豆科模式植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula Gaertn).doc

精品论文豆科模式植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula Gaertn.)作图群体遗传分析1魏臻武 1，2， 盖钧镒 1，张丽芳 3，杨占花 3，雷艳芳 31 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室，南京（210095）2 扬州大学动物科学与技术学院，扬州（225009）3 甘肃农业大学草业学院，兰州（730070）E-mail: sri摘要:通过形态特征和 SSR 标记，对蒺藜苜蓿（Medicago truncatula Gaertn.）种质资源进行了鉴定和筛选，选配两个差异较大的蒺藜苜蓿亲本 W5160 和 Jemalong 进行杂交，获得杂 交组合 W5160×Jemalong，进而构建了蒺藜苜蓿的 F2 群体，并应用植物数量性状主基因 多基因分离分析法对该群体的相关性状进行了多个世代的联合分析。结果表明，19 个不同 来源的一年生苜蓿遗传多样性丰富。Jemalong 、DZA 、Caliph 等种质间有较大差异。 W5160×Jemalong 组合一级侧枝长度以及种子产量的遗传模式为两对加性-显性-上位性主基 因+加性-显性多基因模型。该组合分离世代 F2 群体侧枝长度、百荚重、种子产量等农艺性 状的遗传以主基因为主，多基因遗传率相对较低，在育种中应重在主基因的利用，兼顾多基因的积累。关键词：蒺藜苜蓿（Medicago truncatula Gaertn.）；SSR 标记；作图群体；遗传分析蒺藜苜蓿（Medicago truncatula Gaertn.）是继拟南芥和水稻后第 3 个进行全基因组测序 的植物。作为豆科模式植物，蒺藜苜蓿遗传图谱已经成为豆科作物比较基因组学研究和重要 农艺性状基因分离定位的重要工具。蒺藜苜蓿与大豆等大多数豆科作物具有遗传上的相似 性，同时与紫花苜蓿亲缘关系很近，与苜蓿基因组具有很高的同源性1,2。因而从蒺藜苜蓿 获得的信息可以用于其它豆科植物，蒺藜苜蓿比较基因组学的研究对于挖掘我国豆科植物遗 传资源，促进豆类作物和牧草的遗传育种有重要意义。Thoquet 等 (2002) 3选择在形态上有显著差异的 Jemalong 和 DZA 两个材料作为亲本建 立 F2 群体，构建了第一张蒺藜苜蓿遗传图谱25。欧洲蒺藜苜蓿基因组计划(2003)公布了基 于 Jemalong 和 DZA315 的 RILs 群体的遗传图谱4。大多数重要农艺性状，如产量、品质、 熟期等均表现数量性状的遗传特点，即受许多数量基因座位(Quantitative Trait Loci，QTLs) 和环境因子的共同作用(Michelmore 等，1988)。Elston 和 Stewart（1973）提出“一个主基因 和多基因”的遗传模型。Eilind 和 Cahaner（1986，1990）提出了一个用于植物遗传数据分析 的单基因-多基因遗传模型5,6。盖钧镒等（2003）5，提出了主基因和多基因混合遗传模型， 它以分离世代次数分布提供的信息为基础，给出了数量性状基因体系及其效应的最佳估计。 目前遗传分离分析方法在牧草中的应用未见相关报道。本研究运用盖钧镒等发展的植物数量 性状混合遗传模型主基因+多基因多世代联合的遗传分离分析方法，对构建的蒺藜苜蓿 F2 作图群体进行遗传分析。1本课题得到南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室开放课题“豆科模式植物蒺藜苜蓿与豆科作 物的比较基因组学研究”，中国博士后科学基金和江苏省博士后基金项目的资助。- 9 -1. 材料与方法11 试验材料2005 年 2 月 20 日在江苏南京国家大豆改良中心江浦试验站种植 19 份一年生苜蓿种质， 按以下方法进行田间调查记载。叶形：菱形（叶长/叶宽1.0），倒卵形（叶长/叶宽=1.62.0）。 叶斑：叶片有无褐色斑点，大小及位置。 花期：种植至开花的日数。生育期：种植至成熟的日数。 荚果形状：荚果黑色弯曲成肾形、螺旋状荚果、蜗牛状荚果。 一级侧枝长：从植株基部分出的枝条长度。 二级侧枝长：一级侧枝上的分枝长度。 地上生物量：收获时的植株及荚果重量。百荚重：随机数出 100 个荚果称重。2006 年 7 月在国家大都改良中心江浦试验站以行距 30cm，穴距 30cm，每行 7 穴且单粒穴 播的播种方式种植 F2 群体 121 个单株。12DNA 的提取在田间小区中每个重复随机选择 20 片幼叶，取回实验室立即用液氮冷冻研磨处理。苜 蓿叶片总 DNA 的提取采用 CTAB 法7。13SSR 的 PCR 扩增和检测利用优化了的 SSR 反应体系8-9，对一年生苜蓿种质和蒺藜苜蓿杂交组合进行 SSR 分析。 PCR 反应程序为：94预变性 3min，95变性 1min，52退火 1.5min，72延伸 60s，共 循环 35 次，最后 72保温 8min，4保存。反应体系为 10 µl。PCR 反应在 PE-9600 热循环 仪中进行。扩增产物用 8%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。14数据分析对 SSR 引物在 19 个一年生苜蓿种质中扩增的多态性条带，有带的量化为 1，无带的量 化为 0。采用 Nei 氏距离（Neis distance）计算成对品种的遗传距离，采用类平均法（UPGMA， Unweighted Pair Group Method Arithmetic averages）对遗传距离矩阵进行聚类分析。所有数 据统计均利用 NTSYS-pc（Version 1.8）软件完成。运用植 物数 量性状 混合 遗传模 型主 基因 + 多基 因多世 代联 合分析 方法 5 ， 6 ，对 P5160×Jemalong 组合 4 个世代的侧枝长度，分枝数进行联合分析，并估算主基因和多基因 遗传参数。利用 Excel 对数据作次数分布表，然后利用植物数量性状的主基因多基因混合 模型软件（章元明），根据次数分布的信息，对 A、B、C、D、E 共 5 类遗传模型求出极大 似然函数值。由模型的极大似然函数值计算出 AIC 值，AIC 值最小的模型为相对最佳模型， 模型间 AIC 值差异不大时可能有几个供选的相对最佳模型。然后根据似然比函数（LRT，检 验模型间的差异性），以及一组适合性检验（均匀检验 U12、U22、U32, Smirnov 检验， Kolmogorov 检验 Dn，用来检验期望分布与观测分布间的一致性），从而选择最佳遗传模型， 并根据模型估计主基因和多基因的效应值及其方差等遗传参数。2结果与分析21 一年生苜蓿种质资源的搜集和鉴定搜集整理了以蒺藜苜蓿为主的 19 个一年生苜蓿种质，分别来自法国、澳大利亚和中国。 其中蒺藜苜蓿 DZA、J51 等 6 份材料来自原产地法国，SA37 和 SA36 来自澳大利亚。一年 生苜蓿种质名称和来源见表 1。田间试验结果表明，不同一年生苜蓿种质无论在种内还是种 间，在形态上都存在较大差异。蒺藜苜蓿 Jemalong、DZA、Caliph 和选系 W5160 等种质间 有较大差异。种质编号表 1 一年生苜蓿种质来源与特征Tab. 1 The Traits and the Origin of Annual Medicago种名拉丁名特征生育期(d)种质来No.No. ofgermplasmSpecificname天蓝苜LatinnameTraitsGrowthperiod源Origin1MLM. lupulin 小叶倒卵形，荚果黑色弯曲成肾形。125甘肃 蓿小叶菱形，无叶斑。荚果桶状具平2GN143J514FE625DZA6MS567MS548FE619GN1510SA37蒺藜苜蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿蜗牛苜 蓿 蜗牛苜 蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿M.truncat ulaM. truncatul aM. truncatul aM. truncatul aM. scutellataM. scutellataM. truncatul aM. truncatul aM. truncatula行刺，刺小、顺时针螺旋，紧密，4 回。种子肾形。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果桶状 具刺、逆时针螺旋，紧密，6 回。种 子肾形。小叶菱形，有叶斑。荚果桶状具有 硬刺、逆时针螺旋，紧密，6 回。小叶菱形，无叶斑。荚果桶状，顺 时针螺旋，紧密，4 回，具平行刺， 刺小。种子肾形。 小叶倒卵形，无叶斑。蜗牛状荚果、 逆时针螺旋。 小叶倒卵形，无叶斑。蜗牛状荚果、 逆时针螺旋。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具硬刺。种子 肾形。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾 形。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾 形。125南京115法国110法国120法国104甘肃104甘肃120法国120南京 澳大利115亚11SA36蒺藜苜M.truncat ula小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时115法国蓿针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾形。12Caliph13DZA5114W513615TM16GN1017W514518W516019W5003蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿蜗牛苜 蓿蒺藜苜 蓿蒺藜苜 蓿M. truncatul aM. truncatul aM. truncatul aM. truncatul aM. truncatul aM. scutellataM. truncatul aM. truncatula小叶菱形，无叶斑。荚果顺时针螺 旋，紧密，4 回，刺小。种子肾形。 植株较小。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾 形。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾 形。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺，荚果坚 硬。种子肾形。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾 形。 小叶倒卵形，无叶斑。蜗牛状荚果、 逆时针螺旋。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾 形。侧枝较长、种子产量高。 小叶菱形，有褐色叶斑。荚果逆时 针螺旋，6 回，紧密，具刺。种子肾 形。94青海120法国110南京115法国125甘肃104甘肃120甘肃120甘肃22一年生苜蓿遗传多样性的 SSR 分析图 1 基于 SSR 标记的一年生苜蓿种质聚类图Fig.1 Cluster dendrogram of annual medicago germplasm based on SSR markers用 SSR 标记在分子水平上对一年生苜蓿遗传多样性进行评价。尝试利用不同物种间通用 SSR 引物，本实验从已有的 800 多对大豆、苜蓿和蒺藜苜蓿 SSR 引物中，筛选出了 32 对多态性高的 SSR 引物，用于一年生苜蓿种质鉴定和遗传多样性评价。利用优化了的 SSR 体系对 19 个一年生苜蓿进行 SSR 扩增，结果显示，一年生苜蓿的 SSR 反应扩增强，条带清 晰且特异性好，较稳定。19 份一年生苜蓿种质在分子水平上表现出明显的多态性差异，SSR 标记可以有效地区别一年生苜蓿种质种间和种内的差异。利用 SSR 扩增结果，采用 UPGMA 法对 19 个一年生苜蓿种质进行聚类分析，聚类结果见图 1。SSR 标记聚类的结果可以很好 地说明不同来源一年生苜蓿种质资源的遗传差异和相似性，在相似系数 0.62 处可区分一年 生苜蓿的种间差异，在相似系数 0.71 处可区分一年生苜蓿的种内差异。聚类结果表明，蜗 牛苜蓿与蒺藜苜蓿的亲缘关系较近，而与天蓝苜蓿的亲缘关系较远。不同来源的蒺藜苜蓿种 质遗传差异显著，品种 Jemalong、DZA、Caliph 和选系 W5160 等种质间有较大差异。聚类 结果也为蒺藜苜蓿遗传作图群体的亲本选配提供了依据。SSR 标记聚类的结果与农艺性状具 有很高的相似性，且分子标记鉴定种质资源时不受生长环境影响，避免了农艺性状鉴定中人 为因素带来的误差。因此 SSR 标记能够更加准确的揭示材料间的遗传差异，为种质资源的 鉴定提供保障。23蒺藜苜蓿遗传作图群体的构建确定作图群体的亲本是成功构建作图群体的关键，依据亲本选配的原则，筛选农艺性状 差异较大的材料做为亲本。本试验筛选出了在形态和分子水平存在较大差异的亲本材料 DZA、Caliph、Jemalong 和选系 W5160 等材料。经过对生育期、种子产量、叶形、叶斑、 荚果螺旋、株型、株高等性状的考察，确定多个组配。P5160×Jemalong 是多个组配中繁育 进程较快的组合。同时，利用 SSR 标记对亲本的多态性进行验证。SSR 标记可以在 F1 代进 行早期鉴定，有快速、准确，操作简便的优点。SSR 分子标记鉴定结果表明，P5160×Jemalong 组合 F1 既具有母本特征条带又具有父本特征条带，为杂交种，同时含有父母本的基因型。 在对其后的 F2 分离群体的观测也证明该杂交种为真杂交种。从 F1 共获得 F2 群体 121 个家 系。24P5160×Jemalong 作图群体的遗传分析运用植物数量性状混合遗传模型主基因 + 多基因多世代联合分析方法，对 P5160×Jemalong 组合 P1、P2、F1、F2 等 4 个世代的一级侧枝长度、地上生物量、百荚重、地上生物量(g)above-ground biomass201818161614141212101088664422次数(No.of lines)0次数(No.of lines)(cm) 030212518次数(No.of lines)20 1515 129次数（No.of lines）10百荚重65 100-pod weight30 0种子产量(g)seed yield图 2 W5160×P5160 作图群体一级侧枝长度、地上生物量、百荚重及种子产量的次数分布及拟合混合分布Fig.2 Frequency distribution and fitted mixed distribution for branch,biomass,100-pod weight and seed yield种子产量等进行联合分析，并估算主基因和多基因遗传参数。根据次数分布，由模型的极大似然函数值计算出 AIC 值，AIC 值最小的模型为相对最佳模型。然后根据似然比函数（LRT，检验模型间的差异性）以及一组适合性检验（均匀检验 U12、U22、U32, Smirnov 检验，Kolmogorov 检验 Dn，用来检验期望分布与观测分布间的一致性），从而选择最佳遗 传模型，并根据模型估计主基因和多基因的效应值及其方差等遗传参数一级侧枝长度、地上 生物量、百荚重、种子产量等性状在 P5160×Jemalong 组合 F2 群体中的次数分布见图 2。 W5160×P5160 F2 群体的一级侧枝长度大部分介于 14.3cm26.3cm 之间，其平均值为25.774cm±1.167，其长度低于高值亲本 W5160 平均值 52.518cm，高于低值亲本 Jemalong 平 均值为 19.235。P5160×Jemalong F2 群体的地上生物量大部分介于 320.2-640.6g 之间，其平 均值为 543.97g±20.48。F2 群体的百荚重大部分介于 6.210.2g 之间，其平均值为 8.2g±0.167， 种子产表 2 用 IECM 算法估计的不同遗传模型的 AIC 值和极大似然函数值Tab.2 Max-likehood-value and AIC values of variant genetic models calculated with IECM method极大似然函数性状Traits值Max-likehood- valueAIC 值AIC模型备注Model一级侧枝长度 -494.649 1005.298 D-0 一级侧枝长度 -492.678 1009.356 E-0 一级侧枝长度 -492.234 1002.469 E-1 地上生物量-833.3621678.724C-0 地上生物量-830.7781677.556D-0 地上生物量-830.6061679.212E-1 百荚重-228.461462.923E-3 百荚重-228.462460.924E-4百荚重-228.296460.593E-6种子产量-583.1111178.223C-0种子产量-581.3541178.709D-0种子产量-577.2001178.401E-0量大部分介于 83155g，其平均值为 119.23g±3.07。一级侧枝长度、地上生物量、百荚重、种子产量等性状均呈连续分布，有主峰存在，显示出均有较大效应的基因存在。通过计算各 性状模型的极大似然函数值和 AIC 值（表 2）。经适合性检验，确定各性状的最适模型。种 子产量性状表型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型的遗传模式。 地上生物量性状表型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型的遗传模式。百 荚重为两对加性主基因加性显性多基因的混合遗传模式。一级侧枝长度性状表型为两对 加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型的遗传模式。P5160×Jemalong F2 群 体各性状的遗传参数见表 3。表 3 W5160×Jemalong 组合不同性状遗传参数估计值Tab.3 Estimates of genetic parameters of the above-ground biomass derived from the cross of W5160×Jemalong估计值 Estimate一阶参数二阶参数 一级地上种子1st order百荚2st order parameter侧枝生物重产量parameter长度量估计值 Estimate一级侧枝 长度地上生物量百荚 重种子产量2m510.2510.2126.2 p44884.8.309群体平均值484842表型方差65da2主基因加性101.5101.5-1.13-43.6 e5602.6效应值5656450环境方差8d 2bmg主基因加性效 -25.0-25.0-1.13-12.2主基因方 27719.应值差h 2apg主基因显性效 98.6698.660-8.02多基因方 11562.55038应值差hh 2 (%)bmg主基因显性效 141.1141.10-7.68 主基因遗传 61.876766应值率ih 2 (%)pg加性×加性效-51.9-51.9012.26多基因遗 25.887875应传率jab显性×加性效130.6130.607.6866161应44884.655602.6827719.5911562.3861.825.82.9870.4081.2861.29343.143.31005.71539.638924.7341.33891.94.19191466599jba 显性×加性效 应L 显性×显性效 应71.194-362.18671.194-362.186-0.130208.042注：(Note)：m:群体平均值 Average value of six generations; d:主基因加性效应值 Additive effective value of major gene; h:主基因显性效应值 Dominant effective value of major gene; i:加性×加性效应 Additive×Additive effective value; jab:加性×显性效应 Additive×Dominant effective; jba:显性×加性效 应 Dominant×Additive effective; l:显性× 显性效应 Dominant×Dominant effective;2 :表型方差pPhenotypic variance;2 :环境方差 Environmental variance;2 :主基因方差 Major gene variance; e2h pg :多基因方差 Poly-gene variance; Poly-gene heritability. mgh2 :主基因遗传率 Major gene heritability;mg2 :多基因遗传率pg草丛高度、地上生物量等农艺性状是衡量和评价牧草产草量的重要性状，但这些农艺性状均为数量性状，遗传基础比较复杂。数量性状的遗传体系可能全部是主基因，或全部是多 基因，也有可能是主基因和多基因的混合。主基因和多基因的混合可以看作数量性状遗传体 系的普遍情况，而全部是主基因，或全部是多基因的情况可以看作是主基因和多基因混合的 特例。对蒺藜苜蓿 P5160×Jemalong F2 群体一级侧枝长度、地上生物量，百荚重、种子产量 等农艺性状遗传分析的结果显示，百荚重的主基因遗传方差为 1.286，主基因遗传率为 43.1%， 多基因的遗传率为 43.3；地上生物量的主基因遗传方差为 27719.59，主基因遗传率为61.8%，多基因遗传率为 25.8%；种子产量的遗传方差为 924.739，主基因遗传率为 91.9%， 多基因的遗传率为 4.1%。一级侧枝长度、地上生物量，百荚重、种子产量各农艺性状均以 主基因遗传为主，多基因遗传率较低。在育种工作中应重在主基因的利用，可考虑早代选择， 同时也要兼顾多基因的积累。3结论（1） 从 800 多对大豆、苜蓿和蒺藜苜蓿 SSR 引物中，筛选出了 32 对多态性高的 SSR 引物，用于一年生苜蓿种质鉴定和遗传多样性评价。采用 UPGMA 法对 19 个一年生苜蓿种 质进行聚类分析。SSR 标记聚类的结果可以很好地说明不同来源一年生苜蓿种质资源的遗传 差异和相似性，在相似系数 0.62 处可区分一年生苜蓿的种间差异，在相似系数 0.71 处可区 分一年生苜蓿的种内差异。（2） 不同来源的蒺藜苜蓿种质遗传差异显著，品种 Jemalong、DZA、Caliph 和选系 W5160 等 种质间有较大差异。可以作为构建蒺藜苜蓿遗传作图群体的亲本。从 P5160×Jemalong 组合 F1 共获得 F2 群体 121 个家系。（3）P5160×Jemalong 组合 F2 群体一级侧枝长度、地上生物量、百荚重、种子产量 等性状均呈连续分布，有主峰存在，显示出均有较大效应的基因存在。（4 ） 运用植物数量性状混合遗传模型主基因+ 多基因多世代联合分析方法，对 P5160×Jemalong 组合 P1、P2、F1、F2 等 4 个世代的一级侧枝长度、地上生物量、百荚重、 种子产量等进行联合分析，结果表明，种子产量性状表型为两对加性-显性-上位性主基因+ 加性-显性-上位性多基因模型的遗传模式。地上生物量性状表型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型的遗传模式。百荚重为两对加性主基因加性显性多基因的混合遗传模式。一级侧枝长度性状表型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基 因模型的遗传模式。参考文献1 N D Young, J Mudge, T N Ellis. Legume genomes: more than peas in a podJ. Curr. Opin. Plant Biol. 2003,6,199-204.2 魏臻武, 盖钧镒.豆科模式植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula Gaertn.)基因组研究进展J.中国草地学报,2006, 28(6): 8390.3 Thoquet P, Gherardi M, Journet E, Kereszt A, Ane J M, Prosperi J M, Huguet T. The molecular genetic linkage map of the model legume Medicago truncatula:an essential tool for comparative legume genomics and the isolation of argonomically important genesJ. BMC Plant Biology, 2002,2:1-19.4 Integrated structural,functional and comparative genomics of the model legume medicago truncatula. The report of European project (QLG2-CT-2000-00676),2002.5 盖钧镒, 章元明, 王建康. 植物数量性状遗传体系M, 科学出版社,2003.6 王建康, 盖钧镒. 数量性状主多基因混合遗传的 P1 、P2 、F2 、和 F2:3 联合分析方法J. 作物学 报,1998,24(6):651-659.7 Diwan N, Bhagwat AA, Bauchan GR, Cregan PB (1997) Simple sequence repeat DNA markers in alfalfa and perennial and annual Medicago species. Genome 40:887895.8 魏臻武,郭旺珍,张天真,曹致中,胡自治.苜蓿遗传多样性的 SSR 和 ISSR 分析.草业科学 2002(20):3, 61-66.9 张丽芳, 魏臻武, 杨占花. 蒺藜苜蓿 SSR 反应体系优化及在一年生苜蓿种质鉴定中的应用. 草地学报,2007,15(4), 出版中.10 魏臻武.利用 SSR、ISSR 和 RAPD 技术构建苜蓿基因组 DNA 指纹图谱J.草业学报,2004, 14(3): 6267.11 Diwan N , Bouton J H, Kochert G, Cregan P B Mapping of simple sequence repeat (SSR) DNA markers in diploid and tetraploid alfalfa1. Theor Appl Genet , 2000, 101 :165 172.Genetic Analysis of Mapping Population on the LegumeModel Plant Medicago truncatula GaertnWEI Zhen-wu1,2, GAI Jun-yi1, ZHANG Li-fang3, YANG Zhang-hua3, LEI Yan-fang31Soybean Research Institute of Nanjing Agricultural University, National Center for Soybean Improvement, State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement, Nanjing (210095)2College of Animal Science and Technique, Yangzhou University, Yangzhou (225009)3College of Grassland Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou (730070)AbstractThe germplasm of the annual medicago were been identified and screened for genetic mapping usingagronomic character and SSR markers. A pair of parent of the M. truncatula W5160 and Jemalong was been select, which have remarkable difference between them on. The F2 population of the medicago truncatula was constructed with hybridized W5160×Jemalong. Using the major gene plus polygene model of quantitative traits, a joint analysis of multi-generations from the cross between W5160 and Jemalong was carried out to investigate the inheritance of the some agronomy traits. The results showed that The genetic diversity of the 19 annual medicago germplasm from different resource was ample. Jemalong, DZA and Caliph from medicago truncatula germplasm have remarkable difference.The results of joint analyses of P1，P2，F1and F2 generations of W5160×Jemalong showed that thebranches and seed yield inheritance was controlled by two major genes and polygene mixed inheritance model. The inheritance model of the length of branches,100-pod weight, biomass and seed yield fitted two major genes plus polygene model. The heritability values of the major genes of F2 population were more higher, the heritability values of those polygene were lower. In the improvement of breeding of the medicago, accumulating polygene should be emphasized, while utilization of major genes is preferred.Key words: Medicago truncatula; SSR Markers; Mapping population; Genetic analysis作者简介：魏臻武（1966.10-），男，汉族，青海省西宁市人，博士，教授。主要研究方向： 牧草栽培育种及种质资源评价，豆科植物基因组学。