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假俭草(Eremochloa ophiuroides)是禾本科蜈蚣草属多年生暖季型草坪草,是蜈蚣草属中唯一用作草坪草的物种。由于起步较晚,假俭草在遗传图谱构建、QTL定位、性状的遗传分析、遗传多样性分析及核心种质构建等领域的研究远远落后于其它植物。本研究对148份假俭草种源的遗传多样性进行了分析,在此基础上初步构建了假俭草的核心种质；以两份外部性状存在差异且遗传距离较远的假俭草种源为亲本配置杂交组合；在对杂交后代重要的外部性状(包括营养性状和生殖性状)进行观测的基础上,利用“主基因+多基因混合遗传模型”分析方法对这些出状进行了遗传分析；以F,后代为作图群体,采用拟测交作图策略,构建了假俭草的遗传图谱；同时应用WinQTLCart软件结合构建的遗传图谱对控制这些性状的QTL进行了定位。具体研究结果如下：1假俭草种质资源遗传多样性分析及核心种质的初步建立1.1正交设计优化假俭草SRAP-PCR反应体系以假俭草叶片DNA为模板,采用正交试验设计,以Mg2+、dNTP、引物和Taq DNA聚合酶四种因素三个水平,对假俭草SRAP反应体系进行研究,并比较了不同浓度模板DNA对扩增效果的影响,建立了假俭草的SRAP最佳反应体系。结果表明,假俭草SRAP-PCR最佳反应体系为：2μ10×PCR buffer、60ng模板DNA、Mg2+1.50mmol·L-1、 dNTP260μmol·L-1、引物0.25μmol·L-1、Taq DNA聚合酶0.5U,总体积为20 μ 1。各因素对扩增反应结果均有不同影响,其中以Mg2+浓度影响最大,Taq DNA聚合酶的影响最小。这一体系的建立为今后利用SRAP标记技术进行假俭草分子遗传学研究提供了科学的依据。1.2假俭草种质资源遗传多样性分析应用27对SRAP分子标记对148份假俭草种源进行了遗传多样性分析,结果表明：(1)27对SRAP引物共扩增出461个位点,其中具有多态性的位点有397个,多态性位点比率为86.12%；Nei’s遗传多样性指数为0.2821；Shannon信息指数为0.4282,表明假俭草具有较高的遗传多样性水平；(2)假俭草种源各群体的遗传多样性分析结果表明,各群体的遗传多样性由高到低的顺序依次为安徽群体>湖南群体>江苏群体>广东群体>河南群体>浙江群体>贵州群体>四川群体>福建群体>重庆群体>江西群体>广西群体>美国群体>湖北群体；(3)群体间遗传关系分析表明,25.29%的遗传变异存在于群体之间,74.71%的变异存在于群体内,群体间的基因流为1.4769,表明假俭草种源的遗传变异在很大程度上存在于群体内。各群体间UPGMA聚类分析结果表明,安徽与江苏群体最先聚类,湖北群体与其它群体最后聚在一起,来自相邻省份的群体有优先聚类的趋势；(4)148份假俭草种源的UPGMA聚类分析结果表明,假俭草种源并没有按照地理位置进行严格的聚类,各地种源有交叉聚类现象,但各小组内有按地理位置聚类的趋势,表明假俭草种源的遗传距离与其地理分布有一定的相关性。1.3假俭草核心种质的初步建立根据SRAP分子聚类结果,对148份假俭草种源分别采取聚类-分组法、产地分组-聚类分组法和逐步聚类法进行核心种质的选择,比较了不同取样方法及取样比例的15个样本群的多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和 Shannon’s信息指数等参数,最终选择了43个样本组成的样本群作为核心种质。对初始种质和核心种质群体的观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数分别作t测验,可以看出核心种质保留了初始种质29.7%的样品,多态位点和多态位点百分率保留率达到98.74%,观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数的保留率分别为98.72%、100.91%、101.45%、101.19%,可见核心种质能很好的代表初始种质。2假俭草重要性状的遗传分析2.1假俭草杂交后代真实性鉴定及多态性SRAP引物筛选以假俭草两亲本(E102、E092(1))及其杂交后代为材料,从400对SRAP引物组合中筛选出具有父本特征带的引物,选取其中带型稳定、清晰的引物组合进行杂种真实性鉴定,结果表明：400对SRAP引物组合中具有多态性的引物有162对,占供试引物的40.5%,162对多态性引物共扩增出288个多态性位点,平均每对引物的多态性位点为1.78个；两个亲本间具有父本特征带的引物组合共有36对,应用6对SRAP引物(303、297、283、180、332和358)对杂种后代进行了杂种真实性鉴定,其中真杂种数目为89个。上述鉴定的假俭草真杂种和多态性SRAP引物可以用于构建假俭草遗传连锁图谱及重要性状的QTL定位等研究。2.2假俭草营养性状的遗传分析选用假俭草两份营养性状存在差异的种源材料E102和E092(1)进行杂交,获得F,分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F1群体的叶片长度与宽度、节间长度与直径、草层高度及匍匐茎色等营养性状进行遗传分析,以初步明确假俭草上述性状的遗传特性。结果表明：(1)在调查的杂交后代的6个营养性状中,变异系数由大到小依次为叶片长度(23.39%)>匍匐茎色(21.96%)>节间长度(21.89%)>草层高度(15.32%)>节间直径(7.41%)>叶片宽度(6.77%),变异系数最大的为叶片长度,最小的为叶片宽度。(2)叶片长度的最佳遗传模型为A-1模型,即一对主基因模型,该主基因表现为加性和部分显性或超显性,主基因遗传率为68.98%；节间长度的最佳遗传模型为A-4模型,一对主基因模型,该主基因表现为负向完全显性,主基因遗传率为47.37%；草层高度的最佳遗传模型为B-6模型,即两对主基因模型,主基因表现为等显性模型,主基因遗传率为47.20%；叶片宽度和节间直径的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型；匍匐茎色为B-1模型,即两对主基因,加性-显性-上位性模型,主基因遗传率为99.23%。2.3假俭草生殖性状的遗传分析及性状间相关检验应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F1群体的花序密度、生殖枝高度、每穗粒数和花序长度等生殖性状进行遗传分析,以初步明确假俭草上述性状的遗传特性。结果表明：(1)在调查的杂交后代的4个生殖性状中,变异系数由大到小依次为花序密度(54.10%)>生殖枝高度(13.17%)>每穗粒数(8.92%)>花序长度(8.42%),变异系数最大的为花序密度,最小的为花序长度。(2)花序密度的最佳遗传模型为A-4模型,即一对主基因模型,该主基因表现为负向完全显性,即显性效应等于负的加性效应,主基因遗传率为60.71%。生殖枝高度的最佳遗传模型为B-1模型,即两对主基因,加性-显性-上位性模型,主基因遗传率为93.73%。花序长度也是B-1模型,主基因遗传率为96.79%。每穗粒数最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。性状间相关分析结果表明,叶片长度与叶片宽度、叶片长度与草层高度之间呈现极显著的正相关,相关系数分别是0.4178和0.6285；生殖枝高度与花序密度、生殖枝高度与每穗粒数之间呈现显著的正相关,相关系数分别为0.3748和0.3562；生殖枝高度与草层高度之间呈现极显著正相关,相关系数为0.4230。3假俭草遗传图谱构建和重要性状QTL定位研究3.1假俭草遗传图谱的构建以89个假俭草F1后代为作图群体,利用SRAP标记和小麦EST-SSR标记,按照拟测交作图策略,构建了第一张假俭草遗传图谱。母本遗传图谱定位了89个标记,包括9个连锁群,图谱总长为1209.08cM,平均图距为13.74cM,标记间最大图距为38cM,最小图距为1.1cM,图距超过20cM的空隙16个,分布在3个连锁群上。父本遗传图谱定位了81个标记,包括12个连锁群,,总长为1238.03cM,平均图距为15.48cM,标记间最大图距为38cM,最小图距为1.16cM,图距超过20cM的空隙18个,分布在8个连锁群上。本研究构建的遗传图谱可以为今后构建高密度假俭草遗传图谱、重要性状的QTL定位、比较基因组研究以及开展分子标记辅助育种研究提供科学依据。3.2假俭草重要性状QTL定位研究应用WinQTLCart软件,采用复合区间作图法对控制假俭草10个重要外部性状的QTt,进行了定位,除匍匐茎色未检测到QTL外,共检测到控制9个性状的27个QTL。母本遗传图谱上定位了8个性状的18个QTL,父本图谱上定位了6个性状的9个QTL。叶片长度共检测到6个QTL,其中3个位于母本图谱,3个位于父本图谱上。叶片宽度共检测到5个QTL,其中母本图谱上检测到4个QTL,父本图谱上检测到1个QTL。节间长度共检测到4个QTL,全部定位在母本图谱上。节间直径检测到1个QTL,位于母本图谱上。草层高度检测到2个QTL,分别位于母本和父本图谱上。花序密度检测到4个QTL,其中母本图谱上2个,父本图谱上2个。生殖枝高度仅检测到1个,位于父本图谱上。花序长度检测到3个QTL,其中母本图谱上检测到2个,父本图谱上1个。每穗粒数仅检测到1个QTL,位于母本图谱上。本研究结果可以为假俭草相关性状的标记辅助育种和遗传改良研究提供理论依据。