HE Huang,YANG Yan,NIU Yu,et al.Construction Strategy of Large Fruit Tomato Core Germplasm Based on Genotype Value[J].Northern Horticulture,2020,44(15):8-14.[doi:10.11937/bfyy.20194717]
基于基因型值大果番茄核心种质的构建策略
- Title:
- Construction Strategy of Large Fruit Tomato Core Germplasm Based on Genotype Value
- Keywords:
- large fruit tomato; genotype value; genetic distance; sampling method; clustering method; core germplasm
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 以多年来收集的185份大果番茄资源为研究材料，7个性状的基因型值采用混合线性模型分析方法进行预测，基于基因型预测值，分别采用2种遗传距离法、8种不同的聚类方法、3种不同的抽样方法，按照30%的抽样率构建大果番茄核心种质库。核心种质库的优劣通过方差、均值、变异系数和极差4个指标进行评价。以期构建核心种质，可为种质资源的评价和创新利用提供便利条件。结果表明：欧氏距离法差于马氏距离法，与其余7种聚类方法相比，最短距离法能够显著提高性状的变异系数和方差。采用偏离度抽样法构建的大果番茄核心种质的遗传变异大于随机抽样和优先抽样法。基于最短距离法、马氏遗传距离和偏离度抽样按照30%的抽样率获取的55份大果番茄核心资源能够充分代表原群体的遗传多样性。该研究为大果番茄资源的收集、保存与创新利用奠定了基础。
- Abstract:
- 185 large fruit tomato germplasm were taken as materials,the genotype values of 7 traits were predicted unbiased by mixed linear model analysis method.Based on genotype values,2 genetic distances,8 clustering methods,three sampling methods and 30% sampling proportion were used to construct the core germplasms of large fruit tomato.The core germplasms were evaluated based on mean,variance,range and variation coefficient.In order to construct core germplasm and facilitate the evaluation and innovation utilization of germplasm resources.The results showed that Mahalanobis distance was superior to Euclidean distance.The core germplasm constructed by the Single linkage could significantly improve the variance and variation coefficient of traits that was superior to the other 7 clustering methods.The core germplasm of large fruit tomato constructed by Deviation sampling had relatively large genetic variation,which was superior to Preferred sampling and Random sampling.The 55 core germplasm of large fruit tomato selected based on Mahalanobis distance,Single linkage,Deviation sampling and 30% sampling proportion could fully represent the genetic diversity of the initial population.This study laid a foundation for the collection,preservation and innovation utilization of large fruit tomato germplasm.
参考文献/References:
[1]The Tomato Genome Consortium.The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution[J].Nature,2012，485：635-641.[2]徐鹤林，李景富.中国番茄[M].北京：中国农业出版社，2007.[3]孙亚东，梁燕，吴江敏，等.番茄种质资源的遗传多样性和聚类分析[J].西北农业学报，2009，18(5):297-301.[4]张永兵，伊鸿平，马新力，等.新疆甜瓜地方品种资源核心种质构建[J].植物遗传资源学报，2013，14(1)：53-58.[5]GEPTS P.Plant genetic resources conservation and utilization：The accomplishments and future of a societal insurance policy[J].Crop Sci,2006,46:2278-2292.[6]李辛雷，李纪元，范正琪.植物遗传资源核心种质研究进展[J].植物资源学报，2014，5(11)：3733-3738.[7]ZEWDIE Y,TONG N,BOSLAND P.Establishing a core collection of Capsicum using a cluster analysis with enlightened selection of accessions[J].Genetic Resources and Crop Evolution,2004,51(2):147-151.[8]李建春.萝卜种质资源遗传多样性的SSR分析和初级核心种质构建[D].重庆:西南农业大学，2006.[9]庄飞云，赵志伟，李锡香，等.中国地方胡萝卜品种资源的核心样品构建[J].园艺学报，2006，33(1):46-51.[10]ELSAYED A Y A M,GRANATE M J,da SILVA D J H,et al.Developing a core collection of Brazilian Arracacha (Arracacia xanthor-rhiza Banc.) based on morphological and agronomic descriptors character of Brazil[J].Gene Conserve,2010（9）:1-10.[11]吴丽艳，龚亚菊，黎志彬，等.樱桃番茄种质资源果实相关性状的多元统计分析[J].西南农业学报，2012，25(5)：1818-1822.[12]李锡香，杜永臣.番茄种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2006.[13]朱军.作物杂种后代基因型值和杂种优势的预测方法[J].生物数学学报，1993，8（1）：32-44.[14]MAHALANOBIS P C.On the generalized distance in statistics[J].Proc Natl Inst Sci India,1936,2(1)：49-55.[15]GOODMAN M M.Distance analysis in biology[J].Syst Zool,1972,21(2):174-186.[16]裴鑫德.多元统计分析及其应用[M].北京：北京农业大学出版社，1991.[17]胡晋，徐海明，朱军.基因型值多次聚类法构建作物种质资源核心库[J].生物数学学报，2000，15（1）：103-109.[18]胡晋，徐海，明朱军.保留特殊种质材料的核心库构建方法[J].生物数学学报，2001，16（3）：348-352.[19]徐海明，胡晋，朱军.构建作物种质资源核心库的一种有效抽样方法[J].作物学报，2000，26（2）：157-162.[20]朱岩芳，祝水金，李永平，等.ISSR分子标记技术在植物种质资源研究中的应用[J].种子，2010，29（2）：55-59.[21]FRANKEL O H,BROWN A H D.Current plant genetic resources-a critical appraisal.Genetics：New Frontiers Vol.IV[M].London：Oxford and IBH Publishing,1984.[22]徐海明，邱英雄，胡晋，等.不同遗传距离聚类和抽样方法构建作物核心种质的比较[J].作物学报，2004，30(9):932-936.[23]张春雨.新疆野苹果（Malus sieversii）群体遗传结构与核心种质构建方法[D].泰安：山东农业大学，2008.[24]马洪文，殷延勃，王昕，等.利用数量性状构建粳稻核心种质的方法比较[J].西北农业学报，2013，22(11):7-14.[25]PEETERS J P,MARTINELLI J A.Hierarchical cluster analysis as a tool to manage variation in germplasm collections[J].Theor Appl Genet,1989,78(1)：42-48.[26]陈建华.苎麻资源核心种质构建方法及遗传多样性研究[D].北京：中国农业科学院，2012.[27]王莉萍.海岛棉表型性状遗传多样性分析及核心种质构建方法的研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2016.[28]魏志刚，高玉池，刘桂丰，等.白桦核心种质初步构建[J].林业科学，2009，45(10):74-79.[29]马玉敏.中国野生板栗（Castanea mollissim Blume）群体遗传结构和核心种质构建方法[D].泰安：山东农业大学，2009.[30]刘子记，牛玉，朱婕，等.苦瓜核心种质资源构建方法的比较[J].华南农业大学学报，2017，38(1)：31-37.
备注/Memo
第一作者简介：贺滉（1981-），男，硕士，助理研究员，现主要从事蔬菜遗传育种等研究工作。E-mail：catasvegetable@163.com.责任作者：刘子记（1982-），男，博士，副研究员，现主要从事瓜菜遗传育种等研究工作。E-mail：liuziji1982@163.com.基金项目：海南省科技资助项目（ZDYF2018035）；国家自然科学基金资助项目(31601758)。收稿日期：2019-12-13