青稞種質資源遺傳多樣性研究現(xiàn)狀

李 健

（甘孜藏族自治州農業(yè)科學研究所，四川甘孜 626000）

青稞（Hordeum vulgareL.var.nudum）又稱裸大麥、元麥、淮麥，是青藏高原的主要糧食作物，選育高產、優(yōu)質的青稞品種是確保藏區(qū)糧食安全的重要途徑［1］。豐富的青稞種質資源是選育優(yōu)良青稞品種的重要基礎，青稞種質資源遺傳多樣性研究也成為了近年來青稞研究的熱點領域。

利用電泳圖譜的差異對生物個體進行鑒定的技術稱為指紋圖譜技術。該技術具有特異性高、多態(tài)性豐富、不受環(huán)境因素影響的優(yōu)點，很快被用于作物遺傳多樣性研究。在青稞遺傳多樣性研究中使用頻率較高的指紋圖譜有兩類，一類是蛋白圖譜，一類是DNA 指紋圖譜。蛋白圖譜主要是利用醇溶蛋白圖譜、同工酶圖譜對青稞種質資源的遺傳多樣性進行分析；DNA 指紋圖譜主要是利用SSR、SRAP、RAPD 等分子標記對青稞種質的遺傳多樣性進行分析。利用指紋圖譜技術對藏區(qū)青稞育成品種、地方種質、野生大麥種質的遺傳多樣性進行分析，對藏區(qū)青稞育種工作具有重要指導意義，為親本選配以及后代品系的篩選提供了有益參考。

1 蛋白圖譜

1.1 貯藏蛋白圖譜

馮宗云等利用醇溶蛋白技術對106 份來自藏區(qū)的野生二棱大麥、野生瓶形大麥和野生六棱大麥進行遺傳多樣性分析。結果表明，野生二棱大麥的遺傳多樣性顯著高于野生六棱大麥［2］。周洪金等利用醇溶蛋白對來自四川、西藏的43 份青稞種質材料進行遺傳多樣性分析。結果顯示，四川青稞種質材料的遺傳多樣性略高于西藏青稞種質材料，但不顯著［3］?？傮w而言，參試材料的遺傳分化較低。

潘志芬等利用B 組醇溶蛋白對來自西藏、四川的67份青稞種質材料進行遺傳多樣性分析，其中47 份來自西藏，以育成品種為主體；22 份來自四川，以地方品種為主體。研究結果顯示，青稞種質材料的遺傳多樣性豐富，四川青稞種質材料的遺傳多樣性略高于西藏青稞種質材料，原因是來自于四川的青稞種質材料以地方品種為主體，而西藏青稞種質材料以育成品種為主體［4］。據(jù)此說明，藏區(qū)青稞育成品種的遺傳多樣性可能低于地方品種的遺傳多樣性。

1.2 同工酶圖譜

孫立軍等利用酯酶同工酶多態(tài)性蛋白圖譜，對502份大麥種質進行遺傳多樣性分析，其中包含來自于青藏高原的7 份野生二棱大麥，16 份野生六棱大麥。根據(jù)帶譜分析發(fā)現(xiàn)，西藏野生大麥的遺傳多樣性較低［5］。

2 DNA指紋圖譜

2.1 分子標記法

2.1.1 RAPD 標記

洪棋斌等選擇青藏高原42 份地方品種以及2 份育成品種，采用17 對RAPD 引物對44 份青稞種質材料進行多態(tài)性檢測和聚類分析。結果顯示，44 份青稞材料擴增出79 條多態(tài)性條帶，聚類分析表明各類群所包含品種的地理來源和品種特性具有一定的規(guī)律［6］。

2.1.2 SSR 標記

SSR 標記是青稞遺傳多樣性研究最常用的標記，具有標記數(shù)量多、多態(tài)性高、作圖位點明確等特點。利用SSR標記對青稞種質材料的遺傳多樣性進行研究較為常見。

吳昆侖利用SSR 標記技術對55 份分別來自西藏、青海、四川、云南的青稞種質材料進行多樣性分析。結果顯示，青藏高原青稞的遺傳多樣性豐富，其中遺傳多樣性最高的青稞群體來至云南［7］。

曾興權利用SSR 引物對175 份大麥種質材料進行遺傳多樣性分析，其中包含75 份藏區(qū)青稞育成品種，39 份藏區(qū)青稞地方種質，44 份外引種質，17 份藏區(qū)野生大麥種質。結果顯示，青稞育成品種的遺傳多樣性最高，西藏野生大麥的遺傳多樣性略低于青稞育成品種，西藏青稞地方品種的遺傳多樣性較低［8］。

劉燕利用25 對SSR 引物對73 份大麥種質資源進行遺傳多樣性評價，其中31 份來自藏區(qū)，其余種質來自全國其他地區(qū)。研究結果顯示，青稞種質材料的遺傳多樣性較低，遺傳基礎相對狹窄［9］。

2.2 目標基因多態(tài)性法

通過測序，在不同的種質中檢測特定基因的變異情況，是作物遺傳多樣性研究的常用方法。Ren 等利用不同地理來源的103 份大麥種質對HTL、Nam-1 兩個基因進行重測序分析，發(fā)現(xiàn)HTL 基因在野生大麥中存在12個單倍型，但在栽培種中只檢測到其中的2 個；Nam-1基因在野生大麥中存在10 個單倍型，在栽培種中也只檢測到2 個單倍型。這說明在人工定向選擇的作用下，野生大麥的遺傳多樣性顯著高于栽培種［10］。

2.3 芯片法

2012 年，Dai 等利用DArT 多態(tài)性標記對75 個近東野生大麥、95 個西藏野生大麥以及部分青稞種質進行分析，根據(jù)遺傳多樣性分析的結果表明，近東的野生大麥以野生種群的形式存在，因此近東野生大麥的遺傳多樣性更為豐富且與青稞的遺傳相似性較低［11］。西藏野生大麥幾乎與藏區(qū)青稞、小麥、豆類作物伴生，沒有相對獨立的野生種群，西藏野生大麥與青稞間的基因流動更為頻繁，因此西藏野生大麥與青稞的遺傳多樣性差異明顯較小。

2.4 全基因組重測序法

高通量重測序技術是對青稞遺傳多樣性深入研究的重要技術手段。Zeng 等利用重測序技術對177 個大麥種質進行遺傳多樣性分析，其中包含69 個青稞地方品種和35 個青稞栽培種以及部分近東野生大麥、栽培大麥。該研究發(fā)現(xiàn)，東西方野生大麥的遺傳多樣性最高，東西方大麥栽培種的遺傳多樣性是野生大麥的50%，青稞種質的遺傳多樣性最低［12］。

各個研究人員利用不同的方法，選擇不同的研究群體，對青藏高原青稞種質的遺傳多樣性進行了深入分析，由于研究樣本和研究方法的差異，研究結果不盡相同。總體而言，藏區(qū)青稞種質資源的遺傳多樣性較低，遺傳基礎相對狹窄。其中，野生大麥種質資源的遺傳多樣性相對較高，而青稞種質資源的遺傳多樣性相對較低。種質資源的遺傳多樣性較低會對育種工作產生不利影響［10］。因此，應加大對優(yōu)良大麥種質資源的引進力度，強化藏區(qū)青稞種質資源的鑒定與創(chuàng)制，為藏區(qū)青稞品種的選育提供助力。