白羽扇豆的遗传多样性与系统发育关系

《BMC Plant Biology》：Genetic diversity and phylogenetic relationships in white lupin

　　

摘要

背景

关于白羽扇豆（Lupinus albus L.）的遗传变异及系统发育关系的信息，有助于推进该作物的育种工作。本研究旨在：(a) 根据种质类型（地方品种、现代栽培种或野生型）、地方品种的起源地区、同一地区的不同地方品种以及同一地方品种内的基因型，评估其遗传变异；(b) 探索地方品种间的系统发育关系；(c) 分析分子多样性与形态生理多样性之间的一致性。

结果

由112份地方品种样本构成的集合被分为11个区域组，这些样本与一组现代栽培种一起接受了基于测序的基因分型分析（每个地方品种检测4株植物），同时还对11项形态生理特征进行了评估。此外，还加入了4份野生型样本的分子数据。多维尺度分析显示，野生型样本的遗传差异极为显著，而现代栽培种的多样性则相对较低。曼特尔检验表明，分子多样性与形态生理多样性之间的一致性较差。总体而言，地方品种种质具有较高的遗传分化程度。在分子方差分析中，各方差成分的大小顺序为：同一地方品种内的基因型＞同一区域组内的地方品种＞区域组之间。聚类分析、核苷酸多样性、私有等位基因数量、系统发育树以及迁移分析结果表明，该作物在希腊和意大利经历了两次独立的驯化过程，之后希腊的种质传播到了东北非和近东地区，意大利的种质则在地中海流域广泛传播，最终两个种质库在多个地区发生了杂交。

结论

我们的研究结果提升了人们对白羽扇豆多样性和系统发育的认识，有助于更有效地利用这些遗传资源。