青藏高原老芒麦与垂穗披碱草种质重要农艺性状与EST-SSR标记的关联分析

青藏高原蕴含有独特而丰富的披碱草属物种种质资源，老芒麦与垂穗披碱草是青藏高原高寒牧区最重要的2种禾草，具有适应性强、抗寒、粗蛋白含量高、适口性好和易栽培等优良特性，是高寒地区退化草地补播和改良主要草种，具有重要的经济和生态价值。但是二者均为多年生禾草且异交率均较高，使得选育表现稳定的优良品种周期很长，必须提高早期选育效率和准确鉴定目标农艺性状。种质遗传变异和群体结构分析是开展优异基因发掘和分子育种的基础，然后利用生物学手段发掘与两草种重要经济性状变异相关的分子标记，以期进行标记辅助育种，提高选育效率。本研究拟通过重要农艺性状标记与基于披碱草属EST序列开发的SSR引物对青藏高原老芒麦与垂穗披碱草野生种质进行分子遗传变异和群体结构分析研究，并对表型变异与EST-SSR等位变异进行关联分析，目标在于发掘控制重要性状的分子标记，为二者实现真正的标记辅助育种提供新的思路和借鉴。

本研究对来自老芒麦和垂穗披碱草种质资源进行了形态、分子标记水平上的遗传结构分析和标记-性状关联分析。主要研究结果如下：（1）在阿坝州连续进行两年的观测，获得90份老芒麦野生种质的13个形态和农艺学性状的基本数据,揭示各种质间的生物多样性。筛选出雅江老芒麦新品系，有望登记新品种。（2）利用APAGE的醇溶蛋白标记,对来自亚洲的86份老芒麦种质的遗传多样性和遗传关系进行了分析。基于多样性指数计算了地理类群遗传分化程度,类群间和群内的遗传变异分别占总变异的55.9%和442%。青藏高原的种质与其它地理来源的种质具有较大的差异。（3）利用SRAP标记,对来自亚洲的90份老芒麦种质的遗传多样性和遗传关系进行了分析。聚类分析表明,供试种质可以划分成2大类。AMOVA表明在总的遗传变异中有73%发生在地理类群内,有27%发生在类群间。青藏高原类群明显区别于其它地理类群，这可能依赖于种质地理来源赋予其的特殊生态地理适应性。分子标记位点间存在连锁不平衡，群体结构分析表明SRAP标记可将90份材料划分成3组遗传背景。在关联分析时将k=3时各个个体相应的Q值作为协变量，进行目标性状的表型变异对SRAP 和SSR标记变异的回归分析，寻找与性状相关联的标记。21个位点与6个表型性状变异相关联（p<0.01）。正在联合AFLP和SRAP标记的数据，进行整合分析。（4）青藏高原东南部的8个老芒麦的遗传结构进行了分析和评价。基于Nei氏基因多样性、Shannon指数和贝叶斯方法的群体分化系数分别为32.0%、33.7%和33.5%。AMOVA分析表明居群内遗传达到总变异的59.9%,而居群间变异仅有40.1%,。（5）利用SSR引物对50份青藏高原东部地区的垂穗披碱草种质进行了遗传多样性分析，遗传距离与地理距离的相关性较低 (r=0.121)。峡谷河流可能充当了种子和花粉流的障碍。中等海拔的种质材料具有最高的遗传多样性。（6）青藏高原短芒披碱草种群的保护遗传学研究 采用巢式方差分析和SSR标记分析了7个群体的遗传多样性，AMOVA分析得出的比例是47.75%；种群间的遗传距离为0.279 ~ 0.659，平均为0.358。（7）受本项目资助，已经发表论文4篇，其中SCI论文3篇，CSCD核心论文1篇。培养研究生4名，博士生1名。