山西省野生大豆资源遗传多样性分析

1、山西省野生大豆资源遗传多样性分析王 果1，胡 正2，3，张保缺2，3，王成社1，张 辉2，3(1西北农林科技大学农学院，陕西杨凌 712100；2中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081； 3国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程，北京 100081)摘要：【目的】明确山西省野生大豆的遗传多样性程度及其数量性状多样性的地理分布，为山西省野生大豆种质资源的利用和保护提供依据。【方法】以山西省已编目入库的544份野生大豆为材料，对其质量性状、数量性状及SSR标记进行遗传多样性分析。【结果】研究的8个质量性状，山西省半野生大豆的遗传多样性高于野生大豆；太原材料的遗传多样性高于山西省材料。4

2、个数量性状的研究结果显示,野生大豆的变异程度高于半野生大豆，山西材料的变异程度高于太原材料；初步推断3738°N、112113°E经纬小区为山西省野生大豆数量性状的多样性中心。利用30对SSR引物分析了49份山西太原野生大豆材料，共检测到208个等位变异，每个SSR位点的等位变异范围为411个，平均为7个；引物的Shannon-weaver指数的分布范围为0.74512.1081,平均为1.5030；位点多态信息量（PIC）值的分布范围为0.38130.8575，平均为0.7007。【结论】表型和分子检测结果都表明，太原野生大豆材料的变异类型丰富、多样性程度较高。关键词：野

3、生大豆；表型性状；SSR；遗传多样性；山西省Genetic Diversity Analysis of Shanxis Wild Soybean (Glycine soja)WANG Guo1, HU zheng2,3, ZHANG Bao-que2,3, WANG Cheng-she1, ZHANG Hui2,3(1College of Agronomy, Northwest Agricultural and Forestry University, Yangling 712100, Shaanxi; 2Institute of Crop Sciences, Chinese Academy

4、of Agricultural Sciences, Beijing 100081; 3The National Key Facilities for Crop Genetic Resources and Improvement, Beijing 100081)Abstract: 【Objective】Wild soybeans (Glycine soja), the ancestors of cultivated soybean (G. max), are important sources of major genes for resistance to pests, diseases an

5、d environmental stresses. The study of genetic diversity is invaluable for efficient utilization and conservation of wild soybeans.【Method】Genetic diversity of 544 accessions of wild soybeans, collected from Shanxi province, was evaluated by the traits of qualitative, quantitative and SSR molecular

6、markers.【Result】Of eight qualitative traits, the genetic diversity of semi-wild soybeans was higher than the wild soybeans; and the genetic diversity of accessions colleted from Taiyuan was higher than the accessions collected from Shanxi. Of four quantitative traits, the variation of semi-wild soyb

7、eans was lower than the wild soybeans; and the variation of accessions colleted from Taiyuan was lower than the accessions collected from Shanxi. The data of quantitative traits of accessions colleted from Shanxi showed that 37-38°N×112-113°E might be the genetic diversity center of S

8、hanxi. Using 49 accessions collected from Taiyuan, 208 alleles were found in 30 SSR loci, with each locus having a mean of seven alleles; and the mean of genetic diversity index was 1.5030,with a range of 0.7451-2.1081; while the mean of PIC was 0.7007, with a range of 0.3813-0.8575.【Conclusion】The

9、accessions from Taiyuan showed higher genetic diversity both on morphological level and molecular level. Key words: Glycine soja; Agronomic traits; SSR; Genetic diversity; Shanxi Province0 引言【研究意义】山西省地处北方春大豆栽培区，大豆资源极为丰富，共有栽培大豆（Glycine max）资源2 282份，占中国栽培大豆资源的9%；共有野生大豆（Glycine soja）材料544份，占中国已编目入库野生大豆

10、资源的8%。野生大豆是栽培大豆的近缘祖先种，具有蛋白含量高、抗逆性强、繁殖系数大等优良特点，是大豆改良的天然基因库1,2。因此，对山西省野生大豆资源进行系统的遗传多样性研究，不仅对保护中国珍贵的野生大豆基因资源具有重要意义，同时对利用山西省野生大豆材料的优异基因改良栽培大豆亦具有重大的意义。【前人研究进展】野生大豆类型繁多，从野生到栽培大豆之间，存在一系列进化程度不同的连续形态。国内学者将野生大豆群体内大粒型（百粒重38 g）称作半野生大豆（Glycine gracilis）；百粒重在3 g以下的称作野生大豆，在通常泛称野生大豆时包括两者13。中国野生大豆资源分布地区的生态环境各异，因而形成了

11、各种与不同环境相适应的类型，具有极其丰富的遗传多样性。国内学者对野生大豆表型性状的多样性进行了较为深入地研究46，提出了中国野生大豆籽粒性状的变异中心4，以及分布多样性中心6。随着分子标记技术发展的日趋成熟，其逐渐成为了研究遗传多样性最强有力的工具711。李启云等12采用AFLP分子标记技术，对中国不同纬度的20份野生大豆和栽培大豆进行了多样性分析，结果表明中国野生大豆的遗传多样性较栽培大豆更为丰富。李向华等13以65份东北地区新收集野生大豆资源以及与其来源相同的已经编目保存的资源为实验材料，利用60对SSR引物进行遗传分析，结果表明新收集材料在22个位点的遗传多样性指数都高于以前收集的资源，

12、有62个等位变异是新收集材料所特有。关荣霞等14从辽宁新宾县野生大豆原位保护区10个自然居群采集了150株野生大豆叶片样本，利用居群个体DNA等量混合建池，用53对微卫星（SSR）引物进行遗传多样性分析，共检测到123个等位变异，平均每个位点2.3个。【本研究切入点】山西省大豆资源丰富，林凡云等15曾对其选育品种和地方品种从质量性状、数量性状及SSR标记方面进行了遗传多样性分析，而对其野生大豆资源的遗传多样性研究，尚未见报道。本研究拟对已编目入库的544份野生大豆材料的表型性状进行分析，并从中选取49份材料，利用SSR标记从分子水平上对其遗传多样性进行研究。【拟解决的关键问题】通过对山西省野生

13、大豆资源的表型性状和分子水平进行多样性分析，试图阐明山西省野生大豆资源的遗传多样性情况以及数量性状的多样性分布状况，从而为山西省野生大豆资源的利用和开发提供依据。1 材料与方法1.1 材料表型性状分析所用材料为中国野生大豆目录已编目入库的所有山西省野生大豆，共计544份16。用于SSR分析的山西省野生大豆材料49份（表1），由中国农业科学院作物科学研究所大豆课题组提供。表1 用于SSR分析的山西省野生大豆材料Table 1 Shanxis wild soybean used for SSR analysis 国家统编号National code原产地Origin国家统编号National co

14、de原产地Origin国家统编号National code原产地OriginZYD05774山西省太原Taiyuan, Shanxi ZYD05771山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05772山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05778山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05775山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05777山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05782山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05780山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05781山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05792山

15、西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05783山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05788山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05798山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05796山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05797山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05804山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05800山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05803山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05812山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05805山西省太原Taiyuan, ShanxiZ

16、YD05806山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05816山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05813山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05814山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05821山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05818山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05820山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05826山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05822山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05823山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05832山西省太原Taiyuan,

17、 ShanxiZYD05829山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05831山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05835山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05833山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05834山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05845山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05836山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05844山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05848山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05846山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05847山西省太原

18、Taiyuan, ShanxiZYD05851山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05849山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05850山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05856山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05854山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05855山西省太原Taiyuan, ShanxiZYD05857山西省太原Taiyuan, Shanxi1.2 方法 表型性状数据分析 表型性状数据来自中国野生大豆目录16，包括茸毛色、花色、叶形、主茎、粒色、脐色、子叶色、泥膜等8个质量性状和生育日数、百粒重、粗蛋白含量、粗脂肪含

19、量等四个数量性状。对其质量性状进行0、1数据的标准化处理，然后计算Shannon-weaver遗传多样性指数（H）。H=pj ln pj其中：pj为i位点第j个等位变异的频率。对其数量性状进行平均值、方差、标准差、极值和变异系数计算，然后根据平均数和方差，将各数量性状进行分组，分别计算各纬度、经度和经纬小区的Shannon-weaver遗传多样性指数。 SSR标记分析 基因组DNA的提取参考周思君的SDS法17，在一些具体操作上略有改进。SSR引物由北京三博远志生物技术有限责任公司合成，引物序列见。PCR反应在德国Biometra DNA扩增仪上进行，反应体系为每20µl反应体系中含

20、有50100 ng的模板DNA，1×PCR反应缓冲液，2.0 mmol·L-1 MgCl2，0.15 mmol·L-1 dNTPs，0.15 µmol SSR引物，1 UTaqDNA聚合酶。SSR反应程序为95预变性5 min，94变性30 s，47退火30 s，72延伸30 s，35个循环；最后在72延伸5 min。退火温度根据引物合成时给定的理论温度进行适当调整。扩增产物加入1/2倍体积的上样缓冲液后，95变性5 min，在5%的聚丙烯酰胺凝胶上电泳1 h分离（恒定功率80W），银染检测。 SSR数据分析 所有材料各SSR位点的不同等位变异在银染的聚

21、丙烯酰胺凝胶上都表现为谱带的有和无，将“有”赋值为“1”，“无”赋值为“0”，建立材料SSR标记的0、1矩阵。然后分别计算Shannon-weaver遗传多样性指数（计算公式同）和位点多态信息量（PIC）。PIC=1p2jpj为i位点第j个等位变异的频率。利用NTSYS2.10软件计算材料间的Nei's标准遗传距离（D），以非加权类平均法（UPGMA）进行聚类分析，建立树状聚类图。Nei相似系数：I=XijYij/（X2ijY2ij）1/2其中Yij为Y群体第i个位点第j个等位变异的频率。Nei's标准遗传距离：D=I。2 结果与分析2.1 表型性状分析 质量性状分析 山西省5

22、44份野生大豆材料8个质量性状的遗传多样性指数比较结果如表2所示。表2 8个质量性状的遗传多样性指数Table 2 The Shannon-weaver genetic diversity index for eight qualitative traits茸毛色Pubescence color花色Flower color叶形Leaf shape粒色Seed color脐色Hilum color子叶色Cotyledon color泥膜类型Seed sootiness主茎类型Stem type平均值Mean野生大豆Wild soybean0.05430.04281.05470.23180.147

23、50.03050.06521.04630.3341半野生大豆Semi-wild soybean0.67300.68421.14991.57800.787300.57990.28740.7175山西省Shanxi Province0.31940.36221.18140.79650.51250.02430.49060.18540.5965山西太原Taiyuan, Shanxi0.66570.68681.23121.43550.83560.07800.58390.47640.7491从表中可以看出，山西省野生大豆资源的Shannon-weaver指数的变化范围为0.03501.0547，平均值为0.

24、3341；而半野生大豆资源的Shannon-weaver指数的变化范围为01.5780，平均值为0.7175。野生大豆的遗传多样性在茸毛色、花色、叶形、粒色、脐色和泥膜类型等6个性状方面均低于半野生大豆，而在子叶色和主茎类型两个方面高于半野生大豆。总的来看，半野生大豆的遗传多样性高于野生大豆。这可能是因为山西省野生大豆在茸毛色、花色、粒色、脐色和泥膜类型等5个性状方面的表型过于单一，大多为棕色茸毛、紫花、黑色粒、黑脐和有泥膜类型材料。山西太原已编目的野生大豆材料的Shannon-weaver指数的变化范围为0.07801.4355，平均值为0.7491；在8个质量性状方面，其遗传多样性均高于全

25、山西省的，说明太原野生大豆材料的变异较为丰富。山西省半野生大豆在6个性状方面的多样性均高于全山西省的材料，仅在叶形和子叶色这两个性状方面的多样性较低，说明山西省半野生大豆资源的变异类型较为丰富。 数量性状分析 山西省野生大豆、半野生大豆资源的数量性状多样性统计结果（表3）表明，在生育日数、百粒重和粗脂肪含量3个性状方面，野生大豆的变异程度较大，但是半野生大豆百粒重和粗脂肪含量2个性状的平均值均大于野生大豆；而在粗蛋白含量方面，半野生大豆的变异程度较大。对山西省以及太原市已编目的野生大豆材料进行表3 山西省野生大豆、半野生大豆资源数量性状的多样性统计Table 3 Diversity of qu

26、antitative traits for Shanxis wild and semi-wild soybean germplasm性状Character平均值Mean最小值Min最大值Max标准差S变异系数CV(%)野生大豆Wild半野生大豆Semi-wild野生大豆Wild半野生大豆Semi-wild野生大豆Wild半野生大豆Semi-wild野生大豆Wild半野生大豆Semi-wild野生大豆Wild半野生大豆Semi-wild生育日数Days to maturity (d)15112910910821917418.5714.1012.3010.90百粒重100-seed weight

27、(g)1.375.580.603.203.008.000.441.4332.3325.66粗蛋白Protein (%)42.8244.2635.1038.3348.0150.812.362.735.516.18粗脂肪Oil (%)9.9913.956.308.8720.5018.811.651.9716.5314.16了数量性状的多样性统计（表4）。结果显示，太原市材料在生育日数、百粒重和粗脂肪含量3个性状方面的变异程度均小于山西省的，但其粗蛋白含量的平均值和变异程度则均大于山西省的。其中，太原市材料ZYD05799的粗蛋白含量为50.81%，位居全山西省第一。说明在太原市材料中可能存在较为丰

28、富的高蛋白基因。对山西省半野生大豆和整个山西省材料进行对比分析，结果表明，半野生大豆材料在生育日数、百粒重和粗脂肪含量3个性状方面的变异程度均小于山西省的，而粗蛋白含量的变异程度则大于山西省。从4个性状的平均值来看，半野生大豆的百粒重、粗蛋白含量和粗脂肪含量均大于山西省的。通过对山西省野生大豆材料的表型性状的多样性进行分析，结果表明：从8个质量性状方面来看，半野生大豆的多样性高于野生大豆，太原材料的多样性高于山西省的；但从4个数量性状方面来看，野生大豆的变异程度大于半野生大豆，山西省材料的变异程度大于太原的。目前已编目入库的太原野生大豆材料共计133份，占山西省收集材料总数的24.45%。虽然

29、太原材料在8个质量性状方面的多样性较高，但是反映在分子水平上，其是否也会具有较高的多样性，尚需验证。2.2 地理分布分析山西省共有野生大豆材料544份，分布在34.7140.42°N，110.42114.2°E之间，跨7个纬度和4个经度。从纬度看山西省野生大豆主要分布在3738°N，有278份材料，占总体的51.10%；从经度看主要分布在112113°E，有299份材料，占总体的54.96%；从经纬小区来看，544份材料主要分布在3738°N、112113°E经纬小区，共计190份，占总体的34.93%（表5）。对4个数量性状进行分组

30、，然后计表4 山西省及太原市野生大豆材料的数量性状多样性统计Table 4 Diversity of quantitative traits for Shanxis and Taiyuans wild soybean germplasm 性状Character平均值Mean最小值Min最大值Max标准差S变异系数CV(%)山西省Shanxi山西太原Taiyuan, Shanxi山西省Shanxi山西太原Taiyuan, Shanxi山西省Shanxi山西太原Taiyuan, Shanxi山西省Shanxi山西太原Taiyuan, Shanxi山西省Shanxi山西太原Taiyuan, Shan

31、xi生育日数Days to maturity (d)14613110811021915319.6910.9013.498.35百粒重100-seed weight (g)2.666.140.600.7014.7014.702.643.0699.4049.89粗蛋白Protein(%)43.0543.5135.1035.1050.8150.812.453.115.707.14粗脂肪Oil (%)11.1414.316.308.6020.5019.222.742.5924.6318.12算Shannon-weaver遗传多样性指数（表6），结果表明，纬度遗传多样性指数最大的为3738°N

32、（1.9765），经度最大的为112113°E（1.9851），经纬小区最大的为3738°N、112113°E经纬小区（1.9308），与其种质数量的经纬度分布规律基本一致，这可能是因为材料多，其基因型也相对较丰富，所以其遗传多样性指数也相应较大的缘故。对材料进行相关分析，并没有显示出遗传多样性指数与经度或纬度的相关性（r分别为0.77、0.08，P0.05）。从表6可以看出：由3738°N、112113°E经表5 山西省野生大豆资源数量地理分布（数据来源于中国野生大豆目录16）Table 5 Geographical distribution

33、 of wild soybean in Shanxi (data from National Annual Wild Soybean Database16)纬度Latitude(°N)经度 Longitude (°E)合计Total11011111111211211311311411411534352828353626229573637916334623738542719072783839121410363940194322840412471355合计Total11798299255544表6 山西省野生大豆资源不同经纬小区的Shannon-weaver遗传多样性指数Tab

34、le 6 Shannon-weaver genetic diversity index of Shanxi s wild soybean 纬度Latitude(°N)经度 Longitude(°E)110111111112112113113114114115遗传多样性指数Genetic diversity index34351.20651.212135361.46241.30821.12851.587736370.67821.62941.36040.95311.597237381.61591.35091.93080.72891.976538391.16391.57561.3

35、3431.643139401.56570.86640.43380.51981.589940410.34461.216300.54931.2805遗传多样性指数Genetic diversity index1.79711.85261.98511.55460.9037纬小区向各个方向，其野生大豆材料数量性状的多样性均有降低之趋势，初步判断此经纬小区为山西省野生大豆资源数量性状的多样性中心。但因从此小区向东的各个经纬小区收集的材料份数都较少，可能会对上述的判断结果有影响。总体来看，3738°N、112113°E经纬小区不仅收集的材料份数多，而且数量性状的遗传多样性高，可能存在较为

36、丰富的优异基因，这对于利用野生大豆资源拓宽栽培大豆的遗传基础，改良栽培大豆的不良经济性状，都十分有利。2.3 SSR分析利用30对SSR引物分析了49份山西省太原市野生大豆材料（表7），共检测到208个等位变异，每个SSR位点的等位变异范围为411个，平均为7个。其中以Satt339、Satt345、Satt386和Satt347的等位变异数最少，为4个（图1）；以Satt005和Satt268的等位变异数最多，为11个（图2）。每个SSR的Shannon-weaver指数的分布范围为0.74512.1081，平均为1.5030。每个SSR的PIC值的分布范围为0.38130.8575，平均为

37、0.7007。基于SSR数据可将材料分为5大类（图3），其中两类都仅有一份材料，分别是ZYD05771和ZYD05832；其它3大类，第一类共有10份材料，第二大类共有25份材料，第三大类共有12份材料。其中第二大类又可分为两小类，第一小类有9份材料，图1 引物satt386在49份材料中的扩增Fig. 1 Amplified bands using primer satt386 in 49 accessions图2 引物satt268在49份材料中的扩增Fig. 2 Amplified bands using primer satt268 in 49 accessions表7 不同引物所在的

38、连锁群、检测到的等位变异数目及遗传多样性指数Table 7 Linkage groups, numbers of alleles and genetic diversity indices for each 引物Primer连锁群LG等位变异数AllelesPIC值PIC valueH引物Primer连锁群LG等位变异数AllelesPIC值PIC valueHSatt559K50.43750.8991Satt242K100.81211.9293Satt453B170.76141.6240Satt556B270.75441.5694Satt005DlbW110.85752.1081Satt43

39、4H60.79591.6468Satt002D280.77101.7470Satt334F60.38130.8462Satt530N90.82161.8906Satt487O90.85422.0126Sat-099L60.67131.3764Satt146F60.71981.4410Satt339N40.68941.2537Satt429A290.80431.8586Satt307C260.73521.4544Satt345O40.38990.7545Satt194C160.74191.5132Satt268E110.76471.8006Satt157M80.81411.8105Satt586

40、F60.77251.5681Satt442H80.83091.9129Satt431J70.68451.3954Satt281C290.76411.7289Satt309G50.71761.3548Satt267DlaQ60.50131.0587Satt197B160.62011.3077Satt216DlbW60.66351.3151Satt386D240.38390.7451Satt347O40.64891.1310Sat-022N90.85712.0368平均值Mean70.70071.5030第二小类有16份材料。粒色相同的材料首先聚在了一起，第一大类粒色以淡绿色为主（占60%）；第二

41、大类粒色以黑色和茶色为主（占68%）；第三大类粒色以黑色和黄色为主（占83%）。茸毛色相同的材料也聚在了一起，如第二大类的第一小类以棕色茸毛为主（占67%），第二小类以灰色茸毛为主（占81%）。花色相同的材料也聚在了一起，如第三大类的第一小类，4份材料均为白花类型。可见，分子数据可在一定程度上反映出材料间的表型性状差异。3 讨论3.1 关于野生大豆的分类问题目前国内学者将野生大豆群体内大粒型（百粒重38 g）称作半野生大豆（Glycine gracilis）；百粒重在3 g以下的称作野生大豆，在通常泛称野生大豆时包括两者3。但是，目前国家基因库收集保存的6 500余份野生大豆资源中，还有部分百

42、粒重大于8.0 g的材料，这部分材料是否属于野生大豆，一直没有明确的图3 基于SSR分析结果的49份山西省野生大豆聚类图Fig. 3 Clustering of 49 accessions of Shanxis wild soybean based on SSR analysis说法。徐豹等4在分析中国野生大豆资源籽粒性状的多样性及其地理分布时，提出了根据百粒重，野生大豆可分为野生型（百粒重2.5 g）、半野生型（百粒重2.515 g）和半野生型（百粒重5 g），并且将百粒重大于8.0 g的材料计入野生大豆来进行分析。董英山等6在采用群体遗传学方法研究中国野生大豆资源12个性状的多样性指数和综

43、合变异系数的地理分布时，也将百粒重大于8.0 g的材料计入野生大豆来进行分析。本研究在进行数据分析时，也将百粒重大于8.0 g的材料计入野生大豆来进行研究。笔者认为，如果将百粒重作为野生大豆类型划分的唯一指标，可能会存在一些问题，比如在野生大豆收集时，某一材料的百粒重为3.0 g，但是可能在其后几年，因生态环境的变化，这一材料的百粒重可能大于也可能低于3.0 g，那这一材料的类型就很难划分。因此，采用多个性状指标相结合的方法对野生大豆进行类型划分可能会更为合理。3.2 太原野生大豆在山西野生大豆资源研究中的重要性 目前已编目入库的太原野生大豆材料共计133份，占山西省野生大豆的24.45%。通

44、过对太原和山西省野生大豆材料进行表型性状的多样性对比分析，结果表明，从8个质量性状方面来看，太原材料的多样性高于山西省的；但从4个数量性状方面来看，山西省材料的变异程度大于太原的。此外，在太原材料中，有58份白花类型材料，两份青黄子叶色材料，均为野生大豆的稀有类型材料1；其中ZYD05799的粗蛋白含量为50.81%，位居山西省第一；ZYD05778的百粒重为14.7 g，也是山西省最高的。董英山等6采用群体遗传学方法，研究了6 172份中国野生大豆资源8个质量性状的多样性情况，本研究的山西材料仅在子叶色这个性状方面的遗传多样性较高，而太原材料在茸毛色、花色和子叶色3个性状方面的多样性均较高。

45、进而说明太原材料在茸毛色、花色和子叶色3个方面存在较为丰富的变异类型。林凡云等15对山西省184份选育品种和180份地方品种的表型性状进行了多样性分析，本研究的山西材料和太原材料的粗蛋白含量均高于山西省的选育品种和地方品种的平均值，但粗脂肪含量却都低于其平均值，这就为利用山西野生大豆材料选育高蛋白中间材料，进而提高栽培大豆的蛋白含量提供了理论依据。利用30对SSR引物分析了49份太原野生大豆材料，共检测到208个等位变异，每个SSR位点的等位变异范围为411个，平均为7个；其Shannon-weaver指数的平均值为1.5030；PIC值的平均值为0.7007。林凡云等15利用45对SSR引物

46、，对山西省13份地方品种和13份选育品种进行多样性分析，共检测到265个等位变异，每个位点的等位变异范围为213个，平均为5.88个；其中地方品种和选育品种的Shannon-weaver遗传多样性指数的平均值分别为1.2224和1.1915。从SSR位点的平均等位变异数和Shannon-weaver指数的平均值来看，太原市野生大豆材料的多样性高于山西省地方品种和选育品种。从分子水平看，太原野生大豆材料的遗传多样性高于山西省的栽培大豆，这就为利用野生大豆资源拓宽栽培大豆的遗传基础，进而利用野生大豆的优异基因改良栽培大豆的不良性状提供了分子依据。3.3 半野生大豆资源的利用 国内学者将野生大豆群体

47、内大粒型（百粒重38 g）称作半野生大豆（G. gracilis）3。半野生大豆的形态有两种，一种类型的形态处于典型野生大豆和栽培大豆之间，靠近地面的下部茎较发达且主茎明显，主茎和分枝的缠绕性近乎消失，种子一般较大。另外的类型与典型野生大豆没有大的区别，为茎缠绕生长，所不同的是茎叶略粗大。据推测半野生大豆的起源有两种途径：一种可能是由野生自然进化到栽培的中间类型；另一种可能是来源于天然野生和栽培种的杂交衍生物，既具有野生大豆高蛋白、多花荚、生育繁茂等优异特性，又具有综合性状较进化的特点，与栽培大豆杂交，对拓宽大豆遗传基础，创造优异新种质，提高育成品种水平，比野生大豆更便捷有效12。本研究对山西

48、省半野生大豆的表型性状进行了多样性分析，从8个质量性状方面来看，半野生大豆的多样性高于野生大豆；6个性状方面的多样性均高于全山西省的材料，仅在叶形和子叶色这2个性状方面的多样性较低；但从4个数量性状方面来看，野生大豆的变异程度大于半野生大豆；半野生大豆材料在生育日数、百粒重和粗脂肪含量3个性状方面的变异程度均小于山西省的，而粗蛋白含量的变异程度则大于山西省材料。姚振纯2对全国873份半野生大豆的籽粒形状和百粒重进行了分析，本研究的山西省半野生大豆的粗蛋白含量略低于全国的平均水平，但粗脂肪含量和百粒重则均高于全国的平均水平；与其它省份相比，山西省野生大豆的粗蛋白含量、粗脂肪含量和百粒重仅居于全国

49、的中间水平。林凡云等15对山西省184份选育品种和180份地方品种的表型性状进行了多样性分析，本研究的山西省半野生大豆的生育日数低于选育品种和地方品种，且粗蛋白含量高于地方品种3个百分点，高于地方品种4个百分点。因此，可充分利用半野生大豆蛋白含量高的优点，通过与栽培大豆杂交，选育高蛋白中间材料，不仅可以拓宽栽培大豆高蛋白种质的遗传基础，而且有望选育出蛋白含量高的大豆品种。本研究利用30对SSR引物分析了49份太原野生大豆材料的遗传多样性，其中27份材料为半野生大豆，30对引物共扩增出191个等位变异，平均每对引物为6个。海林等18利用12对SSR引物对67份半野生大豆种质进行了遗传多样性分析，

50、共检测到184个等位基因变异，平均每个位点等位基因数目为15.41个。本研究利用的引物有4对与其相同（Satt434、Satt586、Satt281和Satt002），海林等共扩增出79个等位变异，而本研究仅扩增出27个，相差很大，特别是引物Satt281，其扩增出31个等位变异，而本研究仅扩增出8个。这可能是主要因为所选取材料的来源和数目不同：本研究所取材料均分布在太原地区，共有27份；而海林的材料来自全国10个省，共计67份；不仅数目多，而且分布的地理区域较广，材料间的遗传差异较大，从而导致本研究的引物扩增条带数目明显少于海林等的研究结果。4 结论本研究从质量性状、数量性状和SSR标记3个

51、方面对544份山西省野生大豆材料进行了遗传多样性分析，研究结果表明，在质量性状方面半野生大豆的遗传多样性高于野生大豆，其中太原材料的遗传多样性最高；在数量性状方面，野生大豆的变异程度高于半野生大豆，山西省材料的变异程度高于太原材料；初步推断3738°N、112113°E经纬小区为山西省野生大豆数量性状的多样性中心；太原野生大豆材料在表型性状和分子水平上的变异类型都较为丰富、多样性程度较高。References1王克晶, 李福山. 我国野生大豆(G. soja)种质资源及其种质创新利用. 中国农业科技导报, 2000, 2(6): 69-72.Wang K J, Li F S

52、. General situation of wild soybean (G. soya) resources and introgression of wild germplasm into cultivated soybean in China. Review of China Agricultural Science and Technology, 2000, 2(6): 69-72. (in Chinese)2姚振纯. Soja亚属内的半野生大豆及其资源价值. 作物品种资源, 1997, (3): 13-15.Yao Z C. Resource of semi-wild soybean

53、 and its value in subgenus Soja. Journal of Plant Genetic Resources, 1997, (3): 13-15. (in Chinese)3付沛云, 陈佐安. 辽宁省大豆属植物野生种的分类研究. 植物研究, 1986, 6: 117-123.Fu P Y, Chen Z A. Study on the classification of wild species of genus Glycine from Liaoning province. Bulletin of Botanical Research, 1986, 6: 117-1

54、23. (in Chinese)4徐 豹, 许 航, 庄炳昌, 路琴华, 王玉民, 李福山. 中国野生大豆(G. soja)籽粒性状的遗传多样性及地理分布. 作物学报, 1995, 21(6): 733-739.Xu B, Xu H, Zhuang B C, Lu Q H, Wang Y M, Li F S. Polymorphism and geographical distribution of seed characters of wild soybean (G. soja) in China. Acta Agronomica Sinica, 1995, 21(6): 733-739. (in Chinese)5庄炳昌, 许 航, 王玉民, 路琴华, 徐 豹, 李福山. 中国野生大豆(G. soja)茎叶性状的多态性及其地理分布. 作物学报, 1996, 22(5): 583-586.Zhuang B C, Xu H, Wang Y M, Lu Q H, Xu B, Li F S. Polymorphism and geographical distribution of the stem and leaf characters of wild soybean (G. soja) in China. Acta Agronomica S