基于ITS和matK序列探讨新疆野苹果与中国苹果的系统演化关系

 以新疆地区不同居群的52份新疆野苹果[Malus sieversii（Ledeb.）Roem.]、9份中国苹果品种（Malus × domestica subsp. chinensis Li.）、1份森林苹果（M. sylvestris Miller）种质为试材,进行核糖体DNA内转录间隔区（ribosomal DNA internal transcribed spacers,ITS）和叶绿体成熟酶K（matK）基因的测序分析。从GenBank中获取了11个苹果栽培品种、14个塞威士苹果、26个苹果属其它种及1个外类群欧洲梨（Pyrus communis）的ITS及matK序列。利用MEGA（ver. 4.0）计算不同序列间的碱基组成频率、简约信息位点数、转换/颠换比率、序列间成对距离,以最大简约法与邻接法进行系统发育分析。结果表明,采集的“新疆野苹果”与“中国苹果”的ITS序列长度在589 ~ 594 bp,含有148个简约信息位点,转换/颠换比率（R）为1.029;MatK序列长度为1 451 ~ 1 461 bp,没有复制子Ⅱ序列,含有16个简约信息位点,转换/颠换为1.442。ITS分析将中国苹果、新疆野苹果（来自中国新疆）和塞威士苹果（来自GenBank）聚类于一个大的发育枝内,新疆野苹果5个居群的系统演化按新源、巩留、霍城和塔城的先后次序发生。MatK序列的系统发育分析将中国苹果和新疆野苹果聚类在一个大的发育枝内,但自展支持率低。由此说明,中国苹果由新疆野苹果驯化而来。matK不适于栽培苹果种内的系统发育分析。     

一种快速而有效的''舞美''苹果种子繁殖体系的建立

为提高胚败育率高的苹果品种‘舞美’种子成苗率、缩短种子休眠时期、加速种子有性繁殖进程的种子繁殖体系,以‘舞美’自然授粉的果实和种子为试材,研究了胚龄(接种时期)、播前处理及培养基配比对‘舞美’杂种种子萌发率和成苗率的影响。结果表明:随果实成熟,种皮颜色由红色、红白色、红褐色至褐色转变;离体培养不同胚龄的种子,盛花后76 d,种皮红色,种子可萌发但生长畸形;96 d后,种皮红褐至褐色,有56.7%的萌发率和23.3%的直接成苗率,且添加1 mg/L GA3的H2培养基比未添加GA3的H1培养基(1/2MS 10 g/L蔗糖 9 g/L琼脂)可显著提高成苗率。盛花后130 d的饱满种子在H2培养基上离体培养萌发快,萌发率和直接成苗率分别达100%和97.6%,且显著高于未经层积处理和4℃层积处理20和30 d后直接播种在蛭石中的种子。因此,自盛花96 d后的杂种胚在H2培养基上培养,至胚苗移栽成活需4~5个月时间,种子直接成苗率在40%以上。     

苹果砧木矮化性评价指标的研究

研究了苹果砧木矮化性的评价指标,为苹果矮化砧木预选提供有效的筛选参数.利用石蜡切片法分析叶片的解剖结构,分光光度计法测定多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性和总酚含量,酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定苹果砧木的内源激素水平,采用欧式聚类法综合评价与砧木矮化相关的各项指标.结果表明:生长势不同的苹果砧木在新梢生长量、叶片栅海比、POD酶活性、PPO酶活性、总酚含量和内源IAA和ABA激素水平在P＜0.05差异显著.矮化砧木的新梢年均生长量((19.51±2.03)cm)、春季叶片总酚含量((9.23±0.29)mg/g)及韧皮部PPO酶活性、秋梢韧皮部的IAA含量((22.72±7.62)mg/g)和IAA/ABA的比值(0.18±0.05)均显著低于半矮化砧木和乔化砧木,随砧木矮化性增强而减小;而叶片栅/海比(1.15±0.12)、春季叶片POD酶活性、秋梢韧皮部ABA舍量((118.21±13.85)mg/g)均显著高于半矮化砧木和乔化砧木,随砧木矮化性增强而升高.对各指标聚类分析表明:任何单一指标均不能有效地评价砧木的矮化性;苹果矮化砧木预选过程中,以"叶片的栅/海比＞1"和"秋梢韧皮部的IAA/ABA值＜1"双参数可以有效筛选矮化性强的砧木,再辅以"新梢生长量"和"叶片POD酶活性"指标,可以提高预选的准确性.