基于DArTSeq标记的高粱集合及其衍生的广交配组合（高粱×玉米）的离体多样性

《BMC Genomics》：Ex Situ Diversity of Sorghum bicolor (L.) moench collections and derived wide crosses (sorghum x maize) based on DArTSeq markers

　　

摘要

高粱是撒哈拉以南非洲地区的重要作物，为许多人的生计提供了支撑。然而，尽管其重要性不言而喻，高粱在研究领域仍未能得到足够的重视，被归类为“被忽视和未充分利用的物种”之一。目前关于东非和南非地区正在种植、改良、引进或保存的高粱品种的遗传多样性和结构的信息仍然十分有限。本研究利用高通量多样性阵列技术标记，对来自不同来源的177份高粱样本的离体遗传多样性和群体结构进行了分析。共检测出15,220个DArTseq SNP标记，标记的识别率超过90%，重复性达到95%。这些SNP标记的平均多态信息含量为0.21，显示出较强的区分能力。通过主成分判别分析和祖先系数分析，可确定存在8个不同的群体。各群体的观测杂合度低于预期值，平均近交系数为0.82。分子方差分析显示，83%的变异源于群体内部。AMOVA分析得出的高分化值（F_st = 0.16）表明这些群体之间的遗传差异较大。各群体的遗传多样性指数均较高，包括香农-维纳指数（H，3.37–3.95）、斯托达德-泰勒指数（G，29–52）以及辛普森指数（λ - Lambda，0.90–0.99）。Nei无偏基因多样性值则在0.13到0.23之间。这些结果表明，所研究的高粱品种之间存在较高的遗传分化。研究结果可为识别、筛选和评估具有独特基因和性状的植物遗传资源提供依据，从而满足作物改良和市场需求，同时也有助于这些资源的保护和在农民田间的应用。