基于SNP标记的穞稻与栽培稻的遗传多样性分析及萌发耐淹性评价

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-1213

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (30): 6-13.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-1213

所属专题：生物技术；水稻

基于SNP标记的穞稻与栽培稻的遗传多样性分析及萌发耐淹性评价

孙志广¹(), 潘根², 陈庭木¹, 李景芳¹, 赵利君³, 迟铭¹, 徐波¹, 邢运高¹, 刘金波¹, 刘晓敏¹, 葛高宁⁴, 徐锦涛¹, 王宝祥¹(), 徐大勇¹()

¹连云港市农业科学院/江苏省现代作物生产协同创新中心,江苏连云港 222006
²中国农业科学院麻类研究所,长沙 410000
³南京农业大学生命科学学院,南京 210095
⁴苏州农业职业技术学院环境工程学院,江苏苏州 215026

收稿日期:2021-12-28 修回日期:2022-05-02 出版日期:2022-10-25 发布日期:2022-10-27
通讯作者: 王宝祥,徐大勇
作者简介:孙志广,男,1989年出生,河南周口人,副研究员,博士,研究方向：水稻遗传育种。通信地址：222002 江苏省连云港市海州区郁州南路与迎宾大道交叉口连云港市农业科学院,Tel：0518-83081733,E-mail： zhiguangsun@126.com。
基金资助:
国家现代农业产业技术体系建设专项“适合轻简化生产的水稻品种培育”(CARS-01-01A);江苏省农业重大品种创制“早熟优质抗稻瘟病水稻新品种选育”(PZCZ201704);江苏省自然科学基金“水稻黑条矮缩病抗性基因qRBSDD3K的克隆与功能分析”(BK20201214);湖南省自然科学基金青年基金“细胞分裂素氧化酶OsCKX4参与水稻干旱胁迫响应的功能研究”(2019JJ50714);连云港市财政专项“水稻抗逆基因的挖掘和育种利用”(QNJJ2001);“连云港穞稻优异基因的挖掘”(QNJJ2203)

Ludao and Cultivated Rice: Genetic Diversity Analysis and Germinability Evaluation Under Submerged Condition by SNP Markers

SUN Zhiguang¹(), PAN Gen², CHEN Tingmu¹, LI Jingfang¹, ZHAO Lijun³, CHI Ming¹, XU Bo¹, XING Yungao¹, LIU Jinbo¹, LIU Xiaomin¹, GE Gaoning⁴, XU Jintao¹, WANG Baoxiang¹(), XU Dayong¹()

¹Lianyungang Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu Collaborative Innovation Center for Modern Crop Production, Lianyungang, Jiangsu 222006
²Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410000
³College of Life Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095
⁴College of Environmental Engineering, Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture, Suzhou, Jiangsu 215026

Received:2021-12-28 Revised:2022-05-02 Online:2022-10-25 Published:2022-10-27
Contact: WANG Baoxiang,XU Dayong

摘要/Abstract

摘要：

旨在分析穞稻与栽培稻间的遗传多样性,为穞稻的保护和开发利用提供分子依据。以包括穞稻在内的48份水稻种质资源为试验材料,利用1K mGPS SNP芯片进行基因分型,使用PowerMaker 3.25软件进行UPGMA聚类分析。结果表明,4785对多态性SNP标记共检测出9570个等位基因,平均每对标记检测出2个等位变异;多态性信息含量(PIC)变化范围为0.0400~0.5957,平均值为0.3123,基因多样性指数(GD)变化范围为0.0408~0.6667,平均值为0.3839。UPGMA聚类分析将48份参试种质划分为2个亚群,即籼稻亚群和粳稻亚群,其中穞稻分属于粳稻亚群。厌氧萌发耐受性评价表明,穞稻具有很强的耐低氧萌发能力,可为适宜直播水稻的培育提供重要的种质基础,同时本研究为穞稻优异基因的挖掘和利用提供理论基础。

关键词: 穞稻, 栽培稻, SNP, 遗传多样性, 萌发耐淹性

Abstract:

The research aims at analyzing genetic diversity between Ludao and cultivated rice, and providing molecular reference for the protection, exploitation and utilization of Ludao. Forty-eight germplasm resources, including Ludao, were selected as experimental materials. A 1K mGPS SNP chip was used for genotyping. Cluster analysis based on the unweighted pair group method of mathematical averages (UPGMA) was performed using PowerMaker 3.25 software. The results showed that a total of 9570 alleles were detected using 4785 pairs of polymorphic SNP markers. The mean number of alleles detected for each locus was 2.0. The polymorphism information content (PIC) ranged from 0.0400 to 0.5957, with a mean value of 0.3123. The gene diversity index (GD) ranged from 0.0408 to 0.6667, with a mean value of 0.3839. UPMGA cluster analysis separated the 48 accessions into two subgroups (indica and japonica), and Ludao belonged to the japonica subgroup. The evaluation of anaerobic germination tolerance showed that Ludao displayed high tolerance to hypoxia during germination, which could provide an important germplasm base for breeding new cultivars suitable for direct seeding. The results presented here also provide a theoretical basis for exploiting and utilizing the elite genes of Ludao.

Key words: Ludao, cultivated rice, SNP, genetic diversity, germinability under submerged condition

中图分类号:

S323

孙志广, 潘根, 陈庭木, 李景芳, 赵利君, 迟铭, 徐波, 邢运高, 刘金波, 刘晓敏, 葛高宁, 徐锦涛, 王宝祥, 徐大勇. 基于SNP标记的穞稻与栽培稻的遗传多样性分析及萌发耐淹性评价[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 6-13.

SUN Zhiguang, PAN Gen, CHEN Tingmu, LI Jingfang, ZHAO Lijun, CHI Ming, XU Bo, XING Yungao, LIU Jinbo, LIU Xiaomin, GE Gaoning, XU Jintao, WANG Baoxiang, XU Dayong. Ludao and Cultivated Rice: Genetic Diversity Analysis and Germinability Evaluation Under Submerged Condition by SNP Markers[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(30): 6-13.

图/表 6

参考文献 26

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编号	名称	来源	编号	名称	来源
1	美香占	广东	25	连粳15号	江苏
2	软占	广东	26	苏秀9号	浙江
3	广百香占	广东	27	南粳5758	江苏
4	1701B	湖南	28	宁粳5号	江苏
5	荃9311B	安徽	29	宁粳6号	江苏
6	赣73B	江西	30	宁粳8号	江苏
7	天丰B	广东	31	南粳46	江苏
8	川香29B	四川	32	徐稻9号	江苏
9	宜香	四川	33	N22	印度
10	黄莉占	广东	34	苏御糯	江苏
11	五山丝苗	广东	35	苏秀8608	江苏
12	黄华占	广东	36	泗稻301	江苏
13	赣晚籼3号	江西	37	穞稻	江苏
14	恩恢58	湖北	38	改良穞稻	江苏
15	华占	浙江	39	灌南自生稻	江苏
16	华航31号	广东	40	青口自生稻	江苏
17	黄广丝苗2号	广东	41	海州自生稻	江苏
18	Dular	印度	42	灌云自生稻	江苏
19	N1	江苏	43	东海自生稻	江苏
20	甬优528	浙江	44	赣榆自生稻	江苏
21	苏秀867	浙江	45	海州自生紫稻	江苏
22	华粳5号	江苏	46	云南元江野生稻	云南
23	SH16311	江苏	47	江西东乡野生稻	江西
24	泗2333	江苏	48	文昌野生稻	海南

编号	名称	来源	编号	名称	来源
1	美香占	广东	25	连粳15号	江苏
2	软占	广东	26	苏秀9号	浙江
3	广百香占	广东	27	南粳5758	江苏
4	1701B	湖南	28	宁粳5号	江苏
5	荃9311B	安徽	29	宁粳6号	江苏
6	赣73B	江西	30	宁粳8号	江苏
7	天丰B	广东	31	南粳46	江苏
8	川香29B	四川	32	徐稻9号	江苏
9	宜香	四川	33	N22	印度
10	黄莉占	广东	34	苏御糯	江苏
11	五山丝苗	广东	35	苏秀8608	江苏
12	黄华占	广东	36	泗稻301	江苏
13	赣晚籼3号	江西	37	穞稻	江苏
14	恩恢58	湖北	38	改良穞稻	江苏
15	华占	浙江	39	灌南自生稻	江苏
16	华航31号	广东	40	青口自生稻	江苏
17	黄广丝苗2号	广东	41	海州自生稻	江苏
18	Dular	印度	42	灌云自生稻	江苏
19	N1	江苏	43	东海自生稻	江苏
20	甬优528	浙江	44	赣榆自生稻	江苏
21	苏秀867	浙江	45	海州自生紫稻	江苏
22	华粳5号	江苏	46	云南元江野生稻	云南
23	SH16311	江苏	47	江西东乡野生稻	江西
24	泗2333	江苏	48	文昌野生稻	海南

基于SNP标记的穞稻与栽培稻的遗传多样性分析及萌发耐淹性评价

Ludao and Cultivated Rice: Genetic Diversity Analysis and Germinability Evaluation Under Submerged Condition by SNP Markers

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