山葡萄种质资源DNA条形码通用序列的筛选

对山葡萄(Vitis amurensis)种质资源样品的ITS、ITS2、psb A-trn H、rbc L和mat K序列进行PCR扩增及测序,优化PCR反应的退火温度,比较各序列的扩增效率、测序成功率、品种间和品种内的差异及barcoding gap图,使用BLAST和NJ树法比较不同序列的鉴定能力,最终从5条DNA片段中筛选出可用于山葡萄种质资源鉴定的DNA条形码通用序列。结果表明,在采集的11份33个山葡萄样品中,psb A-trn H和ITS2序列的扩增与测序成功率较高,其品种间、品种内差异及barcoding gap较ITS、rbc L和mat K序列具有明显的优势,且ITS2序列能够鉴别psb A-trn H序列无法鉴别的品种。实验证明,ITS2和psb A-trn H序列是较适合鉴别山葡萄资源的DNA条形码序列组合。DNA条形码弥补了形态学鉴定的不足,可为山葡萄种质资源的准确鉴定提供科学依据。     

盐胁迫对山葡萄叶绿素荧光参数及超微结构的影响

采用不同浓度NaCl(0、0.1%、0.3%、0.5%)处理山葡萄品种‘左山二’幼苗,于盐胁迫20d时测定叶绿素荧光参数,盐胁迫25d时对0(CK)和0.3%NaCl溶液处理的植株进行叶片超微结构观察,以探讨山葡萄品种的耐盐机理。结果表明:(1)中度(0.3%)或重度(0.5%)盐胁迫下,山葡萄叶初始荧光(F0)显著升高,PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、光化学淬灭系数(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、非光化学淬灭系数(NPQ)和电子传递效率(ETR)显著降低,表明叶片PSⅡ反应中心破坏,PSⅡ受体侧电子传递受害,通过热耗散散失过剩激发能的能力减弱。(2)中度盐胁迫条件下,叶绿体超显微结构较对照发生明显变化,其外形明显皱缩变短呈不规则球形,大的淀粉粒消失,质壁分离明显,基粒和基质片层界限模糊不清,被膜破损或解体,叶绿素内部质体小球增多,表明其形态结构已受到严重损伤。(3)盐胁迫处理下,山葡萄线粒体嵴排列紊乱,线粒体膜结构模糊不清或溶解,但未见明显的破裂现象,说明线粒体受害程度较叶绿体小,线粒体较叶绿体对NaCl相对不敏感。(4)盐处理下细胞核形态较对照发生改变,核膜溶解或消失,但未完全崩解,说明盐胁迫对细胞核造成了一定损伤。     

基于SSR分子标记的73份山葡萄及杂交后代的遗传多样性分析

采用SSR分子标记技术,分析俄罗斯葡萄资源及东北山葡萄资源的遗传多样性及亲缘关系,旨在为葡萄种质资源利用与创新及分子标记辅助育种提供依据。筛选11对多态性好的SSR引物分析了10份东北山葡萄品种和63份俄罗斯引种葡萄的遗传多样性及亲缘关系。11对引物在73份葡萄资源中共检测到75个等位基因,每个位点扩增3(VVIN31)-10(VVS2)个等位基因,平均等位基因6.8182个,有效等位基因(Ne)在5.280(VVS2)-1.3050(VVIN31)之间,平均值为3.5196;Shannon多态性信息指数(I)范围1.8830(VVS2)-0.4678(VVIN31),平均值1.3736;各位点多态性信息含量(PIC)变化范围为0.2337(VVIN31)-0.8098(VVS2)平均值0.6440,其中VVIN31、VMCA12位点只具有低中度多态性;Nei’s遗传多样指数在0.8098(VVS2)-0.2337(VVIN31)之间,平均值0.6444,表明各位点遗传多样性存在较大差异,等位基因在群体内的分布不均匀;观测杂合度变化范围为0.1667-0.9315,平均值0.4642,期望杂合度变化范围0.8154-0.2353,平均值为0.6489,不同位点杂合度差异较大,平均观测杂合度低于期望杂合度,表示种群内存在一定的近交率,杂合体缺失,纯合体较多;遗传分化系数Fst平均值为0.1183。基因流Nm平均值为1.8641,种质中度遗传分化,基因流较大。聚类分析结果表明东北山葡萄资源与俄罗斯野生葡萄资源亲缘关系较近,与俄罗斯选育葡萄资源亲缘关系较远;俄罗斯选育品种的遗传多样性高于山葡萄品种与俄罗斯野生葡萄资源。11对SSR引物含有丰富的多态性信息,73份葡萄资源产生了中度的遗传分化,基因流较丰富,俄罗斯葡萄资源的遗传多样性较丰富,可用于山葡萄新品种选育。     

2个软枣猕猴桃品种的花粉育性研究

猕猴桃为雌雄异株植物,但在丹东宽甸地区栽培的软枣猕猴桃‘龙成2号’和‘桓优1号’在不配置授粉雄株的情况下,仍能正常结果,且种子发育正常。该研究通过花粉活力测定、花粉扫描电镜观察、花粉管行为的荧光显微镜观察以及不同套袋授粉技术等,研究其授粉坐果特性,以明确‘龙成2号’和‘桓优1号’的生殖特性,为软枣猕猴桃栽培生产提供理论依据。结果表明:(1)‘龙成2号’和‘桓优1号’的花粉均没有活力。(2)‘龙成2号’和‘桓优1号’花粉粒空瘪,与正常雄性花粉存在很大差异,果园中的蜜蜂携粉足携带花粉中可见少量雄性花粉。(3)自花授粉的柱头未见花粉萌发,人工正常授粉(绿王花粉)的花粉萌发率显著高于自然授粉。(4)人工套硫酸纸袋或防虫网不授粉的结实率均为0,人工正常授粉的坐果率、单果重和果实纵横径略高于自然授粉,而果实侧径和单果种子数显著高于自然授粉。(5)该栽培地区周边山上约1km处可见野生软枣猕猴桃分布。研究认为,‘龙成2号’和‘桓优1号’为雌性品种,其在丹东宽甸地区不需配置授粉树即可结果的原因是周边有野生软枣猕猴桃分布,授粉昆虫为蜜蜂。充分授粉有助于提高其坐果率及果实大小,因此在正常栽培生产中应配置授粉雄株。     

盐碱胁迫对山葡萄光合特性及生长发育的影响

以棚内盆栽山葡萄品种‘双优’(抗逆性弱)和‘左山一’(抗逆性强)扦插苗为材料,利用气体交换分析和叶绿素荧光诱导动力学分析手段,研究了轻度、中度和重度盐碱胁迫对不同抗逆性山葡萄品种的光合特性及PSⅡ活性以及生长发育的影响,为山葡萄耐盐碱品种的评价提供理论依据。结果显示:(1)‘双优’各胁迫程度下的净光合速率(P_n)、气孔导度(Gs)和重度胁迫下的蒸腾速率(T_r)显著低于对照,而‘左山一’重度胁迫下的Pn和T_r、中重度胁迫下的Gs、各胁迫程度下的胞间二氧化碳浓度(Ci)显著低于对照,净光合速率下降主要归因于气孔限制和非气孔限制。(2)轻度、中度盐碱胁迫‘双优’叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RS)、单位面积内有活性反应中心数目(RS/CS)和吸收光能为基础的性能指数(PIABS),以及重度盐碱胁迫下‘左山一’的ABS/RS、RS/CS、用于电子传递的光能(ETo/CS)均显著低于相应对照,其余均无显著变化。(3)2品种山葡萄植株茎流率及株高、叶片数和根系生物量等生长指标在不同盐碱胁迫水平下均比对照显著降低,并以‘双优’品种降低幅度更大。研究表明,盐碱胁对山葡萄‘左山一’的叶片净光合速率、PSⅡ光能吸收和传递效率以及生长的抑制作用均小于‘双优’,‘左山一’的耐盐碱性更强。