中国新疆野苹果天然群体遗传多样性SSR分析

摘要：本研究以新疆巩留、新源、霍城、托里4个居群下的12个新疆野苹果群体为材料,应用涉及12个连锁群的17对SSR引物进行了群体微卫星位点等位基因和基因型差异分析,从地理居群、海拔高度、引物类型角度对新疆野苹果天然群体遗传多样性和遗传结构进行了 探索。结果表明：17对SSR引物在新疆野苹果中种内多态位点百分率达100%;XY1、HC2群体的基因多样性较高。聚类结果显示,同一居群下的群体分在相同的组中;巩留居群与新源居群的遗传关系最近,霍城居群次之,托里居群最远。不同地区间遗传多样性,霍城居群最高,托里居群最低。海拔高度对群体遗传结构影响较小,除了观测杂合度与海拔存在弱正相关外,大多数遗传参数与海拔无相关性。新疆野苹果群体内变异大于群体间,群体间分化很小,基因流较高。     

新疆野苹果挥发性化合物组分的遗传多样性研究

以中国新疆伊犁地区巩留县莫合镇的新疆野苹果(Malussieversii(Lebed.)Roem.)30个实生株系及国光、元帅、富士、金冠等苹果(MaluspumilaMill.)品种的成熟果实为试材,采用顶空固相微萃取和气相色谱质谱联用技术,分析香气成分,旨在为探讨新疆野苹果与栽培苹果的亲缘关系及为新疆野苹果资源保护利用提供基本资料。结果表明,①根据新疆野苹果与栽培苹果共有挥发性化合物种类数计算相似系数,其大小与苹果品种(类型)的演化历史相吻合;②新疆野苹果各实生株系挥发性化合物总含量、各类挥发性化合物种类数及其含量以及主要挥发性化合物分离比率与含量等存在广泛的遗传变异,参试的30个实生株系间差异明显,遗传多样性极为丰富;进一步与4个栽培苹果品种挥发性化合物组分进行比较,结果发现,新疆野苹果与栽培苹果品种化合物种类数在5以上、含量在0.04mg/L的化合物均属于酯类、醇类、醛类和酮类,说明新疆野苹果与栽培苹果的主要挥发性化合物组分基本一致,上述研究结果支持“新疆野苹果可能是栽培苹果的祖先种”的结论,但有48种成分为栽培苹果特有的挥发性化合物成分,在新疆野苹果检测不到,其中乙酸丙酯及苯乙醛等6种成分为特征香气成分。因此,栽培苹果可能是杂种起源;③从新疆野苹果30个实生株系中共检测到包括酯类、醇类、酮类、醛类、酸类、苯衍生物、杂环类、萜类、烃类、缩醛类和内酯类等11类化合物177种,其中缩醛类和内酯类化合物在栽培苹果品种中没有检测到,90种成分为新疆野苹果特有成分,1-丁醇及大马酮等7种成分为香气值大于1的特征香气成分。因此,新疆野苹果作为栽培苹果遗传改良的珍贵资源,进行“利用保存”的潜力很大。     

基于ITS序列的新疆野苹果系统发育分析

利用PCR和DNA测序技术,获取3个居群新疆野苹果的ITS序列,并结合GenBank里已有的中亚地区的新疆野苹果、欧洲苹果、栽培苹果和东方苹果的ITS序列进行比对分析,利用MEGA5.0软件选择＂ Krima2-Paramenter＂核酸距离模式获得遗传距离矩阵,用邻接法（neighbor-joining,NJ ）进行独立的系统发育分析,结果显示,所有供试材料的ITS1的长度为209~224 bp,GC含量为66.1%~66.9%,ITS2的长度为201~290 bp,GC含量为65%~71.5%,遗传距离为0~0.21,进化树分为三支.新疆野苹果的遗传多样性与地理分布有正相关关系,不同居群之间存在基因交流.     

新疆野苹果(Malus sieversii(Ledeb.) M.Roem.)植物学性状遗传多样性及相关性分析

为加强野苹果种质资源利用与研究,促进野苹果研究工作,以3年来调查收集的新疆野苹果(赛威士苹果)的129个单株资源为材料,对单果重、果实纵横经、叶片大小等12个数量性状和叶片颜色、叶尖类型等5个质量性状进行遗传多样性及相关性分析。分析结果表明:叶片颜色、叶尖类型、叶姿、叶缘、叶面状态5个质量性状分布频率较集中;单果重、果实纵横经、叶柄长、叶片长宽、可溶性固形物、干周、树高均存在较大变异,变异系数幅度为16%~51%。各性状多样性指数也较大,均值为1.9264,叶片长的多样性指数最小为1.7359;果梗长的多样性指数最大为2.0525。新疆野苹果资源拥有丰富的遗传多样性,在于果实相关性状的多样性指数高,且变异幅度大,表明丰富的遗传多样性是新疆野苹果资源的重要特征。     

海拔对新疆野苹果种群遗传特征的影响

新疆野苹果(Malus sieversii)是残遗于亚洲中部山地阔叶野果林的重要建群树种,常分布于海拔1000～1700 m的山麓地带。为了探究其种群遗传特征对海拔变化的响应,本研究选取面积较大、海拔落差大且分布连续的额敏种群作为对象,利用微卫星标记手段对采自6个海拔的123个植株样品的基因型进行分型。通过分析不同海拔样品间的遗传多样性差异与遗传谱系关系,并对样品等位基因的地理分布进行遗传景观分析,来探究海拔对新疆野苹果种群遗传特征的影响。结果表明:不同海拔间存在显著的遗传多样性差异,且呈现了低-高-低的单峰分布格局;低、中、高海拔地带之间的植株样品出现了显著的遗传分化。这表明,海拔对新疆野苹果种群遗传多样性和遗传结构产生了重要的影响。在未来的种质保育工作中,应当充分考虑不同海拔的种质资源。     

新疆野苹果种群年龄结构特征与动态分析

对新疆塔城地区托里县、额敏县新疆野苹果(Malus sieversii)种群采用典型抽样法中的样方法进行了群落物种分布与结构调查,并以空间(胸径,DBH)代替时间(树龄),利用生存分析理论分析了新疆野苹果种群年龄结构和静态生命表,绘制了存活曲线;并应用时间序列模型,预测了种群的发展趋势。结果表明:(1)塔城地区新疆野苹果种群的中树(20DBH≤30cm)个体数较稳定,幼树(DBH≤15cm)个体数较多但不稳定,大树(30DBH≤40cm)及老树(DBH40cm)由于生理衰老、环境因素及种间竞争的影响,个体数明显下降。(2)新疆野苹果种群存活曲线呈现Deevey-Ⅰ型。动态表现为前、中期缓慢增长而且较稳定,后期衰退。(3)在未来10年、20年和30年中,2个种群均呈现幼龄个体减少而老龄个体增加的态势,老化趋势较为明显。     

新疆野苹果作为苹果砧木利用的研究进展

新疆野苹果是我国重要的野生果树资源,在栽培苹果起源研究和砧木利用方面有重要价值。本文在收集整理近年来有关新疆野苹果大量文献的基础上,从苹果砧木利用角度,就新疆野苹果对主要生物逆境、非生物逆境的抗性以及与主栽品种的嫁接亲和性进行了综述,以期为相关研究提供参考。     

新疆野苹果不同地理分布与树龄的叶片解剖结构特征

以新疆野苹果为材料,对不同居群及不同树龄叶片解剖结构特征进行了分析研究。结果表明：新疆野苹果叶片属于异面叶,由上表皮、栅栏组织、叶脉、海绵组织和下表皮组成;不同居群新疆野苹果叶片厚度及细胞排列方式有差异,巩留、额敏及托里的野苹果栅栏组织增厚,且栅栏组织/海绵组织比值增大;新源的野苹果叶片及栅栏组织较薄,栅栏组织/海绵组织比值偏低;不同树龄新疆野苹果叶片厚度随着树龄的增大而呈变薄的趋势,多年生野苹果及野苹果“树王”栅栏组织及海绵组织层数最少,厚度较薄。这些结果暗示新疆野苹果通过各部分结构的协调生长来保证光合作用效率,以适应不同的生长环境以及处于不同发育时期的生长状况。本研究为新疆野苹果原位保护、保育提供了实验依据。     

基于SRAP分子标记新疆野核桃的遗传多样性分析

利用SRAP分子标记技术对新疆野核桃遗传多样性进行分析。通过筛选出的15对具有多态性的SRAP引物组合进行PCR扩增,得到新疆野核桃遗传分化系数Gst为0.1152,说明新疆野核桃的遗传变异绝大部分存在于区域内部,占总变异的88.48%;多态位点百分率为94.07%,Shannon's信息指数I=0.4954,等位基因平均数Na=1.9454,表明新疆野核桃具有较高的遗传多样性;各区域间遗传相似系数在0.8981~0.9496之间,遗传距离在0.0553~0.1075之间,说明新疆野核桃资源间存在着丰富的遗传变异。通过聚类分析可聚为2类,进一步明确了新疆野核桃各区域之间的亲缘关系。     

新疆野扁桃天然居群形态变异的研究

为了从数量上分析新疆野扁桃(Amygdalus ledebouriana)天然居群表型性状在居群间和居群内的变异,我们于2007年对分布存新疆的5个野扁桃天然居群的8个表型性状进行了测量和比较分析.结果表明:新疆野扁桃表型性状在居群间和居群内均存在着较丰富的差异,居群内的变异大于居群间的变异,居群间的分化相对较小;利用居群问欧氏距离进行UPGMA聚类分析表明,5个天然居群可以划分为3类,表型性状的欧式遗传距离与地理距离相关不显著.主成分综合分析结果显示:新梢长宽比、叶片长宽比、果核千粒重、果核长宽比及花冠直径等5个表型性状指标是反映新疆野扁桃表型差异的主要因素.     

豌豆种质资源形态标记遗传多样性分析

通过对国内外不同地理来源624份豌豆资源20个形态性状的评价,初步了解其遗传多样性特点,为解决种质创新与品种改良遗传基础狭窄问题提供思路.对性状表现平均值、变异系数、遗传多样性指数研究结果表明,国内外不同地理来源豌豆资源群闻的遗传变异大;三维主成分分析探测到参试资源由国内和国外两大基因库构成;资源群体间遗传距离的UPG-MA聚类分析结果也表明,国内外豌豆资源聚成两大不同类群,印证了三维主成分分析得到的豌豆资源两大基因库构成的结论.本研究证明基于形态性状评价的遗传多样性分析结果同样可靠.     

中国甜瓜种质资源形态性状遗传多样性分析

对我国各地257份代表性的甜瓜种质资源的20个形态性状进行调查分析,研究其遗传多样性。结果表明,7个质量性状(果实形状、果皮底色、覆纹颜色、覆纹形状、果肉颜色、果肉质地和种子颜色)和6个数量性状(果实横径、果实纵径、单果鲜重、果肉厚度、可溶性固形物含量和种子千粒重)差异明显,其Shannon’s指数分别大于1.00和1.50。所有种质的平均遗传多样性指数为1.09,不同地区种质资源遗传多样性差异明显,多样性指数高低次序分别为：西北、华中、华东、华北、东北和华南。主座标标分析(PCO)将所有种质划分为3个区域,即厚皮种质优势区、厚皮和薄皮种质混合分布区、薄皮种质优势区,不同地区的种质在PCO图上的分布差异明显,西北地区的厚皮甜瓜种质和华中、华东地区的薄皮甜瓜种质广泛分布于3个区域中,其形态遗传多样性比其他地区的种质更加丰富,支持了新疆地区为厚皮甜瓜次级起源中心、黄淮及长江流域为薄皮甜瓜初级起源中心的观点。     

箭叶淫羊藿居群形态及遗传多样性比较研究

箭叶淫羊藿（Epimedium sagittatum）是淫羊藿属中分布最广、形态变异最大、分类学最难处理的一个物种,不同箭叶淫羊藿居群其形态、活性成分等差异较大,质量极其不稳定。本实验选择湖北罗田等12个不同的箭叶淫羊藿地理居群,在武汉植物园进行同园栽培,分析其主要形态数量性状及遗传多样性。结果发现箭叶淫羊藿不同居群在形态上表现出各自明显的差异。基于AFLP数据进行的遗传多样性分析显示,各居群聚类关系与地理分布密切相关,柳州居群（LZ）、西南居群（CL、HH、ZY）、华东华中居群（YT、WN、NF、HS、QZ、SG、LY、LT）依次分出。而形态分层聚类分析显示各居群形态变异复杂,只有部分与遗传多样性有一定的相关性。本研究结果对箭叶淫羊藿分类研究及资源筛选具有重要指导作用。     

东北部分地区山荆子种质资源表型多样性及聚类分析

对我国东北地区收集的239份山荆子资源的树姿、叶形以及果形等19个表型性状多样性进行了研究。结果表明,我国黑龙江省和内蒙古自治区山荆子具有丰富的表型多样性,平均变异系数和平均多样性指数分别为32.65%和1.38,其中树姿、树型以及叶片颜色等13个目测性状的平均变异系数为38.43%,平均遗传多样性指数为0.95,而叶长、叶宽以及叶柄长等6个测量性状的平均变异系数为26.87%,平均遗传多样性指数为1.80。进一步分析发现,不同地区山荆子表型多样性存在差异,以黑龙江温春山荆子多样性水平最高。基于19个表型性状的聚类分析发现,在欧氏距离为2.5时,参试山荆子材料可以划分为2大类,7个亚类,各地区山荆子材料聚类较为分散,没有形成独立的分类群,暗示山荆子材料遗传基础较为复杂。     

重庆大豆地方资源多样性评价及群体表型特点研究

对收集于重庆市的103份大豆地方品种进行了表型遗传多样性分析,并利用主成分分析和聚类分析对其进行了群体表型特点的研究,研究结果表明,重庆地区大豆地方种质资源以灰色茸毛、黄粒、褐色脐居多,个体之间数量性状上存在较大变异。主成分分析以3个主成分反映了10个农艺性状的大部分信息,将主要农艺性状归纳成产量因子、生长势因子及籽粒因子。聚类分析将103份地方种质资源聚为6个类群, 同一地区的大部分地方品种表现较为相似,少部分地方品种差异大,品种类群间的表型分化与地理分布既有一定的联系又不绝对相关。利用这些种质选配育种亲本应关注各类群间性状差异作选择,而不能仅关注地理来源选择。     

湖北海棠阶段转变的生理基础

植物的营养状况对于控制阶段转变有特别重要的意义。Ｍｕｒｒｙ指出糖在诱导ＤＦＲ童年基因表达上具有促进作用[1 ] 。Ｓｎｏｗｂａｌｌ在马叙葡萄柚中发现成年植株的蛋白在单干实生树上随着向顶端的靠近 ,其含量增加[2 ] 。Ｓａｎｃｈｅｚ发现英国长春藤富含脯氨酸的糖蛋白基因ＨＷ10 3在成年叶柄 (其生根能力显著低于童年叶柄 )中大量表达[3] 。对于核酸含量的研究存在较大争议[4～ 6 ] 。对于实生树及成年芽嫁接树不同高度的生理指标变化未见系统报道 ,作者以无融合生殖的湖北海棠〔Ｍａｌｕｓｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ (Ｐａｎｌｐ .)Ｒｅｈ…     

普通菜豆种质资源表型鉴定及多样性分析

对646份普通菜豆核心种质在贵州毕节进行了表型鉴定,结果表明,普通菜豆具有丰富的形态性状多样性。总变异数为367,平均遗传丰富度为8.34,变异范围2~31;遗传多样性指数为0.63,变异范围为0.02~0.91。通过多变量的主成分分析,前3个主成分的贡献率较大,分别为17.73%、15.35%和11.33%。依据表型鉴定数据信息,将供试种质聚类并划分为4组。Ⅰ组的遗传多样性较高,主要为直立有限的大粒资源,大多资源属于安第斯基因库;Ⅱ组的遗传多样性最低,为直立无限生长习性的小粒资源,属于中美基因库;Ⅲ组的遗传多样性最高,主要以蔓生无限为主,包括小部分直立无限和匍匐无限的资源;Ⅳ组的遗传多样性较低,为蔓生无限生长习性、株高最高、分枝数最少的资源。筛选到大粒、多荚、长荚、宽荚等具有特异性状的种质资源35份。