黍稷为禾本科黍属,是世界上最早驯化的作物之一。中国西北地区以及中亚、西亚、欧洲国家是我国古代丝绸之路的必经之地,同时也是黍稷的主要种植和栽培区域,了解这些地区黍稷种质资源的遗传多样性和群体遗传结构,对于开展黍稷起源进化研究,明确黍稷传播路径具有重要的意义,同时,也将促进黍稷优异种质资源在种质创新、新品种选育以及生产中的应用。本研究基于SSR分子标记与测序技术两个方面分析了丝绸之路沿线大部分国家和地区的黍稷资源(包括85份野生资源、284份国内地方品种和61份国外地方品种,所有种质资源按地理来源分为15个群体)的遗传多样性、亲缘关系与群体遗传结构差异,探讨了黍稷的驯化中心,为黍稷起源进化研究奠定了基础。本研究的主要研究结果如下:1.利用SSR标记分析黍稷资源的遗传多样性与亲缘关系用6份不同来源的黍稷资源对137对黍稷特异性SSR引物(中国农科院作物科学研究所小宗作物课题组开发)进行初步检测,筛选出103对多态性丰富、条带扩增稳定的SSR引物并对来自于国内8个省份以及国外24个国家的共计362份黍稷资源进行遗传多样性评估。103对SSR标记共检测出323个等位基因(Na),平均值为3.1359,平均Shannon-Weaver指数(I)为0.8240,平均期望杂合度为0.4973,平均多态性信息含量指数(PIC)为0.5502。103对SSR标记的分布区间为0-1、1-2、2-3、3-4和4-5,分辨率范围为0.334-4.002,77.67%的标记分布于区间1-4,具有适度分辨力。黍稷资源遗传多样性分析中,国内资源的观测等位基因数(3.1068)、多样性指数(0.8023)、期望杂合度(0.4842)、多态性信息含量指数(0.5340)均高于国外资源,遗传多样性更丰富。除观测等位基因和观测杂合度外,野生资源的各遗传参数值均高于地方品种,说明黍稷野生资源的遗传多样性丰富,其中,河北群体的遗传多样性最高,黑龙江群体次之。14个群体的遗传距离为0.0600-0.5762,平均0.2821;遗传一致度为0.5620-0.9416,平均0.7504,遗传距离与材料地理分布呈正相关,遗传一致度与地理分布呈负相关。黍稷地方品种与河北地区资源的遗传距离最小,河北一带可能为黍稷的驯化中心。聚类分析中,国内外资源以及野生资源与地方品种的划分明显。亚洲AMES32315和PI163300这两份资源聚为最外群,与其他资源相距较远,除此之外,其余360份黍稷资源在遗传距离为0.51处分为3大类群,类群A为国外地方品种,类群B为国内地方品种,类群C为野生资源。类群A和类群B在遗传距离为0.39处又分别分为3个亚群,类群C在遗传距离0.44处分为6个亚群,其中亚洲与欧洲资源,中国黑龙江与辽宁资源,河北与山西、内蒙古资源,新疆与甘肃资源的遗传关系较近。群体聚类中,黍稷地方品种与河北地区资源聚为同一分支,遗传关系最近,进一步证实了河北地区可能为黍稷的驯化中心。遗传结构分析结果显示国内外群体间存在明显的遗传分化,其中3个组群(组群1-组群3)为野生资源特有基因型;5个组群(组群4-组群8)为国内地方品种特有基因型;2个组群(组群11-组群12)为国外地方品种特有基因型。中国宁夏、山西、国外南美洲黍稷的群体结构趋向单一化,中国河北、甘肃、国外亚洲黍稷趋向多元化。遗传结构分析结果与UPGMA聚类结果一致,且不同地区黍稷资源群体间遗传关系远近均与其地理分布相关。主成分分析(PCA)共解释了58.8%的累积方差,其中PC1可划分大部分群体的基因型。2.基于trnT-trnL与GBSSI序列分析黍稷资源的遗传多样性与系统发育关系黍稷trnT-trn L序列具有很强的保守性,含10个变异位点和18个插入缺失位点,单倍型多样性为0.0640,核苷酸多样性为0.00014。GBSSI序列多样性明显高于trnT-trnL序列,含420个变异位点和76个插入缺失位点,单倍型多样性为0.9976,核苷酸多样性为0.11025。黍稷野生资源中,山西、内蒙古和黑龙江群体的核苷酸多样性和核苷酸多态性高于其他群体,遗传多样性较丰富。黍稷地方品种与河北野生资源的遗传距离较小,与黑龙江野生资源的遗传距离较大。系统发育分析将大多数来源地相同的资源分布于相邻或相近分支,具有一定的地域性。黑龙江、辽宁、内蒙古与山西资源亲缘关系较近;宁夏、新疆、甘肃与国外资源遗传关系较近,表明黍稷可能经中国西北地区向西传播,进而进入欧亚等国外地区。