全 文 ：书西北植物学报!
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收稿日期$
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&修改稿收到日期$
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基金项目$云南省自然科学基金"
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#&国家自然科学基金"
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作者简介$李旭娟"
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#!女!硕士!研究实习员!主要从事甘蔗分子遗传学研究
4)56/7
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通信作者$刘新龙!副研究员!主要从事甘蔗分子遗传学研究
4)56/7
$
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中国十倍体割手密资源抗逆功能
标记的遗传多样性分析
李旭娟#!徐超华#!刘洪博#!林秀琴#!马
!
丽#!刘新龙#!"
"
#
云南省农业科学院甘蔗研究所%云南省甘蔗遗传改良重点实验室!云南开远
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!
福建农林大学 作物科学学院!福州
%"""!
#
摘
!
要$整倍体割手密是现代甘蔗品种重要的野生亲本和抗逆性状基因源!为了明确其抗逆相关基因的遗传背景!
该研究选用来自脱水绑定因子
>?43
(水通道蛋白
@AB
(热激蛋白
CDB,"
(
E?FG#
转录因子和随机引物组成的

对抗旱和耐高温相关功能标记!以
-%
份甘蔗常用亲本材料和
&
份甘蔗原种作为对照!对中国保育的
"
份十倍体
割手密"
!"##$"%&(
)
*+,"+-&H+
#进行遗传多样性分析结果显示$"
#
#

对引物共获得
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个扩增片段!其中
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个为多态性条带!平均多态性条带比例为
*!+$$I
!平均多态信息量为
*!+%I
!十倍体割手密抗旱功能标记多
态性最高!甘蔗常用亲本材料耐高温功能标记多态性最高"
!
#十倍体割手密在抗旱功能标记上具有较低的平均
相似性系数值"
+$#
#和最大的分布范围"
+%$,
"
"+&""
#!且主要集中在
"+$""
"
"+-""
之间!而在耐高温功能标记
上甘蔗常用亲本材料虽拥有最大的分布范围"
+!%&
"
#+"""
#!但甘蔗原种具有最低的平均相似性系数值"
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#!
且相似性系数范围主要集中在
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"
"+-""
之间"
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聚类可将参试材料划分为较明显的两个大组!十
倍体割手密与甘蔗常用亲本和甘蔗原种在聚类关系上表现出明显的不同研究表明!十倍体割手密资源无论是在
抗旱功能标记
>32
(
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M
96
方面!还是在耐高温功能标记
DN3#,$
(
DN3#*"
方面都与甘蔗常用亲本和甘蔗原种具有
较大的遗传差异!而且在抗旱功能标记方面表现出更为丰富的遗传变异!因此在后续甘蔗品种抗逆性状改良和亲
本创新上应进一步加大十倍体割手密资源的利用
关键词$割手密&十倍体&抗逆性&功能标记&遗传多样性
中图分类号$
A,&*
文献标志码$
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-
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割手密"
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)
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#又叫细茎
野生种!是现代甘蔗品种重要的野生原种!分布广
泛(类型多样!是一种较为复杂的多倍体植物)#*!研
究表明其染色体基数为
&
!染色体数在
$"
"
#!&
之
间!其中以
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(
&"
(
*-
(
##!
和
#!&
等

种染色体
类型为多)!)%*割手密相比较+甘蔗属复合体,其它
野生种!更易与甘蔗栽培原种或品种杂交!主要表现
为染色体亲和力和重组率高!后代在抗逆性(适应
性(分蘖力(长势等性状上表现更为优异!因此!割手
密被认为是最具育种价值和研究价值的甘蔗野生种
之一)$*经过长期的杂交利用!现代甘蔗品种染色
体组成中有
#"I
"
!"I
的染色体来自割手密))-*
近年来!国内外研究者从表型),)**和
>S@
层次)#")#$*
对不同地区的割手密资源进行了遗传多样性研究!
证实了割手密资源类型多样!遗传变异丰富!是甘蔗
品种改良的重要基因源
整倍体割手密是甘蔗杂交育种中利用最成功的
野生资源!如爪哇割手密"
!1a##!
!十四倍体#(印
度割手密"
!1a-$
!八倍体#和崖城割手密"
!1a-$
(
八倍体!
1a&"
(十倍体#!它们不仅拓宽了现代甘
蔗品种的血缘基础!而且对品种产量和抗逆性改良
具有突破性贡献)#!$*中国是割手密资源适生区!
在
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"
%%b!"c
!
4*,b
"
#!!b
!海拔
#
"
!$-"5
的广大地区都有分布)#*!而且中国云南省可能是割
手密资源的重要起源中心!随后逐步扩展到四川(贵
州(广西(广东(海南(福建(江西等省份)##)#!*
经过多年的收集保育!目前中国国家甘蔗种质
资源圃里保育的割手密资源已达
,""
余份!成为中
国甘蔗种质创新(遗传育种和优异基因发掘的重要
基因宝库蔡青等)#-*对中国保育的割手密资源开
展染色体数量分析!结果表明共有
##
种染色体类型
"
!1a-"
(
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(
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中
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"十倍体#的染色体类型最多&刘新龙等)#,*
对十倍体割手密资源的表型遗传多样性研究表明!
这类资源数量性状变异十分丰富!且性状变异与海
拔和纬度呈现明显相关性为了从分子水平了解该
类资源在抗逆方面的遗传多样性状况!本研究拟选用
从植物抗旱和耐高温相关基因"脱水绑定因子
>?43
)
#&
*
(水通道蛋白
@AB
)
#*
*
(热激蛋白
CDB,"
)
!"
*
(
E?FG#
转录因子)!#*#中开发的功能标记评价十倍体
割手密资源抗逆性状的遗传多样性状况!为该类资源
在遗传育种和种质创新中的有效利用提供参考
#
!
材料和方法
B+B
!
实验材料
本研究选用采集地理信息数据完整的十倍体割
手密资源为研究对象!根据其采集地信息!按照每市
县取
#
份的原则!选取
"
份材料!材料名称和详细
信息见表
#
&同时选用
-%
份甘蔗常用亲本和
&
份甘
蔗原种作为对照材料!材料清单见表
!
!所有材料由
中国国家甘蔗种质资源圃提供
B+C
!
实验方法
B3C3B
!
叶片基因组
)D6
提取
!
实验选取上述
#!#
份材料植株幼嫩叶片!使用液氮速冻并研磨成粉末!
使用改良的
N_@3
法)!!*提取叶片基因组
>S@
!用
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的琼脂糖凝胶和
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H/VUBN
超微量可
见紫外分光度计检测
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质量和浓度!并用无菌
去离子水稀释至质量浓度为
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#
H
后即用或保
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期
!!!!!!!!!!
李旭娟!等$中国十倍体割手密资源抗逆功能标记的遗传多样性分析
表
B
!
十倍体割手密资源种质名称和采集地情况
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L6VUT/67165U061=:;7U:V/1
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序号
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种质名称
L6VUT/67165U
采集地
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序号
S;+
种质名称
L6VUT/67165U
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福建东山
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福建东山县
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云南
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四川雷波县
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D/:Q961
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福建
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福建福州市
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四川
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四川泸县
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福建
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福建莆田市
B9V/61N/V
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四川
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四川南充市
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N/V
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D/:Q961
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福建
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福建厦门市
P/65U1N/V
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云南
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四川平山县
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D/:Q961

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广东博罗县
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四川
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四川射洪县
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广东
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广东德庆县
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N;91V
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四川
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四川万县市
E618/61N/V
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广东
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广东广州市
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四川
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四川资阳市
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N/V
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广东
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广东河源市
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961N/V
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四川
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四川资中县
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广东
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广东化州市
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云南
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云南大观县
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961N;91V
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G91161
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广东
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广东开平市
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云南
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云南耿马县
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56N;91V
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广东
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广东陆河县
H9QUN;91V
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云南
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云南广南县
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161N;91V
W
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G91161
#!
广东
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广东清远市
A/1
961N/V
W
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K961
<
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云南
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云南河口县
CU^;9N;91V
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G91161
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广东韶关
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广东韶关市
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云南鹤庆
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云南鹤庆县
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广东
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广东英德市
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云南
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云南江城县
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N;91V
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G91161
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贵州
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贵州册亨县
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云南
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云南景洪市
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贵州
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贵州榕江县
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云南
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云南陇川县
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G91161
#,
贵州
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贵州思南县
D/161N;91V
W
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云南
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云南泸水县
H90Q9/N;91V
W
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G91161
#&
贵州
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贵州习水县
P/0Q9/N;91V
W
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云南
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云南马龙县
L67;1
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N;91V
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#*
云南
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贵州兴义市
P/1
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云南
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云南腾冲县
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海南乐东
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C6/161 $
云南
,)!)#G91161,)!)#
云南新平县
P/1
Y
/1
<
N;91V
W
!
G91161
!#
四川
,*)#)!-D/:Q961,*)#)!-
四川达县
>6N;91V
W
!
D/:Q961 $-
云南寻甸
G91161)891=/61
云南寻甸县
P91=/61N;91V
W
!
G91161
!!
四川
&*)%D/:Q961&*)%
四川德昌县
>U:Q61
<
N;91V
W
!
D/:Q961 $,
云南
&%)!$!G91161&%)!$!
云南元谋县
G9615;9N;91V
W
!
G91161
!%
四川
&&)$#D/:Q961&&)$#
四川金堂县
/`1V61
<
N;91V
W
!
D/:Q961 $&
云南
&!)$$G91161&!)$$
云南中甸县
dQ;1
<
=/61N;91V
W
!
G91161
!$
四川
,*)#)#,D/:Q961,*)#)#,
四川阆中市
H61
<
[Q;1
<
N/V
W
!
D/:Q961 $*
云南
,-)#)"!$G91161,-)#)"!$
重庆米易县
L/
W
/N;91V
W
!
NQ;1
/1
<
!
四川
*!)$*D/:Q961*!)$*
四川乐山市
HU0Q61N/V
W
!
D/:Q961 "
四川
,*)!)#-D/:Q961,*)!)#-
重庆云阳县
G91
W
61
<
N;91V
W
!
NQ;1
/1
<
表
C
!
常用亲本和原种名单
_6R7U!
!
H/0V;X:;55;17
W
90U=
Y
6TU1V061=;T/
<
/1670
Y
U:/U0
序号
S;+
种质名称
L6VUT/67165U
类型
L6VUT/67V
WY
U
序号
S;+
种质名称
L6VUT/67165U
类型
L6VUT/67V
WY
U
# N;#""#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V !% ?\N#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
! N;!*"
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V !$ ?\N#"
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
% N;$#*
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V ! ?\N##
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
$ NB%$)#!"
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V !- ?\N#-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
NB-)%,
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V !, ?\N!"
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
- NB-,)$#!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V !& ?\N!!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
, NB,!)#!#"
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V !* ?\N!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
& NB,!)#%#!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %" ?\N*
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
* NB&$)##*&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %#
川糖
,)$#-NQ961V61
<
,)$#-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#" NB&)#%"&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %!
川糖
-#)$"&NQ961V61
<
-#)$"&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
## 2#"&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %%
福农
*#)!#291;1
<
*#)!#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#! 2#%$
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %$
赣蔗
*)#"&K61[QU*)#"&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#% 2#$-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %
赣蔗
,)-K61[QU,)-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#$ 2#-"
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %-
赣蔗
&K61[QU&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
# 2#,!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %,
桂糖
##K9/V61
<
##
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#- 2?*%)$%
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %&
桂糖
#!K9/V61
<
#!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#, 2?*-)$"
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V %*
桂糖
#,K9/V61
<
#,
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#& 2?*,)#%,
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V $"
桂糖
!#K9/V61
<
!#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
#* B\`!#%
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V $#
桂糖
&!)!,#K9/V61
<
&!)!,#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
!" B\`!&,&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V $!
闽糖
-*)!-%L/1V61
<
-*)!-%
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
!# B_$%)!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V $%
闽糖
-*)$!#L/1V61
<
-*)$!#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
!! A*-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V $$
闽糖
*!)-$*L/1V61
<
*!)-$*
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
!$#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
续表
!
!
N;1V/19U=_6R7U!
序号
S;+
种质名称
L6VUT/67165U
类型
L6VUT/67V
WY
U
序号
S;+
种质名称
L6VUT/67165U
类型
L6VUT/67V
WY
U
$
选三
P961061
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V *
云瑞
**)#G91T9/**)#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
$-
崖城
,#)%,$G6:QU1
<
,#)%,$
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -"
云蔗
-)!!G91[QU-)!!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
$,
崖城
,%)#!G6:QU1
<
,%)#!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -#
云蔗
*$)%$%G91[QU*$)%$%
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
$&
崖城
&!)*-G6:QU1
<
&!)*-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -!
云蔗
**)*#G91[QU**)*#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
$*
崖城
&$)#!G6:QU1
<
&$)#!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -%
湛蔗
,$)#$#dQ61[QU,$)#$#
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
"
崖城
*-)$&G6:QU1
<
*-)$&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -$
克林斯它林那
NQT/0V67/16
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0
#
粤糖
"")!%-G9UV61
<
"")!%-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -
拔地拉
36=/76
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0
!
粤糖
,)$!%G9UV61
<
,)$!%
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V --
广西竹蔗
K961
<
8/)[Q9[QU
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0
%
粤糖
*)-G9UV61
<
*)-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -,
广东竹蔗
K961
<
=;1
<
)[Q9[QU
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0
$
粤糖
,*)#,,G9UV61
<
,*)#,,
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -& L61
<
;
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0

粤糖
&!)%%*G9UV61
<
&!)%%*
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V -* S6
<
610
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0
-
粤糖
&$)%G9UV61
<
&$)%
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V ," #SK-%
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0
,
粤糖
&-)%-&G9UV61
<
&-)%-&
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V ,# #SK!"&
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0
&
粤糖
*%)#*G9UV61
<
*%)#*
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V
表
E
!
功能标记引物信息
_6R7U%
!
O1X;T56V/;1;XX91:V/;16756T^UT0
引物名称
BT/5UT165U
基因名称
KU1U165U
功能特点
291:V/;167:Q6T6:VUT/0V/:
KU1U361^
登录号
@::U00/;1S;+
;X
<
U1UR61^
序列"
c)%c
#
DU
M
9U1:U
"
c)%c
#
DN3#,$ 0!1,"
耐高温相关
C/
<
QVU5
Y
UT6V9TUTU0/0V61:UTU76VU= N@@$,*$&
KK@K@_KN_KNKK@KK_KK__
KNNKN__NN_N@_N@_@__N__N_N
DN3#*" 2345#
耐高温相关
C/
<
QVU5
Y
UT6V9TUTU0/0V61:UTU76VU= SL
-
""###!%-,
__NN__N_K_N@NN@__N@___K
NNNN_NK@_KN_K@__K__@N
>32
%
@TR#
>32
%
@TR!
6378
抗旱相关
>T;9
<
QVTU0/0V61:UTU76VU= N@",,*$,
N_N_KNN@NN@NN@NN_N
K@N_KNK_@NK@@__@@_
N_N_KNN@NN@NN@NN_N
K@N_KNK_@NK@@__K@N
@
M
96
%
@TR# 9:1
抗旱相关
>T;9
<
QVTU0/0V61:UTU76VU= N@"&-$&*
@_N_NNKKNKKNN@N@_
K@N_KNK_@NK@@__@@_
存于
(!"e
备用
B3C3C
!
功能标记引物和
F4<
反应体系
!
根据前人
研究报道!选用
L6T:;1/
等)!%*和
NTU0VU
等)!$*开发
的

对功能标记引物和随机引物进行
BN?
!引物详
细信息见表
%

BN?
反应体系和程序参照
L6T:;1/
等)!%*和
NTU0VU
等)!$*研究报道扩增产物经
*e
变
性后在
+"I
的变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离!并
采用刘新龙等)!!*建立的快速银染法染色观察
B+C+E
!
数据处理与分析
!
通过人工计带!选择清晰
可辨的电泳条带进行统计!在相同迁移位置!有带记
为+
#
,!无带记为+
"
,!并将统计结果输入
48:U7!"",
中进行分析!计算多态性条带比例"
BB3
#和多态信
息量"
BON
#!其中
118a"
%"
f;
#!
=
>
a"
%"
f;
f#
#!其中!
"
为两个个体的共有条带数!
;
和
#
为
=
个体和
>
个体各自拥有的多态条带数&
1?@a#(
#
"
1
=
#
!
!其中!
1
=
为第
=
种等位位点占总等位位点的
比率数据分析用
S_DGD
Y
:!+#
!计算
6`::6T=
遗
传相似性系数"
KD
#!然后用非加权配对算术平均法
"
JBKL@
#进行聚类分析并绘制分子聚类图
!
!
结果与分析
C+B
!
抗逆功能标记引物多态性分析
使用

对功能标记引物对十倍体割手密(甘蔗
常用亲本和甘蔗原种共计
#!#
份材料进行
BN?
扩
增!共获得
##*
个扩增片段!平均每对引物获得
!$
个条带"表
$
#&所有条带中有
##"
个属于多态性条
带!平均每对引物获得
!!
个&类型材料特有带共
#,
个!平均每对引物
%
个

对引物的平均多态性条
带比例为
*!+$$I
!平均多态信息量为
*!+%I

从耐 高 温 相 关 功 能 标 记 引 物 "
DN3#,$
和
DN3#*"
#看!引物多态性表现最好的是甘蔗常用亲本!
其次为十倍体割手密!说明在耐高温相关基因方面!
甘蔗常用亲本材料拥有更丰富的遗传变异从抗旱
功能标记引物"
>32
%
@TR#
(
>32
%
@TR!
(
@
M
96
%
@TR#
#
来看!十倍体割手密材料引物的多态性最高!其次为
甘蔗常用亲本材料!甘蔗原种表现较低!表明十倍体
割手密可能在抗旱相关基因"
8378
!
9:1
#方面拥
有更为丰富的遗传变异!因此!未来在甘蔗品种抗旱
%$#
&
期
!!!!!!!!!!
李旭娟!等$中国十倍体割手密资源抗逆功能标记的遗传多样性分析
表
G
!
功能标记引物多态性统计结果
_6R7U$
!
?U097V;X
Y
;7
W
5;T
Y
Q/:6167
W
0/0;XX91:V/;16756T^UT0
引物名称
BT/5UT
165U
种质类型
?U0;9T:UV
WY
U
总条带数
361=
195RUT
多态性带数
B;7
W
5;T
Y
Q/:
R61=195RUT
类型材料特有带数
D
Y
U:/X/:R61=
195RUT;X
56VUT/670
多态性条带比例
BUT:U1V6
<
U;X
Y
;7
W
5;T
Y
Q/:
R61=0
%
I
多态信息量
B;7
W
5;T
Y
Q/05
/1X;T56V/;1
:;1VU1V
%
I
DN3#,$
十倍体
>U:6
Y
7;/= # # $ #""+"" ,*+&$
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V0 #$ #% # *!+&- *#+$"
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0 ## & " ,!+,% &,+"
DN3#*"
十倍体
>U:6
Y
7;/= !" #* - *+"" *-+*-
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V0 #! #! " #""+"" *,+,"
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0 #% #! " *!+%# &$+$"
>32
%
@TR#
十倍体
>U:6
Y
7;/= !$ #- # --+-, *,+!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V0 !% #! " !+#, *,+$"
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0 !% #" " $%+$& &,+"
>32
%
@TR!
十倍体
>U:6
Y
7;/= %" !* *-+-, *,+*!
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V0 !- !% " &&+$- *&+%-
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0 !- !" " ,-+*! &,+"
@
M
96
%
@TR#
十倍体
>U:6
Y
7;/= !- !% " &&+$- *&+""
常用亲本
N;55;17
W
90U=
Y
6TU1V0 !- #* " ,%+"& *&+$"
原种
\T/
<
/1670
Y
U:/U0 !# #% " -#+*" &,+"
平均
LU61 !$ !! % *!+$$ *!+%
合计
_;V67 ##* ##" #, ( (
性状改良方面十倍体割手密资源拥有更大的利用潜
力!而耐高温方面可倚重甘蔗常用亲本从类型材
料特有条带数量看!耐高温功能标记方面!十倍体割
手密有
#"
条特有条带!甘蔗常用亲本只有
#
条!原
种
"
条&抗旱功能标记方面!十倍体割手密有
-
条特
有条带!常用亲本和原种都为
"
条!表明十倍体割手
密还有一些遗传变异未渗入现代甘蔗品种血缘中!
未来应加大该类资源的利用
C+C
!
相似性系数分析
根据抗旱和耐高温功能标记数据获得十倍体割
手密材料(甘蔗常用亲本和甘蔗原种之间的
6`::6T=
相似性系数分布范围见表

(表
-
对于抗旱相关功
能标记!十倍体割手密材料间相似性系数在
"+%$,
"
"+&""
之间!差值为
"+$%
!平均值为
"+$#
!主要
集中在
"+$""
"
"+-""
之间&常用亲本材料间相似性
系数在
"+$"
"
"+&-&
之间!差值为
"+$#&
!平均值
为
"+-$$
!主要集中在
"+-""
"
"+&""
之间&原种材
料间相似性系数在
"+%%
"
"+,-
之间!差值为
"+!%!
!平均值为
"+-$
!主要集中在
"+-""
"
"+&""
之间
对于耐高温相关功能标记!十倍体割手密材料
间相似性系数在
"+!"
"
#+"""
之间!差值为
"+,"
!
平均值为
"+*&
!主要集中在
"+$""
"
"+-""
和
"+-""
"
"+&""
之间&常用亲本材料间相似性系数在
"+!%&
"
#+"""
之间!差值为
"+,-!
!平均值为
"+-"!
!
主要集中在
"+$""
"
"+-""
和
"+-""
"
"+&""
之间!
但
"+$""
"
"+-""
之间所占比例更大&原种材料间相
似性系数在
"+%%%
"
"+*!%
之间!差值为
"+*"
!平
均值为
"+$&#
!主要集中分布在
"+!""
"
"+$""
和
"+$""
"
"+-""
之间!其中
"+$""
"
"+-""
之间更多
综合来看!十倍体割手密材料在抗旱功能标记
上具有最大的相似性系数分布范围!相似性系数值
主要分布在一个较低的水平!表明该类资源材料间
遗传差异较大!在
6378
和
9:1
基因上蕴含着更
为丰富的遗传变异!可为甘蔗品种抗旱性状改良提
供丰富的基因源在耐高温功能标记相似性系数方
面!甘蔗原种之间相似性最低!其次为十倍体割手
密!但甘蔗常用亲本间相似性系数范围最宽!表明它
们在
0!1,"
和
2934#
基因上蕴含更为丰富的遗
传变异!其次为甘蔗原种材料!这些材料可为甘蔗品
种的耐高温性状改良提供丰富的基因源
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!
分子聚类分析
依据抗旱和耐高温功能标记获得的
6`::6T=
相
似性系数对十倍体割手密(甘蔗常用亲本材料和甘
蔗原种进行
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分子聚类!结果见图
#
(
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仅
依据抗旱功能标记数据!可将
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份材料划分为
!
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相似性系数范围
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相似性系数范围
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分为
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蔗常用亲本和其它甘蔗原种组成将抗旱和耐高温
标记数据汇总后进行聚类分析!同样可将所有材料
分为
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组全部由十倍体割手
密组成!其下可分为
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个亚组"
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组由甘蔗原种和甘蔗常用亲本构成
综上所述!本研究所选抗逆功能标记在分子聚
类上!无论是抗旱功能标记!还是耐高温功能标记!
十倍体割手密都与甘蔗常用亲本和甘蔗原种存在较
为明显的聚类差异!而甘蔗常用亲本和甘蔗原种具
有较近的聚类关系!说明十倍体割手密资源在本研
究所用抗旱和耐高温相关基因方面与现代甘蔗品种
存在较大的遗传差异!可能还有许多遗传变异未被
开发利用!因此未来应加大十倍体割手密资源在甘
蔗品种抗逆性状改良和亲本创新上的利用力度
%
!
讨
!
论
干旱(极端温度等非生物胁迫是限制甘蔗产量
的主要因素!随着全球温室效应加剧!干旱(高温或
低温灾害发生越来越频繁!对甘蔗产业健康稳定发
展带来巨大的冲击&同时由于优势作物的竞争!耕地
面积的减少!甘蔗种植区域已开始向种植条件较差
的坡地发展!生产上对抗逆品种的需求也越来越迫
切!因此甘蔗品种抗逆性状改良将是现在及未来品
种选育的重要目标之一)$*育种历史表明!野生资
源是现代甘蔗品种抗逆性状改良的重要基因源!品
种每一次抗逆性状的突破都与野生资源的利用密不
可分!因此野生资源对于品种抗逆性状改良具有重
要利用价值!而如何有效评价野生资源!为育种和种
质创新提供优良野生亲本将是甘蔗资源研究的重要
课题公共数据库中大量核苷酸序列信息的积累为
资源评价提供了丰富的遗传标记!其中功能标记因
来源于功能基因序列内部!相比较非功能分子标记
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李旭娟!等$中国十倍体割手密资源抗逆功能标记的遗传多样性分析
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准确评价和高效利用提供重要指导!近年来功能标
记在作物资源评价方面得到越来越广泛的利用)!*
针对甘蔗种质资源!
@7]676
等)!-*和阙友雄
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期
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李旭娟!等$中国十倍体割手密资源抗逆功能标记的遗传多样性分析
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性研究证实!功能标记可以很好地反映资源间的遗
传关系和多样性水平&
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功能标
记对糖分和抗旱相关基因在甘蔗种质资源中的遗传
变异及亲缘关系研究表明!抗旱功能标记的遗传变
异高于糖分功能标记本研究选用与植物耐高温密
切相关的热激蛋白
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旱密切相关的脱水绑定因子
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究表明!十倍体割手密资源在抗旱和耐高温功能标记
上与常用亲本和原种具有较大差异!在抗旱相关功能
标记上比常用亲本和原种有更丰富的遗传变异!而且
十倍体割手密资源中还有许多抗逆相关基因遗传变
异未渗入到现代甘蔗品种中!因此在甘蔗品种抗逆性
状改良上!该类资源具有重要的利用价值
参考文献!
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