【摘 要】
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新疆野苹果(Malus sieversii)别名塞威士苹果,属于第三纪残遗植物,仅分布于我国新疆部分地区,其具有抗寒、耐旱、耐病虫害等优良性状,但配子体有自交不亲和的特性。为了筛选出具有“超亲”性状的新疆野苹果杂交子代。本试验以新疆野苹果为母本,以同属的绚丽海棠及红宝石海棠为父本,进行有性杂交,获得杂交子代苗,并建立不同杂交组合子代群体,对不同组合间以及组合内子代苗的形态、生理指标进行变异评价;利
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新疆野苹果(Malus sieversii)别名塞威士苹果,属于第三纪残遗植物,仅分布于我国新疆部分地区,其具有抗寒、耐旱、耐病虫害等优良性状,但配子体有自交不亲和的特性。为了筛选出具有“超亲”性状的新疆野苹果杂交子代。本试验以新疆野苹果为母本,以同属的绚丽海棠及红宝石海棠为父本,进行有性杂交,获得杂交子代苗,并建立不同杂交组合子代群体,对不同组合间以及组合内子代苗的形态、生理指标进行变异评价;利用SSR分子标记技术,构建杂交子代指纹图谱;对初步筛选出的9株红叶子代苗基本特性进行对比分析。主要研究结果如下:1.以3个不同杂交组合间及组合内的生长性状包括苗高、地径、侧枝以及叶片性状等进行对比分析,总体表现出组合内变异程度高于组合间变异。其中,苗高、地径和侧枝长度3个指标在3个组合内均达到极显著差异。在不同杂交组合中,9个表型性状变异系数在1.65%~74.81%之间。最小的变异指标为叶片锯齿数量,均值仅为7.17%。各组合间侧枝长度的变异幅度最大均值达到55.93%,表明杂交子代遗传变异极为丰富。2.以3个不同杂交组合间及组合内的生理指标包括色度参数(L*、a*、b*)、光合参数(Pn、Gs、Ci、Tr、WUE)、色素含量(Ch1a、Ch1b、Car、Cy)和叶绿素荧光(Fo、Fm、ETR、PQ、NPQ、Fv/Fm)以及叶片有机物含量进行对比分析,部分指标包括可溶性蛋白、叶绿体荧光参数在各组合内均达到极显著差异。20个生理性状变异系数范围在0.21%~172.10%,胞间CO2浓度平均变异系数最小,仅为5.06%。总体表现为各组合内的变异高于各组合间的变异,组合间虽有差异,但不显著。通过各子代苗生理指标相关分析表明,Pn与WUE、Gs呈极显著正相关,相关系数分别为0.569**、0.845**;Gs与Ci相关性系数为0.523**;Fo与Fm呈极显著正相关,与PSII(Fv/Fm)呈极显著负相关,相关系数分别为0.701**、-0.467**;NPQ与ETR、PSII(Fv/Fm)呈极显著负相关,相关系数分别为-0.520**、-0.485**;叶片Ch1a与Ch1b呈极显著正相关,与Car呈显著正相关,相关系数分别为0.680**、0.974**。3.利用SSR-PCR方法,用筛选出的11对高效引物对3个不同杂交组合构建SSR指纹图谱,并进行基因组多态性分析,表明各组合遗传一致性在0.7179~0.8333范围,Shannon′s指数在0.8621~1.0190之间,遗传多样性表现为M-10组合>M-11组合>M-12组合,其中M-10组合与M-12组合的亲缘关系最近,达到0.1824。进一步对25株子代苗进行多态性分析,平均有效等位位点数量3.0418,11个随机引物共扩增出41条带,总的多态位点百分率达到96.90%,各无性系间的遗传距离在0.0732~0.5219之间,平均遗传距离为0.234。平均Shannon′s信息指数为1.167,平均Nei’s基因多样性指数为0.654,表明杂交后代具有较丰富的遗传多样性。SSR标记的矩阵结果与子代苗生长指标距离矩阵和生理指标距离矩阵进行相关分析,相关性系数分别为0.032、0.019,均未达到显著相关;将28个形态与生理性状分别聚类,同时与11对引物单独矩阵,在308个两两矩阵分析中,7号引物与净光合速率Pn的相关性最大,达到0.408**。再运用11对SSR引物与单一指标分别聚类,仅有净光合速率Pn以及水分利用率WUE达到极显著相关,相关性分别为0.438**、0.333**。4.9株红叶杂交子代苗在表型性状、色度、光合参数、叶绿素荧光、色素以及叶片有机物含量都有明显差别,但不同红叶子代的光谱曲线形态相近,易于区分。各单株的波长频率在700~800 Hz之间。通过主成分分析,对9株红叶子代结合表型和生理特性综合排名,筛选出4株综合优势强的子代单株供后期推广应用,分别为5、15、9、25号单株。
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