中国节节麦居群的遗传结构和系统进化

The Ae.tauschii is distributed in the Yili region of Xinjiang and Yellow River basin in China. In the present study, we used microsatellite markers to investigate the genetic diversity and population genetic structure of natural populations of Ae.tauschii in Xinjiang and Yellow River basin. Then, the genetic structure of the Ae. tauschii germplasm and phylogenetic relationship between Ae.tauschii in Xinjiang and Yellow River basin was analyzed by cpDNA microsatellite loci and noncoding sequences, In addition to these loci, variation at the high-molecular-weight glutenin locus (HMW-GS)，Pina，Pinb and nuclear rDNA ITS sequences was employed in this study. The goal of this study is to clarify the genealogical structure and the phylogenetic relationships between Ae.tauschii population in Xinjiang and Yellow River basin and to find an Ae.tauschii genetype of genetically most closely related to the Ae.tauschii in Yellow River basin.

中国节节麦分布于黄河流域和新疆伊犁地区，本研究利用SSR分子标记对新疆节节麦居群、黄河流域节节麦居群和中东节节麦居群进行聚类分析，在此基础上，利用叶绿体SSR位点、非编码位点，核糖体ITS区编码序列和功能基因高分子谷蛋白亚基、籽粒硬度基因的克隆和分析，揭示出我国黄河流域和新疆节节麦居群的遗传结构和相互关系；找出中东或中亚居群中最接近我国节节麦的遗传类型，为独立于节节麦中心区的黄河流域节节麦居群的起源提供丰富的信息。

利用微卫星序列SSR标记、ISSR标记和 DCM1基因序列对中国新疆节节麦、陕西节节麦和河南节节麦居群进行了遗传多样性分析，结果表明，中国河南和陕西节节麦居群的遗传多样性较低，中东节节麦居群的SSR多样性最高,新疆节节麦的遗传多样较高，陕西和河南节节麦居群遗传多样性最低。在此基础上，选择源于新疆节节麦品系13份、陕西节节麦品系8份和河南节节麦品系8份共计29份和国外节节麦品系42份，小麦对照品种2份（中国春，周麦18）。节节麦品系可以划分为明显的2大分支L1和L2，个别品系为中间类型，L2分支主要是源于中东地区的节节麦居群，和对照品种中国春和周麦18同为一大分支，L2分支节节麦是小麦D组染色体的供体种；中国节节麦品系居群为L1分支，和小麦对照中遗传距离远，没有参与小麦的起源过程。黄淮流域源于陕西和河南节节麦相互交叉，没有形成独立的小分支，而是共同形成一个小分支，新疆节节麦居群单独聚成一个小分支，2分支群体距离较远。源于陕西的节节麦SC1，为2个节节麦大分支的中间类型。黄淮流域节节麦居群与L1分支中的伊朗节节麦AS60以及新疆节节麦XJ098遗传关系较近，和源于中亚的节节麦居群的遗传距离也较近；新疆节节麦居群与2份塔吉克斯坦节节麦（AY18和AY21）聚在同一分支，它们地理位置较近，说明新疆地区节节麦可能由中亚节节麦延伸而来，经过长期的适应和选择，独立形成一支。研究鉴定中国节节麦品系两份节节麦HN06 和SC1，乳糜泻（celiac disease，CD）毒性肽的含量明显较低，可以作为小麦育种的重要资源。中国节节麦是普通小麦育种独特的资源，遗传多样性研究和特有资源的发现对其育种利用有重要价值。