長(zhǎng)柄扁桃群體遺傳學(xué)特征及重要性狀評(píng)價(jià).pdf

1、長(zhǎng)柄扁桃（Prunus pedunculata Maxim）為我國(guó)特有的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹(shù)種。長(zhǎng)柄扁桃耐旱、耐貧瘠能力極強(qiáng)，具有良好的水土保持和防風(fēng)固沙作用。長(zhǎng)柄扁桃種仁粗脂肪含量達(dá)55％～60％，其中不飽和脂肪酸含量高達(dá)96％～98％，是極具開(kāi)發(fā)前景的優(yōu)質(zhì)食用木本油料樹(shù)種。但是，近年來(lái)受環(huán)境和人為活動(dòng)等影響，野生或半野生長(zhǎng)柄扁桃資源受到嚴(yán)重破壞，野生資源瀕臨滅絕，已被列為國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物目錄。目前，在對(duì)不同群體的長(zhǎng)柄扁桃資源進(jìn)行實(shí)地調(diào)查的基

2、礎(chǔ)上，從形態(tài)和分子水平上對(duì)長(zhǎng)柄扁桃主要自然分布區(qū)內(nèi)蒙古和陜西的天然群體進(jìn)行遺傳多樣性研究，為我國(guó)長(zhǎng)柄扁桃種質(zhì)資源保護(hù)、評(píng)價(jià)與良種選育等提供重要的理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、SSR引物篩選。從311對(duì)薔薇科仁用核果類(lèi)植物的SSR引物中，篩選出多態(tài)性高、重復(fù)性好、條帶清晰的11對(duì)引物。以PIC值為衡量標(biāo)準(zhǔn)，11對(duì)引物的有效性從高到低排序?yàn)?ES1、UD98-409、BPPCT023、pchgms36、pchgms40-1、p

3、chgms40-2、B12、M9a、Pchgms2、Pmcp02、EST-SSR41，其中前8對(duì)引物的PIC值均大于0.5，引物有效性比率達(dá)72.7％。
　　2、SSR位點(diǎn)遺傳多樣性。11對(duì)SSR引物共檢測(cè)到等位位點(diǎn)Na數(shù)157.0個(gè)，平均每對(duì)引物等位基因數(shù)14.2727個(gè)，其中pchgms36引物效果最好;平均擴(kuò)增出有效等位基因(Ne)34.8個(gè)，變動(dòng)范圍在1.8342～8.3115間，其中ES1引物的有效等位基因數(shù)最多;多樣性

4、指數(shù)(I)在1.0934～2.3022間，引物ES1最高;期望雜合度（He）波動(dòng)范圍在0.2860～0.7039間，UD98-409位點(diǎn)最高;實(shí)際雜合度(Ho)可達(dá)4.1549，UD98-409最高，為0.6865;基因流范圍在0.3351～2.1429間，引物UD98-409最高;固定系數(shù)（Fis）-0.1842～0.7133之間，引物BPPCT023最高;Fst值在0.1045～0.4273之間，其中Pmcp02最高;Fit值在0.

5、0556～0.7738之間，其中引物BPPCT023最高，M9a引物最低。
　　3、長(zhǎng)柄扁桃群體內(nèi)和群體間遺傳多樣性。當(dāng)K=5時(shí)，長(zhǎng)柄扁桃、榆葉梅和蒙古扁桃各自形成了本種特有的基因池類(lèi)型。在長(zhǎng)柄扁桃群體內(nèi)，位于內(nèi)蒙古包頭市圃陽(yáng)縣下濕壕鄉(xiāng)前店、內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣金山鎮(zhèn)忽雞溝、內(nèi)蒙古呼和浩特市喇嘛洞3個(gè)群體內(nèi)的基因雜合度高，遺傳多樣性豐富，說(shuō)明在選優(yōu)時(shí)獲得相對(duì)豐富的變異類(lèi)型的幾率較大;在不同長(zhǎng)柄扁桃群體間，來(lái)自蒙古呼和浩特市大青山小井

6、溝群體的基因雜合度最低，遺傳背景純凈，建議在種質(zhì)資源保護(hù)中采取就地設(shè)立自然保護(hù)區(qū)保護(hù)或重點(diǎn)分類(lèi)遷地集中保護(hù)為主。
　　4、長(zhǎng)柄扁桃群體遺傳結(jié)構(gòu)。10個(gè)長(zhǎng)柄扁桃群體SSR遺傳多樣性分析表明，位于內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣下濕壕鄉(xiāng)前店Na、Ne、I、Ho、He、Fis、HWE分別為3.091、1.942、0.683、0.373、0.365、-0.0310和0.9178，表明了群體中個(gè)體間以近親繁殖為主，親緣關(guān)系近，遺傳多樣性水平最低;相反，內(nèi)

7、蒙古呼和浩特市喇嘛洞群體的Na、Ne、I、Ho、He、Fis、HWE分別為4.091、2.838、1.100、0.500、0.573、0.115、0.7615表現(xiàn)出低的近親繁殖幾率，個(gè)體間遺傳背景差異較大，個(gè)體間的遺傳多樣性水平最高，且這兩個(gè)群體的基因頻率和基因型頻率發(fā)生了顯著變化，偏離了哈溫遺傳平衡;其它8個(gè)群體的親緣關(guān)系位于這兩個(gè)群體之間。
　　5、長(zhǎng)柄扁桃群體間的遺傳分化及基因交流。10個(gè)長(zhǎng)柄扁桃天然群體的SSR位點(diǎn)變異93

8、.0％主要來(lái)自群體內(nèi)，7.0％來(lái)自群體間;遺傳分化系數(shù)在0.016～0.127范圍波動(dòng)，處于較低遺傳分化水平。其中內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣碎石場(chǎng)與內(nèi)蒙古呼和浩特市喇嘛洞間分化系數(shù)最大，達(dá)0.127;其次為內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣碎石場(chǎng)與陜西榆陽(yáng)群體的分化系數(shù)達(dá)0.113，表明群體的遺傳分化水平較高。10個(gè)長(zhǎng)柄扁桃天然群體的基因流在1.719～15.174之間波動(dòng)，表明不同群體間存在較為頻繁的基因遷移現(xiàn)象，從而消弱了種群間的遺傳差異。其中陜西省榆林市

9、神木縣與內(nèi)蒙古包頭市石拐區(qū)小壩之間最高，達(dá)15.174;其次為內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣砂灣子與小壩群體的基因流達(dá)12.31;內(nèi)蒙古呼和浩特市大青山小井溝與陜西榆林市榆陽(yáng)區(qū)小紀(jì)汗之間基因流達(dá)10.993排在第三位，不同群體間的基因流均大于1.0，表明不同長(zhǎng)柄扁桃群體間存在較為頻繁的基因交流現(xiàn)象。
　　6、長(zhǎng)柄扁桃群體親緣關(guān)系及進(jìn)化。聚類(lèi)分析結(jié)果顯示，10個(gè)長(zhǎng)柄扁桃群體可分為5組，其中第一組和二組均包含1個(gè)長(zhǎng)柄扁桃群體，遺傳距離分別為0.2

10、5和0.35;第三組和第四組均包含3個(gè)長(zhǎng)柄扁桃群體，遺傳距離在0.73～0.82之間;第五組包含2個(gè)長(zhǎng)柄扁桃群體，遺傳距離0.82。表明內(nèi)蒙古呼和浩特市喇嘛洞、內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣碎石場(chǎng)長(zhǎng)柄扁桃群體間親緣關(guān)系較近，但與其他群體的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。
　　7、長(zhǎng)柄扁桃、蒙古扁桃和榆葉梅群體間的親緣關(guān)系。聚類(lèi)分析表明，長(zhǎng)柄扁桃、榆葉梅和蒙古扁桃各自的群體聚在一起，表明三個(gè)種之間的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。但從遺傳距離來(lái)看，長(zhǎng)柄扁桃和榆葉梅的距離較近，當(dāng)遺

11、傳距離在0.2時(shí)兩個(gè)種可聚在一起，表明種間長(zhǎng)柄扁桃與榆葉梅的親緣關(guān)系較近，但與蒙古扁桃的遺傳距離均較遠(yuǎn)。結(jié)合遺傳結(jié)構(gòu)分析中發(fā)現(xiàn)榆葉梅混雜了部分長(zhǎng)柄扁桃特有基因池類(lèi)型，我們推測(cè)榆葉梅可能為雜種，其基因類(lèi)型可能來(lái)自長(zhǎng)柄扁桃。
　　8、長(zhǎng)柄扁桃天然群體的葉片表型性狀變異類(lèi)型較豐富。327份種質(zhì)的分析結(jié)果顯示，其葉片形狀可分為3個(gè)類(lèi)型，其中橢圓形葉片最為常見(jiàn)，占65.0％;葉基可分為3類(lèi)，以楔形最為普遍，占45.0％;葉齒可分為5類(lèi)，其中

12、粗鋸齒所占比例最高，占35.2％;葉尖以漸尖類(lèi)型為主;葉長(zhǎng)在0.94～4.52cm，可分為9個(gè)類(lèi)型，最常見(jiàn)類(lèi)型為短(1.49～1.84cm)、較短(1.85～2.14 cm)、中(2.15～2.54 cm)和較長(zhǎng)(2.55～2.79 cm)，占86.2％;葉寬變異在0.39～2.55cm，可分為8類(lèi)，常見(jiàn)類(lèi)型為窄(0.75～0.88cm)、較窄(0.89～1.00cm)、中(1.01～1.34cm)和較寬(1.25～1.44cm)，占6

13、9.2％;葉長(zhǎng)寬比在0.84cm～5.93cm之間，分為6個(gè)類(lèi)型，最常見(jiàn)類(lèi)型為寬圓(1.50～2.14cm)，占43.1％;葉柄長(zhǎng)在0.29～1.53cm之間，分為6類(lèi)，最常見(jiàn)的類(lèi)型為極短(0.29～0.49 cm)、很短(0.50～0.69 cm)和短(0.70～0.84 cm)，占91.1％。
　　9、長(zhǎng)柄扁桃天然群體的花器官表型變異類(lèi)型較豐富。327份種質(zhì)的分析結(jié)果顯示，花瓣寬的變異最大，其變異系數(shù)為0.25;按照花直徑大小

14、可分為6個(gè)類(lèi)型，以中(11.95～13.59mm)為主，占總數(shù)的34％;花冠徑分為6個(gè)類(lèi)型，以較寬(22.66～25.99mm)為主，占36％、花瓣長(zhǎng)可分5個(gè)類(lèi)型以較長(zhǎng)(10.44～12.06mm)類(lèi)為主，占37％、花瓣寬分5個(gè)類(lèi)型以中(7.29～8.85mm)為主，占總數(shù)的30％、雄蕊個(gè)數(shù)分5個(gè)類(lèi)型以較少（20～24個(gè)）為主，占總數(shù)的48％、雄蕊長(zhǎng)度分6個(gè)類(lèi)型以較長(zhǎng)(9.25～10.88mm)為主，占總數(shù)的26％、雌蕊長(zhǎng)度分6個(gè)類(lèi)型以

15、中(8.55～9.63mm)為主，占總數(shù)的21％。
　　10、長(zhǎng)柄扁桃天然群體果實(shí)表型性狀變異較豐富。327份種質(zhì)的分析結(jié)果顯示，單果重變異最大，變異系數(shù)達(dá)0.27，單果重在0.29～1.99 g范圍，分為7個(gè)類(lèi)型，以中果型(0.83～1.23g)為主，占總數(shù)比例的61.0％;果長(zhǎng)在9.85～17.78mm范圍，可分為7類(lèi)型，以較短果型(11.58～13.09mm)和中果型(13.11～14.64mm)為主，占總數(shù)的77％;果寬在

16、8.91～16.05mm范圍，分為6個(gè)類(lèi)型，以較窄果型(10.75～2.99mm)和中果型(13.07～3.56mm)為主，占總數(shù)的57％;果長(zhǎng)寬比在0.84～1.66范圍，分為4個(gè)類(lèi)型，以中果型(0.93～1.25mm)為主，占總數(shù)的83％;果徑在8.77～16.16mm范圍，可分5個(gè)類(lèi)型，以中果徑型(10.25～12.33mm)為主，占總數(shù)的74％。
　　綜上所述，位于內(nèi)蒙古呼和浩特市大青山小井溝長(zhǎng)柄扁桃、河北張家口和內(nèi)蒙古和

17、林格爾縣盛樂(lè)博物館榆葉梅、位于內(nèi)蒙古包頭市青山區(qū)興勝鎮(zhèn)二老虎溝和內(nèi)蒙古包頭市烏拉山哈德門(mén)溝的蒙古扁桃三個(gè)種各自形成了高度獨(dú)立而純粹的基因池，建議采用原地保護(hù)或建立自然保護(hù)區(qū)的方式加強(qiáng)對(duì)天然群體的保護(hù)力度。長(zhǎng)柄扁桃群體SSR位點(diǎn)的分子變異主要來(lái)自群體內(nèi)，而群體間變異很少，其中位于內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣下濕壕鄉(xiāng)前店、內(nèi)蒙古包頭市固陽(yáng)縣金山鎮(zhèn)忽雞溝、內(nèi)蒙古呼和浩特市喇嘛洞三個(gè)長(zhǎng)柄扁桃群體的遺傳多樣性水平最高，可作為優(yōu)株篩選、育種親本選擇或核心育種