1、燕麥(Avena spp.)是營養(yǎng)豐富的糧食和重要的飼料來源。栽培燕麥有兩種類型，即皮燕麥和裸燕麥。皮燕麥廣泛分布于世界的溫帶地區(qū)，而裸燕麥主要在中國的華北、西北和西南地區(qū)種植。燕麥因具有預(yù)防皮膚病、高膽固醇癥、心血管疾病和糖尿病等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為是一種保健食品。目前全世界保存20多萬份燕麥及其野生種資源，中國國家種質(zhì)庫保存了4800多份燕麥種質(zhì)資源。為促進(jìn)燕麥在種質(zhì)創(chuàng)新和育種中的利用，有必要加強(qiáng)燕麥遺傳資源評(píng)價(jià)研究，挖掘有用的種質(zhì)材料。

2、本研究以來自五個(gè)國家即巴西、加拿大、中國、蒙古和美國的286份燕麥種質(zhì)為試驗(yàn)材料，應(yīng)用表型和基因型分析手段，研究了燕麥種質(zhì)性狀的形態(tài)變異和分子遺傳多樣性，探討了不同國家燕麥種質(zhì)的遺傳結(jié)構(gòu)和親緣關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了一批重要農(nóng)藝性狀的分子標(biāo)記和QTLs。主要研究結(jié)果如下:
　　1、表型鑒定:燕麥種質(zhì)的八個(gè)形態(tài)特征差異顯著。分蘗數(shù)最多的品種(6.77)來自巴西;株高最高的品種(98.19cm)來自中國，最矮的(72.13cm)來自巴西;穗長最長

3、(16.57cm)、小穗數(shù)最多(49.75)和旗葉長最長(26.10cm)的品種均來自蒙古。加拿大的材料具有較高的單株粒重(8.14g)和種子千粒重(44.47g)，表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量潛力。在主成分分析(PCA)中，前三個(gè)主成分的累積變異率為76.51％。第一主成份的貢獻(xiàn)主要來自穗長和小穗數(shù)，可認(rèn)為是穗部因子。第二主成份的貢獻(xiàn)主要來自單株有效分蘗數(shù)、單株粒重和千粒重，可認(rèn)為是產(chǎn)量因子。第三主成分的貢獻(xiàn)主要來自有效分蘗數(shù)和千粒重，但千粒重起

4、到了反向作用。燕麥株高與旗葉長(r=0.691)、穗長與小穗數(shù)（r=0.662）、旗葉長與旗葉寬度(r=0.639)是關(guān)系最密切的性狀。單株粒重與其他性狀的相關(guān)性均極顯著，表明在對(duì)單株粒重選擇時(shí)應(yīng)與其他相關(guān)性狀一同考慮?；谛螒B(tài)數(shù)據(jù)的聚類分析將286份燕麥種質(zhì)劃分為五個(gè)類群，這些類群與種質(zhì)來源無相關(guān)性。第1類群具有株型矮小，但有效分蘗數(shù)高的特點(diǎn)。第2類群的效分蘗數(shù)處于第二多的位置。第3類群的有效分蘗數(shù)最少，但是所有其他性狀都處于第二的位

5、置。第4類群除了有效分蘗數(shù)外，所有性狀均為最高值。第5類群所有八個(gè)形態(tài)特征的值處在中間水平。
　　2、基因結(jié)構(gòu)和多樣性分析:利用83個(gè)SSR標(biāo)記檢測(cè)出了290個(gè)等位基因。每個(gè)SSR位點(diǎn)的平均等位基因數(shù)為3.49，范圍從2個(gè)到8個(gè)。等位基因頻率為0.002至0.709，平均為0.262。所有燕麥品種的SSR標(biāo)記的平均基因多樣性為0.67，范圍從0.44到0.85。SSR標(biāo)記的平均雜合性為0.49，分布范圍從0到0.98。PIC變化從

6、0.37到0.83。基于SSR數(shù)據(jù)和材料來源的聚類分析表明，中國燕麥資源與蒙古的關(guān)系密切，巴西的品種與美國的更接近。加拿大的品種不同于其他四個(gè)國家，這表示加拿大燕麥品種具有更獨(dú)特的遺傳背景。基于SSR數(shù)據(jù)的所有材料聚類分析表明，286份燕麥種質(zhì)被分為六個(gè)集群。總的來講，集群的遺傳多樣性與材料的地理來源存在密切相關(guān)性。遺傳結(jié)構(gòu)分析表明，鑒定出的六個(gè)亞群正好與聚類分析得到的六個(gè)集群匹配良好，分析表明加拿大與中國和美國有密切的燕麥種質(zhì)資源交換

7、，巴西種質(zhì)流向了美國，蒙古種質(zhì)相對(duì)隔離，僅與中國有一定交流。
　　3、關(guān)聯(lián)分析:通過TASSEL的GLM模型分析，發(fā)現(xiàn)有41個(gè)SSR標(biāo)記與八個(gè)形態(tài)性狀相關(guān)聯(lián)，顯著水平在P＜0.001以上，包括1個(gè)有效分蘗數(shù)、2個(gè)穗長、11個(gè)穗粒數(shù)、5個(gè)株高、7個(gè)葉片長度、3個(gè)葉片寬度、3個(gè)單株粒重和9個(gè)千粒重的標(biāo)記。這些SSR標(biāo)記解釋的表型變異從2.5％-10.8％。發(fā)現(xiàn)了5個(gè)多關(guān)聯(lián)標(biāo)記，其中每個(gè)與2-3個(gè)性狀密切關(guān)聯(lián)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)多個(gè)SSR等位標(biāo)

8、記與單個(gè)性狀相關(guān)聯(lián)，包括AM2201-1/AM2201-2與株高、AM337-4/AM337-5與千粒重、AM3385-3/AM3385-3與千粒重等。
　　4、QTL分析:利用SSR標(biāo)記和224株的F2分離群體，構(gòu)建了燕麥粒型相關(guān)遺傳連鎖圖譜，包含88個(gè)位點(diǎn)，覆蓋975.3cM長度，由17個(gè)連鎖群組成。最大連鎖群包含19個(gè)SSR標(biāo)記，覆蓋長度為129.3 cM，最小連鎖群上只有2個(gè)SSR標(biāo)記。連鎖群兩個(gè)標(biāo)記之間的最小距離＜0.0