新疆杏种群亲缘关系及起源研究

来源 :新疆农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liaonianyou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
杏属蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus)李亚属(Prunophora Focke)杏组(Armeniaca (Lam.)Koch)植物。世界上几乎所有的栽培杏都来自于普通杏(Prunus armeniaca L.)。中国新疆南部环塔里木盆地周缘的喀什、和田和阿克苏等各大绿洲地区是主要的杏产区,也是栽培杏品种最丰富的区域。在我国,野杏(普通杏)主要分布于中国新疆伊犁河谷、塔城等地,是第三纪后期保留下来的阔叶林孑遗物种,对世界栽培杏的驯化起重要作用。本文以不同生态群杏种质为研究对象,基于孢粉学、细胞学、群体基因组学及谱系地理学的方法,主要的研究结果如下:
  (1)利用光学显微镜和扫描电镜方法,对不同生态群杏种质花粉进行测定和描述。杏花粉粒均为单粒等极,辐射对称,中型或大型,长球形或近长球形,具3孔沟。外壁纹饰以条纹纹饰为主,少数为条纹-拟网纹纹饰和脑状纹饰。聚类结果表明,将六个生态群分为两组。中亚生态群、准噶尔-伊犁生态群和华北生态群杏种质聚为一类。东北亚生态群、欧洲生态群和华东生态群杏种质聚为另一类。在测量花粉性状中,赤轴、萌发沟长、萌发沟宽和条脊宽这四个指标是最有价值的性状。本研究供了杏的花粉形态特征,对今后的系统演化关系研究提供了一定的形态学依据。
  (2)采用染色体压片法,对不同生态群杏种质染色体进行研究。结果表明不同地理生态群杏种质体细胞均为二倍体(2n=2×=16)。普通杏为小染色体,未发现随体。所有样本含有不同数量的中部着丝粒染色体或近中着丝粒染色体,核型分类为1A或2A类型。在进化过程中,华北生态群杏种质的核型不对称程度较大。在测量核型参数中,长臂/短臂比值(MAR)和核型对称指数(Syi)是最有价值的参数。聚类分析表明,中亚生态群和准噶尔-伊犁生态群杏种质聚为一类。在核型特征上,中亚生态群与准噶尔-伊犁生态群杏种质具有较近的亲缘关系。确定了不同生态类群杏染色体数目和核型特征,揭示了不同生态类群之间的亲缘关系。
  利用流式细胞术评估了普通杏的基因组大小,并获得了染色体倍性。发现不同地理生态群杏种质未发现多倍体,均为二倍体。普通杏的基因组大小从0.590-0.708pg/2C不等,平均基因组大小为0.637pg/2C。野杏的基因组大小均值略小于栽培杏的基因组值。欧洲生态群杏种质的基因组最大,与中亚生态群、欧洲生态群和准噶尔-伊犁生态群的基因组大小存在显著差异(P=0.05)。不同居群间野杏群体基因组大小无显著差异,基因组大小与经纬度、海拔无显著相关性。普通杏种内的基因组大小变异仅有2.33%,在所研究的群体之间存在较低的种内变异,杏组植物基因组大小高度稳定。
  (3)采用简化基因组策略,对分布于五个地理类群杏种质进行测序。结果显示,RAD-seq数据提供了417961个高质量的单核苷酸多态性位点。通过聚类分析、群体结构和主成分分析方法,对168份已获得序列样本的遗传多样性和亲缘关系进行分析。准噶尔-伊犁生态群杏种质在个体等位基因数、观测杂合度和核苷酸多样性等方面表现出更高的遗传多样性。我们推测,中亚生态群杏种质是由准噶尔-伊犁生态群驯化而来。本研究还发现,华北生态群和欧洲生态群杏种质的群体结构和基因流都显示具有西伯利亚杏的遗传背景,这两个群体应该被视为杂交群体,通过持续和广泛的基因流动与西伯利亚杏相联系。我们认为普通杏最初起源于中国西北部(伊犁河谷),后来通过中亚传播,最后传播到欧洲。此外,从野生到栽培杏驯化过程中,受选择性清除的区域包括不同的果实性状基因,糖、香气、酸、类胡萝卜素等。本文了解分布于不同地理生态群之间杏的群体遗传多样性、群体结构和遗传关系,阐明了不同生态群之间的系统发育关系。
  (4)利用2个cpDNA片段(trnL-trnF和ycf1)和1个ITS片段,分析了来自20个群体普通杏的遗传变异。结果显示,普通杏的遗传多样性水平较高,遗传分化水平较低。分子方差分析揭示了普通杏的遗传变异主要存在于群体内。NST明显高于GST的值,表明普通杏之间存在谱系地理结构。西伯利亚杏、辽杏和紫杏的遗传背景与普通杏群体具有相同的基因型(T2、T7-T8和T12),它们可能通过持续和广泛的基因流动与普通杏相联系。中亚、欧洲和华北群体单倍型/基因型成分中混入大量野杏群体(伊犁河谷地区)的单倍型/基因型,可以推测伊犁河谷野杏是中亚、欧洲和华北群体的共同祖先。分布于伊犁河谷地区的野杏群体包含祖先单倍型/基因型,且遗传多样性最高,它们所在地区被视为普通杏的潜在冰期避难所,大约在16.53kyr经历过群体扩张。
其他文献
类黄酮是人类膳食和园艺植物中重要的多酚类物质,因其广泛的生物活性及重要的生物学功能而倍受关注。植物尿苷二磷酸糖基转移酶(Uridine diphosphate glycosyltransferase,UGT)催化类黄酮生物合成的最后一步从而形成多种多样的糖苷衍生物。本文以‘红富士’苹果(Malus×domestica)和‘湖景蜜露’桃(Prunus persica)为研究材料,对黄酮醇合成UGT进
学位
茶树生长需要足够的平衡营养供应,这也是平衡施肥的基础。现阶段我国茶园施肥管理中,存在偏施氮肥、施肥量过大、肥料氮磷钾比例不当、施肥方式及时间不当等问题,导致肥料利用率低下,又诱使茶农过量施肥,从而形成恶性循环。据测算,我国化肥的当季利用率氮约30%~35%,磷约10%~20%,钾约35%~50%。过量的施用肥料不仅影响茶叶品质,而且过量施肥常导致水体污染,温室效应等问题。为了探索茶园可持续发展的模
学位
玫瑰为蔷薇科蔷薇属落叶灌木,不仅是园林绿化、美化及香化的优良树种,各种重瓣红玫瑰品种还可药食同源,提炼玫瑰精油等,兼具很高的观赏价值和经济价值。近年来玫瑰产业发展迅速,玫瑰苗木需求日益增加,玫瑰采用扦插繁殖具有繁殖系数高,育苗周期短等优势,但不同品种扦插生根难易存在较大差异,影响玫瑰扦插成活的因素以及生根机理有待系统深入开展。  为了解不同玫瑰品种扦插成活的影响因素,筛选各品种扦插最佳处理组合,探
学位
西瓜[Citrulluslanatus(Thunb.)Matsum&Nadai]属葫芦科,西瓜属,作为高产的经济作物之一,被世界各地广泛种植。但在生产中易受到各种病虫害的危害,特别是枯萎病(Fusarium wilt),对西瓜的产量和品质有极其严重的影响。选育出抗枯萎病品种是最快速有效的解决途径之一。因此探明西瓜抗枯萎病机理,并找到相应的抗枯萎病基因是至关重要的。  效应蛋白是一类小分子病原体蛋白
学位
雪菊,学名为两色金鸡菊(Coreopsis tinctoria Nutt.),又名昆仑雪菊、天山雪菊等,属菊科金鸡菊属一年生草本植物。我国野生雪菊主要生长于海拔3000多米的昆仑山一带,长期以来,雪菊被当地居民当花茶饮用,新疆的维医也将其作为维药材应用,是一种具有广阔前景和研究价值的药用植物。近年来,雪菊人工引种栽培面积不断扩大,解决了野生雪菊产量低下的问题,满足了市场的需求。随着消费水平的提高,
学位
近年来随着番茄出口需求量日益增加,复合沙培番茄产业发展迅速。复合沙培具有避免根部连作障碍、病虫害少、易获得高产优质的产品等优点,但作为基质有缓冲能力弱、保水保肥性能差等缺点。农户为达到高产高收益目的,盲目开启高氮模式,保水剂的出现可以弥补沙子保水性能差的缺点,有效缓解短期缺水给植株造成的伤害。因此研究施氮量和保水剂施用量对复合沙培番茄的应用有十分重要意义。  为筛选适量氮肥条件下的最佳保水剂施用量
学位
葡萄为葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis)多年生落叶藤本植物,是起源最古老的植物之一。新疆在我国葡萄产业中占有重要的地位,针对新疆夏季气候干旱,冬季气候寒冷,土质盐碱化严重的情况,近年来引入抗旱、抗寒及抗盐碱的砧木葡萄品种,采用嫁接栽培的方式来达到葡萄提质增产的效果。影响嫁接成活的基本条件是砧木与接穗的亲和性,如何选择不同抗性砧木以及判断砧木是否与接穗品种亲和性好是进行嫁接栽培时的关键,
学位
本研究采用表型性状、孢粉微观特征观察及分子标记法对新疆杏品种的遗传多样性及品种间的亲缘关系展开研究,为新疆杏种质资源更好的被利用保护和种质创新提供依据。主要研究结果如下:  (1)新疆杏品种果实单果重等33个表型指标的遗传多样性相关指数的标准差均值为27.99,变异系数均值为6.13%,香农-威纳指数均值为5.25,辛普森指数均值为0.97;叶面积等指标在品种间的遗传变异程度高,叶片长等指标的遗传
学位
新疆的梨品种资源繁多,类型多样,一些本地品种的亲缘关系不明,在分类上存在分歧。为探明‘库尔勒香梨’等新疆梨品种间的亲缘关系及其分类,搜集了新疆73个梨品种或类型,对其植物学形态特征、花粉微观特征、染色体核型特征及倍性、基因组大小与全基因组重测序等多层面分析新疆的梨品种间亲缘关系及分类问题,为进一步挖掘优异种质和新品种的选育奠定基础。结果如下:  (1)对48项形态学特征指标进行分析,经主成分分析,
学位
探讨新疆主要酿酒葡萄砧穗组合的亲和性,旨在为新疆葡萄酒企业生产上选择适宜的酿酒葡萄砧穗组合提供理论依据。以南疆焉耆盆地‘贝达’砧木嫁接的9个酿酒葡萄品种,北疆玛纳斯河流域‘马瑟兰/5BB’、‘马瑟兰/SO4’、‘马瑟兰’为试验材料,对生长势、砧穗枝条解剖结构、光合与叶绿素荧光特性、抗旱性、果实产量与品质共52项指标进行测定,采用聚类分析法、主成分分析法综合评价砧穗组合的嫁接亲和性。主要研究结果如下
学位