基于SNP标记揭示中国鲜食玉米品种的遗传多样性

中国已经成为全球鲜食玉米最主要生产和消费国家之一,解析我国鲜食玉米品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对品种鉴定和品种培育具有重要的指导意义.本研究利用Illumina Maize 6K芯片对全国范围内的385个鲜食玉米品种进行全基因组扫描,了解群体结构,划分种质类群,估算品种间的遗传距离,揭示其遗传多样性.结果表明,5067个SNP标记在385个鲜食玉米品种中基因多样性平均0.406,变幅为0.097～0.500;多态信息含量(polymorphism information content,PIC)平均0.319,变幅为0.092～0.375.通过PCA分析和群体遗传结构分析一致表明,本研究所收集的品种主要划分为3个类群,分别为糯玉米类群(糯玉米和甜糯玉米,共185个品种)、温带甜玉米类群(123个品种)和热带甜玉米类群(77个品种).两两品种间的遗传距离在0.132～0.472之间,平均值为0.37.通过FST分析检测到不同类群间有160个区域受到强烈选择,其中包括4个玉米籽粒淀粉合成途径的关键基因(sh2、su1、su2和wx1),进一步利用分子标记验证了sh2和DGAT1-2两个位点在鲜食玉米群体不同选择模式.本研究为我国鲜食玉米品种选育和改良提供了重要的理论指导.