加纳北部地区辣椒(Capsicum annuum)遗传多样性及群体结构的SSR标记分析及其育种意义

本研究利用24个SSR标记对加纳北部40份辣椒(Capsicum annuum)种质进行遗传多样性分析，发现其遗传基础狭窄（平均等位基因数1.63，PIC值0.11），群体结构显示6个亚群（FST=0.57）但无明显地理分布模式，为当地辣椒种质资源保护和育种策略制定提供了重要分子依据。

　　

辣椒(Capsicum annuum)作为撒哈拉以南非洲地区重要的辛辣作物，其遗传改良研究相对滞后。本研究聚焦加纳北部地区栽培的40份辣椒种质资源，采用24个简单序列重复(SSR)标记系统分析了其遗传多样性和群体结构特征。

材料与方法

植物材料采集自加纳北部5个地区的农户田间，包括Tolon、Tamale、Savelugu等地区。采用Tiangen植物基因组DNA试剂盒提取叶片DNA，通过24个SSR标记进行基因分型。数据分析采用PowerMarker计算遗传参数，STRUCTURE软件进行群体结构分析，并构建邻接系统发育树。

遗传多样性特征

24个SSR标记共检测到39个等位基因，平均每个位点1.63个等位基因。多态性信息含量(PIC)范围为0.00-0.40，平均仅为0.11。观察杂合度普遍偏低(0.00-0.10)，基因多样性平均值为0.13。这些数据表明当地辣椒种质遗传基础相对狭窄。

群体结构分析

基于贝叶斯模型的STRUCTURE分析将40份材料划分为6个亚群(K=6)。值得注意的是，29份材料(72.5%)在60%的成员阈值下被明确归入单一遗传簇，显示高度遗传相似性。亚群间遗传分化显著(F_ST=0.34-0.71)，平均F_ST达0.57。然而，亚群划分与地理来源无明确对应关系，暗示存在广泛的种质交流。

系统发育关系

邻接法构建的系统发育树将材料分为3个主要簇，其中Cluster III又可细分为2个亚簇。来自Kunbumgu地区的6份材料与改良品种Legon 18聚在一起，显示可能的基因渗入现象。群体结构与系统发育分析结果高度一致。

讨论与意义

研究揭示了加纳北部辣椒种质的遗传同质性，这可能源于农民长期栽培适应当地环境的种质或重复使用自留种。与野生辣椒相比，栽培种表现出的低遗传多样性(平均基因多样性0.13)符合自花授粉作物的典型特征。值得注意的是，虽然亚群内分化显著(F_ST>0.15)，但亚群间分化较弱(平均加权F_ST=0.073)，反映了有限的基因流。

这些发现为加纳辣椒育种提供了重要启示：首先，需要引入多样化种质拓宽遗传基础；其次，应建立科学的种质保存体系；最后，分子标记辅助选择(MAS)可能成为提高育种效率的有效手段。研究结果为制定针对西非地区辣椒遗传改良策略提供了理论依据。