基于叶绿体DNA信息的南方梨属种质的遗传多样性和演化分析

选取5个叶绿体DNA非编码区trnL-trnF-1、trnL-trnF-2、trnS-psbC、accD-psaI、rps16-trnQ和1个基因区域rbcL,对中国秦岭淮河以南地区的梨（Pyrus L.）资源进行遗传多样性和演化分析。将188份梨资源的测序结果整合得到长度为5 612 bp（包含缺失片段）,共检测出13个单倍型、4个单一突变位点、16个简约性信息位点和14个插入/缺失片段（InDels）,单倍型多样性Hd为0.7178,核苷酸多样性为0.35 × 10-3。accD-psaI区域的分析结果显示该区域的Hd值最高,为0.7177;rbcL区域的Hd值最低,为0.0317。其中162份梨资源检测出12个单倍型,Hd为0.713,核苷酸多样性为0.29 × 10-3;梨的不同地理群体中湖南省的10个梨地方品种的Hd最高,为0.889;来自贵州省的8个品种的Hd最低,为0。138份砂梨地方品种共检测出8个叶绿体单倍型,其中单倍型H2、H4和H5在130份砂梨和37份白梨品种中检测到,单倍型H6、H10、H11、H12和H13在8份砂梨地方品种‘青皮钟’、‘甜宵梨’、‘细花红梨’、‘惠阳红梨’、‘麝香梨’、‘塘湖青’、‘红粉’和‘横县浸泡梨’中检测到。Median-joining Network图显示单倍型H6和H11为古老单倍型,H1、H4和H5为较进化的单倍型。根据叶绿体DNA序列变异信息可推测秦岭淮河以南地区的砂梨和白梨亲缘关系较近,同时来自湖南地区的砂梨种质资源具有丰富的遗传多样性。     

梨主栽品种叶绿体高变区accD-psaI的遗传多样性研究

梨叶绿体DNA结构高度保守,利用其非编码区的高变区域accD-psaI,从母系遗传的角度评价梨主要栽培品种的遗传多样性和亲缘关系,为梨育种计划亲本的选择提供参考。结果显示,42个梨品种的叶绿体高变区域accD-psaI的扩增片段长度为653~932bp,其中简约信息性突变位点3个,占片段总长的0.32%,插入/缺失片段(INDEL)为6个,总长280bp,占片段总长的30.04%。42份材料共检测到6个单倍型,单倍型多样性Hd为0.78,不同梨系统Hd的变化范围在0.29~0.80之间,秋子梨和西洋梨栽培品种的Hd最低,为0.29,种间杂交新品种的的Hd最高,为0.80。白梨、秋子梨、沙梨、新疆梨、西洋梨和种间杂交品种的单倍型个数分别为3、2、2、3、2和3。中介网络图显示,单倍型H1和H3,H5和H6的亲缘关系近。研究结果为育种计划亲本的选配提供参考依据。     

基于ITS序列的中国樱桃、欧洲甜樱桃和毛樱桃种内遗传多样性及种间关系分析

对中国樱桃[Cerasus pseudocerasus(Lindl.)G.Don](地方种质35份,野生资源35份),欧洲甜樱桃[C.avium(L.)Moench](18份)和毛樱桃[C.tomentosa(Thunb.)Wall.](7份)共95份材料的核糖体内转录间隔区(ITS,internal transcribed spacer)序列进行了测定和分析,以期从ITS的DNA序列变异角度揭示种内遗传多样性及种间遗传关系。结果表明:(1)96条ITS序列比对后长度为712 bp,G+C含量为58.1%,检测到71个变异位点(9.97%),共定义了37个单倍型;中国樱桃、欧洲甜樱桃和毛樱桃的单倍型多样性和核酸多样性分别为0.840和0.00466、0.928和0.00396、0.905和0.00564,中国樱桃中栽培种质遗传多样性明显低于其野生资源;(2)种间遗传关系显示,中国樱桃与欧洲甜樱桃之间的遗传距离较近(0.019),而与毛樱桃遗传距离较远(0.048);(3)邻接聚类和单倍型网络分析显示3个种分别聚为3个分支,种间具有较大的遗传分化。同时,选择3个种的代表单倍型进行其ITS序列的二级结构预测分析,3个种之间ITS1区、ITS2区的二级结构差异较大,最小自由能差异显著,进一步揭示了3个种间的遗传关系较远。综合分析认为,3个樱桃种内均具有较高的遗传多样性,种间具有较大的遗传分化,遗传关系较远,其中毛樱桃与中国樱桃和欧洲甜樱桃的遗传关系均较远。     

福建省梨地方品种的遗传多样性研究

利用叶绿体DNA非编码区序列acc D-psa I和17对SSR引物对原产于福建省的49个梨地方品种的遗传多样性进行分析,旨在为育种利用提供参考。获得49份福建地方品种的acc D-psa I序列,并检测到4个多态性位点,包含5个叶绿体单倍型(Hap1~Hap5),其中核苷酸多态性(Pi)为0.00139,单倍型多样性(Hd)为0.660。TCS网络图显示Hap5是最古老的单倍型,其仅在两个样品中检测到。17个SSR位点共检测到211个等位基因位点,有效等位基因数(A)为5~23个,平均值为12.41;观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)的平均值分别为0.5802和0.7549;17个SSR位点的Shannon’s信息指数(I)值为0.5830~2.7683,平均值为1.8661,表现出较高的遗传多样性。基于Nei和Li的遗传距离的邻接法(Neighbor-Joining,NJ)将49份样品聚为9个组,其中大部分聚类结果与单倍型类型表现的亲缘关系较为一致。叶绿体单倍型和SSR多态性位点信息证实福建地方品种具有较为丰富的遗传多样性。     

梨属野生资源遗传多样性的SRAP分析

以不同地区的梨属6个野生种和1份西洋梨对照种质为试材,运用SRAP技术研究了梨属部分野生种的遗传多样性。结果表明:用14对SRAP引物共检测到位点199个,其中194个多态性位点,多态位点百分率(PPL)为97.29%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.296 1,Shannon’s信息指数(I)为0.451 9,表明梨属野生种质具有较高的遗传多样性水平。种间遗传分化系数(Gst)为0.646 2,种间遗传一致度(GS)和遗传距离(GD)分别为0.512 6~0.920 1和0.083 2~0.668 3,其中河北梨、秋子梨和褐梨两两间的遗传距离均小于与其它种间的遗传距离,表明三者间亲缘关系密切;崂山梨与褐梨近缘,杜梨与褐梨近缘,而豆梨与国产其它物种的亲缘关系较远。主坐标分析与聚类分析结果相吻合,且所显示的种质间关系更加直观。     

山西梨属植物资源的SSR遗传多样性分析

以50份野生梨属植物资源为试材,应用SSR分子标记技术对其进行了遗传多样性分析,以探索山西省梨属植物资源的遗传多样性。结果表明:筛选的40对SSR引物扩增得到236个等位基因位点,平均每对引物扩增得到5.90个等位点。不同样品间遗传多样性指数为0.276 2~0.431 9,检测位点杂合度为0.335 0~0.775 0,多态信息含量变化范围在0.236 8~0.431 2,表明4个遗传多样性参数均表现出较高的遗传多样性。聚类分析结果显示,50份样品相似系数的变化范围在0.444 9~0.944 9,样品在相似系数0.57处被分为四大类群,类群I为豆梨类,类群II、III、IV为杜梨类;其中,类群II、III集中了大部分白家山和绛县地区的样品,类群IV的样品全部来自太谷,表明山西梨属植物资源的聚类结果与样品的地理分布基本吻合;发现大果、绿皮杜梨野生资源。     

湖北省十堰地区野生板栗cpSSR遗传多样性研究

为了明确神农架地区野生板栗资源遗传背景,选用4对呈现多态性的叶绿体微卫星引物,对湖北省十堰辖区内野生板栗进行了遗传结构和叶绿体单倍型分析。结果表明4个位点在4个居群的53个样本中扩增出10个等位基因。等位基因数(A)平均为2.5,有效等位基因数(Ne)平均为1.696,PIC值平均为0.312,各遗传参数值远低于核基因组对群体研究的相应值。4个等位基因从53个样本中共给出5种单倍型,既有共享率超过66%的单倍型,在房县居群中也存在稀有单倍型,其中丹江口和房县板栗天然野生居群,具有较高的单倍型多样性,杂合度分别为0.4062和0.3794,明显高于其他地区,显示两地是板栗的分布及遗传多样性中心。基于cpSSR数据,对板栗地方品种与天然野生居群间的遗传结构、关系及地方品种的起源进行了初步探讨。AMOVA分析显示,83%的cpSSR变异存在于居群之间,17%来自居群内。研究表明,十堰地区野生板栗具有较高的多样性,叶绿体单倍型分析更能直观的表现野生板栗的区域分布规律。     

梨属植物SSR分子标记核心引物的筛选及其聚类分析

【目的】筛选适合梨种质资源遗传多样性研究、品种鉴定分析的SSR核心引物。【方法】利用来源于不同系统、遗传背景差异较大的12份梨种质资源对已报道的800对梨和苹果的SSR引物和本课题组开发的534对SSR引物进行初步筛选,再利用48份不同地理来源的梨种质资源对初筛引物进行复筛,筛选一套适合梨种质资源遗传多样性研究、系统发育和品种鉴定分析的SSR核心引物,并通过遗传多样性分析和聚类分析验证引物的有效性。【结果】初筛出SSR引物131对,进一步复筛筛选出25对清晰稳定、多态性高的核心引物。25对核心引物对48份梨种质资源进行遗传多样性分析,共得到387个等位基因,平均每个位点等位基因数15.48个。各位点杂合度变幅为0.44~0.92,均值0.76;多态性信息含量变幅为0.70~0.92,均值0.85;基因多样性变幅为0.73~0.92,均值为0.87,说明引物的多态性高,能够有效揭示48份梨种质资源的遗传多样性。48份梨种质资源的聚类分析结果显示,西洋梨和东方梨分别聚成了2个类群,东方梨类群中的栽培种和野生种分别聚成了2个亚群;栽培种中的秋子梨品种聚在了一起,白梨和砂梨聚在了一起。【结论】筛选出的25对梨SSR引物,带型清晰、稳定,多态性信息含量均在0.70以上,可作为核心引物用于梨种质资源鉴定和遗传多样性分析等研究。     

梨属矮生资源的发现及主要性状评价

2009 年在山东沂蒙山区梨野生资源调查中发现梨属矮生型变异株系,通过枝接方式嫁接在青岛农业大学试验站6 年生豆梨砧木成年大树上。多年实地调查以及对转接材料植物学性状和生物学习性观察结果表明：该变异株树形紧凑,枝条节间极短,与普通杜梨差异明显;在连续转接多次后矮生性状能够稳定保持,病毒学检测无明显异常;除节间短外,在枝条的绒毛、果实形状、叶片等方面与杜梨和豆梨存在明显差异,并依据田间调查编号命名为‘PY-9’。这一梨属矮生资源材料的发现,为今后梨矮生机制研究及砧木矮化育种提供了宝贵的优异种质材料。     

基于叶绿体DNA分析的辽宁省梨属种质遗传多样性研究

从32 对叶绿体DNA 通用引物中筛选出8 对引物用于评价辽宁省梨属种质的遗传多样性,其中4 对引物所扩增的叶绿体DNA 片段存在突变位点。合并后的叶绿体基因片段（3 688 bp）含有单一突变位点9 个、简约信息性位点3 个以及插入/缺失（INDEL）2 个。在37 个样品中,trnL-trnF-487 区域、trnL-trnF-413 区域、rbcL 区域和trnS-psbC 区域的单倍型分别为2 个、4 个、2 个和3 个,合并之后的叶绿体基因片段的单倍型为4 个。非编码区trnL-trnF-413 多态性最高,具有最高的单倍型数、最高的单倍型（基因）多样性、最高的核苷酸多样性、最高的单倍型多样性方差和最高的单倍型多样性标准差。辽宁省37 份梨种质的单倍型（基因）多样性（Hd）、核苷酸多样性（Pi）分别为0.577、0.00055。Tajima’s D检验中除了rbcL 区域的D 值在P < 0.05 水平上显著外,其余区域的D 值未达显著水平,表明自然选择对rbcL 区域的突变位点产生了作用。秋子梨和白梨种质共有单倍型HAP_1、HAP_2 和HAP_3,显示出一定的亲缘关系;西洋梨则单独共享HAP_5。运用中介邻接网络（Median-Joining network,MJ）算法绘制的中介网络图显示HAP_1 与HAP_2、HAP_3 的亲缘关系较远,而HAP_5 则与上述3 个单倍型的亲缘关系较远。     

云南梨属植物及栽培梨的起源与演化

在简要介绍云南梨属植物及栽培梨起源的基础上,阐述了云南省梨属资源的种类与分布,指出云南省现有梨属植物资源8种,其中原产的有川梨、砂梨、滇梨和豆梨;引入云南的有白梨、秋子梨、西洋梨和杜梨;共有梨栽培品种(品系)420个,原产的有320多个,引入的约100个,分成砂梨系统、川梨系统、白梨系统和西洋梨系统;分析了云南梨属植物及栽培梨的演化过程,并对梨树地方种质资源的价值及其保护利用进行了展望,以期为梨育种资源的充分利用奠定基础。     

20份苹果属野生资源果实多酚含量特性研究

利用超高效液相色谱法及质谱联用技术对来源于中国、俄罗斯及北美的20份苹果野生及野生近缘种资源果实多酚组成和含量进行测定,研究不同来源苹果属野生资源多酚组成和含量特性的差异,并进行主因子分析和聚类分析。结果表明:在20份资源中检测到5类22种多酚类物质,不同来源的苹果资源多酚主要成分为原花青素B2和绿原酸;北美苹果野生资源黄酮醇和花青苷类物质含量较低,羟基肉桂酸、原花青素和二氢查耳酮含量中等;俄罗斯苹果野生资源5类多酚类物质含量处于中等;来源于中国的苹果野生资源在主因子分析中呈散射分布,说明其多酚含量高低不一,多样性丰富。聚类分析表明:部分来源于俄罗斯和中国的苹果野生资源各自聚为一类,相同类型的资源部分聚为一类,北美苹果野生资源多酚含量特异性不强,中国苹果野生资源多酚含量特性既有地域特异性,资源多样性也较为丰富。     

甘肃中部梨种质资源的AFLP分析

采用AFLP分子标记技术对甘肃中部梨种质资源的遗传多样性进行分析。结果表明,6对AFLP引物在40份甘肃梨种质中共扩增出472条带,其中多态性带为404条,多态率高达86%,显示了甘肃中部梨资源丰富的遗传多样性。任何一对引物可以鉴别所有40份资源,显示了很高的鉴别能力。采用UPGMA聚类分析法构建的系统树在相似系数为0.72时将40份种质分为7个组:西洋梨、新疆梨、白梨(砂梨)、木梨、褐梨组和2个秋子梨组。所有白梨品种与唯一的砂梨品种黄花梨聚为一个大组。形态学上归属不明的品种分别聚类到西洋梨、白梨、木梨和秋子梨组中。研究表明基于AFLP标记的梨资源分类体系可以反映甘肃地方梨品种和类型间的遗传多样性和亲缘关系。     

秋子梨基于SSR荧光标记的分子身份证构建及亲缘关系分析

以国家果树种质兴城梨、苹果圃保存的53份秋子梨种质为试材,利用位于梨基因组17条染色体上多态性好的17对SSR荧光引物构建秋子梨分子身份证,建立每份种质的条形码标识,并探讨种质之间的亲缘关系。结果表明,17对SSR引物在53份秋子梨种质中共检测到267个等位基因,平均每对引物检测到15.7个等位基因。引物NAUpy45b检测到的等位基因数最多,为23个;NAUpy54b检测到的等位基因数最少,为10个。所有引物的香农信息指数平均为2.311,其中,NAUpy45b的香农信息指数最高,为2.673;NAUpy86c的香农信息指数最低,为1.493。聚类分析将53份秋子梨划分成2个组,与地理相关:长白山及小兴安岭的秋子梨野生资源单独聚类,与栽培品种亲缘关系较远。"热梨"和"白八里香"可能为同物异名品种。所选SSR标记可以区分芽变品种,可用于梨种质资源鉴别和保护。     

杜梨实生苗遗传多样性分析及火疫病抗性鉴定评价

【目的】杜梨是新疆梨产区广泛应用的砧木，但其对梨火疫病的抗性较差。探究杜梨实生后代的遗传多样性和抗病性，对后续杜梨分子水平上遗传多样性的分析以及抗病基因的挖掘具有重要意义。【方法】对人工培育的196份杜梨实生苗的19个质量性状和6个数量性状进行形态遗传多样性分析，采用室内人工接种梨火疫病菌的方法进行种质的抗病性鉴定，并结合田间发病情况进行综合评价。【结果】19个质量性状中裂刻、刺芒、叶背茸毛、托叶、针刺这5个性状的遗传较为稳定，其他14个性状的变异系数在2.33%～57.03%之间，遗传多样性指数在0.03～1.20之间，叶尖性状变异系数最大（57.03%），叶缘的变异系数最小（2.33%）;6个数量性状的变异系数在11.14%～22.27%之间，遗传多样性指数在1.95～2.07之间，叶面积的变异系数最大（22.27%），叶形指数和叶长的变异系数相对较低，分别为11.14%和11.73%，数量性状表型遗传多样性相对更为丰富。抗病性鉴定筛选出4个抗病材料和10个中抗材料。田间发病规律表现为童期发病程度较轻，进入开花期后发病程度加重较快，树势越强，发病率越高，发病程度越重。【结论】研究结...     

江西省五府山野生猕猴桃种质资源调查

为探明江西省五府山野生猕猴桃种质资源分布现状并发掘具有育种价值的优异种质,为野生猕猴桃资源保育及合理开发利用奠定基础,2017—2018年对五府山野生猕猴桃种质进行收集与评价。结果表明:五府山野生猕猴桃种质资源丰富,其中以野生毛花猕猴桃居多,占收集种质的78.88%。2年共收集161份野生猕猴桃种质,其中毛花猕猴桃雄株77份、雌株50份;中华猕猴桃雄株6份、雌株14份;长叶猕猴桃雄株3份、雌株11份;野生猕猴桃种质分布海拔跨度为636～1 041 m,雌雄株交叉分布。从供试野生猕猴桃种质中挖掘出20份单花药花粉数均大于6 000个、雄蕊数均大于120枚、花粉活力均高于80%的优良授粉雄株种质;3份大果型种质,其单果质量为20 g以上;3份高干物质类型种质,其果实软熟后干物质含量均大于17%。该研究可为后期优良种质选育及品种遗传改良提供原始材料。     

安徽砀山酥梨自然保护区梨种质资源AFLP分析

为探讨安徽砀山酥梨自然保护区梨种质资源遗传多样性和鉴定砀山酥梨营养系变异,以该保护区内27个梨资源代表类型为试材,利用AFLP分子标记技术开展研究。运用从36对选择性扩增引物中筛选的3对引物组合进行扩增,每对引物可扩增出50条以上的清晰条带,扩增片段长度为30～600bp,9个引物组合共扩增出清晰可靠的DNA谱带540条。其中498条为多态性条带,平均多态性比率为92.2%。聚类分析表明,当遗传距离阈值为39.2～40.1时,全部供试生物型可分为6类:第1类为砀山酥梨及其变异类型和原产砀山的地方品种、杂交种;第2类包括雪花梨、鸭梨、紫酥、慈梨、早美酥、丰水、新高,白梨和砂梨聚在了一类;第3类包括库尔勒香梨、红香酥;南果梨、红巴梨、杜梨各为一类。与砀山酥梨相比,砀山酥梨的8个营养系变异类型均扩增出了特异带,特异条带出现的数量为5～15条不等。说明安徽砀山酥梨自然保护区梨种质资源遗传多样性丰富;砀山酥梨8个营养系变异类型均在DNA水平发生了不同程度的突变。     

3种梨野生砧木资源叶片抗氧化酶活性分析

【目的】探究杜梨、木梨、秋子梨3种重要梨野生砧木资源抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性差异及盐碱胁迫处理后的变化。【方法】采集大树和实生苗期杜梨、木梨、秋子梨资源叶片,进行盐碱胁迫处理,测定处理前后SOD、POD、CAT活性并比较其差异。【结果】SOD活性,杜梨秋子梨木梨,胁迫处理后均明显上升;POD活性,秋子梨木梨杜梨,胁迫处理后均显著上升;而CAT活性,木梨杜梨秋子梨,处理后仅杜梨活性升高。杜梨叶片抗氧化酶活性强于木梨、秋子梨。山西杜梨1和山西杜梨3耐盐碱性强。【结论】盐碱胁迫处理后,SOD平均活性增加最多,其次为POD平均活性,CAT平均活性降低。杜梨抗氧化酶活性及耐盐碱性强于木梨、秋子梨。     

云南变绿红菇的遗传多样性与群体遗传分化研究

以昆明、曲靖、楚雄、玉溪、昭通、临沧、大理等7个变绿红菇地理居群的30个子实体样本为试验材料,基于ITS序列和LSU序列,对其分子变异、遗传多样性、群体遗传分化进行分析。结果:30个样品中,基于ITS序列检测到18个单倍型,基于LSU序列检测到10个单倍型;基于ITS序列和LSU序列分别构建的单倍型系统发育树及30个样品的系统发育树显示,各地理居群的遗传距离与地理距离之间没有形成对应关系,二者无明显相关性。基于两个序列的分析结果均显示,各地理居群内单倍型多样性较丰富,而核苷酸多样性低。表明变绿红菇在不同的地理居群中的适应能力强,遗传多样性较低,绝大部分遗传分化来自于个体间的差异。     

43份山东地方梨种质资源对枝干轮纹病、腐烂病的抗性评价

通过人工接种病菌方法,研究了43份山东地方梨种质资源对枝干轮纹病、腐烂病的抗性。结果表明,金秋、毛杜梨、秋白梨表现高度抗轮纹病;伏梨、苹果梨、明杜梨、雪花梨高抗腐烂病。综合鉴评认为,毛杜梨、金秋、秋白梨对枝干轮纹病和腐烂病均具有较好抗性。