錯(cuò)。大豆種質(zhì)遺傳多樣性與地理來源具有一定相關(guān)性的同時(shí)，不同地區(qū)間存在豐富的基因交流；黃淮海地區(qū)、西南山區(qū)、熱帶亞熱帶地區(qū)和長(zhǎng)江流域地區(qū)的大豆材料遺傳距離較近；引進(jìn)大豆、北方春大豆和鮮食大豆與其他群體遺傳距離較遠(yuǎn)，可作為拓寬中國栽培大豆遺傳背景的物質(zhì)遺傳基礎(chǔ)。

大豆；種質(zhì)資源；遺傳多樣性；SSR

大豆起源于中國，已有5000年栽培歷史。大約于秦代自我國華北引入朝鮮，又傳入日本，18世紀(jì)后逐漸傳播到美國和歐洲的一些國家，成為世界上主要的油料和飼料作物之一[1-3]。大豆種質(zhì)資源是新品種選育的物質(zhì)基礎(chǔ)，挖掘豐富的遺傳變異資源，探索國內(nèi)外大豆種質(zhì)資源多樣性，對(duì)拓寬大豆遺傳背景和創(chuàng)制大豆優(yōu)良新種質(zhì)具有重要意義。大豆育成品種在我國大豆生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，是重要的大豆種質(zhì)資源。栽培大豆是自然選擇與人工選擇共同作用的結(jié)果[4]。人工選育栽培品種過程中對(duì)優(yōu)良品種的推廣和應(yīng)用，造成地方品種和農(nóng)家種的逐步流失。對(duì)關(guān)鍵性親本種質(zhì)的重復(fù)利用導(dǎo)致栽培大豆遺傳基礎(chǔ)越來越窄，造成大豆突破性品種難以育成。

基于SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)各類大豆種質(zhì)資源進(jìn)行發(fā)掘、研究，采用野生大豆和國外引進(jìn)品種（系）等親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的大豆材料來拓寬國內(nèi)大豆品種（系）的遺傳基礎(chǔ)，打破我國大豆資源豐富但遺傳基礎(chǔ)狹隘的局面[5-6]。鐘文娟等[7]利用53對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)190份我國四川大豆和引進(jìn)大豆資源遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，證明我國四川大豆可以利用國外資源與直立型野生大豆資源來豐富本地的基因遺傳多樣性。Wang等[8-9]利用SSR標(biāo)記分別對(duì)中國大豆資源七大生態(tài)區(qū)域類型的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得出中國大豆種質(zhì)資源遺傳多樣性在某種程度上與地理距離相關(guān)。Iquira等[10]利用39對(duì)SSR引物對(duì)100份加拿大本地品種和200份外來種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析，得知外來種質(zhì)比本地材料具有更高的遺傳多樣性。本研究利用68對(duì)SSR引物對(duì)120份大豆種質(zhì)材料（中國和美國大豆種質(zhì)）遺傳多樣性和群體親緣關(guān)系進(jìn)行探索，為大豆新品種選育提供相應(yīng)的理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料共120份，其中67份選自2014-2015年國家大豆區(qū)域6個(gè)參試試驗(yàn)組，53份育成品種（系）來自美國，均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供。67份國內(nèi)參試材料按照參試區(qū)域分為6個(gè)群體，群體1（POP-1）為北方春大豆組，群體2（POP-2）為黃淮海地區(qū)組，群體3（POP-3）為長(zhǎng)江流域地區(qū)組，群體4（POP-4）為鮮食大豆組，群體5（POP-5）為西南山區(qū)組，群體6（POP-6）為熱帶亞熱帶地區(qū)組。將53份引進(jìn)材料設(shè)為群體7（POP-7）。詳情見表1。

表1 供試大豆種質(zhì)詳情

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 大豆DNA的提取 每份材料選取2粒飽滿的種子于育苗盤中種植，放置在培養(yǎng)箱內(nèi)（25℃，光照8h/d）培育。采集鮮嫩葉片，按照CTAB法[11]提取DNA。采用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)DNA濃度，并稀釋至50ng/μL，放置于-80℃冰箱備用。

1.2.2 引物 參考http://soybase.org/公布的引物標(biāo)記，在標(biāo)記中選取均勻分布于20條染色體上的68對(duì)SSR引物。SSR標(biāo)記引物由上海生物工程有限公司合成。

1.2.3 PCR擴(kuò)增及電泳 采用10μL PCR反應(yīng)體系：2×Tran-PCRSuper-Mix 5μL，上、下游引物各0.5μL，DNA模板1μL，ddH2O 3μL。PCR反應(yīng)程序：94℃預(yù)變性5min；94℃變性40s，55℃退火50s，72℃延伸50s，循環(huán)34次；72℃延伸10min，4℃保存。PCR產(chǎn)物用6%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)，電壓200V，時(shí)長(zhǎng)2.5h，銀染法染色，即時(shí)拍照。

1.3 數(shù)據(jù)分析

對(duì)擴(kuò)增條帶進(jìn)行人工讀帶并記錄帶型，同一位置有條帶賦值“1”，無條帶則賦值“0”。利用POPGEN 32軟件對(duì)所選群體的等位基因數(shù)（allele number，a）、有效等位基因數(shù)（effective number of allele，e）、Shannon’s信息指數(shù)[12]（Shannon’s information index，）、遺傳相似度（genetic identity，）和遺傳距離（genetic distance，）、多態(tài)條帶百分比（percentage of polymorphic bands，PPB）、基因多樣性指數(shù)（）、總遺傳多樣度（t）、群體內(nèi)遺傳多樣度（s）、群體間遺傳分化系數(shù)（st）和基因流（m）進(jìn)行分析。計(jì)算多態(tài)性信息含量（polymorphism information content，）[13]。利用NTSYS-PC軟件計(jì)算遺傳相似系數(shù)（genetic similarity，s），按照非加權(quán)配對(duì)法UPGMA和SHAN程序進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 SSR引物標(biāo)記多態(tài)性分析

利用均勻分布于20條染色體的68對(duì)多態(tài)性SSR引物（表2）對(duì)120份供試材料進(jìn)行擴(kuò)增，共得到203條多態(tài)性條帶，擴(kuò)增片段長(zhǎng)度在117～340bp之間，平均每個(gè)引物擴(kuò)增條帶3.0個(gè)，多態(tài)性條帶為200個(gè)。其中，satt343和satt373多態(tài)性位點(diǎn)最多。多態(tài)性信息含量（）變幅為0.290～0.991，平均0.803。朱振東等[14]提出大于0.5時(shí)，SSR引物為高度信息引物。由表2可知，有64對(duì)（占比94.12%）引物位點(diǎn)為高度多態(tài)性位點(diǎn)。

表2 供試材料SSR引物多態(tài)性信息

2.2 不同大豆種質(zhì)群體間的遺傳變異分析

由表3可知，供試的120份大豆種質(zhì)等位基因數(shù)（a）為1.9852，有效等位基因數(shù)（e）為1.4343，基因多樣性指數(shù)（）為0.2776，Shannon’s信息指數(shù)（）為0.4361，多態(tài)條帶百分比（PPB）為98.52%。遺傳多樣性分析結(jié)果表明，120份大豆材料總體遺傳多樣性水平較高。其中，國內(nèi)材料與美國引進(jìn)大豆材料遺傳多樣性水平差異較為明顯，國內(nèi)大豆種質(zhì)資源遺傳多樣性水平更高（e1.4196，0.2710，0.4282），美國引進(jìn)資源的遺傳多樣性略低（e1.3985，0.2501，0.3916）。

通過分析法將總的遺傳多樣性分為群體內(nèi)遺傳多樣性和群體間遺傳多樣性，遺傳分化系數(shù)是指群體間變異占總變異量的比重[15]。7個(gè)群體間總遺傳多樣度（t）為0.2807，群體內(nèi)遺傳多樣度（s）為0.2361。群體間遺傳分化系數(shù)（st）為0.1589，基因流（m）為2.6468。由此可見，供試大豆資源具有豐富的多樣性。大豆材料7個(gè)群體遺傳變異中，84.11%的遺傳變異存在于7個(gè)群體內(nèi)部個(gè)體間，15.89%的遺傳變異存在7個(gè)群體之間。7個(gè)群體間存在中低度遺傳分化，遺傳變異主要存在于群體內(nèi)部，群體間基因流較為豐富。

表3 7個(gè)群體間大豆種質(zhì)材料的遺傳多樣性指標(biāo)

對(duì)7個(gè)群體遺傳多樣性進(jìn)一步分析（表4），不同群體各遺傳多樣指標(biāo)的排列順序?yàn)镻OP-2（e1.4208，0.2678，0.4209）＞POP-7（e1.3985，0.2501，0.3916）＞POP-6（e1.3949，0.2424，0.3753）＞POP-3（e1.3850，0.2403，0.3741）＞POP-1（e1.3734，0.2254，0.3430）＞POP-5（e1.3611，0.2193，0.3329）＞POP-4（e1.3429，0.2075，0.3194）。

表4 7個(gè)群體大豆種質(zhì)材料的遺傳多樣性指標(biāo)

2.3 不同大豆種質(zhì)群體間的遺傳相似度和UPGMA聚類分析

由表5可知，整體來看，群體間遺傳相似度（）變幅為0.8950～0.9749，群體間遺傳距離（）變幅為0.0254～0.1109，7個(gè)群體間相似度高，遺傳距離小。從群體之間遺傳關(guān)系來看，POP-1與POP-5最大，POP-2與POP-3最小。

根據(jù)7個(gè)群體間的遺傳相似度進(jìn)行UPGMA聚類分析結(jié)果（圖1）可知：7個(gè)群體分為兩大類，不同群體按照1、2、3、4、5和6的步驟演示出群體之間的親緣關(guān)系。其中，類群I包括POP-1、POP-2、POP-3、POP-5、POP-6和POP-7；類群I可分為2個(gè)亞類，亞類I-i包括POP-1和POP-7，亞類I-ii包括POP-2、POP-3、POP-6和POP-5。類群II僅包括POP-4 1個(gè)群體?？傮w而言，黃淮海地區(qū)組（POP-2）、長(zhǎng)江流域地區(qū)組（POP-3）、西南山區(qū)組（POP-5）和熱帶亞熱帶地區(qū)組（POP-6）親緣關(guān)系較近。北方春大豆（POP-1）、引進(jìn)大豆（POP-7）和鮮食大豆（POP-4）與這4個(gè)群體的遺傳距離較遠(yuǎn)。

表5 不同大豆群體間的遺傳相似度（GI）和遺傳距離（GD）

右上為遺傳相似度（），左下為遺傳距離（）

genetic identity (above diagonal) and genetic distance (below diagonal)

圖1 7個(gè)群體的大豆種質(zhì)材料的聚類圖

2.4 120份大豆材料聚類分析

利用NTSYS-PC軟件分析68對(duì)SSR引物檢測(cè)出的200個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并建立遺傳相似度矩陣，進(jìn)行UPGMA聚類。由圖2可知，120份黃淮海大豆種質(zhì)的遺傳相似系數(shù)（s）變化范圍為0.62～0.98。遺傳相似系數(shù)（s）在0.62處，120份材料被分為2個(gè)類群。類群I包括71份材料，分為2個(gè)亞類。其中，亞類I-i包括美國引進(jìn)材料51份、北方春大豆全部材料5份、黃淮海地區(qū)材料5份（魯97013-1、滄豆11、淮豆80031、中品12585和中作J10153）、西南山區(qū)組材料1份（貢2026R）；亞類I-ii包括鮮食大豆組全部材料8份和美國引進(jìn)材料1份（AD31）。類群II包括49份材料，分為2個(gè)亞類。其中，亞類II-i包括黃淮海地區(qū)組材料23份、長(zhǎng)江流域地區(qū)組材料10份、西南山區(qū)材料4份和熱帶亞熱帶地區(qū)組材料4份；亞類II-ii包括熱帶亞熱帶地區(qū)組材料6份、長(zhǎng)江流域地區(qū)材料1份（南農(nóng)56-10）和引進(jìn)材料1份（AD48）。以大豆品種（系）為單位的聚類分析進(jìn)一步印證了2.3部分的結(jié)論。

3 討論

3.1 供試大豆種質(zhì)資源遺傳多樣性和親緣關(guān)系

本試驗(yàn)選取覆蓋大豆全基因組的68對(duì)SSR標(biāo)記，對(duì)120份大豆種質(zhì)材料進(jìn)行遺傳多樣性分析，以探索中國和美國大豆資源中各群體的遺傳背景和群體間的親緣關(guān)系。本研究所選取的68對(duì)引物具有較高的多態(tài)性。7個(gè)群體大豆資源（a=1.9852，e=1.4343，=0.2776，=0.4361）總體具有豐富的多樣性，多態(tài)條帶百分比為98.52%。國內(nèi)大豆種質(zhì)資源（e=1.4196，=0.2710，=0.4282）比引進(jìn)資源（e=1.3985，=0.2501，=0.3916）遺傳多樣性水平高。我國是大豆的起源地[16]，大豆種質(zhì)資源較美國更豐富。

圖2 120份大豆種質(zhì)資源SSR標(biāo)記UPGMA聚類分析

3.2 供試大豆種質(zhì)資源不同群體遺傳多樣性比較

文自翔[17]研究表明群體遺傳多樣性是長(zhǎng)期形成的產(chǎn)物，遺傳多樣性越高，遺傳變異越豐富，對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力就越強(qiáng)。國內(nèi)的6個(gè)群體中黃淮海地區(qū)組大豆材料的遺傳多樣性最高，熱帶亞熱帶地區(qū)組次之，長(zhǎng)江流域地區(qū)組、北方春大豆組、西南山區(qū)組和鮮食大豆組遺傳多樣性較低。這與以往研究結(jié)果一致。朱申龍等[18]認(rèn)為我國黃淮海地區(qū)的大豆較其他地區(qū)具有較高水平的遺傳多樣性。周新安等[19]對(duì)國家種質(zhì)庫保存的9個(gè)形態(tài)性狀的遺傳多樣性分析，判定黃淮夏大豆遺傳多樣性較為豐富。王彩潔等[20]利用與大豆性狀相關(guān)的125對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)東北和黃淮海地區(qū)大面積推廣的89個(gè)大豆品種進(jìn)行遺傳多樣性分析，得出黃淮海地區(qū)品種的遺傳多樣性最高，黃淮海流域位于我國南、北大豆產(chǎn)區(qū)的交匯處，無霜期較長(zhǎng)，大豆品種多樣，是不同來源大豆品種相互交融的理想地帶。由7個(gè)群體遺傳多樣性比較可知，美國引進(jìn)大豆資源遺傳多樣性指數(shù)緊隨我國黃淮海地區(qū)之后，位居第二。美國引進(jìn)大豆種植區(qū)域主要分布在我國西部和北部，育種所用親本主要與我國少數(shù)幾個(gè)原始親本有關(guān)，比如Mandarin（黑龍江綏化四粒黃）、Manchu（黑龍江寧安黃豆）和Mukedn（沈陽小金黃）等，推測(cè)美國大豆資源與中國大豆東北材料具有密切的親緣關(guān)系。栽培大豆起源于中國，且大豆黃河中下游起源學(xué)說得到廣泛的支持。因此，美國引進(jìn)資源的遺傳多樣性相對(duì)于黃淮海地區(qū)組較低也就有跡可循。美國引進(jìn)資源的國外的祖先親本量占祖先總親本量的50%，而我國各地區(qū)大豆育成品種的親本大部分來源于本地區(qū)[21]。推測(cè)這就是美國親本雜交繁育出品種的遺傳多樣性比除黃淮海地區(qū)以外中國其他各地區(qū)組均豐富的原因。但各地區(qū)參試品種（系）數(shù)量存在差異，造成7個(gè)群體樣本量有所不同，對(duì)各群體遺傳多樣性分析結(jié)果存在一定程度上的影響，因此仍需搜集更多的種質(zhì)資源進(jìn)一步分析驗(yàn)證。

群體間總遺傳多樣度（t=0.2807）大于群體內(nèi)遺傳多樣度（s=0.2361）。群體間存在中低度遺傳分化（st=0.1589），遺傳變異主要存在于群體內(nèi)部，各群體間有頻繁基因交流（m=2.6468）。我國育成的新品種群體遺傳基礎(chǔ)越來越窄，導(dǎo)致育成品種群體的遺傳脆弱性和單一性[22]。Burnham等[12]和Ude等[23]研究也發(fā)現(xiàn)中國和美國大豆親緣關(guān)系較近。Nichols等[24]對(duì)中國及北美大豆基因型的變異性進(jìn)行研究，認(rèn)為中、美栽培大豆品種的遺傳基礎(chǔ)比較狹窄。

3.3 供試大豆種質(zhì)資源兩種聚類結(jié)果比較

本研究分別以群體和單個(gè)品種（系）為單位進(jìn)行UPGMA聚類比較。結(jié)果相似點(diǎn)有：整體來看，中國北方春大豆全部材料（100%）和美國引進(jìn)資源大部分材料（96.23%）均聚在一起；中國黃淮海地區(qū)大部分材料（82.14%）、西南山區(qū)大部分材料（80%）、長(zhǎng)江流域地區(qū)和熱帶亞熱帶地區(qū)全部材料（100%）聚在一起。2種聚類結(jié)果的不同點(diǎn)有：（1）鮮食大豆組與其他6個(gè)群體親緣關(guān)系均遠(yuǎn)，單獨(dú)分為一類。按品種（系）聚類可知，中國鮮食大豆組材料與美國引進(jìn)材料、中國北方春大豆材料和中國部分黃淮海地區(qū)、中國西南山區(qū)材料聚為一類。2次聚類結(jié)果不一致，可能是由于鮮食大豆群體取材數(shù)較少，品種單一，遺傳變異小，多態(tài)性低。（2）品種（系）個(gè)體聚類可知，2份美國引進(jìn)材料（AD31和AD48）分布在I-ii亞類（以鮮食大豆為主）中和II-ii亞類（以熱帶亞熱帶地區(qū)大豆材料為主）中；中國5份黃淮海地區(qū)材料（魯97013-1、滄豆11、淮豆80031、中品12585和中作J10153）和1份西南山區(qū)大豆材料（貢2026R）分布在亞類I-i（以美國進(jìn)口大豆材料為主）中；1份長(zhǎng)江流域地區(qū)大豆材料（南農(nóng)56-10）分布在亞類II-ii（以熱帶亞熱帶地區(qū)大豆材料為主）中。（3）品種（系）個(gè)體聚類，黃淮海地區(qū)、西南山區(qū)、熱帶亞熱帶地區(qū)和長(zhǎng)江流域地區(qū)4個(gè)群體中大豆材料，只有黃淮海地區(qū)部分材料和熱帶亞熱帶地區(qū)部分材料分別聚到一起，其余材料相互交錯(cuò)，這4個(gè)群體大豆品種（系）的親緣關(guān)系與地理來源分布較為分散，表明這4個(gè)群體間大豆育成品種種質(zhì)的基因交流較為頻繁。

2次聚類分析結(jié)果基本一致，體現(xiàn)出大豆種質(zhì)資源與地理分布在一定程度上具有顯著的相關(guān)性。但是部分材料也存在相互融合，從而展現(xiàn)出不同大豆群體之間廣泛的基因交流。

3.4 供試大豆種質(zhì)資源不同群體遺傳相似度和遺傳距離比較

對(duì)120份大豆材料遺傳相似度和遺傳距離進(jìn)行研究，得出7個(gè)大豆群體的平均遺傳距離僅為0.0700。也許與所選引物個(gè)數(shù)少和品種（系）材料多樣性有限有關(guān)。材料組間的遺傳距離值差異雖小，但仍可明顯地發(fā)現(xiàn)各群體之間具有一定的差異。大豆種質(zhì)不同群體遺傳相似度、遺傳距離的分析結(jié)果表明，黃淮海地區(qū)材料和長(zhǎng)江流域地區(qū)材料之間遺傳相似度最高（0.9749），遺傳距離最?。?.0254）。北方春大豆材料和西南山區(qū)材料遺傳相似度最低（0.8950），遺傳距離最大（0.1109）。推測(cè)黃淮海和長(zhǎng)江流域地區(qū)因地理位置相鄰，大豆栽培品種（系）頻繁交流造成該片區(qū)遺傳相似度高，遺傳距離縮小的局面。北方地區(qū)與西南山區(qū)地理位置相距較遠(yuǎn)，北方地區(qū)地域遼闊且西南山區(qū)地形復(fù)雜均能構(gòu)成天然屏障，減少了遺傳背景相似的可能。除北方春大豆材料以外，其他6個(gè)群體均與黃淮海地區(qū)材料間遺傳距離較近。Wang等[8]鑒定出黃河流域下游地區(qū)的種質(zhì)等位基因豐富度最高，成對(duì)遺傳多樣性估計(jì)值最低，并且散布在其他5個(gè)群體中，這表明黃河流域可能是中國栽培大豆的多樣性中心。然而，蓋鈞鎰等[25]則認(rèn)為從遺傳多樣性反推大豆起源中心是有一定風(fēng)險(xiǎn)的。我國北方春大豆材料與美國材料遺傳距離相距最近。田清震等[26]曾利用AFLP數(shù)據(jù)將栽培大豆在地理分布上明顯區(qū)分南北類型，北方地區(qū)和黃淮海區(qū)大豆可明確區(qū)分，表明品種間遺傳關(guān)系與地理分布密切相關(guān)。蓋鈞鎰[21]曾表示北方地區(qū)特別是東北地區(qū)大豆種質(zhì)的南移對(duì)拓寬國內(nèi)大豆遺傳背景具有重要意義。蓋鈞鎰等[25,27]研究表明美國及南美洲的大豆在遺傳和親緣關(guān)系上與中國北方春大豆最接近。鮮食大豆材料與其他群體材料平均遺傳距離較遠(yuǎn)，但與我國黃淮海地區(qū)和美國材料遺傳距離較近。我國南方（長(zhǎng)江中下游、臺(tái)灣和東南沿海地區(qū)）和日本是世界菜用大豆的主要生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū)。中國傳統(tǒng)菜用大豆生產(chǎn)主要采用地方品種（系）。目前，我國東南沿海地區(qū)主要種植中國臺(tái)灣和日本品種（系）。20世紀(jì)90年代后期，美國逐漸引進(jìn)菜用大豆，大部分來自中國，少部分來自泰國和印度尼西亞[28]。推測(cè)鮮食大豆材料與中國黃淮海地區(qū)和美國個(gè)別材料遺傳背景相似。

4 結(jié)論

用SSR技術(shù)對(duì)來自中國和美國的120份大豆品種（系）及由其組成的7個(gè)群體的遺傳背景進(jìn)行分析，得出中國大豆總體遺傳多樣性較美國大豆高，美國引進(jìn)大豆資源遺傳多樣性稍低于中國黃淮海地區(qū)。我國黃淮海地區(qū)、長(zhǎng)江流域地區(qū)、西南山區(qū)和熱帶亞熱帶地區(qū)組這4個(gè)群體的大豆種質(zhì)資源交流頻繁，遺傳背景極為相似。我國北方春大豆、美國引進(jìn)大豆和我國鮮食大豆與這4個(gè)群體遺傳距離最遠(yuǎn)，可作為拓寬我國栽培大豆遺傳背景的遺傳基礎(chǔ)。

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Analysis of Genetic Diversity and Genetic Relationship for 120 Soybean Germplasms

Li Qiong1, Chang Shihao1, Wu Tingting2, Geng Zhen1, Yang Qingchun1,Shu Wentao1, Li Jinhua1, Zhang Donghui1, Zhang Baoliang1

(1Zhoukou Academy of Agricultural Sciences, Zhoukou 466001, Henan, China;2Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)

Using 68 SSR markers covering 20 chromosomes, 120 soybean varieties (lines) including 67 Chinese soybean varieties (lines) and 53 introduced soybean varieties (lines) from America were used for genetic diversity and genetic relationship analysis. The results showed that the average values of the number of alleles (a), effective alleles (e),gene diversity index (), and Shannon's information index () between the varieties (lines) were 1.9852, 1.4343, 0.2776, and 0.4361, respectively, indicating the genetic diversity of 120 soybean germplasms was high. Genetic diversity in Chinese soybeans was higher than introduced soybeans from America. The genetic diversity index order of the seven populations was Huang-Huai-Hai area group > introduction resource group > tropical and subtropical area group > Yangtze River area group > northern spring soybean group > southwest mountainous group > fresh soybean group. The total genetic diversity (t) among all seven populations was 0.2807 while the genetic diversity (s) within populations was 0.2361, the coefficient of genetic differentiation (st) among populations was 0.1589 and the gene flow (m) was 2.6468. Low-medium genetic differentiation was identified among populations while genetic variation mainly existed within each group and gene flow in seven populations was abundant. The results of UPGMA clustering analyses using different populations and individual varieties (lines) as the unit were basically the same and some materials were interlaced in different groups. While soybean germplasms had a certain correlation with geographic origin, there were abundant gene exchanges among different regions. The genetic distances were close between varieties (lines) from the Huang-Huai-Hai area, southwest mountainous areas, tropical and subtropical area, and the Yangtze River area. However, the genetic distance between the varieties (lines) from America, northern spring varieties (lines), and fresh soybean varieties (lines) were distant. In consequence, these materials could provide favorable germplasms for broadening the genetic background.

Soybean; Germplasm resources; Genetic diversity; SSR

10.16035/j.issn.1001-7283.2021.04.008

李瓊，研究方向?yàn)榇蠖惯z傳育種與栽培，E-mail：15290067998@163.com

耿臻為通信作者，研究方向?yàn)榇蠖惯z傳育種與栽培，E-mail：gengzhen0616@163.com

河南省甘薯雜糧體系大豆崗位專家（S2020-14-G01）

2021-03-14；

2021-05-24；

2021-07-05