小麦地方品种与栽培品种的遗传多样性、群体结构及核心集合构建

《BMC Plant Biology》：Molecular diversity analysis and development of a core set in wheat using array-based SNP markers

　　**摘要****背景**数十年来积累的地方品种集合是小麦改良的变异来源，可用于应对气候变化和人口增长带来的挑战。将小麦地方品种回归故土并整合到现代育种项目中，是恢复已被侵蚀的遗传多样性的关键步骤。本研究探讨了828个地方品种与100个栽培品种的遗传多样性及群体结构。**结果**本研究利用SNPs所展示的遗传多样性表明，B基因组的SNP密度最高，其次为A和D基因组。2B染色体的覆盖密度最大，而4D染色体最小，这反映了已知的六倍体小麦基因组在进化上的差异。全基因组多样性估算结果显示，与A基因组相比，B和D基因组的基因多样性以及多态信息含量（PIC）略高。略呈负值的Tajima's D值经比较分析，表明与栽培品种相比，地方品种具有相对稳定的群体历史以及较弱的近期选择压力；同时，地方品种的核苷酸多样性低于改良基因型。转换比颠换更为常见，各基因组的转换/颠换比率均超过2，这支持了SNP数据集的可靠性。STRUCTURE识别出两个主要遗传聚类（K = 2），而基于BIC的DAPC推断K = 6，表明小麦种质集合呈现出分层群体结构，其中K = 2代表遗传分化的主要水平，而更高的K值则描述了逐步细分的更精细尺度。AMOVA证实，大部分变异存在于组内而非组间。连锁不平衡（LD）衰减在A基因组中最快，在B基因组中最慢。此外，还基于最大化原则构建了一个核心集合，该集合包含25%的种质资源，保留了99.74%的等位基因，并展现出与全集合相当甚至更高的多样性。**结论**综上所述，这些结果表明，回归的印度地方品种蕴含着丰富且具有结构的遗传变异。它们为未来的关联研究、预备育种以及改良气候韧性小麦提供了定义明确的核心资源。