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为解决龙爪稷（Eleusine coracana）种质资源遗传多样性研究不足的问题，研究人员用随机扩增多态性 DNA（RAPD）和简单重复序列区间（ISSR）PCR 基因分型法，研究 25 个龙爪稷基因型，发现其遗传多样性中等，该研究助力育种及提升粮食安全。
在广袤的农业天地里，有一种作物虽不似小麦、水稻那般广为人知，却凭借自身独特的优势，在保障粮食安全和维护生态平衡方面发挥着关键作用，它就是龙爪稷（Eleusine coracana） ，也被亲切地称为 “Nutra-cereals”。龙爪稷是一种自花授粉作物，对恶劣环境有着超强的适应能力，在非洲和南亚地区，它可是当地居民的重要主食呢。它不仅能在贫瘠的土地上顽强生长，还富含蛋白质、膳食纤维、多种维生素和矿物质，营养价值极高。多吃龙爪稷，有助于促进消化、调节血糖，对预防糖尿病和心血管疾病都有好处，完全符合联合国可持续发展目标的要求。
然而，就像隐藏在迷雾中的宝藏，龙爪稷丰富的种质资源背后，其遗传多样性却一直未被深入探索。这可给作物改良工作带来了不小的阻碍。要知道，遗传多样性可是作物育种的关键，没有充分了解它，就如同在黑暗中摸索，难以培育出更优质、更适应环境变化的品种。为了揭开龙爪稷遗传多样性的神秘面纱，来自国内的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究，相关成果发表在《Ecological Genetics and Genomics》上。
研究人员从印度不同农业气候区域精心挑选了 25 个龙爪稷基因型，其中 18 个是由各个研究机构培育的杂交品种，7 个是当地的本土品种。他们采用了两种强大的分子标记技术 —— 随机扩增多态性 DNA（Random Amplified Polymorphic DNA，RAPD）和简单重复序列区间（Inter - Simple Sequence Repeat，ISSR）进行 PCR 基因分型。这两种技术就像是打开遗传宝库的钥匙，能帮助研究人员深入了解龙爪稷的遗传信息。
研究人员首先用 120 个 RAPD 引物对 25 个龙爪稷基因型进行初步筛选，最终确定了 14 个能产生清晰、可评分多扩增子的引物。用这 14 个引物进行 RAPD 分析，共扩增出 182 条带，平均每个引物能扩增出 13 条带。其中，OPF - 12 引物扩增出的带数最多，有 25 条；最少的引物仅扩增出 4 条带。通过这些数据，研究人员能分析出不同基因型之间的差异。同时，利用 10 个 ISSR 引物进行 ISSR 分析，产生了 83 条带，多态性达到 74% 。通过 PopGene 分析发现，ISSR 的 Nei's 遗传多样性比 RAPD 更高，但 RAPD 引物的 Shannon's 信息指数更高，这表明 RAPD 在基因型分化方面更具优势。
研究人员还计算了多态性信息含量（Polymorphic Information Content，PIC）、标记指数（Marker Index，MI）和有效多重比率（Effective Multiplex Ratio，EMR）等指标，综合这些指标发现，RAPD 引物 OPA - 18、OPH - 05、OPI - 10，以及 ISSR 引物 UBC - 841、UBC - 857、UBC - 863 在识别龙爪稷遗传多样性方面最为有效。
根据 Jaccard's 相似系数，结合 RAPD 和 ISSR 分析结果，发现龙爪稷的遗传多样性处于中等水平，相似系数在 0.59 - 0.87 之间。通过基于 RAPD 和 ISSR 的主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和聚类分析（Hierarchical Cluster Analysis，HCA），研究人员发现不同基因型的龙爪稷能根据遗传关系，按照地理起源进行分组，其中 GN - 4 与 GPU - 48、GPU - 28 之间的遗传差异最大。分子方差分析（Analysis of Molecular Variance，AMOVA）表明，来自不同生态区域的基因型之间变异较大，而同一区域内的变异较小。
这项研究意义非凡。它不仅填补了龙爪稷遗传多样性研究的空白，为后续的作物育种和遗传改良提供了宝贵的数据支持，让育种专家们能更有针对性地培育出适应气候变化、产量更高、品质更好的龙爪稷品种，有助于提高全球粮食安全水平，还为其他作物的遗传多样性研究提供了参考范例，推动了整个农业领域的发展。
