锥栗不同树体结构对光的响应

为探讨锥栗树体结构与光能利用的关系,从而为栗园标准化管理及优质丰产栽培提供科学依据,以8年生华栗4号锥栗为试材,研究了锥栗不同树体结构的相对光照强度、光合作用及叶绿素荧光参数,阐述了不同树体结构对锥栗光合性能及产量的响应。研究结果表明:(1)3种锥栗树形(开心形、小冠疏层形及自然圆头形)树体的净光合速率日变化(P_n)呈双峰曲线型峰值均出现在10:00,次峰值均在14:00,其中以开心形树体10:00的P_n最大为9.97μmol m~(-2)s~(-1);(2)锥栗不同树体结构的光合参数差异显著,开心形锥栗树体叶片的最大光合速率和光饱和点显著高于其他处理,而光补偿点和暗呼吸速率显著低于小冠疏层形和对照处理,表明开心形树体的光合性能较强;(3)叶绿素荧光参数显示开心形锥栗树体电子传递速率(ETR)显著高于其它两种树形及对照;(4)锥栗不同树体结构光合性状与产量的相关分析表明单株产量与P_n、蒸腾速率(G_s)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_0)、ETR及叶绿素含量呈极显著正相关。综上,开心形锥栗树体在光能利用效率方面优于自然圆头形和小冠疏层形有利于锥栗增产。     

锥栗种仁转录组及淀粉和蔗糖代谢相关酶基因的表达分析

本研究采用高通量测序技术对淀粉积累高峰期的锥栗种仁进行转录组测序分析,对得到的Unigene进行功能注释、分类及代谢通路分析,并进一步通过实时定量PCR方法分析了7个与淀粉和蔗糖代谢相关酶基因在锥栗种仁发育过程中的表达特征。结果显示:de novo组装后共获得53629条Unigene序列,序列平均长度为746 bp;通过与其他核酸、蛋白质数据库的Blast搜索比对,共26739条Unigene序列获得基因注释,占All-Unigene的49.86%;与COG数据库比对后将其注释的14413条Unigene序列划分成25类;GO功能注释的33926条Unigene基因共分成细胞组分、分子功能和生物过程3大类58个分支;与KEGG数据库比对结果注释的5277条Unigene序列划分为116条代谢通路;7个与淀粉和蔗糖代谢相关酶基因表达量变化趋势中,CH.29636(淀粉合成酶,SS),CH.11971(淀粉分支酶,SBE)两个基因随着种仁的发育呈现逐渐上升的趋势,而其余5个基因(CH.31302、CH.33690、CH.19238、CH.30128、CH.13088)表达量随着种仁的发育呈先上升后下降的趋势,该结果与锥栗种仁发育期淀粉和蔗糖的变化规律一致。这些信息为锥栗果实品质形成相关功能基因的研究提供了重要依据。     

锥栗种质资源遗传多样性的SRAP分析

应用SRAP分子标记法,采用筛选出的15个引物组合,对采自湖南、浙江、四川、贵州、福建5省的17个野生锥栗居群资源及23份锥栗栽培品种进行了遗传多样性分析,旨在为锥栗遗传背景分析和种质创新提供依据。17个野生锥栗居群共扩增出221个位点,平均多态性位点数为155.06,多态性位点百分率为70.16%。总遗传多样性指数(Ht)、居群内遗传多样性指数(Hs)、Nei's基因多样性指数、Shannon's信息指数分别为0.3636、0.2466、0.2460、0.3677,说明野生锥栗居群具有较高的遗传多样性和变异度。其中,衡山(HS)居群的多态性位点百分率最高,为85.07%,吉首小溪村(JS)居群次之,为83.26%,表明衡山、湘西一带为湖南省野生锥栗居群遗传多样性最丰富的区域。UPGMA聚类分析表明,浏阳溪江居群和衡山居群间的遗传相似性最大,亲缘关系最近;贵州黎平居群和岳阳月田镇居群间的遗传相似性最小,遗传差异较大。23个锥栗品种多态性位点百分率占比为89.14%,遗传相似性系数在0.66~0.85之间,且在遗传相似性系数0.66处,大尖嘴单独聚为一类,反映出它的遗传基础与其他品种具有较大的差异;在遗传相似性系数0.85处,华栗2号和铁锥被聚为一类,表明这2个品种亲缘关系最近,遗传差异最小。此外,还构建了Em1-Me2、Em2-Me1、Em2-Me2和Em2-Me3共4个引物组合的SRAP数字指纹图谱,为锥栗品种的快速鉴定提供了参考依据。