中国狗牙根核心种质构建

核心种质可以有效地克服和缓解庞大的资源收集量所带来的困难和压力，提高种质资源的研究和利用效率。狗牙根(Cynodon dactylon)是全球广布种，既是优良的牧草，又是最好的暖季型草坪草，同时也是世界四大恶性杂草之一。尽管国内外对狗牙根种质资源进行了很多的评价和多样性的研究，但多是利用单一指标对有限数量或有限地区的狗牙根种质多样性加以研究，并未从对我国丰富的狗牙根种质资源多样性进行系统研究，同时，也尚未开展狗牙根的核心种质构建研究。本项目拟通过对取样比例、取样方法和组内聚类方法等的研究提出狗牙根核心种质构建的最佳策略；然后基于外部性状的数据资料构建狗牙根初级核心种质，最后应用分子标记对初级核心种质进行分析，最终构建我国的狗牙根核心种质。上述研究对于保护和利用我国的狗牙根种质资源，培育具有我国自主知识产权的狗牙根新品种，推动我国草业的快速、健康发展具有重要意义。

狗牙根是全球广布种，既是优良的牧草，又是最好的暖季型草坪草。我国拥有丰富的狗牙根种质资源，开展狗牙根核心种质研究，分析其遗传多样性及遗传关系，对种质资源的进一步收集、高效挖掘和利用具有非常重要的理论和实践意义。本项目以江苏省中科院植物所草坪草种质资源圃保存的831份狗牙根种质为试材，根据15个表型性状，研究了狗牙根初级核心种质构建的方法。从总体取样规模、组内取样比例和取样方法3个层次探讨了构建狗牙根初级核心种质的最佳取样策略，建立了包含208份种质的狗牙根初级核心种质。在此基础上应用SRAP和SSR标记对初级核心种质进行遗传多样性分析和核心种质构建研究。中国狗牙根种质资源遗传多样性分析结果表明，我国狗牙根具有丰富的遗传多样性，利用UPGMA法进行聚类分析，狗牙根种质资源分成两组，来自相同或相邻地区的种质优先聚在一起，但不同地区种质有交叉聚类现象。通过对不同种质的地理来源矩阵和遗传距离矩阵进行Mantel检验，发现二者距离矩阵不存在显著相关，表明UPGMA聚类结果与种质资源的地理来源不相关。利用STRUCTURE2.2软件对全部供试材料进行了群体遗传结构分析，所有材料分为2个亚群，亚群间具有较高水平的基因流，不同来源的狗牙根基因交流频繁，各亚群间的遗传分化较亚群内低。采用逐步聚类随机取样法、最小距离逐步聚类取样法和基于PowerCore软件的核心种质构建方法，结果表明基于PowerCore软件的核心种质构建方法是狗牙根核心种质的最佳构建方法，基于此方法最终构建了狗牙根核心种质，共计59份狗牙根种质资源。通过采用表型数据进行初级核心种质构建，分子标记数据进行初级核心种质的进一步压缩，最终建立了狗牙根核心种质，该核心种质不仅在表型多样性水平和DNA遗传多样性水平上均具有较好的代表性，在种源的来源上也具有较好的代表性，为更有效地利用狗牙根资源，深入挖掘优异基因奠定了基础。