利用90K芯片分析烟农74（11）小麦衍生品种（系）的遗传关系

doi:10.13304/j.nykjdb.2021.1049

中国农业科技导报 ›› 2022, Vol. 24 ›› Issue (8): 35-43.DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1049

利用90K芯片分析烟农74（11）小麦衍生品种（系）的遗传关系

翟晓灵¹(), 王瑞霞²(), 张连², 焦娟², 李玉刚¹, 王圣健¹, 亓晓蕾², 盖红梅¹(), 张胜全³()

^1.青岛市农业科学研究院，山东青岛 266100
^2.泰安市农业科学院，山东泰安 271000
^3.北京市农林科学院杂交小麦研究所，北京 100097

收稿日期:2021-12-09 接受日期:2022-04-12 出版日期:2022-08-15 发布日期:2022-08-22
通讯作者: 盖红梅,张胜全
作者简介:翟晓灵E-mail： zhaialeen2616@163.com
王瑞霞E-mail： ruixiawangli@163.com第一联系人：翟晓灵和王瑞霞为共同第一作者。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2016YFD0100302);财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系项目(CARS-03-66);山东省现代农业产业技术体系项目(SDAIT-04-021-12);北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20210439)

Genetic Relationship of Wheat Derivatives Variety （Line） from Yannong 74（11） Using High-density 90K SNP Array

Xiaoling ZHAI¹(), Ruixia WANG²(), Lian ZHANG², Juan JIAO², Yugang LI¹, Shengjian WANG¹, Xiaolei QI², Hongmei GE¹(), Shengquan ZHANG³()

^1.Qingdao Academy of Agricultural Sciences，Shandong Qingdao 266100，China
^2.Taian Academy of Agricultural Sciences，Taian 271000，China
^3.Institute of Hybrid Wheat，Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Beijing 100097，China

Received:2021-12-09 Accepted:2022-04-12 Online:2022-08-15 Published:2022-08-22
Contact: Hongmei GE,Shengquan ZHANG

摘要/Abstract

摘要：

小麦种质烟农74（11）是20世纪70年代烟台农业科学院选育的小麦育种中间材料，衍生了鲁麦14、鲁麦13、烟农19等多个大面积推广品种，并以这些品种为育种亲本，选育出多个国审小麦品种，是近期山东省小麦育种的基础。选用烟农74（11）种质衍生品种（系）62份、非烟农74（11）种质衍生品种（系）58份，共计120份实验材料，采用小麦90K芯片，分析了供试材料的遗传关系。共获得26 026个有效SNP位点，其中A、B、D基因组各占32.17%、40.69%和7.64%。供试群体多态性信息含量（PIC）为0.18～0.31，平均为0.25，低于SSR标记揭示的遗传多样性。分析了全部材料组（组Ⅰ）和烟农74（11）衍生材料组（组Ⅱ）遗传相似性系数，发现组Ⅰ材料间的遗传相似性系数在0.61～0.70的占59.44%、0.71～0.80的占32.98%、≥0.91的占0.80%；组Ⅱ的遗传相似性系数在 0.61～0.70的占26.77%、0.71～0.80的占53.22%、0.81～0.90的占17.26%，≥0.91的占2.75%，这表明烟农74（11）种质衍生后代间的遗传关系比较狭窄，需要拓宽遗传基础。此外，对几个经典小麦杂交组合进行了遗传相似性系数分析，发现子代和上缘亲本间的遗传相似性系数为0.68～0.87，平均为0.79；姊妹系间为0.84～0.87，父母本间为0.65～0.71。通过经典组合分析并结合当前小麦遗传关系狭窄的现实，建议在中短期育种目标中，双亲遗传相似性系数最好控制在0.8以下；在中长期育种目标中，双亲遗传相似性系数最好控制在0.7以下。

关键词: 烟农74（11）, 衍生品种（系）, 遗传关系, 90K芯片

Abstract:

The wheat breeding line Yannong 74（11） was bred by Yantai Academy of Agricultural Sciences in 1970s， and it derived some varieties including Lumai 14， Lumai 13 and Yannong 19 etc， so it was being the base of the breakthrough of common wheat breeding in Shandong Province recently. Therefore， in this study， illumina 90K array were screened on 120 wheat lines including the varieties （lines） derived form 74（11） and other varieties （lines） in order to study the genetic relationship of them. After manual correction of the scatter diagram of each SNP locus， 26 026 SNP loci were obtained and there are 32.17%， 40.69% and 7.64% distributed on genome A， B and D respectively. The polymorphism information content （PIC） of the tested lines based on the SNP loci ranged from 0.18 to 0.31 and the average was 0.25， which was lower than the PIC of common SSR marker. And then， the wheat materials were divided into 2 groups， that one group consisted of the wheat lines derived from Yannong 74（11）（GroupⅠ） and the other consisted of all the test materials （GroupⅡ）. In group Ⅰ， the materials with genetic similarity coefficient from 0.61 to 0.70 accounted for 59.44%， those from 0.71 to 0.80 accounted for 32.98%， and those more than 0.91 accounted for 0.80%. In Group Ⅱ， the materials with genetic similarity coefficient from 0.61 to 0.70 accounted for 26.77%， those from 0.71 to 0.80 accounted for 53.22%， those from 0.81 to 0.90 accounted for 17.26%， and those more than 0.91 accounted for 2.75%. The data revealed that， the genetic relationship among the derived offspring of Yannong 74 （11） germplasm was relatively narrow， so it was necessary to broaden the genetic basis. In addition， several classic wheat hybrid combinations were selected to study the genetic relationship and the result showed that the genetic similarity between offspring and superior parents was from 0.68 to 0.87 with an average of 0.79； the genetic similarity coefficient between sister lines was from 0.84 to 0.87 and that between breeding parents was from 0.65 to 0.71. The genomic information would provide reference for cross parent selection in wheat breeding and it was suggested that the genetic similarity coefficient of parents should be controlled below 0.8 in the establishment of medium and short-term breeding objectives； in the establishment of medium and long-term breeding objectives， the genetic similarity coefficient of parents should be controlled below 0.7.

Key words: Yannong74（11）, derivative varieties （lines）, genetic relationship, 90K array

中图分类号:

S512

翟晓灵, 王瑞霞, 张连, 焦娟, 李玉刚, 王圣健, 亓晓蕾, 盖红梅, 张胜全. 利用90K芯片分析烟农74（11）小麦衍生品种（系）的遗传关系[J]. 中国农业科技导报, 2022, 24(8): 35-43.

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图/表 8

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编号Code	品种（系） Variety（line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）
1	淮麦18 Huaimai 18	3	晋麦61 Jinmai 61	5	皖麦41 Wanmai 41
2	淮麦20 Huaimai 20	4	晋麦72 Jinmai 72	6	临汾125 Linfen 125

编号Code	品种（系） Variety（line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）
1	淮麦18 Huaimai 18	3	晋麦61 Jinmai 61	5	皖麦41 Wanmai 41
2	淮麦20 Huaimai 20	4	晋麦72 Jinmai 72	6	临汾125 Linfen 125

编号Code	品种（系） Variety（line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）
7	烟农22 Yannong 22	45	烟农2415 Yannong 2415	83	冀麦5265 Jimai 5265
8	泗麦1108 Simai 1108	46	石优20 Shiyou 20	84	藁麦2018 Gaomai 2018
9	中育6号 Zhongyu 6	47	烟农26 Yannong 26	85	中麦175 Zhongmai 175
10	泰山22 Taishan 22	48	泰农6258 Tainong 6258	86	中优206 Zhongyou 206
11	济麦20 Jimai 20	49	临麦6号 Linmai 6	87	临汾5064 Linfen 5064
12	青丰1号 Qingfeng 1	50	新麦26 Xinmai 26	88	鲁原502 Luyuan 502
13	青农2号 Qingnong 2	51	皖麦38 Wanmai 38	89	白蚰包 Baiyoubao
14	鑫麦289 Xinmai 289	52	中麦155 Zhongmai 155	90	农林89 Nonglin 89
15	烟农23 Yannong 23	53	烟农0428 Yannong 0428	91	周99233 Zhou 99233
16	烟农5286 Yannong 5286	54	烟农19 Yannong 19	92	Abbondanza
17	935106	55	烟农21 Yannong 21	93	蚰包 Youbao
18	济麦22 Jimai 22	56	山农15 Shannong 15	94	百农AK58
19	良星99 Liangxing 99	57	良星619 Liangxing 619	95	轮选987 Lunxuan 987
20	良星66 Liangxing 66	58	青丰1号矮系 Qingfeng 1（dwarf line）	96	小偃6号 Xiaoyan 6
21	良星77 Liangxing 77	59	淮麦26 Huaimai 26	97	郑麦366 Zhengmai 366
22	汶农14 Wennong 14	60	淮麦29 Huaimai 29	98	郑麦9023 Zhengmai 9023
23	山农20 Shannong 20	61	淮麦31 Huaimai 31	99	周8425B Zhou 8425B
24	烟农5158 Yannong 5158	62	淮麦33 Huaimai 33	100	周麦16 Zhoumai 16
25	山农17 Shannong 17	63	晋麦56 Jinmai 56	101	周麦18 Zhoumai 18
26	漯麦8号 Luomai 8	64	山农22 Shannong 22	102	周麦22 Zhoumai 22
27	泰农18 Tainong 18	65	济麦27 Jimai 27	103	周麦24 Zhoumai 24
28	泰农19 Tainong 19	66	烟农15 Yannong 15	104	周麦27 Zhoumai 27
29	洲元9369 Zhouyuan 9369	67	鲁麦18 Lumai 18	105	周麦9号 Zhoumai 9
30	聊麦18 Liaomai 18	68	鲁884187 Lu 884187	106	农林10号 Novrin 10
31	烟农999 Yannong 999	69	泰山5号 Taishan 5	107	豫麦34 Yumai 34
32	烟农173 Yannong 173	70	St 2422/464	108	临汾138 Linfen 138
33	济麦23 Jimai 23	71	豫麦13 Yumai 13	109	向阳4号 Xiangyang 4
34	BPT09145	72	豫麦2号 Yumai 2	110	Virgilio
35	烟Blu14-15 Yan Blu14-15	73	农大3615 Nongda 3615	111	洛夫林13 Lovrin 13
36	烟航选2号 Yanhangxuan 2	74	邯6172 Han 6172	112	秃头紫麦 Tutouzimai
37	鲁麦14 Lumai 14	75	普冰 04-446 Pubing 04-446	113	农大3753 Nongda 3753
38	鑫296 Xinmai 296	76	山农23 Shannong 23	114	中国春 Chinese Spring
39	鲁麦13 Lumai 13	77	豫农416 Yunong 416	115	冀师02-1 Jishi 02-1
40	济南17 Jinan 17	78	旱5363 Han 5363	116	济麦21 Jimai 21
41	济麦19 Jimai 19	79	囤麦378 Tunmai 378	117	新麦23 Xinmai 23
42	鲁麦21 Lumai 21	80	农大5057 Nongda 5057	118	Lovrin 10 Lovrin 10
43	烟农836 Yannong 836	81	冀麦585 Jimai 585	119	淮麦35 Huaimai 35
44	山农18 Shannong 18	82	农大189 Nongda 189	120	周麦26 Zhoumai 26

编号Code	品种（系） Variety（line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）	编号 Code	品种（系） Variety （line）
7	烟农22 Yannong 22	45	烟农2415 Yannong 2415	83	冀麦5265 Jimai 5265
8	泗麦1108 Simai 1108	46	石优20 Shiyou 20	84	藁麦2018 Gaomai 2018
9	中育6号 Zhongyu 6	47	烟农26 Yannong 26	85	中麦175 Zhongmai 175
10	泰山22 Taishan 22	48	泰农6258 Tainong 6258	86	中优206 Zhongyou 206
11	济麦20 Jimai 20	49	临麦6号 Linmai 6	87	临汾5064 Linfen 5064
12	青丰1号 Qingfeng 1	50	新麦26 Xinmai 26	88	鲁原502 Luyuan 502
13	青农2号 Qingnong 2	51	皖麦38 Wanmai 38	89	白蚰包 Baiyoubao
14	鑫麦289 Xinmai 289	52	中麦155 Zhongmai 155	90	农林89 Nonglin 89
15	烟农23 Yannong 23	53	烟农0428 Yannong 0428	91	周99233 Zhou 99233
16	烟农5286 Yannong 5286	54	烟农19 Yannong 19	92	Abbondanza
17	935106	55	烟农21 Yannong 21	93	蚰包 Youbao
18	济麦22 Jimai 22	56	山农15 Shannong 15	94	百农AK58
19	良星99 Liangxing 99	57	良星619 Liangxing 619	95	轮选987 Lunxuan 987
20	良星66 Liangxing 66	58	青丰1号矮系 Qingfeng 1（dwarf line）	96	小偃6号 Xiaoyan 6
21	良星77 Liangxing 77	59	淮麦26 Huaimai 26	97	郑麦366 Zhengmai 366
22	汶农14 Wennong 14	60	淮麦29 Huaimai 29	98	郑麦9023 Zhengmai 9023
23	山农20 Shannong 20	61	淮麦31 Huaimai 31	99	周8425B Zhou 8425B
24	烟农5158 Yannong 5158	62	淮麦33 Huaimai 33	100	周麦16 Zhoumai 16
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26	漯麦8号 Luomai 8	64	山农22 Shannong 22	102	周麦22 Zhoumai 22
27	泰农18 Tainong 18	65	济麦27 Jimai 27	103	周麦24 Zhoumai 24
28	泰农19 Tainong 19	66	烟农15 Yannong 15	104	周麦27 Zhoumai 27
29	洲元9369 Zhouyuan 9369	67	鲁麦18 Lumai 18	105	周麦9号 Zhoumai 9
30	聊麦18 Liaomai 18	68	鲁884187 Lu 884187	106	农林10号 Novrin 10
31	烟农999 Yannong 999	69	泰山5号 Taishan 5	107	豫麦34 Yumai 34
32	烟农173 Yannong 173	70	St 2422/464	108	临汾138 Linfen 138
33	济麦23 Jimai 23	71	豫麦13 Yumai 13	109	向阳4号 Xiangyang 4
34	BPT09145	72	豫麦2号 Yumai 2	110	Virgilio
35	烟Blu14-15 Yan Blu14-15	73	农大3615 Nongda 3615	111	洛夫林13 Lovrin 13
36	烟航选2号 Yanhangxuan 2	74	邯6172 Han 6172	112	秃头紫麦 Tutouzimai
37	鲁麦14 Lumai 14	75	普冰 04-446 Pubing 04-446	113	农大3753 Nongda 3753
38	鑫296 Xinmai 296	76	山农23 Shannong 23	114	中国春 Chinese Spring
39	鲁麦13 Lumai 13	77	豫农416 Yunong 416	115	冀师02-1 Jishi 02-1
40	济南17 Jinan 17	78	旱5363 Han 5363	116	济麦21 Jimai 21
41	济麦19 Jimai 19	79	囤麦378 Tunmai 378	117	新麦23 Xinmai 23
42	鲁麦21 Lumai 21	80	农大5057 Nongda 5057	118	Lovrin 10 Lovrin 10
43	烟农836 Yannong 836	81	冀麦585 Jimai 585	119	淮麦35 Huaimai 35
44	山农18 Shannong 18	82	农大189 Nongda 189	120	周麦26 Zhoumai 26

染色体 Chromosome	SNP个数 Number of SNP	平均等位变异数 Mean of alleles	主效等位频率 Major allele.frquency	基因多样性 Gene diversity	期望杂合度 Heterozygosity	多态信息含量 PIC
1A	1 327	2.29	0.75	0.33	0.03	0.27
1B	1 984	2.20	0.71	0.37	0.01	0.29
1D	440	2.37	0.78	0.32	0.05	0.26
2A	1 243	2.28	0.78	0.31	0.03	0.25
2B	1 790	2.25	0.78	0.30	0.02	0.24
2D	628	2.27	0.67	0.40	0.06	0.31
3A	1 075	2.33	0.74	0.33	0.03	0.26
3B	1 362	2.28	0.75	0.33	0.02	0.26
3D	240	2.29	0.86	0.22	0.04	0.19
4A	939	2.29	0.78	0.30	0.02	0.24
4B	800	2.28	0.77	0.32	0.02	0.26
4D	73	2.21	0.85	0.21	0.02	0.18
5A	1 271	2.28	0.77	0.31	0.02	0.25
5B	1 903	2.27	0.70	0.38	0.02	0.30
5D	226	2.28	0.79	0.29	0.02	0.24
6A	1 225	2.28	0.76	0.32	0.03	0.26
6B	1 496	2.27	0.76	0.33	0.02	0.26
6D	205	2.37	0.79	0.30	0.08	0.24
7A	1 293	2.28	0.77	0.31	0.02	0.25
7B	1 257	2.28	0.76	0.32	0.02	0.26
7D	176	2.22	0.83	0.23	0.03	0.19
平均值Average	997.76	2.28	0.77	0.31	0.03	0.25

利用90K芯片分析烟农74（11）小麦衍生品种（系）的遗传关系

Genetic Relationship of Wheat Derivatives Variety （Line） from Yannong 74（11） Using High-density 90K SNP Array

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杂交组合 Hybrid combination	品种（系）1 Variety （Line） 1	品种（系）2 Variety （Line） 2	亲缘关系 Genetic relationship	遗传相似性系数 Genetic identity
鲁麦13/临汾5064 Lumai 13/Linfen 5064	鲁麦13 Lumai 13	临汾5064 Linfen 5064	两杂交亲本 Two hybrid parents	0.69
	济南17 Jinan 17	鲁麦13 Lumai 13	子代1与上缘亲本1 Offspring 1 and parent 1	0.79
	济南17 Jinan 17	临汾5064 Linfen 5064	子代1与上缘亲本2 Offspring 1 and parent 2	0.85
	济麦19 Jimai19	鲁麦13 Lumai 13	子代2与上缘亲本1 Offspring 2 and parent 1	0.76
	济麦19 Jimai19	临汾5064 Linfen 5064	子代2与上缘亲本2 Offspring 2 and parent 2	0.83
	济南17 Jinan 17	济麦19 Jimai19	同组合姊妹系 Sister line	0.84
鲁麦14/豫麦13 Lumai 14/Yumai 13	鲁麦14 Lumai 14	豫麦13	两杂交亲本 Two hybrid parents	0.65
	淮麦18 Huaimai 18	鲁麦14 Lumai 14	子代1与上缘亲本1 Offspring 1 and parent 1	0.86
	淮麦18 Huaimai 18	豫麦13 Yumai13	子代1与上缘亲本2 Offspring 1 and parent 2	0.67
	淮麦20 Huaimai 20	鲁麦14 Lumai 14	子代2与上缘亲本1 Offspring 2 and parent 1	0.84
	淮麦20 Huaimai 20	豫麦13 Yumai13	子代2与上缘亲本2 Offspring 2 and parent 2	0.68
	淮麦18 Huaimai 18	淮麦20 Huaimai 20	同组合姊妹系 Sister line	0.87
鲁麦14/鲁884187 Lumai 14/Lu 884187	鲁麦14 Lumai 14	鲁884187 Lu884187	两杂交亲本 Two hybrid parents	0.68
	济麦20 Jimai 20	鲁麦14 Lumai 14	子代与上缘亲本1 Offspring and parent 1	0.80
	济麦20 Jimai 20	鲁884187 Lu884187	子代与上缘亲本2 Offspring and parent 2	0.84
鲁麦13/豫麦2号 Lumai 13/Yumai 2	鲁麦13 Lumai 13	豫麦2号 Yumai 2	两杂交亲本 Two hybrid parents	0.71
	鲁麦21 Lumai 21	鲁麦13 Lumai 13	子代与上缘亲本1 Offspring and parent 1	0.78
	鲁麦21 Lumai 21	豫麦2号 Yumai 2	子代与上缘亲本2 Offspring and parent 2	0.73

杂交组合 Hybrid combination	品种（系）1 Variety （Line） 1	品种（系）2 Variety （Line） 2	亲缘关系 Genetic relationship	遗传相似性系数 Genetic identity
935024/935106	济麦22 Jimai 22	鲁麦14 Lumai 14	子代1与上上缘亲本 Offspring 1 and grandparents	0.85
	济麦22 Jimai 22	935106	子代1与上缘亲本 Offspring 1 and parent	0.87
	935106	鲁麦14 Lumai 14	子代2与上缘亲本 Offspring 2 and parent	0.85

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