云南同名地方稻種資源主要表型性狀及遺傳變異的比較分析

陳越，陳玲，鐘巧芳，張敦宇，李婷婷，程在全

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所/云南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南昆明650205）

0 引言

【研究意義】我國(guó)作為水稻的栽培古國(guó)和亞洲栽培稻的起源地之一，蘊(yùn)藏著豐富的水稻種質(zhì)資源。云南省地處我國(guó)的西南邊境，具有獨(dú)特的地理、氣候及人文條件，是我國(guó)稻種資源最大的遺傳和生態(tài)多樣性中心（陳越等，2019a，2019b；趙才美等，2020）。目前，收集保存于我國(guó)國(guó)家種質(zhì)庫(kù)中的水稻資源有8萬(wàn)余份，其中，僅云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存庫(kù)中保存的水稻資源就達(dá)1.1萬(wàn)余份，這些寶貴的水稻種質(zhì)資源在國(guó)內(nèi)外水稻育種和生產(chǎn)上發(fā)揮了重要的作用（唐如玉等，2019）。但在國(guó)家及各地方水稻種質(zhì)資源保存工作中，存在較多的同名地方稻種資源，這些同名地方稻種資源可能是來(lái)源及收集時(shí)間不同的同一品種或近緣品種，也可能是品種不同但名字相同的材料，對(duì)保存于作物種質(zhì)庫(kù)中同名資源的鑒定評(píng)價(jià)，剔除重復(fù)保存的資源，可減少種質(zhì)庫(kù)資源保存的空間壓力和資金投入，以最小數(shù)量的遺傳資源最大限度地保護(hù)同名資源群體的遺傳多樣性和完整性，減輕資源保存者的工作量，提高整個(gè)種質(zhì)庫(kù)的管理水平、利用率及利用效果（肖軍治等，2011）。因此，對(duì)云南同名地方稻種資源主要表型性狀及遺傳變異進(jìn)行比較分析，為云南地方稻種質(zhì)資源的保存、研究和利用具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】近年來(lái)，對(duì)作物同名資源的鑒定評(píng)價(jià)工作得到了越來(lái)越多研究者的關(guān)注，許多種質(zhì)資源工作者已對(duì)大豆（閆哲等，2003）、玉米（許洛等，2009）、甘藍(lán)型油菜（賴運(yùn)平等，2013）、向日葵（汪磊等，2013）和小麥（王琨等，2014；李正玲等，2016）等作物同種異名材料進(jìn)行了遺傳同一性和差異性分析。在水稻方面，國(guó)內(nèi)外許多水稻工作者已先后開(kāi)展了地方稻同名資源遺傳差異的鑒定評(píng)價(jià)工作。阮仁超等（1999）首次以形態(tài)特征對(duì)貴州省內(nèi)不同生態(tài)區(qū)收集的5168份貴州地方稻材料的命名方式、同種異名及同名異種現(xiàn)象進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有充分了解地方稻種資源形態(tài)特征與名字的相關(guān)關(guān)系，才能更好地提高地方稻種資源的利用效率。應(yīng)杰政等（2006）以5對(duì)SSR分子標(biāo)記對(duì)不同來(lái)源的41個(gè)同名水稻品種進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)43.90%的品種存在較大的遺傳差異。Ahmed等（2010）調(diào)查了孟加拉水稻研究所種質(zhì)庫(kù)中來(lái)自3個(gè)地區(qū)36份Boro資源的12個(gè)表型農(nóng)藝性狀，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同名水稻種質(zhì)資源間的差異較大。于萍等（2010）通過(guò)對(duì)4組76份來(lái)自太湖流域同名地方稻種資源的SSR分子標(biāo)記進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各組同名資源均存在不同程度的遺傳差異，且遺傳差異與種質(zhì)資源的來(lái)源和名稱的相似度無(wú)相關(guān)性。肖軍治等（2011）對(duì)15組170份來(lái)自湖南省水稻所收集的同名水稻材料的表型農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀、抗病性及分子水平等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅有30.5%的同名材料表現(xiàn)出較大的差異。李小湘等（2014）對(duì)1955—1981年在湖南省收集的136份同名地方稻表型及SSR分子標(biāo)記進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然有些同名資源的SSR遺傳相似系數(shù)趨向于1，但這些資源的表型性狀存在顯著差異。現(xiàn)階段針對(duì)云南地方稻種資源的研究多集中于多樣性分析和優(yōu)異資源篩選等方面。張恩來(lái)等（2011）利用SSR分子標(biāo)記對(duì)416份收集于云南省內(nèi)56個(gè)縣（區(qū)）地方稻進(jìn)行遺傳多樣性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)云南地方稻品種的遺傳多樣性豐富，且多樣性主要集中于西雙版納州、德宏州、普洱市、臨滄市和紅河州等5個(gè)州（市）。李金梅等（2015）對(duì)1980年和2007年收集于云南15個(gè)州（市）的601份代表性地方稻種資源進(jìn)行表型多樣性分析，結(jié)果表明隨著時(shí)間的推移，云南地方稻種資源的表型多樣性呈增加的趨勢(shì)。董超等（2020）對(duì)來(lái)自紅河州、西雙版納州、普洱市和玉溪市171份地方稻品種的12個(gè)數(shù)量性狀和6個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)171份地方稻品種的表型多樣性較豐富，其中，紅河州地方稻品種的多樣性明顯高于其他地區(qū)。張斐斐等（2020）對(duì)云南省傈僳族種植的56份地方稻種資源進(jìn)行表型多樣性分析，結(jié)果表明云南南部傈僳族種植的地方稻品種多樣性高于北部地區(qū)，且篩選出的特色和優(yōu)異資源可供后續(xù)精準(zhǔn)鑒定及研究利用。【本研究切入點(diǎn)】目前，對(duì)云南同名地方稻種資源的研究鮮少報(bào)道，而對(duì)其他地區(qū)同名地方稻種資源的差異性研究多采用單一分子標(biāo)記或表型鑒定的手段（Zhu et al.，2004；于萍等，2010；王艷杰，2015）?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究以云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存庫(kù)中133份云南省各地農(nóng)戶種植保存的同名或相似名地方稻種資源為材料，結(jié)合表型性狀和SSR分子標(biāo)記分析結(jié)果，鑒定分析同名或相似名地方稻種資源間在農(nóng)藝性狀和分子水平上是否存在遺傳差異，避免了因僅使用分子標(biāo)記或表型鑒定評(píng)價(jià)同名資源誤將特異資源鑒定為同一資源或因環(huán)境及人為等因素的影響導(dǎo)致其評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性不高的問(wèn)題，為云南特色地方稻種資源的全面評(píng)價(jià)、有效管理及高效利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存庫(kù)中133份云南省各地農(nóng)戶種植保存的同名或相似名地方稻種資源。將同名或相似名材料劃分為1組，所用材料共分為11組（A～K），如表1所示。A組：大白谷同名資源（A1～A21）；B組：大白糯同名資源（B1～B10）；C組：黑谷同名資源（C1～C10）；D組：麻線谷同名資源（D1～D20）；E組：小白谷同名資源（E1～E10）；F組：長(zhǎng)毛谷同名資源（F1～F13）；G組：冷水谷同名資源（G1～G13）；H組：螞蚱谷同名資源（H1～H10）；I組：烏咀谷同名資源（I1～I(xiàn)12）；J組：老來(lái)紅同名資源（J1～J8）；K組：老鼠牙同名資源（K1～K6）。主要試劑：AXYGEN動(dòng)植物基因組DNA提取試劑盒購(gòu)自康寧生命科學(xué)（吳江）有限公司；2×PCR Mix購(gòu)自天根生化科技（北京）有限公司；其他生化試劑均購(gòu)自生工生物工程（上海）股份有限公司。主要儀器設(shè)備：Centrifuge 5418 R微量離心機(jī)（Eppendorf，德國(guó)）、Labcycler系列熱循環(huán)儀（SensoQuest，德國(guó)）、超微量核酸蛋白測(cè)定儀（BioDrop，英國(guó)）、Fire Reader系列凝膠成像系統(tǒng)（UVI，英國(guó)）和DYY-6C型電泳儀（北京六一生物科技有限公司）。

1.2 主要表型性狀數(shù)據(jù)的調(diào)查

133份同名地方稻種資源于2019年1月中旬播種于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所位于玉溪市元江縣的實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)（101°39′E，23°18′N），每份材料單株種植4行，每行10株，行株距為25 cm×15 cm。因各地方稻種資源的生育期差異較大，2019年5—7月按照《水稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》（韓龍植，2006）分批次在田間選取已成熟材料的中間行且生長(zhǎng)狀況一致的5株植株進(jìn)行有效穗數(shù)（Panicle number per plant）、株高（Plant height）、劍葉長(zhǎng)（Flag leaf length）和劍葉寬（Flag leaf width）調(diào)查，并采集所調(diào)查植株的主穗帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行穗長(zhǎng)（Panicle length）、每穗實(shí)粒數(shù)（Filled grain number per panicle）、每穗總粒數(shù)（Grain number per panicle）、一次枝梗數(shù)（Number of first panicle branch）、二次枝梗數(shù)（Number of secondary panicle branch）、千粒重（Thousand seeds weight）、谷粒長(zhǎng)（Grain length）、谷粒寬（Grain width）和谷粒長(zhǎng)寬比（Ratio of grain length to grain width）等考種數(shù)據(jù)的收集。

1.3 DNA提取

采集133份同名地方稻種資源的單株劍葉葉

片，提取水稻的基因組DNA，利用核酸濃度測(cè)定儀測(cè)定其濃度，1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)其純度，并用ddHO將濃度統(tǒng)一稀釋至30 ng/μL，于-20℃冰箱中保存。

1.4 引物篩選及PCR擴(kuò)增檢測(cè)

從11組資源中各選取1份地方稻種資源，以其基因組DNA為模版，對(duì)金建楚等（2018）、陳越等（2019a）報(bào)道多態(tài)性較好的69個(gè)SSR標(biāo)記進(jìn)行篩選，最終選取均勻分布于水稻12條染色體上的48個(gè)（每條染色體3～5個(gè)）擴(kuò)增條帶清晰、重復(fù)性高、多態(tài)性好的SSR標(biāo)記用于遺傳變異分析。PCR反應(yīng)體系、擴(kuò)增程序參照陳越等（2019a）的方法。所有引物由上海捷瑞生物工程有限公司合成。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel 2016計(jì)算同名地方稻種資源表型性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)。采用SPSS 20.0根據(jù)表型性狀計(jì)算各組同名地方稻種資源的歐式距離，并通過(guò)非加權(quán)配對(duì)平均法（UPGMA）對(duì)133份同名地方稻種資源進(jìn)行聚類分析。根據(jù)SSR-PCR擴(kuò)增的電泳結(jié)果統(tǒng)計(jì)帶型，利用Powermarker 3.25計(jì)算位點(diǎn)等位基因數(shù)（Number of alleles，）、主要等位基因頻率、基因多樣性指數(shù)和多態(tài)性信息含量（Polymorphism information content，PIC）。采用NTsys-PC 2.1計(jì)算云南同名地方稻種資源組間的遺傳相似系數(shù)，并以UPGMA法構(gòu)建聚類圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南同名地方稻種資源表型性狀的差異分析

云南同名地方稻種資源表型性狀的變異情況如表2所示。13個(gè)表型性狀在各組間及組內(nèi)同名資源間變異程度也各不相同，在C組中同名地方稻的穗長(zhǎng)（22.01%）、每穗實(shí)粒數(shù)（82.96%）、每穗總粒數(shù)（73.70%）、二次枝梗數(shù)（72.37%）及谷粒長(zhǎng)寬比（25.92%）等5個(gè)表型性狀的變異系數(shù)均為各組中最大，為11組中表型性狀變異系數(shù)最大值最多的一組；而K組同名地方稻的穗長(zhǎng)（5.71%）、每穗總粒數(shù)（22.41%）、一次枝梗數(shù)（14.05%）、二次枝梗數(shù)（25.23%）和劍葉寬（11.03%）等5個(gè)性狀的變異系數(shù)均為各組中最小，為11組中表型性狀變異系數(shù)最小值最多的一組，說(shuō)明C組同名地方稻表型性狀的變異豐富，表型多樣性較高，而K組同名地方稻種資源的表型多樣性相對(duì)于其他組同名資源低。13個(gè)表型性狀中，谷粒長(zhǎng)平均值和變異系數(shù)變幅最小，分別為7.53～9.08 mm和3.74%～11.99%；每穗實(shí)粒數(shù)平均值和變異系數(shù)變幅最大，分別為72.38～112.56 mm和28.66%～82.96%，說(shuō)明13個(gè)表型性狀中每穗實(shí)粒數(shù)的變異類型最豐富，而谷粒長(zhǎng)的性狀最穩(wěn)定，變異較小。

2.2 基于表型性狀的云南同名地方稻種資源組內(nèi)性狀差異及歐式距離分析

根據(jù)11組同名地方稻種資源的表型性狀分別計(jì)算各個(gè)組內(nèi)材料的歐氏距離，并篩選出最大、最小歐式距離下差異顯著或差異極顯著的表型性狀，如表3所示。11組同名地方稻種資源間的歐氏距離差異較大，各組內(nèi)云南同名地方稻沒(méi)有表型性狀完全一致（歐氏距離為0）的資源，11組同名地方稻種資源的最小歐氏距離為1.63（G4與G7）～3.60（K1與K5），其中，G4與G7在一次枝梗數(shù)、株高和谷粒長(zhǎng)寬比上存在顯著差異（＜0.05，下同）；K1與K5在千粒重和谷粒長(zhǎng)上存在極顯著差異（＜0.01，下同）。11組同名地方稻種資源的最大歐式距離為7.29（K4與K6）～10.45（A5與A21），其中，K4與K6在每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重、株高、谷粒長(zhǎng)、谷粒寬和谷粒長(zhǎng)寬比上存在極顯著差異，而在每穗總粒數(shù)和劍葉長(zhǎng)上存在顯著差異；A5與A21在穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、千粒重、株高、劍葉長(zhǎng)和劍葉寬上存在極顯著差異。綜上所述，云南同名地方稻種資源可能存在同名異質(zhì)現(xiàn)象，也可能是同一資源長(zhǎng)期生長(zhǎng)于不同生態(tài)環(huán)境中在自然及人為的雙重壓力下表型發(fā)生了變異。

根據(jù)同名地方稻種資源的歐式距離進(jìn)行聚類分析，結(jié)果（圖1）發(fā)現(xiàn)，在歐式距離為1.95時(shí)，133份云南同名地方稻種資源可被聚為八大類群，第Ⅰ類群包括來(lái)自11組的71份材料，該類群的資源數(shù)量最多，主要表型特征為穗長(zhǎng)較長(zhǎng)、穗粒數(shù)多、枝梗數(shù)多，株高較高，各表型性狀表現(xiàn)均處于中等水平；第Ⅱ類包括來(lái)自10組的46份材料，主要表型特征為株高中高、千粒重較重［高千粒重（30.0～40.0 g）資源有19份］、橢圓形谷粒，該類群可作為水稻高產(chǎn)種質(zhì)的育種材料；第Ⅲ類包括2份長(zhǎng)毛谷同名資源（F4和F13）及1份大黑冷水谷（G2），主要表型特征為穗粒數(shù)較少、千粒重較低；第Ⅳ類包括來(lái)自4組的5份材料，分別為大白谷（A21）、黑谷（C6）、新莊麻線谷（D4）、大麻線谷（D17）和小白谷（E1），主要表型特征為穗長(zhǎng)短、穗粒數(shù)少、枝梗數(shù)少；第Ⅴ類包括大白谷（A19）和黑谷（C5）2份資源，主要表型特征為穗粒數(shù)多、枝梗數(shù)多、株高中高，可作為水稻產(chǎn)量改良的親本或中間材料；第Ⅵ類僅有1份材料，為石咀谷（I5），主要表型特征為枝梗數(shù)多、千粒重重、中矮稈、細(xì)長(zhǎng)形谷粒，是綜合性狀較好的材料；第Ⅶ類包括3份大白谷同名資源（A5、A11和A13）和1份大白糯（B8），主要表型特征為穗長(zhǎng)較長(zhǎng)、枝梗數(shù)多、株高較高、劍葉大，多數(shù)性狀表現(xiàn)較其他類群好，可作為選育特異性狀的親本材料；第Ⅷ類僅有1份材料，即黑谷（C2），其穗粒數(shù)、有效穗數(shù)和谷粒長(zhǎng)寬比均為所有類群中最高，枝梗數(shù)較多、株高中等、劍葉較長(zhǎng)，各表型性狀表現(xiàn)較好，是綜合性狀較好的資源材料。綜上所述，與其他類群相比，第Ⅲ和Ⅳ類群材料的綜合性狀表現(xiàn)較差，第Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ類群的綜合性狀表現(xiàn)較優(yōu)，可在生產(chǎn)和育種上加以利用。

2.3 SSR分子標(biāo)記的遺傳多樣性分析

48個(gè)SSR分子標(biāo)記在133份云南同名地方稻種資源中共檢測(cè)到395個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，各標(biāo)記擴(kuò)增出的等位基因數(shù)為2～16個(gè)，平均每個(gè)標(biāo)記8.23個(gè)，其中RM2851（16個(gè)）、RM228（15個(gè)）、RM224（12個(gè)）、RM71（11個(gè)）、RM163（11個(gè)）、RM164（11個(gè)）、RM111（11個(gè)）、RM201（11個(gè)）、RM219（11個(gè)）、RM5348（11個(gè)）、RM16（10個(gè)）、RM225（10個(gè)）、RM248（10個(gè)）、RM72（10個(gè)）、RM209（10個(gè)）、RM1111（10個(gè)）等16個(gè)標(biāo)記檢測(cè)到10個(gè)及以上的多態(tài)性位點(diǎn)（表4）。48個(gè)SSR分子標(biāo)記的主要等位基因頻率、基因多樣性指數(shù)及PIC差異較大，其中，標(biāo)記RM224的主要等位基因頻率最?。?.1617），基因多樣性指數(shù)最大（0.9054），而標(biāo)記RM1111的主要等位基因頻率最大（0.7970），基因多樣性指數(shù)最?。?.3562）。48個(gè)SSR分子標(biāo)記的PIC為0.3388（RM205）～0.8977（RM224），平 均PIC為0.7419，除RM5622、RM234、RM205和RM1111外，其他44個(gè)標(biāo)記的PIC均在0.5000以上，為高度多態(tài)信息標(biāo)記，占標(biāo)記總數(shù)的91.7%，表明本研究所用標(biāo)記的多態(tài)性豐富，具有區(qū)分云南同名地方稻種資源的能力。引物RM17擴(kuò)增A組和B組同名地方稻種的電泳結(jié)果如圖2所示。

2.4 基于SSR分子標(biāo)記的云南同名地方稻種資源間的遺傳差異分析

48個(gè)SSR分子標(biāo)記在11組云南同名地方稻種資源中的多態(tài)性檢測(cè)結(jié)果如表5所示。11組同名地方稻種資源檢測(cè)到的等位基因數(shù)為154個(gè)（K組）～263個(gè)（A組）。其中，RM2851、RM224、RM163、RM228、RM5348、RM464、RM3585等7個(gè)標(biāo)記在11組云南同名地方稻種資源中檢測(cè)到等位基因數(shù)最多；引物RM2851在9組同名地方稻種資源中均為等位變異數(shù)最多的標(biāo)記；而RM111、RM205、RM5622、RM495、RM289、RM240、RM208、RM242、RM225、RM267、RM234等11個(gè)標(biāo)記在11組云南同名地方稻種資源中檢測(cè)到的等位基因數(shù)最少，除K組檢測(cè)到最少的等位基因數(shù)為1外，其他10組最少的等位變異數(shù)均為2個(gè)，這11個(gè)標(biāo)記中RM5622是除K組外其他組內(nèi)檢測(cè)到等位基因數(shù)最少的標(biāo)記。可見(jiàn)，48對(duì)SSR分子標(biāo)記在其他各組資源均表現(xiàn)出較好的多態(tài)性，進(jìn)一步表明這些分子標(biāo)記具備區(qū)分云南同名地方稻種資源的能力。

利用NTsys-PC 2.1計(jì)算11組同名地方稻種資源的SSR分子標(biāo)記遺傳相似系數(shù)，并構(gòu)建聚類圖（圖3）。從圖3可看出，在遺傳相似系數(shù)為0.1400處時(shí)，133份云南同名地方稻種資源可聚為七大類，第I類共含64份材料，包括17個(gè)大白谷同名資源（A5～A21），2個(gè)大白糯同名資源（B6和B10）、3個(gè)黑谷同名資源（C2、C9和C10）、19個(gè)麻線谷同名資源（D1～D5、D7～D20）、6個(gè)小白谷同名資源（E1、E2、E3、E4、E5和E8）、所有的螞蚱谷同名資源（H1～H10）、6個(gè)烏咀谷同名資源（I3、I8、I9、I10、I11和I12）以及1份老來(lái)紅資源（J2）；第Ⅱ類共含25份材料，包括2個(gè)大白糯同名資源（B3和B5）、6個(gè)長(zhǎng)毛谷同名資源（F4、F8、F10、F11、F12和F13）、7個(gè)冷水谷同名資源（G3、G5、G6、G8、G10、G11和G12）、4個(gè)老來(lái)紅同名資源（J5、J6、J7和J8）和全部的老鼠牙同名資源（K1～K6）；第Ⅲ類包括4份烏咀谷同名資源（I4、I5、I6和I7）；第Ⅳ類僅有1份大白糯資源（B7）；第Ⅴ類包括1份白長(zhǎng)毛（F9）和1份老來(lái)紅（一）（J1）；第Ⅵ類共含33份材料，包括3個(gè)大白谷同名資源（A2、A3和A4）、4個(gè)大白糯同名資源（B1、B2、B4和B8）、5個(gè)黑谷同名資源（C3、C4、C6、C7和C8）、1份麻線谷（D6）、4份小白谷同名資源（E6、E7、E9和E10）、5份長(zhǎng)毛谷同名資源（F2、F3、F5、F6和F7）、6份冷水谷同名資源（G1、G2、G4、G7、G9和G13）、1份螞蚱谷（紅褐殼）、2份烏咀谷同名資源（I1和I2）和2份老來(lái)紅同名資源（J3和J4）；第Ⅶ類共含4份材料，分別為大白谷（A1）、大白糯（B9）、黑谷（C1）和長(zhǎng)毛谷（一）（F1）。綜上所述，11組同名資源中除B組的10份資源交叉分布聚類于其他組資源間，其他10組同名地方稻種在聚類時(shí)各組內(nèi)同名地方稻種資源大多優(yōu)先聚在一起，但組內(nèi)相似名資源與同名資源存在交叉聚類的現(xiàn)象，且同組內(nèi)資源間并未完全按照來(lái)源進(jìn)行聚類，說(shuō)明云南同名地方稻各組內(nèi)資源的親緣關(guān)系相對(duì)較近，但親緣關(guān)系與資源名稱的相關(guān)性比地理來(lái)源要高。

由表6可知，11組云南同名地方稻種資源間的遺傳相似系數(shù)存在較大的差異，組間最小遺傳相似系數(shù)為0.4545（K2與K5）～0.6318（D6與D9），最大遺傳相似系數(shù)為0.7338（K3與K5）～0.9040（C4與C6），各組間平均遺傳相似系數(shù)為0.5727（K組）～0.7398（A組），11組同名地方稻種資源的平均遺傳相似系數(shù)最大為0.7398（A組），未出現(xiàn)遺傳相似系數(shù)＞0.9500（肖軍治等，2011）的重復(fù)保存品種，表明這些同名地方稻種資源在DNA水平上均存在差異，推測(cè)11組中具有相同或相似名稱的地方稻種資源為不同地方稻品種。

2.5 表型農(nóng)藝性狀與SSR標(biāo)記分析結(jié)果的綜合比較

將基于13個(gè)表型農(nóng)藝性狀獲得歐式距離分析結(jié)果與基于SSR分子標(biāo)記獲得遺傳相似系數(shù)進(jìn)行綜合比較，結(jié)果表明133份同名地方稻種資源的表型農(nóng)藝性狀與SSR標(biāo)記分析的結(jié)果存在一定的相關(guān)性，但也有所區(qū)別。由圖1和圖3可知，西雙版納勐海縣的大白谷（A2）和大白谷（二）（A3）、文山州文山縣的齊頭螞蚱谷（H4）和紅河州金平縣的螞蚱谷（H7）及臨滄市永德縣的二老鼠牙（K1）和楚雄州祿豐縣的細(xì)老鼠牙（K3）等同名水稻資源不管是基于表型性狀還是SSR分子標(biāo)記均優(yōu)先聚集在一起。此外，C組中C4與C8的歐式距離最?。?.80），而C2與C7的歐式距離最大（9.16），二者基于SSR分子標(biāo)記所得到的遺傳相似系數(shù)分別為0.7071和0.5556，C4與C8的遺傳相似系數(shù)高于C組同名地方稻種資源間的平均遺傳相似系數(shù)（0.6437），而C2與C7的遺傳相似系數(shù)則遠(yuǎn)低于平均值0.6437，且在C組內(nèi)同名地方稻種資源間的遺傳相似系數(shù)中，僅C3與C4、C3與C6、C3與C7、C4與C6、C4與C7、C5與C7、C6與C7、C7與C8、C9與C10間的遺傳相似系數(shù)均大于0.7071，僅有C1與C4、C1與C6、C1與C7、C2與C3間的遺傳相似系數(shù)均小于0.5556，即在C組中表型歐式距離最小的C4與C8間遺傳相似系數(shù)也高于其他80%材料間的遺傳相似系數(shù)，而歐式距離最大的C2與C7間SSR遺傳相似系數(shù)也低于其他91%材料間的遺傳相似系數(shù)。而在G組中G6與G11的歐式距離最遠(yuǎn)（8.99），其遺傳相似系數(shù)為0.6741，稍高于G組同名地方稻種資源間遺傳相似系數(shù)的平均值0.6725，在G組內(nèi)同名地方稻種資源間的遺傳相似系數(shù)中，有42對(duì)材料間遺傳相似系數(shù)小于0.6741，可見(jiàn)，G6與G11的歐式距離分析結(jié)果與遺傳相似系數(shù)分析結(jié)果存在一定的差異。綜上所述，對(duì)同名資源進(jìn)行異同性分析時(shí)，應(yīng)將表型農(nóng)藝性狀和SSR分子標(biāo)記相結(jié)合，可得到更科學(xué)、準(zhǔn)確的鑒定結(jié)果。11組同名地方稻種資源中未發(fā)現(xiàn)表型性狀差異不顯著、歐式距離為0或遺傳相似系數(shù)＞0.9500的資源，故推測(cè)133份云南同名地方稻種資源不存在重復(fù)材料，均值得被妥善保存。

3 討論

稻種資源是水稻科學(xué)研究的基礎(chǔ)，地方品種是稻種資源的重要組成部分，具有許多在長(zhǎng)期的自然演變和人工選擇下形成的獨(dú)特優(yōu)良性狀和豐富的遺傳多樣性，這些優(yōu)良性狀是改良水稻品種和維系稻種資源可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)（鄧宏中等，2015）。近年來(lái)，在作物種質(zhì)庫(kù)中以地方品種為突出代表的同種異名與異種同名現(xiàn)象引起了越來(lái)越多研究者的關(guān)注。目前對(duì)同名作物資源的區(qū)分主要通過(guò)形態(tài)學(xué)鑒定或SSR分子標(biāo)記的方法進(jìn)行，兩種分析方法在理論基礎(chǔ)上存在一定的差異，形態(tài)學(xué)鑒定比較簡(jiǎn)單、方便，可直觀地對(duì)資源的表型特征，但表型性狀是外界壞境和顯隱性基因共同作用的表現(xiàn)，在實(shí)際操作過(guò)程中易受環(huán)境和人為主觀因素的影響，無(wú)法保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。SSR分子標(biāo)記則反映種質(zhì)在分子水平上的差異，具有穩(wěn)定、高效、不受環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)。本研究采用表型農(nóng)藝性狀調(diào)查和SSR分子標(biāo)記擴(kuò)增相結(jié)合的方法對(duì)從農(nóng)戶手中收集保存于云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存庫(kù)內(nèi)的133份同名地方稻種資源進(jìn)行分析，以了解云南同名地方稻種資源的差異性和一致性。表型分析結(jié)果表明，這133份同名地方稻種資源的多樣性豐富，13個(gè)表型性狀在各組間的變異程度不盡相同，除谷粒長(zhǎng)和谷粒寬在11組間的變異系數(shù)相對(duì)較小以外，每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、千粒重、有效穗數(shù)、劍葉寬等性狀在各組內(nèi)的最小變異系數(shù)也在10.00%以上，高于新疆、寧夏（趙璐等，2018）及太湖流域（金偉棟和洪德林，2006）的地方稻材料表型性狀的變異系數(shù)，說(shuō)明本研究同名資源間表型性狀的變異程度比其他地區(qū)稻種資源的變異程度高，間接證明本研究中所用的同名資源為不同品種。根據(jù)13個(gè)表型性狀計(jì)算出各組內(nèi)材料的歐氏距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)11組同名地方稻種資源間的最小歐式距離為1.63（G4與G7），即資源間沒(méi)有出現(xiàn)歐式距離為0的情況，且G4與G7在一次枝梗數(shù)、株高及谷粒長(zhǎng)寬比等表型性狀上存在顯著或極顯著的差異，表明供試的133份同名資源間在表型性狀上均存在一定程度的差異，不存在表型性狀完全一致的資源。此結(jié)果與Michael等（2009）對(duì)印尼水稻同名材料、金建楚等（2018）對(duì)湖南收集及種質(zhì)庫(kù)中保存的同名地方稻種資源的表型多樣性分析結(jié)論一致，表明這些同名地方稻材料在形態(tài)學(xué)上的變異較豐富。

對(duì)133份云南同名地方稻種資源的SSR分子標(biāo)記分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，本研究所用的48個(gè)SSR分子標(biāo)記共檢測(cè)到395個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，且有44個(gè)標(biāo)記的PIC在0.5以上，為高度多態(tài)性標(biāo)記，可用于同名資源間的遺傳差異區(qū)分和評(píng)價(jià)。11組同名地方稻種資源間的最大遺傳相似系數(shù)為0.9040（C4與C6），即本研究中所有同名地方稻種資源間的遺傳相似系數(shù)均在0.9500以下，表明這些資源均為親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的不同品種。該結(jié)果與于萍等（2010）對(duì)來(lái)自太湖流域的荔枝紅、老來(lái)青、太湖青和老虎稻等76份同名地方稻的SSR遺傳差異分析的結(jié)論基本一致，即除8對(duì)同名資源以外，多數(shù)來(lái)自太湖流域的4組同名資源間存在一定程度的遺傳變異且部分同名資源間的差異明顯。但應(yīng)杰政等（2006）利用5個(gè)SSR分子標(biāo)記對(duì)我國(guó)常規(guī)水稻栽培品種的同一性進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)41個(gè)同名品種中僅有18個(gè)品種存在一定程度的遺傳差異，其余23個(gè)品種均無(wú)明顯的遺傳差異。

本研究采用表型分析和SSR分子標(biāo)記相結(jié)合的方法對(duì)云南同名地方稻種資源的表型性狀及遺傳變異進(jìn)行比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)供試的133份同名地方稻種資源在表型性狀和SSR分子標(biāo)記上均不存在完全一致的資源，與李小湘等（2014）、金建楚等（2018）對(duì)來(lái)自湖南的同名地方稻種資源在表型和分子水平上差異分析結(jié)果不同。李小湘等（2014）、金建楚等（2018）研究認(rèn)為，雖然湖南同名地方稻材料在表型性狀上均存在顯著的差異，且沒(méi)有出現(xiàn)兩份材料表型歐式距離為0的情況，但在SSR分子標(biāo)記分析時(shí)卻發(fā)現(xiàn)有些資源間的遺傳相似系數(shù)大于0.9500，甚至出現(xiàn)了部分資源間的遺傳相似系數(shù)為1.0000的情況與本研究結(jié)論相同的是表型農(nóng)藝性狀和SSR分子標(biāo)記分析的結(jié)果間既有一定的聯(lián)系，又有所不同。在其他作物中也同樣出現(xiàn)了這種情況，如閆哲等（2003）對(duì)國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)內(nèi)19份滿倉(cāng)金及其他品種共計(jì)28份同名地方大豆、王琨等（2014）對(duì)陜西關(guān)中6個(gè)同名地方小麥品種、洪霞等（2020）對(duì)來(lái)自浙江的25份地方芋種質(zhì)資源的表型性狀和SSR分子標(biāo)記分析中也得到了相同的結(jié)論?？梢?jiàn)，對(duì)同名資源進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)時(shí)不能僅采取單一的分析方法，SSR分析和形態(tài)學(xué)不能互相替代，兩種分析的結(jié)果可相互補(bǔ)充參考，使評(píng)價(jià)結(jié)果更客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確。本研究結(jié)果表明來(lái)自云南省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存庫(kù)的133份地方稻種資源雖然同名或者相似，但均屬于不同的品種，值得被進(jìn)一步的整理、收集和利用，但本研究所調(diào)查的13個(gè)表型性狀均為受環(huán)境影響較大的數(shù)量性狀，在今后的鑒定評(píng)價(jià)時(shí)還應(yīng)結(jié)合質(zhì)量性狀和抗病性狀對(duì)同名地方稻種資源進(jìn)行更深入、全面的評(píng)價(jià)。

4 結(jié)論

云南同名地方稻種資源的多樣性豐富，經(jīng)表型性狀和SSR分子標(biāo)記鑒定133份同名地方稻種資源中并未出現(xiàn)重復(fù)資源，兩種鑒定方法得到的結(jié)果既有一定的聯(lián)系，又有一些差異。所用標(biāo)記的多態(tài)性豐富，具有區(qū)分云南同名地方稻種資源的能力，可用于云南水稻種質(zhì)資源鑒別。