玉米是贵州省主要粮食作物之一，其播种面积和总产量仅次于水稻，居第二位。常年播种面积7.0×10⁵ hm²以上，约占全年粮食作物播种面积的1/5，占全省夏粮总播面积的1/3。2000-2008年，贵州省审定的普通玉米品种达124个(孙世贤, 廖琴, 编著, 2008, 全国玉米审定品种名录(2000-2008) (中国农业科学技术出版社, 中国, 北京, pp.208-219)。玉米区试续试组合是进入第二年区试的组合，如果各项指标达标，即将在下一个年度完成审定，进行推广种植，因此续试组合在一定程度上反映了近年来贵州省玉米育种的水平和特点，对其进行遗传多样性分析，可为今后的育种工作提供参考性意见。

SSR (Simple Sequence Repeats)标记由于其多样性高，呈共显性遗传，成本低、易于操作，稳定、重复性好，近年来已被广泛用于作物分子图谱构建和基因定位、品种遗传多样性分析、品种指纹分析及纯度鉴定等研究，在玉米遗传多样性研究中的应用亦较为广泛(李新海等, 2000; 刘世建等, 2004; 吴渝生等, 2004; 刘希慧等, 2005; 陈发波等, 2007; 李丽华等, 2009)，但对贵州省区试组合的遗传多样性分析却少有报道。本研究采用SSR分子标记方法，从《中华人民共和国农业行业标准(NY/T 1432-2007)》中筛选出20对玉米SSR核心引物，对贵州省2005-2009年区域试验中的178个玉米组合进行遗传多样性分析，旨在了解贵州省玉米新品种的遗传多样性特点及其近5年来的变化趋势，以期为今后拓宽贵州省玉米种质的遗传基础和新品种的选育、鉴定以及保护提供参考。

1结果与分析
1.1 SSR引物多态性分析
利用20对玉米SSR核心引物对178个玉米参试组合进行了DNA分析，结果表明共检测到107个等位基因位点，每对SSR引物等位基因数变异范围为3~7 个，绝大部分为5~6个，平均5.35个(表1)。其中phi116的等位基因数最多，有7个；bnlg1191的等位基因数最少，只有3个。

表1 SSR引物、染色体位置、等位基因数目及多态性信息量 Table 1 Microsatellites, chromosome, and number of alleles for SSR markers

1.2供试组合的遗传相似性分析
根据20对SSR核心引物在178份供试组合中获得的107个等位基因，按Nei的方法用NYSYSpc2.1统计分析软件计算供试组合间的遗传相似系数。所有供试组合间的遗传相似系数变化范围在0.430~0.916之间，平均值为0.630。其中黔玉818与荷玉2062的遗传相似系数最大，高达 0.916；PGX-5与兴单13的遗传相似系数最小，为0.430。根据计算获得的遗传相似系数，以0.02为组距进行次数分布分析，结果见图1。由图可知，供试组合的遗传相似系数次数呈正态分布。遗传相似系数在0.570~0.710之间的数量占总数的79.0%；0.570以下的占12.5%； 0.710以上的占8.5%。由此看来，目前贵州省大部分玉米区试组合遗传相似性较高，遗传差异较大的组合数量相对偏少。

图1 遗传相似系数的次数分布 Figure 1 The distribution of genetic similarity

1.3供试组合的聚类分析
由SSR 分子标记聚类树状图(图2)可见，在遗传相似系数0.630处可将178个供试组合分为10大类。第1类有132个组合，占组合总数的74.2%；第4类有12个组合，占组合总数的6.7%；第5类有10个组合，占组合总数的5.6%；第3类有6个组合，包括黔兴2303、黔兴2302、遵玉305、遵试 3138、中农2号和友玉12号；第10类有5个组合，分别为黔412、铜玉222、海223、HM01和PGX-5；中5试39、黔兴281、 LC79404和Y8610聚为第6类；川单29、兴试2502、春喜4号聚为第2类；海禾2号、071、确良玉128聚为第8类；3F-208和长城 3115聚为第7类；绿单2号单独聚为第9类。在遗传相似系数0.650处又可将第1类的132个组合分为7个亚类，第2亚类包括33个组合 (25.0%)，第3亚类有74个组合(56.1%)，其余5亚类共计25个组合。从以上分析可以看出，参试组合所聚类型较少，且有132个组合集中聚集在第1类，继续将第1类的132个组合分为7个亚类时，仍有81.1%的组合分布在第2和第3亚类中，说明大部分参试组合相似程度相对较高，遗传差异相对较小。

图2 178个组合遗传相似性聚类图 Figure 2 UPGMA clustering of 178 hybrids based on genetic similarity coefficients

1.4不同年份间遗传多样性比较
将所有供试组合按其参试的年份分别计算遗传相似系数，比较2005-2009年5年间的变化情况(图3)。由图3可知，近五年间供试组合的遗传相似系数围绕 0.640上下波动，2006年最高，平均为0.660，最低的是2008年，平均0.632。供试组合遗传相似系数变幅最大的是2009年，变幅范围为 0.477~0.916；2005年最小，为0.477~0.841；2006-2008年依次为0.505~0.879，0.495~0.897， 0.477~0.860。由此可见，供试组合间遗传相似性年际间变化不大，近五年来均在0.477~0.916间浮动。

图3 不同年份间供试组合的遗传相似系数变化情况 Figure 3 The variation of GS among tested maize hybrids in different years

2讨论
遗传多样性是玉米品种改良的基础，对其进行遗传聚类分析，可以很好地了解品种间的遗传差异，从而为指导扩大种质来源和利用、玉米新品种选育、提高玉米产量和品质奠定基础。近年来有关西南地区玉米品种遗传多样性的报道较多，发现西南玉米种质遗传基础狭窄现象较为普遍。聂永心等(2005)利用72对SSR引物在33个四川常用玉米自交系中共检测到289个等位基因变异，33个自交系间的遗传相似系数变化范围为0.587~0.925，平均为0.706；李丽华等(2007)研究了135个西南地区玉米自交系的遗传多样性，聚类分析结果表明，大部分自交系(83%)划分到几大类群中，所有供试自交系中遗传相似系数变化范围为0.56~0.96之间，表明西南地区种质基础相对狭窄还是主要的问题；李丽华等(2009)对59份四川新选优良自交系的聚类结果表明，大部分自交系(78.8%)聚到四大常见类群；陈发波等(2007)对186个西南及四川区试玉米组合进行了遗传多样性分析，发现186个组合的遗传相似系数变幅在0.606 7~0.916 2之间，平均值为0.772 2，相似系数在0.700 0以上的占96.9%，表明供试组合相似程度较高，遗传差异较小，遗传基础相对单一。究其原因，一方面可能是育种过程中亲本来源狭窄，另一方面玉米育种的强大选择压力使得品种的大部分稀有变异类型在改良过程中丢失。

本研究利用SSR分子标记对贵州省近五年来的玉米区试组合进行了遗传多样性分析，通过20对玉米SSR核心引物获得了107个等位基因位点，将178个组合聚成10大类，供试组合间遗传相似系数变幅为0.430~0.916，平均0.630。从本文聚类分析的结果可以看出，与前面几位的研究结果相比，近年来贵州省育成的玉米品种遗传相似系数相对较小，可能与当前贵州主推玉米杂交种种质近90%直接或间接含有地方种血缘(聂琼等, 2008)有关。但本研究中有74.2%的供试组合集中在第1类中，继续将第1类的132个组合分为7个亚类时，仍有81.1%的组合分布在第2和第3亚类中，并且供试组合间遗传相似性在2005-2009五年中年际间变化不大，这反映出贵州省玉米育种在拓展玉米种质遗传基础方面虽然取得了一定进展，但依然存在育种用亲本遗传背景相对狭窄的问题。

目前，不仅是在贵州省、西南地区，甚至是在全国范围都存在玉米种质遗传基础狭窄的现象。肖木辑等(2008)利用70对SSR引物研究了我国黄淮海地区63份玉米自交系的遗传多样性，共检测出277个等位基因变异，63份自交系之间的遗传相似系数变化范围在0.62~0.91；王明泉等(2009)对黑龙江省近年来审定玉米品种亲本自交系的遗传多样性进行了分析，结果表明黑龙江省玉米生产上推广品种的亲本自交系集中在兰卡斯特群和瑞德群两大杂种优势群；李俊芳等(2007)对2005年国家玉米主产区预试参试品种的聚类结果表明，参试品种被分成6 类，88.6%的品种分布在相邻的第三和第四类中，反映出最新育成的和生产上正在广泛种植的玉米品种存在严重的种质趋同现象；黄改系种质成为当前国内应用最多、在新品种遗传组成中占比重最大的种质。因此，在今后的育种工作中有必要充分利用地方品种，引进外来品种，解决目前所利用玉米自交系遗传背景单一和狭窄的问题，拓宽遗传基础，丰富遗传多样性水平，从而进一步提高玉米产量、品质和抗性。

3材料与方法
3.1材料
2005 -2009年度参加贵州省区域试验的178个玉米续试组合(表2)。所有供试组合均由贵州省种子管理总站提供。20对玉米SSR核心引物序列来自《中华人民共和国农业行业标准(NY/T 1432-2007)》，由上海生工生物工程有限公司合成。PCR扩增所用试剂由天根生化提供，其它试剂均为分析纯。

表2 178个供试组合名称 Table 2 178 maize hybrids used in the study

3.2 DNA提取及PCR分析
DNA提取、PCR扩增、电泳检测等均参照谭君等(2009)的方法进行。

3.3数据统计分析
对于多态性扩增谱带，在相同迁移位置上，有带计为1，无带计为0，缺失记为9，建立数据库。统计等位基因数，根据Nei和Li (1979)提出的公式计算遗传相似系数(genetic similarity, GS)，GS=2Nij/(N_i+N_j)，N_ij是材料i和j之间共同的等位基因，(N_i+N_j)是两个材料所有的等位基因数。利用NTSYS-pc Version 2.1软件，按不加权成对群算术平均法(UPGMA)进行聚类分析，并建立树状聚类图。

作者贡献
谭君是本研究的实验设计和实验研究的执行人；谭君、唐海涛、陈洁及何文铸完成数据分析，论文初稿的写作；张彪、余虎参与实验设计，试验结果分析；杨俊品是项目的构思者及负责人，指导实验设计，数据分析，论文写作与修改。全体作者都阅读并同意最终的文本。

致谢
本项目由国家863计划(2009AA101103)、四川省农作物育种攻关项目、四川省财政育种工程青年基金项目共同资助。

参考文献
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