棉花品种资源群体结构与连锁不平衡分析

棉花学报　ＣｏＲｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　２０１１，２３（６）：５００－５０６　棉花品种资源群体结构与连锁不平衡分析　张友昌　，别　墅　，易先达　，张成　，李成奇　，秦鸿德　（１．湖北省农业科学科院经济作物研究所．武汉４３００６４；２．河南科技学院生命科技学院，新乡４５３００３）　摘要：用基因组扫描的方法，利用棉花９个连锁群上的７９个微卫星标－￣６（Ｓｉｍｐｌｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｒｅｐｅａｔ，ＳＳＲ），对收集　的２０４份陆地棉品种（系）组成的品种资源群体进行群体结构和连锁不平衡（Ｌｉｎｋａｇｅ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ，ＬＤ）分析。　结果表明：本研究群体可划分为３个群体，其中两个群体分别由３个亚群体组成。群体中，４７％的标记位点之　间可以观察到显著的ＬＤ（Ｐ≤０．０５）。ＬＤ在遗传距离小于１２０　ｃＭ范围内普遍存在。在决定系数Ｉ２≤０．０５时，ＬＤ　在０．０１单位的平均衰减距离为２９．７　ｃＭ．在，≥０．０５的条件下能观察到的ＬＤ最大遗传距离为３１．４　ｃＭ，在　，≥０．１时能观察到ＬＤ的最大遗传距离缩小到３．４　ｃＭ。群体的连锁不平衡状况表明本研究群体可用于重要育　种性状的关联分析。　关键词：陆地棉；数量性状位点；分子标记；连锁不平衡；群体结构　中图分类号：￥５６２．０２４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—７８０７（２０１　１）０６—０５００—０７　Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｌｉｎｋａｇｅ　Ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｇｅｒｍｐｌａｓｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　Ｕ　ｐｌａｎｄ　Ｃｏｔｔｏｎ　ＺＨＡＮＧ　Ｙｏｕ－ｃｈａｎｇ　，ＢＩＥ　Ｓｈｕ　，ＹＩ　Ｘｉａｎ—ｄａ　，ＺＨＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇ　，ＬＩ　Ｃｈｅｎｇ—ｑｉ　，ＱＩＮ　Ｈｏｎｇ—ｄｅ　（１．Ｃａｓｈ　Ｃｒｏｐ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｕｂｅｉ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ　４３００６４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｅｎａｎ　Ｉｎｓｔｉｕｔｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｘｉｎｘｉａｎｇ，Ｈｅｎａｎ４５３００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｓｔｕｃｔｒｕｒｅ　ａｎｄ　ＬＤ（Ｌｉｋａｇｅｎ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ）ｏｆ　２０４　ｕｐｌａｎｄ　ｃｏＲｏｎ　ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｗｉｔｈ　７９　ＳＳＲ　（Ｓｉｍｐｌｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｒｅｐｅａｔ）ｍａｒｋｅｒｓ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｏｎ　ｎｉｎｅ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＳＲ　ｄａｔａ　ｒｅ－　ｖｅａｌｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｒｅｅ　ｇｒｏｕｐｓ，ｔｗｏ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｗｈｉｃｈ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｓｕｂｇｒｏｕｐｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．　４７％ｏｆｔｈｅ　ＳＳＲ　ｌｏｃｉ　ｐａｉｒｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ＬＤ　ａｔ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆＰ￣＜Ｏ．０５．Ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆＬＤ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｔｏ　１２０　ｃＭ．Ｔｈｅ　ＬＤ　ａｖｅｒａｇｅ　ｄｅｃａｙ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｗａｓ　２９．７　ｃＭ　ａｔ　≤０．０５．Ｇｅｎｏｍｅ　ｗｉｄｅ　ＬＤ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｏ　３．４　ｃＭ　ａｔ，≥０．１．　ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ　ｅｖｉｄｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｆｏｒ　ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｏｆ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｒａｉｔｓ　ｉｎ　ｃｏａｏｎ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｐｒｏｇｒａｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｐｌａｎｄ　ｃｏｔｔｏｎ；ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｔｒａｉｔ　ｌｏｃｕｓ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｍａｒｋｅｒ；ｌｉｎｋａｇｅ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ；ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　目前对作物数量性状位点ｆＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｔｒａｉｔ　ｌｏｃｕｓ，ＱＴＬ）的定位主要用连锁分析的方法．即以　盖率，有利于ＱＴＬ检测，但定位ＱＴＬ的结果往往　难以直接用于标记辅助选择。连锁分析方法在棉　花重要农艺性状基因的发掘上仍然存在较大的　局限性　标记基因型为依据，对由两自交亲本杂交形成的　分离群体进行分组，通过比较不同基因型问目标　性状的差异显著性，来推断影响该性状的基因与　标记位点的连锁关系。由于陆地棉的遗传基础狭　窄，品种之间ＤＮＡ水平上的遗传多态性低．现有　近年发展起来的以连锁不平衡分析为基础，　通过分析标记／性状之间关系的关联分析方法为　重要农艺性状的ＱＴＬ定位提供了新的手段　连锁不平衡（Ｌｉｎｋａｇｅ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ，ＬＤ）是指不　同分子遗传标记间存在的非随机组合现象＿５＿。连　锁不平衡作图以自然群体为研究对象，以长期重　陆地棉种内遗传图谱的覆盖率普遍偏低，棉花基　因组的大部分是搜索的盲区ｌ　；选用遗传差异大　的亲本构建图谱可以在一定程度上提高图谱覆　收稿日期：２０１０—０９—２５　作者简介：张友昌（１９８４一），男，硕士研究生；　通讯作者，ｑｉｎｈｏｎｇｄｅ２００２＠ｙａｈｏｏｔｏｍ．．ｃａ　基金项目：国家自然科学基金（３０９７１８２３）　６期　张友昌等：棉花品种资源群体结构与连锁不平衡分析　５０１　组后保留下来的基因（位点）间连锁不平衡为基　有特殊性状的种质资源材料构建成连锁不平衡　础，将目标性状表型的多样性与基因（或标记位　作图群体，通过ＳＳＲ（Ｓｉｍｐｌｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｒｅｐｅａｔ）分子　点）的多态性结合起来分析，可直接鉴定出具有特　标记对群体的亲缘关系、群体结构、连锁不平衡　定功能的基因位点或与表型变异密切相关的标　水平进行研究和评价，以进一步利用关联分析发　记位点。与ＱＴＬ连锁分析作图策略相比，关联分　掘与重要农艺性状相关的数量性状基因位点同。　析具有不需构建作图群体、作图定位更精确、可　同时考察一个基因座的多个等位基因、可以全基　１　材料与方法　因组进行ＱＴＬ搜索以及结果可直接用于标记辅　１．１　材料　助选择等优点＿６Ｊ　本研究用到２０４个陆地棉品种。其中６５个　关联分析能否成功应用以及其定位精度的　为本单位的常用育种中间材料。其余为重要的历　高低与群体的结构、连锁不平衡水平强弱、连锁　史品种或具有特殊性状的种质资源　所用的种质　不平衡延伸范围和衰减距离等密切相关。Ａｂｄｕ．　资源材料从国家棉花中期种质库引进。　ｒａｋｈｍｏｎｏｖ等ｌ５＿６Ｊ的研究显示由不同地域的品种组　１．２　引物来源　成的陆地棉群体的标记连锁不平衡水平符合关　从棉花微卫星标记框架图谱圈的Ａ１，Ｄ１，Ａ３，　联分析要求，可以用于关联分析。我国的陆地棉　Ａ５，Ｄ５，Ａ６，Ａ８，Ｄ８，Ａ９等９条染色体上选取７９　最早从美国引进种植，经过长期系统选育和杂交　个具有多态性的ＳＳＲ标记。这些标记在连锁群上　选育，棉花品种和育种亲本材料逐渐形成了自己　的分布如图１。ＳＳＲ序列来自ＣＭＤ（Ｃｏｔｔｏｎ　的特点，同时也创造出一批我国特有的种质资　Ｍａｒｋｅｒ　Ｄａｔａｂａｓｅ，ＣＭＤ）。　源。然而，利用关联分析发掘我国现有品种资源　１．３　方法　材料的重要农艺性状的基因位点则鲜见报道。本　ＰＣＲ反应体系为１０　Ｌ，包括１．０　Ｌ　１０￣　研究利用我国部分陆地棉重要的历史品种、目前　ＰＣＲ　ｂｕｆｆｅｒ，０．１２　Ｌ正向引物与反向引物（２５　本单位育种中常用的育种中间材料以及部分具　ｔｚｍｏｌ・Ｌ　），Ｔａｑ　ＤＮＡ聚合酶０．２５　Ｕ，ｄＮＴＰ　０．８　Ｌ　Ａ１　Ｄ１　ＢＮＬ３２５９　（０）　ＳＮＬ３４５２（２　９ＮＡＵ２４１９　（４０．１）３薹．９　－．－￣　ＮＡＵ５２３５（５９８）．２）ＮＡＵ３０１ｌ２ｆ１９　５’　ＮＡＵ２８９４（２７）　。　ＮＡＵ２８１６（３１）　ＮＡＵ５２５５（６７　２）　—　廿　ｕＮＡＵ３９３１　２　：；；；ｉ；　｛　日ＭＵＳＳ１６２（５４）　№２２６　５　２。，——＃一　Ｕ３３２铽９。　喾　ＮＡＵ３４９７（７３　６１　Ｊ￣ＳＰＲ２０４０１９＇　ＮＡＵ５∞　（１０８）２０　乇卜：ＮＡＵ２２７４（１３３．ＭＡｕ５，刚５４　７）６）２　４　ＪＥＳＰＲ２１　８（＇４４＇）　Ａ６　Ａ８　Ｄ８　Ａ　９　３３ＢＮＬ３３４　＇４６　５）　７　ＮＡＵ３１１　０（１４８　２）　＾　＾＋＋一酬、ｌＬ６８　Ｏ　ＡＵ３０９５（伯’９）　连锁群左侧为两标记间遗传距离（ｃＭ），右侧为标记名称。Ａ１、Ａ３、Ａ５、Ａ６、Ａ８、Ａ９为Ａ染色体组；Ｄ１．Ｄ５、Ｄ８为Ｄ染　色体组。　Ｔｈｅ　ｌｅｆｔ　ｓｉｄｅ　ｏｆ　ｌｉｎｋａｇｅ　ｇｒｏｕｐ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｗｔｏ　ｍａｒｋｅｒｓ（ｃＭ），ｔｈｅ　ｒｉｇｈｔ　ｓｉｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｇ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｎａｍｅ　ｏｆ　ｍａｒｋｅｒｓ．Ａ１，Ａ３，Ａ５，Ａ６，Ａ８，Ａ９　ｆｏｒ　Ａ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｓｅｔ；Ｄ１，Ｄ５，Ｄ８　ｆｏｒ　Ｄ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｓｅｔ．　图１　７９对ＳＳＲ标记在染色体上的分布图　Ｆｉｇ．１　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　７９　ＳＳＲｓ　ｉｎ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｎｃｉｅｎｃｅ　５０２　棉　花学报　２３卷　（１０　ｍｍｏｌ・Ｌ。１，模板ＤＮＡ　２０　ｎｇ。反应体系经９５℃　２结果与分析　预变性３　ｍｉｎ．９４℃变性１　ｍｉｎ、５５￣５７℃退火５５　２．１遗传多样性　ｓ、７２℃延伸１　ｍｉｎ，共３４个循环；７２　延伸７　利用从１３０对引物中筛选出的分布于棉花　ａｒｉｎ。银染参考张军等［９１的程序并略作更改。实验　Ａ１、Ｄ１、Ａ３、Ａ５、Ｄ５、Ａ６、Ａ８、Ｄ８、Ａ９九个连锁群　采用的４８孑Ｌ的电泳槽盒非变性小板胶，读带采　上７９对在群体中具有多态性的ＳＳＲ引物对２０４　用０、ｌ格式进行。　份材料进行扫描。在２０４份材料中共扩增　８４　为研究群体材料的遗传组成，并将遗传相似　个基因位点、１８１个等位基因，平均每个位点２．３２　性高的材料划分在一个类群，应用Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ软　个等位基因：各材料间不同位点的等位基因数目　件［ｍ］，对群体进行基于数学模型的类群划分…］，最　从２个到７个。平均为２．２３个：ＳＳＲ分子水平的　后用Ｄｉｓｔｒｕｃｔ软件包ｌｌ２】对Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ软件运行结果　基因多样性指数平均为０．３５，变化范围为　进行处理。依据群体划分结果，在个体材料水平　０．０１７￣０．７３；等位基因位点多态性水平平均为　和亚群体水平进行基于Ｎｅｉ’ｓ＿　ｌ３＿的遗传距离分析，　０－２９。变化范围为０．０１７￣０．６８。　采用Ｐｏｗｅｒｍａｒｋ　３．２软件构建聚类图，然后使用　２．２群体结构　Ｍｅｇａ　４．０软件观察聚类图。群体内部每个材料与　应用ＳＴＲＵＣＴＲＥ软件将２０４个材料群体划　其它材料之间的亲缘关系系数采用ＳｐａＧｅＤｉ一１－３　分为ＰＯＰ１、ＰＯＰ２和Ｐ．ＭＩＸＥＤ等３个群体，Ｐ１．１、　软件进行计算。ＬＤ矩阵图和衰减散点图用Ｔａｓｓｅｌ　Ｐ　１—２、Ｐ２—１、Ｐ２－２、Ｐ　１一ＭＩＸＥＤ、Ｐ２．ＭＩＸＥＤ、Ｐ．ＭＩＸＥＤ　软件绘制，并用　和Ｄ’两个参数来评价ＬＤ。　等７个亚群体。具体划分结果如表１。　表１　２０４份品种资源材料群体划分的结果　Ｔａｂｌｅ　１　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　２０４　ｃｏｔｔｏｎ　ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ　群体Ｇｒｏｕｐｓ亚群Ｓｕｂｇｒｏｕｐｓ　品种资源及其序号Ｎａｍｅ　ａｎｄ　ｏｒｄｅｒＮｏ．ｏｆｇｅｒｍｐｌａｓｍ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ＰＯＰ１（８９）Ｐ１．１（３１）８６－１／２，Ｕ６３２１／４１，Ｖ４０７４／７９，Ｖ４０９４／９６，ＧＫ９９－１／７，Ｕ６６０２—１／４８，Ｖ４０７６／８１，Ｖ４０９７／９９，Ｕ１０３７／１６。　Ｕ６６０２．２／４９，Ｖ４０７７／８２，Ｖ４１０１／１０３，Ｕ４０３１／３ｌ，Ｖ４０７０／７５，Ｖ４０８７／８９，Ｖ４１０５／１０７．Ｕ４０３２—２／３３，　Ｖ４０７２／７７，Ｖ４０９３／９５，Ｅｊｉｎｇ９２／１２２　Ｅｓｈａ２８／１２４，Ｓｕｍｉａｎ２／１５６．Ｌｕｍｉａｎ１／１３５，Ｓｕｍｉａｎ３／１５７．Ｌｕ—　ｍｉａｎ２／１４０，Ｗａｎｍｉａｎ２／１６３，ＣＣＲＩ３／２０１，ＣＣＲＩ１７／１７７，Ｓｉｍｉａｎ３／１５０，Ｓｕｍｉａｎｌ３／１５５．ＣＣＲＩ５／１８６　Ｐｌ一９，’０、　６０１　Ｃｈａｎｇｒｍｉａｎ／４，Ｕ６７０７／６１，Ｊｉ９１—３２／１２７，Ｕ４０２８—１／２６，Ｌｕｍｉａｎ５／１４２，ＣＣＲＩ４９／１８５　Ｕ６７２７／６３，　ＣＣＲＩ２３／１８０　Ｊｉｆｅｎｇｌ９７／１２８　Ｙｕｍｉａｎ２１／１７ｌ　ＣＣＲＩ５０／１８７　ＺｈｏｎｇＲ７７３　３０９／１９８　ＺｈｏｎｇＲ７７３—　３　１０／１９７，Ｕ４０２８—２／２７　Ｕ６７３５／６４，Ｊｉｎｇ５５　１６８／１２９，ＣＣＲＩ７／１８８。Ｕ６５６２—２／４７，ＺｈｏｎｇＲ７７３—７２／１９９。　ＺｈｏｎｇＲ７７３．７５／２００，Ｕ６５６２—１／４６，ＣＣＲＩ３４／１　８２，Ｚｈｏｎｇ９３２９０６／１　８９，Ｓｕｙｕａｎ０４．１２９／１　６２，Ｋｅｙｉ２／　１３２，Ｖ４１０８／１　１０，ＣＣＲＩ３５／ｌ８３，Ｅｉｉｎｇ５５１７３／１２１．Ｌｕｍｉａｎ２１／１３６　Ｐ１．ＭＩｘＦｎｆ，９、Ｕ６６５１／５１，Ｕ６４７５／４５，Ｖ４０６９／７４，Ｕ４０３２—１／３２，Ｕ１１６３—２／２４，ｖ４Ｏ６７／７２，Ｖ４１０３／１０５，Ｖ４０９１／９３，　Ｈｕａｍｉａｎ１０１／１２６，Ｙｕｍｉａｎ９／１７４，Ｖ４０９５／９７，Ｖ４１０７／１Ｏ９，ＣＣＲＩ１５／１７６，Ｋａｎｇ２／１３１　Ｖ４０８４／８６　Ｖ４１０９／１　ｌ１，　ＣＣＲＩ１９，Ｌｕｍｉａｎ４／１４１，　Ｖ４０９８／１Ｏ０，　ｖ４０８５／８７，　Ｅｍｉａｎｌ４／１２３，　ｖ４ｌ００／１０２。　Ｈａｎ１０９／１２５，Ｓｕｍｉａｎｌ６／１５４，Ｕ６７０３／６０，Ｚｈｏｎｇ３１．２０４／１８１，Ｖ４０８９／９１，Ｖ４１０２／１０４，Ｓｕｍｉａｎ５／１５８　ＰＯＰ２（１０４）Ｐ２－１（１５）　Ａｒｃｏｔ．１／５，Ｕ１０１２—２／１５，Ｓｉｍｉａｎ４／１５１，ＺｈｏｎｇＡｒｃ一１０５／１９１，ＣＣＣＰ８９０８／１５２，Ａｍ２８１１４—３１３／１４４，　Ｍ一８１２４一ｌ１５９／１０，　Ｕ１０１２—１／１４，　ＺｈｏｎｇＡＲＲ４０６８３／１９５，　Ｕ４０２９—２／２９，　ＺｈｏｎｇＡＲＮｕＸｕ／１９４，　Ｚｈｏｎｇｚｉ０４１８４／２０２，ＺｈｏｎｇＡｒｃ一１８５／１９２，Ｙｕｍｉａｎ２０６７／１７０，ＺｈｏｎｇＡｒｃ一３０８／１９３　Ｕ６７６６．１／６７，Ｖ４０８８／９０，Ｖ４０８３／８５，Ｕ６７１５／６２，Ｕ４０３０／３０，Ｖ４０８２／８４，Ｖ４０７５／８０，Ｕ４００５／２５，　Ｐ２—２（６１）　Ｕ６６９１／５９。Ｕ６６８７／５８，Ｕｌ１６３．１／２３，Ｕ５７１２／１，Ｕ６１０９／３５，Ｊ０２—５０８／９，ＺＣ．２／１　１３，Ｖ４０９０／９２，　Ｖ４０９２／９４，Ｖ４１０６／１０８，Ｖ４１　１０／１　１２，Ｕ６７６６．２／６８，Ｕ６２２４／３８。Ｕ６２３５／３９。Ｕ６４ｌ８／４３．Ｕ６４４４／４４，　Ｕ６７６７．１／６９，Ｕ６７６７—２／７０，Ｖ４０６６／７１，Ｖ４０６８／７３，ＫｕｃｈｅＴ９４．６／１３３，Ｖ４０７３／７７，Ｕ６６３６／５０，　Ｕ６６７５／５６，ＭＳＣＯ－１２／１２，Ｓ一０５００３１／１３，Ｕ１　ｌ６１／２２，Ｕｌ１５６．２／２１，Ｕｌ　１５６—１／２０，Ｕｌ１　１８—２／１９。　Ｕｌ１　１８．１／１８，Ｕ１０８７／１７。Ｚｈｏｎｇｚｉ９１９６／２０１，Ｌｕ６／１４３，ＺｈｏｎｇＡＲ６８３—７７／１９０．ＡｕＬ２３／７５７／１　１５　Ｌｕ—　ｍｉａｎ２９／１３９，Ｌｕ２８ｍｉａｎ／１３８，Ｌｉａｏｍｉａｎ４／１３４，ＣＣＲＩ４５／１８４，Ｚｈｏｎｇ２２２０／１７９，Ｙｕｍｉａｎｌ９／１６８．Ｘｉ—　ａｎｇｍｉａｎ１０／１６５，Ｘｉａｎｇｌ６／１６４，Ｅｊｉｎｇｌ／１２０，ＢＥＬＬＳＩＲＯ／１　ｌ６．Ｄｅｌｔａｐｉｎｅ　ｃｏｔｔｏｎ　１５／１　１７．Ｄｅｌｔａｐｉｎｅ　ｃｏＲｏｎ　１６／１　ｌ８，Ｄｏｎｇｔｉｎｇ　１／１　１９，Ｓｈｉｓｈｕａｎｇ　３２１／１４７，Ｓｕｍｉａｎ１２／１５３．Ｓｕｍｉａｎ６／１５９，Ｓｕｍｉａｎ９／１６０　Ｐ２一ＭＩＸＥＤ（２８１　ＤＰ４１０Ｂ／６，Ｊ０２—２４７／８，Ｕ４０２９—１／２８，Ｕ６６５９／５２，Ｕ６６６３／５３，Ｕ６７４３／６６，Ｖ４０９９／１０１，Ｕ６４０７／４２，　Ｕ６７３９／６５，Ｖ４０９６／９８，ＡｍＤ＃１／１４５，Ｙｕｍｉａｎ２１／１７２，Ｖ４０７１／７６，Ｖ４１０４／１０６，Ｓｉｍｉａｎ２／１４９，　ＣＣＲＩ１２／１７５　Ｕ６６７１／５５，ＡｕＣ／１　１４　Ｖ４０８１／８４，Ｙｕｌ７．２０２／１６７　Ｚｈｏｎｇｚｉ４４８０／２０３　Ｓｕ０８Ｂ２—　１７７／１６６，Ｙｕｍｉａｎ１／１６９，Ｊｉｎｇ５５２６３／１３，Ｖ４０８６／８８。Ｕ６２６５／４０。Ｕ６６７９／５７。Ｌｕｍｉａｎ２２／１３７　Ｐ—ＭＩＸＥＤ　ＭＭ一２／１　１，８６．６／３，Ｕ６００６／３４，Ｕ６ｌ１０／３６，Ｕ６１３２／３７，Ｓｈａｎｄｏｎ２６／１４６，Ｙｕｍｉａｎ５／１７３，ＺｈｏｎｇＲ７７３一　（１１）　３１４／１９８，Ｕ６６６７／５４，Ｓｈｉｙｕａｎ３２１／１４８　Ｓｕｘｕｌ３７／１６１　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　６期　张友昌等：棉花品种资源群体结构与连锁不平衡分析　５０３　用方差分析对亚群体的基因多样性和等位　它亚群体有显著性差异外，各亚群的基因多样性　基因位点多态性水平（ＰＩＣ值）进行比较，结果表　和等位基因位点多态性水平在Ｐ≤０．０５的显著性　明，除了Ｐ２－１的等位基因位点多态性水平与其　水平下没有差异（表２）。　表２不同亚群体的多样性统计　Ｔａｂｌｅ　２　Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｓｕｂ—ｇｒｏｕｐｓ　ＰＰＰＰＰＰＰ　注：　亚群体间比较，差异达到０．０５显著性水平。Ｎｏｔｅ：　Ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ　ａｔ　Ｐ≤０．０５　一ｂｅｔ一ｗｅｅｎ　¨　—ｓｕｂｇｒ　ｏｕｐｓ　２．３聚类分析　Ｕ１１６３－１／２３、Ｖ４０７５／８０、Ｖ４０８８／９０、库车Ｔ９４—６／１３３、　亚群问基于Ｎｅｉ’Ｓ【ｌ３＇遗传距离的ＵＰＧＭＡ聚　中棉所４５／１８４与ＳＴＲＵＣＴＲＥ软件划分结果不　类分析结果（图２）与ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ分析的结果　一致。　一致，在距离０．０４的位置把２０４个材料划分为２　２．４亲缘关系分析和评价　个群体，４个亚群体。　成对材料亲缘关系系数统计的频数分布如　图４。两两材料间亲缘关系系数为０的有５３．１％．　０～０．１５的占３２％，０．１５～０－３的占１１．２％，大于　０＿３的占２．３％，大于０．４仅占１．２％。随着亲缘关　系系数的增大，对应所占的频率逐渐减小。从亲缘　ｏ．０３　ｏ．０２　ｏ．ｏ１　ｏ．ｏｏ　图２　亚群间基于遗传距离的ＵＰＧＭＡ聚类图　关系系数分布来看。２０４个材料之间的亲缘关系　Ｆｉｇ．２　ＵＰＧＭＡ　ｄｅｎｄｒｏｇｒａｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｇｅｎｅｔｉｃ　系数普遍很小，亲缘关系系数大的只占很小部分。　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｓｕｂｇｒｏｕｐｓ　２．５成对标记的连锁不平衡和ＬＤ衰减　基于Ｎｅｉ’Ｓ［１３１遗传距离的材料个体水平聚类　整个群体中连锁的和非连锁位点的组合共　分析结果（图３）。图中短线标记将群体材料划分　有６２４１种，其中９４％的位点组合之间存在ＬＤ，　为２个群体，分别为ＰＯＰ１、ＰＯＰ２，与ＳＴＲＵＣ—　同一连锁群上的连锁不平衡位点占１１．９％。在显　ＴＵＲＥ划分的结果基本一致。其中，ＰＯＰ１中材料　著性水平Ｐ≤０．０５的条件下，有４７％的ＳＳＲ位点　ＧＫ９９—１／７、Ｕ４０３２—２／３３、Ｖ４１０１／１０３与ＳＴＲＵＣＴＲＥ　之间可以观察到ＬＤ。图５为利用Ｄｔ和Ｊ２两个不　软件划分结果不一致；ＰＯＰ２中材料Ｊ０２—５０８／９、　同参数描述ＬＤ矩阵的结果。从图６中可以看出，　６０　５０　孽４Ｏ　岛　毫３０　２　２０　１０　０　０．００　０．０５　０．１０　０．１５　０．２０　０．２５　０．３０　０．３５　０．４０　０．４５　０．５０　０．５５　０．６０　０．６５　０．７０　Ｒｅ］ａｔｉｖｅ　ｋｉｎｓｈｉｐ　图４　２０４个材料的亲缘关系图（ＳＰＡＧｅＤｉ的分析结果）　Ｆｉｇ．４　Ｋｉｎｓｈｉｐｓ　ａｍｏｎｇ　２０４　ｃｏ￣ｏｎ　ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ（ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ＳＰＡＧｅＤｉ）　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　６期　张友昌等：棉花品种资源群体结构与连锁不平衡分析　５０５　两个不同参数描述ＬＤ矩阵的颜色都较浅，ＬＤ不　的遗传距离；Ｙ为两标记问的ＬＤ值。　强，但Ｄ’值描述的ＬＤ要比　描述的ＬＤ明显。　由图６可以看出，在遗传距离小于１２０　ｃＭ的　Ｄ’描述群体的重组史，而　反应群体的突变史和　情况下普遍存在ＬＤ。由回归方程结合ＬＤ值可以　重组史。鉴于群体的材料基本上是近几十年来通　得到在　≥０．０５的条件下能观察到的ＬＤ最大遗　过杂交选育而成（除少数材料外），因此在关联分　传距离为３１．４　ｃＭ；在Ｉ２为≥０．１时的衰减距离为　析的时候也可以考虑应用Ｄ’参数，分析更多的标　３．４　ｃＭ；在≥０．２的条件下所能得到的遗传距离小　记与育种目标性状之问的关联状况　于１　ｃＭ。在　为０．０５～０．１条件下。ＬＤ的衰减距　对于本研究群体，非连锁ＳＳＲ标记问，的值　离为２７　ｃＭ；在，为Ｏ．０４～０．０５时．ＬＤ的衰减距　范围为０．ｏ０～０．３２，ｒ２值随遗传距离而衰减（图　离为ｌ７．８　ｃＭ；在　为０．０３～０．０４条件下。ＬＤ的　６）。对于连锁的ＳＳＲ标记对，通过对　值与连锁　衰减距离为２７．９　ｃＭ；在　为０．０２～０．０３条件下．　的标记间遗传距离的回归分析得到以下方程：　ＬＤ的衰减距离为４３．５　ｃＭ；　在≤０．０５时，０．０１　Ｙ＝．０．０２２３Ｌｎ（ｘ）＋０．１２６９，其中Ｘ为标记问　大小的区间里ＬＤ平均衰减速度为２９．７　ｃＭ。　０．９　Ｏ．８　０．７　０．６　Ｏ．５　０．４　Ｏ．３　０．２　Ｏ．１　０　０　２０　４０　６０　８０　１００　１２０　１４０　１６０　１８０　２００　Ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｓｔａｎｃｅ／ｃＭ　以２００　ｃＭ表示来自不同染色体的非连锁位点的遗传距离。　２００　ｃＭ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆｎｏｎ—ｌｉｎｋｅｄ　ｌｏｃｉ　ｆｒｏｍ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ．　图６　ＬＤ（，２）值随遗传距离衰减散点图　Ｆｉｇ．６　Ｓｃａｔｔｅｒ　ｐｌｏｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＬＤ（Ｆ）ｏｆ　ｍａｒｋｅｒ　ｐａｉｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒ　ｍａｒｋｅｒ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　平均为０．３５，平均每个位点等位基因数为２．３２，　３　讨论　比较亚群体之间的遗传多样性与总群体的差异，　在植物基因组学研究中，连锁不平衡作图利　它们之间的差异不显著。这与Ｋａｎｔａｒｔｚｉ等【１５］的研　用的是自然群体。自然群体在长期人工选育和进　究结果较为一致（分别为０．４０和２．２３），这表明不　化中所积累的重组信息，使得连锁不平衡作图具　同来源的陆地棉品种（系）组成的群体具有相似　有较高的解析率㈣；连锁不平衡作图还可实现对　的遗传多样性水平。　作图群体一个基因座上所有等位基因的考察。对　群体的ＬＤ水平对连锁不平衡作图的可行性　于遗传基础狭窄、品种间多态性低的陆地棉而　和作图精度有重要影响．了解群体连锁不平衡状　言，利用种质资源群体进行关联分析可以对全基　况是关联分析的基础。Ａｂｄｕｒａｋｈｍｏｎｏｖ等［　分别　因组进行ＱＴＬ搜索．结果可直接用于指导育种　用了群体大小为３３５和２８５的陆地棉品种材料　过程中的标记辅助选择。　做了与纤维品质相关的关联分析，采用的ＳＳＲ标　本群体的ＳＳＲ分子水平的基因多样性指数　记分别为２０２和９５个，在　≥０．１的条件下，ＬＤ　Ｃｏｔｔｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　５０６　棉　花学报　２３卷　衰减的遗传距离覆盖了２５　ｃＭ、１０　ｃＭ和３０　ｃＭ，　在Ｉ２≥０．２的条件下衰减到５～６　ｃＭ、１～２　ｃＭ和　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ａｎｄ　ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｏｆ　ｉｆｂｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｔｒａｉｔｓ　ｉｎ　ｅｘｏｔｉｃ　Ｇ．ｈｉｒｓｕｔｕｍ　Ｌ．ｇｅｒｍｐｌａｓｍ［Ｊ］．Ｇｅｎｏｍｉｃｓ，２００８，９２：４７８—４８７　［６］ＡＢＤｕＲＡＫＨＭＯＮＯＶ　Ｉ　Ｙ，Ｓａｈａ　Ｓ，Ｊｅｎｋｉｎｓ　Ｊ　Ｎ，ｅｔ　ａ１．Ｌｉｎｋａｇｅ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ｂａｓｅｄ　ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｏｆｆｉｂｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｔｒａｉｔｓ　ｉｎ　６～８　ｃＭ。在本研究群体中，　≥０．１的条件下的衰　减距离仅为３．４　ｃＭ左右，在　≥０．２的条件下衰减　到ｌ　ｃＭ以内。比较而言，本研究群体具有更快的　Ｇ．ｈｉｒｓｕｔｕｍ　Ｌ．ｖａｒｉｅｔｙ　ｇｅｒｍｐｌａｓｍ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｔｉｃａ，２００８，１３６（３）：　４０１—４１７．　衰减速度，可以更精确定位控制表型性状的ＱＴＬ。　亲缘关系是影响关联作图的重要因素。本群　体的亲缘关系分布百分比呈现出随亲缘关系的　［７］ＦＬＩＮＴ—ＧＡＲＣＩＡ　Ｓ　Ａ，Ｔｈｏｍｓｂｅｒｒｙ　Ｊ　Ｍ，Ｂｕｃｋｌｅｒ　Ｅ　Ｓ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆｌｉｋａｇｅ　ｎｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ｉｎ　ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］Ａｎｎｕ　Ｒｅｖ　Ｐｌｎｔａ　Ｂｉｏｌ，２００３，　５４：３５７．３７４　增大迅速下降的趋势。绝大多数材料间的亲缘关　系系数小，群体结构比较简单，在做进一步的关　联分析时，可以忽略亲缘关系的影响，采用简单　线性模型进行。对于亲缘关系系数大于０．４的材　料，虽然其系谱关系不明确，但很可能有着共同　的亲本来源，在进一步的关联分析中可以剔除。　参考文献　【１］ＢＲＥＳＥＧＨＥＬＬＯ　Ｆ，Ｓｏｎ＇ｅｌｌｓ　Ｍ　Ｅ．Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｓ　ａ　ｓｔｒａｔ—　ｅｇｙ　ｆｏｒ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｔｒａｉｔｓ　ｉｎ　ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｃｒｏｐ　Ｓｃｉ，　２００６，４６（３）：１３２３—１３３０．　［２］张学勇，童依平，游光霞，等．选择牵连效应分析一发掘重要　基因的新思路［Ｊ］．中国农业科学，２００６，３９（８）：１　５２６—１５３５．　ＺＨＡＮＧ　Ｘｕｅ—ｙｏｎｇ，Ｔｏｎｇ　Ｙｉ—ｐｉｎｇ，Ｙｏｕ　Ｇｕａｎｇ—ｘｉａ，ｅｔ　ａ１．Ｈｉｔｃｈ—　ｈｉｋｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｍａｐｐｉｎｇ：ａ　ｎｅｗ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｇｒｏｎｏｍ—　ｉｃ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｇｅｎｅｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｔｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ　Ｓｉｎｉｃａ，２００６，３９（８）：　１５２６一ｌ５３５．　［３］ＧＵＰＴＡ　Ｐ　Ｋ，Ｒｕｓｔｇｉ　Ｓ，Ｋｕｌｗａｌ　Ｐ　Ｌ．Ｌｉｎｋａｇｅ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ａｎｄ　ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｉｎ　ｈｉｇｈｅｒ　ｐｌａｎｔｓ：Ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓⅢ．Ｐｌａｎｔ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂｉｏｌｏｇｙ，２００５，５７（４）：４６１—４８５．　【４］ＯＲＡＧＵＺＩＥ　Ｎ　Ｃ，Ｗｉｌｃｏｘ　Ｐ　Ｌ，Ｒｉｋｋｅｒｉｎｋ　Ｅ　Ｈ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ａｓｓｏｃｉａ－　ｔｉｏｎ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｉｎ　ｐｌａｎｔｓ［Ｍ］．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：Ｓｐｒｉｎｇｅｒ．２００７：１１—３９．　【５］ＡＢＤＵＲＡＫＨＭＯＮＯＶＩＹ，ＫｏｈｅｌＲ　Ｊ，Ｙｕ　Ｊ　ｚ，ｅｔ　ａ１．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　［８］ＧＵＯ　Ｗａｎｇ—ｚｈｅｎ，Ｃａｉ　Ｃａｉ－ｐｉｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｃｈａｎｇ—ｂｉａｏ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｍｉ－　ｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ—ｂａｓｅｄ，ｇｅｎｅ—ｒｉｃｈ　ｌｉｎｋａｇｅ　ｍａｐ　ｒｅｖｅａｌｓ　ｇｅｎｏｍｅ　ｓｔｒｕｃ　ｔｕｒｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，２００７，　１０７：３３２—３３５．　［９］张军，张天真．棉花微卫星标记的ＰＡＧＥ／银染快速检测［Ｊ］．　棉花学报，２０００，１２（５）：２６７—２６９．　ＺＨＡＮＧ　Ｊｕｎ，Ｚｈａｎｇ　Ｔｉａｎ—ｚｈｅｎ．Ｆａｓｔ　ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｍａｒｋｅｒｓ　ｉｎ　ｃｏｔｔｏｎ　ｗｉｔｈ　ＰＡＧＥ／ｓｉｌｖｅｒ　ｓｔａｉｎｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｏｔｔｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２０００，１　２（５）：２６７—２６９．　［１０］ＥＶＡＮＮＯ　Ｇ，Ｒｅｇｎａｎｔ　Ｓ，Ｇｏｕｄｅｔ　Ｊ．Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｃｌｕｓｔｅｒｓ　ｏｆ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ：ａ　ｓｉｍ—　ｕｌａｔｉｏｎ　ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｅｃｏｌｏｇｙ，２００５，１４（８）：２６１　ｌ－２６２０．　［１　１］ＲＯＳＥＮＢＥＲＧ　Ｎ　Ａ．Ｄｉｓｔｒｕｃｔ：ａ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｄｉｓ—　ｐｌａｙ　ｏｆｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　Ｎｏｔｅｓ，２００４，　４：１３７．１３８．　［１２］ＣＡＬＤＷＥＬＬ　Ｋ　Ｓ，Ｒｕｓｓｅｌｌ　Ｊ，Ｌａｎｇｒｉｄｇｅ　Ｐ，ｅｔ　ａ１．Ｅｘｔｒｅｍｅ　ｐｏｐｕ—　ｌａｔｉｏｎ－－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｌｉｎｋａｇｅ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｉｎ　ａｎ　ｉｎｂｒｅｅｄ・－　ｉｎｇ　ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ，Ｈｏｒｄｅｕｍ　ｖｕｌｇａｔｅ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，２００６，１７２（１）：　５５７．５６７．　【１３］ＮＥＩ　Ｍ．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｍ】．Ｓｉｎａｕｅｒ：Ｓｕｎｄｅｒ—　ｌａｎｄ．１９８３：１６５－１９０．　【１４】ＪＯＲＤＥ　Ｌ　Ｂ．Ｌｉｎｋａｇｅ　ｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅａｒｃｈ　ｏｆｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｄｉｓｅａｓｅ　ｇｅｎｅ［Ｊ］．Ｇｅｎｏｍｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ．２０００　１Ｏ：１４３５－１４４４．　［１　５］ＫＡＮＴＡＲＴＺＩ　Ｓ　Ｋ，Ｓｔｅｗａｒｔ　Ｊ　Ｍ．Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｆｉｂｅｒ　ｔｒａｉｔｓ　ｉｎ　Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ　ａｒｂｏｒｅｕｍ　ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ［Ｊ】．Ｐｌａｎｔ　Ｂｒｅｅｄｉｎｇ，　２００８．１２７（２）：１７３—１７９．　●