利用iPBS反转录转座子标记解析土耳其饲料豌豆(Pisum sativum var. arvense L.)的遗传多样性与群体结构

本研究针对饲料豌豆种质资源遗传背景不清的问题，采用iPBS-retrotransposon标记系统首次对土耳其61份饲料豌豆种质进行分子鉴定。通过37个多态性引物获得2529条扩增条带，揭示74%的遗传变异存在于群体内部，并鉴定出4个亚群结构（平均期望杂合度0.2702）。该研究为饲料豌豆资源保护与育种提供了重要分子依据，证实iPBS标记在豆科作物遗传分析中的高效性。

　　

饲料豌豆作为兼具饲用与食用价值的重要豆科作物，其全球产量却因遗传基础狭窄而持续低迷。土耳其作为豌豆起源地之一，拥有丰富的地方种质资源，但长期以来缺乏系统性分子评估。传统形态学标记易受环境干扰，而现有分子标记在饲料豌豆中的应用仍属空白。面对气候变化与粮食安全双重挑战，解析饲料豌豆的遗传多样性成为种质创新与品种改良的关键突破口。

土耳其 Necmettin Erbakan 大学联合多家机构的研究团队在《Genetic Resources and Crop Evolution》发表论文，首次运用iPBS（inter-primer binding site）反转录转座子标记技术，对来自土耳其东北部5省的61份饲料豌豆地方品种进行全基因组水平的多维度解析。研究通过37个高多态性引物扩增获得2529个位点，结合AMOVA（分子方差分析）、PCoA（主坐标分析）和STRUCTURE群体结构分析，揭示了该物种在土耳其地区的遗传多样性分布规律与演化特征。

关键技术方法包括：从三周龄幼苗叶片提取混合DNA样本；筛选83个iPBS引物后选用37个多态性引物进行PCR扩增；通过1.5%琼脂糖凝胶电泳分离产物；使用TotalLab TL120软件进行二元数据（1/0） scoring；采用NTSYSpc v.2.0构建UPGMA聚类树；运用GenAlEx v.6.5进行PCoA和AMOVA分析；基于STRUCTURE v.2.3.4的MCMC算法（10万次迭代）推断群体结构。

研究结果部分：
遗传多样性分析
37个iPBS引物平均产生68条带，多态性信息含量（PIC）均值0.345（范围0.226-0.464）。有效等位基因数（Ne）1.264，Nei遗传多样性指数（h）0.200，Shannon信息指数（I）0.299，其中引物iPBS-2242表现出最高多样性（I=0.516）。

聚类与群体结构
UPGMA将61份种质分为3个主要类群：类群I（44.26%）以Erzurum和Bayburt种质为主；类群II（37.7%）主要为Ardahan种质；类群III（18.03%）包含Kars和Giresun种质。PCoA前三个坐标轴解释31.71%的变异，地理分布与遗传聚类高度吻合。STRUCTURE分析（K=4）划分出4个亚群，预期杂合度（He）介于0.2404-0.3094，群体间分化系数（F_ST）达0.2605，显示显著遗传分化。

分子方差分析
AMOVA表明74%的变异存在于群体内部，仅26%存在于群体间，反映地方品种具有丰富的内部分化。

该研究首次系统描绘了土耳其饲料豌豆的分子遗传图谱，证实iPBS标记在豆科作物中的高效性。发现的地理隔离导致的亚群分化（如Giresun种质独立成簇），为理解物种适应机制提供了新证据。Muhammet Islam Isik等学者指出，4个亚群间0.21-0.33的F_ST值提示这些资源可作为独立基因库用于育种。研究不仅为后续标记辅助选择（MAS）奠定基础，其建立的分子身份证体系更对全球豌豆资源保护具有范式意义。特别是Ardahan地区种质表现出的特殊变异模式，暗示该区域可能是重要的遗传多样性中心，这为优先保护区的划定提供了科学依据。