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铁是植物生长发育必需的营养元素之一,在石灰性土壤以及盐碱地上缺铁会导致植株黄化,严重时甚至显著降低经济产量。在我国北方苹果主产区,缺铁黄化给苹果产业造成的损失难以估量,因此,选育耐缺铁苹果砧木品种至关重要。此外,矮化砧木的利用是果树矮化密植栽培的重要技术措施,但目前我国引进的许多矮化砧木对环境适应较差,对肥水要求比较高,在我国土壤贫瘠的山地和丘陵等苹果产区难以推广,培育综合性状优良的矮化砧木成为我国苹果砧木育种工作者的重要任务之一。然而,果树上传统育种方法效率较低,高效的分子育种技术的应用将为苹果耐缺铁、矮化砧木的推广提供理论支撑。本研究首先以苹果耐缺铁砧木小金海棠和缺铁敏感砧木山定子的杂交后代为试验材料,以检测基因表达的高通量dot-blot macroarray为技术手段,验证了与铁吸收和转运相关的5个基因MxHA7, MxFTT1, MxIRT1, MxCS1和MxRD3作为基因表达标记辅助筛选耐缺铁砧木的准确性,结果发现:(1) dot-blot macroarray技术可以准确检测基因的表达量。(2)小金海棠耐缺铁为多基因控制的数量性状(3) MxHA7, MxFTT1, MxIRT1, McCS1和MxRD3基因在4μM缺铁条件下第3天时的表达量与黄化指数呈负相关(4)通过这5个基因表达标记,我们从141株杂交后代中筛选出14株耐缺铁优系,其中只有2个预选株系与缺铁黄化指数不相符合,基因表达标记筛选准确率达到85.7%。其次,在矮化株系预选方面,本研究以小金海棠×M9和八棱海棠×M9两个杂交群体为材料,检测了与IAA运输相关的MdPIN8和MdPIN10基因、与根系ZT合成有关的MdIPTs基因的表达量,并分析了这些矮化相关基因作为基因表达标记辅助矮化砧木育种的可行性,研究结果发现:(1)在春梢生长期茎韧皮部WPIN8和MdPIN10基因的表达量呈正态分布,并与韧皮部IAA含量呈正相关。(2)春梢生长期根部MdIPTs基因的表达量呈正态分布,并与根部ZT含量呈正相关。(3)依据MdPIN8和MdPIN10基因表达标记,在139株小金海棠×M9杂交群体中获得6株矮化中间砧优系,在2143株八棱海棠×M9杂交群体中预选得到41株矮化中间砧株系。(4)依据MdIPTs基因表达标记在小金海棠×M9杂交群体中预选得到8株矮化自根砧株系,在八棱海棠×M9杂交群体中获得68株矮化自根砧木株系。