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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1265
-
1277
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1265
-
1277
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1273
表
5
类群见的遗传相似系数
(
对角线上方
)
和遗传距离
(
对角
线下方
)
Table 5 Nei’s genetic identity (above diagonal) and genetic
distance (below diagonal) between groups
类群
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Groups
Ⅰ
0.300 7
0.190 5
0.123 8
Ⅱ
0.699 3
0.294 9
0.270 3
Ⅲ
0.809 5
0.705 1
0.243 4
Ⅳ
0.876 2
0.729 7
0.756 6
部分材料含有其他类群的遗传成分。
由表
6
可以看出，第Ⅱ类群与第Ⅰ类群、第Ⅳ
类群间的基因流均较大，其中第Ⅱ类群与第Ⅰ类群
间的基因流最大
(1.488 3)
，第Ⅱ类群与第Ⅲ类群间
的基因流最小
(0.790 7)
。该结果与各类群间的遗传
相似系数大小关系相吻合，这一点说明造成高粱各
类群间遗传关系远近的主要原因可能是基因流。
为进一步明确各类群间的遗传关系，根据类群
间的
Nei's
的遗传距离对模型聚类的
4
个类群进行
无根树状遗传关系聚类分析
(
图
7)
。当该群体划分为
3
类时，第Ⅰ类群和第Ⅱ类群首先聚为一类；若划
分为
2
类，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ群适宜合并为一类，而第
Ⅳ群单独成为一个群。
2
讨论
2.1
不同聚类结果的比较和类群化简
种质聚类方法主要有遗传距离聚类法和模型
聚类法两种
(
陈红菊等
, 2004)
。
基于遗传距离的聚类方法已广泛应用于高粱
遗传关系分析，农艺性状近似的聚在同一个类群内
(
赵香娜等
, 2010)
。余传涨等
(2010)
等利用
52
对
SSR
引物对
41
个高粱材料进行遗传多样性分析，通过
距离聚类结果将
41
个高粱材料分为
2
个类群
(
籽粒
高粱
,
甜高粱
)
。
用于群体遗传结构研究时，模型聚类
STRUCTURE
软件需要设定群体的分群数
(K
值
) (
吴承来等
, 2010)
。
图
7
模型聚类的
4
个类群的聚类关系
Figure 7 Clustered relationship among four groups by
model-based cluster
表
6
模型聚类的各类群间基因流
Table 6 Gene flow between groups by model-based cluster
method
类群
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Groups
Ⅰ
1.488 3
0.825 6
0.922 1
Ⅱ
0.790 7
1.353 0
Ⅲ
1.027 7
一般
K
值是通过由
STRUCTURE
软件得到的最高
Ln(P)
值来确定，估算真正的群体数目
(K
值
)
是很困
难的
(Pritchard et al., 2000)
。而在现实情况下，仅有
很少的数据可以准确的证实
STRUCTURE
模型，并
且当
K
值已达到真正的类群数时，
Ln(P)
值仍然不
断增大。因此，
Evanno
等
(2005)
等提出△
K
，当
K
值达到准确类群数目时，△
K
的变化是很理想的。
孙友位
(2007)
在利用
STRUCTURE
软件对
375
个自
交系进行混合模型遗传结构分析时，当
K=6
时，
Ln(P)
值增幅趋于平缓，并取得较稳定的
α
值，而且
似然值获得较高的值，因此得出
K
取值为
6
。本研
究通过距离聚类和模型聚类两种方法，对
78
份高
粱材料进行类群划分，两种方法的类群划分结果大
体一致。
确立种质杂种优势模式，并在此基础上化简杂
种优势群，可以有目的的进行种质遗传改良及提高
杂交种选育效率。关于玉米杂优划分的相关研究较
多
(
吴承来等
, 2010)
，而关于高粱的类群化简尚无相
关报道。本研究模型聚类的
4
个群中，第Ⅰ群和第
Ⅱ群的遗传关系最近，第Ⅱ群与第Ⅲ群的遗传关系
较近，与第Ⅳ群的遗传关系较远，第Ⅰ群与第Ⅳ群
的遗传关系最远。根据各群间遗传关系的远近，
4
个群可以简化为
A (
Ⅰ群
,
Ⅱ群
)
、
B (
Ⅲ群
)
、
C (
Ⅳ
群
)3
个类群，也可以进一步简化为
A (
Ⅰ
,
Ⅱ
,
Ⅲ
群
)
、
B (
Ⅳ群
)2
个类群。
2.2
基于
SSR
标记的高粱种质资源遗传多样性分析
Agrama
等
(2003)
等利用
32
对
RAPD
引物和
28
对高粱
SSR
引物，对
22
份高粱材料进行多态性检测，
RAPD
引物具有较低的多态性并且
40%
的片段是单
态的；而
SSR
标记具有高度的多态性，每对引物平
均检测到
4.5
个等位变异，基于
SSR
数据测算的遗
传距离与高粱自交系的地理起源、种族分类高度一
致，因此说明
SSR
标记对于评估高粱不同基因型间
的遗传相似性是很适用的。
Abu Assar
等
(2005)
等利
用
16
个
SSR
引物对
96
份高粱材料进行
UPGMA