蘇火生，應雄美，劉洪博，劉新龍，徐超華，李存佳，林秀琴，毛鈞，李旭娟，馬麗，陸鑫

（云南省農業(yè)科學院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室，云南開遠661699）

國外引進甘蔗品種鑒定及多樣性分析

蘇火生，應雄美，劉洪博，劉新龍，徐超華，李存佳，林秀琴，毛鈞，李旭娟，馬麗，陸鑫*

（云南省農業(yè)科學院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室，云南開遠661699）

利用3對SSR引物，對40份國外甘蔗品種進行品種鑒定。結果表明：同名種質除CP78-1628和Ti80-5同名種質的遺傳相似系數分別為0.24和0.50相對較低外，其他同名種質之間的遺傳相似系數相對較高，都≥0.95，平均0.93。聚類分析表明，除CP78-1628和Ti80-5兩份種質出現分支外，其他種質分支都按照同名種質分別聚類?；谶z傳相似系數和聚類分析結果表明，CP78-1628和Ti80-5為同名異種種質。

甘蔗；品種；鑒定；多樣性

國外甘蔗品種的引進為甘蔗良種的選育和優(yōu)良親本的雜交利用提供了豐富的資源基礎。國外甘蔗品種是甘蔗遺傳育種中最重要的供體親本之一。近年來，隨著國外品種交換規(guī)模的持續(xù)加大，國家甘蔗資源圃內已經保存了來自20多個國家的甘蔗品種資源700余份，類型豐富多樣，是我國甘蔗資源的寶貴基因庫。保存并提供好這些國外品種對甘蔗良種的選育具有重要意義。

國家資源圃在建圃初期，國外品種的來源主要是國內各甘蔗研究單位從國外引進的甘蔗品種。各甘蔗研究單位引進的國外甘蔗品種有一部分同名，但是否同種就難以辨認了；同時由于資源圃管理人員的變動，資源圃中不同的圃位上存在個別同名，是否是同種需要確認。這為提供利用帶來較大的難度。田間植株形態(tài)鑒定是目前甘蔗品種鑒定主要采用的方法，但田間形態(tài)鑒定周期長、工作量大且受季節(jié)影響。而對遺傳背景相對較近的品種，品種表型差異小，使得傳統(tǒng)以形態(tài)學特性為基礎的田間鑒定，難以應用于甘蔗品種鑒定，因此準確、迅速、簡便地鑒定甘蔗品種成為甘蔗保育和提供利用工作的重要內容。

在以DNA為基礎的分子標記技術中，SSR標記技術是目前用于種子純度和品種真實性鑒定的最適宜技術，其優(yōu)點是簡便快速、穩(wěn)定性高、重復性好、費用相對低廉及多態(tài)性豐富[1-2]。但目前利用SSR標記進行國外引進品種鑒定方面的研究還未見報道。本研究應用SSR標記對40個國外引進甘蔗材料進行品種鑒定與親緣關系分析，以期待對國外品種的收集保存和快速準確鑒定提供技術基礎與理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

來自于國家甘蔗種質資源圃的40個國外引進甘蔗材料，名稱見表1。

1.2 葉片基因組DNA提取

參照蔡青等[3]方法并略加改進提取品種葉片基因組DNA，對每個品種采集10個無性系單株新葉，混合后并迅速剪碎并在-20℃冰箱中冷凍，于次日加入預冷的CTAB抽提液在RECH Mix Mills301 DNA研磨機上研磨成漿，其他步驟同常規(guī)CTAB法。

1.3 SSR擴增與產物檢測

參照Karen等[4]方法進行SSR反應及PCR擴增。擴增產物經95℃變性后在5%的變性聚丙烯酰胺凝膠上電泳分離。采用劉新龍等[5]建立的快速銀染法染色。

1.4 數據統(tǒng)計分析

采用人工讀帶的方式，SSR擴增帶型以0、1記錄，建立數據集。每對SSR引物檢測1個位點，在相同遷移位置上，有帶記為1，無帶記為0。使用標記位點的多態(tài)性條帶比率（percentage of polymorphic bands,PPB）、Jaccard （1908）遺傳相似性（genetic similarity,GS），其中PPB=a/（a+b），Gsij=a/（a+b+c），a 為兩個個體的共享片段數，b 和 c 為 i個體和 j個體各自擁有的多態(tài)片段數。遺傳相似性與UPGMA（unweighted pair group method analysis）聚類分析通過NTSYSpc2.1軟件實現[6]。

表1 供試材料Table 1 The cultivars used in this study

2 結果

2.1 SSR標記分析

3對引物在40份種質中共檢測到49個等位基因，每個SSR位點的等位基因數目為14～20個，平均為16.3個；40份種質的多肽性位點百分數為86.67%～95.00%，平均多肽性位點百分數為91.84%。從表2可以看出，在檢測到的49個等位基因中，除CP78-1628、Ti80-5、Vmc76-16、Laica82-135 外， 其他 32份同名種質之間，都沒有檢測出對方所沒有的等位基因。

2.2 遺傳相似性分析

根據SSR多態(tài)性數據，計算同名種質之間的遺傳相似系數（表2），其變化范圍在0.24～1.00，平均 0.93。 除 CP78-1628和Ti80-5同名種質的遺傳相似系數分別為：0.24和0.50相對較低外，其他36份同名種質之間的遺傳相似系數相對較高，都≥0.95。

2.3 聚類分析

根據SSR數據矩陣，按照UPGMA進行聚類分析得到40份資源的樹狀聚類圖（圖1）。從聚類圖可以看出，除CP78-1628和Ti80-5的同名種質出現分支外，其余36份種質分支都按同一種質名稱分別聚在一起。在相似系數0.70處可將供試的40份實驗種質劃分為4個類群。

圖1 40份資源的樹狀聚類圖

表2 40份種質SSR數據分析結果Table 2 SSR data analysis results of 40 germplasms

3 結論

根據遺傳相似系數和聚類分析表明，除CP78-1628和Ti80-5兩份種質出現分支外，其他種質分支都按照同名種質分別聚類?；谶z傳相似系數和聚類分析結果表明，CP78-1628和Ti80-5為同名異種種質。

[1]佘花娣，陳景堂，黃亞群，等.利用DNA指紋圖譜進行農作物品種鑒定的研究進展[J].河北農業(yè)大學學報，2003，26（z1）：28-32.

[2]辛景樹，郭景倫，張軟斌.幾種常用分子標記技術在種子純度和品種真實性鑒定方面的比較與分析[J].種子，2005，24（1）：58-60.

[3]蔡青，范源洪，Aitken K，等.利用 AFLP 進行“甘蔗屬復合體”系統(tǒng)演化和親緣關系研究[J].作物學報，2005，31（5）：551-559.

[4]Aitken K S,Jackon P A,McIntyre C L.A combination of AFLP and SSR markers provides extensive map coverage and identification of homo（eo）logous linkage groups in a sugarcane cultivar[J].Theor Appl Genet,2005,110（5）:789-801.

[5]劉新龍，蔡青，畢燕，等.甘蔗AFLP標記和SSR標記的PAGE膠快速銀染檢測方法[J].江蘇農業(yè)學報，2009，25（2）：433-435.

[6]劉新龍，李旭娟，劉洪博，等.云南甘蔗常用親本資源遺傳多樣性的SSR分析[J].植物遺傳資源學報，2015，16（6）：1214-1222.

Identification and Diversity Analysis of Exotic Sugarcane Varieties

SU Huo-sheng,YING Xiong-mei,LIU Hong-bo,LIU Xin-long,XU Chao-hua,LI Cun-jia,LIN Xiu-qin,et al
（1.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan 661699,Yunnan;2.Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Kaiyuan 661699,Yunnan）

Tree pairs of SSR primers were employed in identification for 40 foreign genotypes of sugarcane cultivars.As a result,high genetic similarity coefficients,which could be up to 0.95 and with the mean value of 0.93,were found among most the cognominal genotypes,except from those of CP78-1628 and Ti80-5.In the cognominal genotypes of CP78-1628 and Ti80-5,however,the genetic similarity were lower,with the value of 0.24 and 0.50,respectively.In clustering analysis,the branching only appeared in the genotypes named as CP78-1628 Ti80-5,and the other genotypes were well clustered following their entitled names.According to the results of genetic similarity and clustering analysis,we could conclude that the CP78-1628 and Ti80-5 in this investigation were both heterogeneous.

sugarcane;varieties;identification;diversity

S566.103

A

1007－2624（2017）06－0029－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.06.008

2017-05-26

農業(yè)部物種資源保護項目（2016NWB021）；國家科技資源共享服務平臺（NICGR2017-44）。

作者介紹：蘇火生（1980-），男，四川簡陽人，助理研究員，主要從事甘蔗種質保存與分子生物學研究。

陸鑫，副研究員，主要從事甘蔗種質保存與種質資源創(chuàng)新。E-mail：xinlu_ky@126.com