基于形态特征和 SSR 标记筛选饲用豌豆亲本基因型：为杂交育种奠定遗传多样性基础

《Genetic Resources and Crop Evolution》：Selection of parental forage pea [Pisum sativum (L.)] genotypes based on morphological characterization and SSR markers for crossbreeding

为筛选饲用豌豆（Pisum sativum (L.)）杂交育种的亲本基因型，研究人员以 23 种豌豆基因型为材料，结合形态学和 SSR 标记进行研究。结果表明基因型间变异显著，该研究为后续育种亲本选择提供了重要数据。

　　在畜牧业蓬勃发展的当下，优质牧草的供应至关重要。饲用豌豆作为蛋白质的重要来源，对其进行品种改良以提高产量和品质迫在眉睫。传统的形态学特征鉴定受环境影响大，难以精准评估遗传差异。而现代分子生物学技术虽已发展，但在饲用豌豆育种中，如何将形态学和分子生物学方法有效结合，准确筛选出遗传差异大的亲本，仍是亟待解决的问题。

为攻克这一难题，来自布尔萨乌鲁达大学（University of Bursa Uludag）的研究人员开展了一项关于饲用豌豆亲本基因型筛选的研究。他们的研究成果发表在《Genetic Resources and Crop Evolution》上，为饲用豌豆的杂交育种提供了关键依据。

研究人员采用了两种主要的技术方法。一是形态学表征，依据国际植物新品种保护联盟（UPOV）指南，对 23 种豌豆基因型的植株高度、单株荚数、每荚种子数和单株种子数这 4 个形态学性状进行观测；二是分子表征，运用改良的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）法提取 DNA，通过 16 个简单序列重复（SSR）标记进行基因分析，并用相关软件对数据进行处理和分析。

研究结果主要包括形态学表征和分子表征两方面。

• 形态学表征：对各豌豆基因型的 4 个形态学性状测量后发现，所有性状在不同基因型间差异显著。植株高度范围为 77.92 - 199.50cm，平均值为 154.86cm；单株荚数在 2.50 - 16.17 之间，平均 7.47；每荚种子数为 1.33 - 4.67，平均 3.03；单株种子数则在 5.33 - 44.50，平均 19.44。通过对这些性状的分析，构建了基于非加权组平均法（UPGMA）的聚类树，将豌豆基因型分为两个主要群组，每个群组又各包含两个亚组。这一结果表明，不同豌豆基因型在形态学上存在明显差异，这些差异为亲本选择提供了直观的参考。
• 分子表征：16 个 SSR 标记检测中，14 个具有多态性，2 个为单态性。共获得 106 个等位基因，每个引物的等位基因数在 4 - 10 之间，平均为 7.57。观测杂合度（H_o）均为 0.00，期望杂合度（H_e）在 0.64 - 0.90 之间，平均 0.84，多态性信息含量（PIC）值在 0.55 - 0.87 之间，平均 0.78，说明这些引物对豌豆基因组具有高度的信息性。利用结构分析（STRUCTURE）和 UPGMA 聚类分析，发现 23 种豌豆基因型主要分为两个基因池和两个明显的聚类，且基因型间的相似系数在 0.00 - 0.80 之间，显示出较高的遗传变异。这意味着从分子层面上，不同豌豆基因型间存在丰富的遗传多样性，为杂交育种提供了广阔的基因资源。

研究结论和讨论部分指出，形态学和分子生物学研究均显示出豌豆基因型间存在显著变异，这种变异为杂交育种中亲本的选择提供了重要依据。通过结合两种研究方法，可以更全面、准确地评估豌豆基因型的遗传多样性，从而在未来的育种计划中更高效地选择亲本，培育出具有更高产量和更好品质的饲用豌豆品种。这一研究成果不仅推动了饲用豌豆的育种进程，也为其他作物的遗传多样性研究和育种实践提供了有益的参考，在农业领域具有重要的应用价值和深远的意义。