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新疆野生欧洲李(Prunus domestica L.)俗名野酸梅,属于蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus)植物,在我国仅分布于新疆伊犁地区,是一种珍贵的濒危野生果树资源,该资源抗逆性弱,分布区域较小。近年来,野生欧洲李资源受到严重破坏,种群数量逐年减少,其现状不容乐观。本研究以改良场三队、交吾托海、博乐赛、铁矿沟和伊力格代5个野生居群的83份种质资源为研究对象,通过对28个表型性状的测定及ISSR和SSR分子标记对遗传多样性和遗传结构进行分析,以期为野生欧洲李种质资源的收集、保护和利用提供科学依据。主要研究结果如下:
(1)对野生欧洲李表型性状的测定,发现5个野生欧洲李居群中伊力格代居群的表型多样性较为丰富,博乐赛居群的表型多样性较小。5个居群中不同表型性状的表型分化系数在3.35%~48.22%之间;各表型性状的变异系数在1.36%~16.28%之间,其中花的表型性状遗传稳定性较好,而枝和叶的遗传稳定性相对较差。由主成分分析可知,28个表型性状中花瓣长度、子房宽度、叶片宽度、叶片左侧叶脉数、花药长度、叶片形状、叶片右侧叶脉数、单叶面积、叶柄长度、花瓣宽度、花梗长度、花瓣数是评价野生欧洲李表型多样性的重要指标。
(2)采用ISSR分子标记对野生欧洲李进行遗传多样性分析,16条引物共扩增出172个位点,多态性位点百分率(PPI)为43.02%。Nei’s基因多样度指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.1546和0.2327,居群内基因多样度(Hs)为0.1151,总居群基因多样度(Ht)为0.1806,各居群间遗传分化系数(Gst)为0.3627,基因流(Nm)为0.8654,表明新疆野生欧洲李遗传多样性不丰富,遗传变异主要存在于居群内。基于遗传距离(GD)的聚类图可知,改良场三队居群与交吾托海居群遗传关系最近,与伊力格代居群遗传距离(GD)较远,5个新疆野生欧洲李居群中以伊力格代居群遗传多样性水平较高。
(3)采用10对SSR引物对野生欧洲李进行遗传多样性分析,共扩增出109个位点,多态性位点百分率(PPI)为28.44%,有效等位基因数(Ne)为1.1975,Nei’s基因多样度(H)为0.0912和Shannon信息指数(I)为0.1524,基因多样性分析均表明铁矿沟居群多样性最低,伊力格代居群的最高。新疆野生欧洲李总的基因多样性水平较低,且居群内具有较高的遗传分化。
(4)对野生欧洲李的遗传多样性进行三种标记方法的分析比较,发现ISSR标记在野生欧洲李的遗传多样性研究上具有较高的检测能力。三种标记分析结果大致相同,均表现为野生欧洲李遗传多样性不丰富,其变异主要来自于居群内,而伊力格代居群具有较高的遗传多样性,在对保护与利用上可以优先选择伊力格代居群。
(1)对野生欧洲李表型性状的测定,发现5个野生欧洲李居群中伊力格代居群的表型多样性较为丰富,博乐赛居群的表型多样性较小。5个居群中不同表型性状的表型分化系数在3.35%~48.22%之间;各表型性状的变异系数在1.36%~16.28%之间,其中花的表型性状遗传稳定性较好,而枝和叶的遗传稳定性相对较差。由主成分分析可知,28个表型性状中花瓣长度、子房宽度、叶片宽度、叶片左侧叶脉数、花药长度、叶片形状、叶片右侧叶脉数、单叶面积、叶柄长度、花瓣宽度、花梗长度、花瓣数是评价野生欧洲李表型多样性的重要指标。
(2)采用ISSR分子标记对野生欧洲李进行遗传多样性分析,16条引物共扩增出172个位点,多态性位点百分率(PPI)为43.02%。Nei’s基因多样度指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.1546和0.2327,居群内基因多样度(Hs)为0.1151,总居群基因多样度(Ht)为0.1806,各居群间遗传分化系数(Gst)为0.3627,基因流(Nm)为0.8654,表明新疆野生欧洲李遗传多样性不丰富,遗传变异主要存在于居群内。基于遗传距离(GD)的聚类图可知,改良场三队居群与交吾托海居群遗传关系最近,与伊力格代居群遗传距离(GD)较远,5个新疆野生欧洲李居群中以伊力格代居群遗传多样性水平较高。
(3)采用10对SSR引物对野生欧洲李进行遗传多样性分析,共扩增出109个位点,多态性位点百分率(PPI)为28.44%,有效等位基因数(Ne)为1.1975,Nei’s基因多样度(H)为0.0912和Shannon信息指数(I)为0.1524,基因多样性分析均表明铁矿沟居群多样性最低,伊力格代居群的最高。新疆野生欧洲李总的基因多样性水平较低,且居群内具有较高的遗传分化。
(4)对野生欧洲李的遗传多样性进行三种标记方法的分析比较,发现ISSR标记在野生欧洲李的遗传多样性研究上具有较高的检测能力。三种标记分析结果大致相同,均表现为野生欧洲李遗传多样性不丰富,其变异主要来自于居群内,而伊力格代居群具有较高的遗传多样性,在对保护与利用上可以优先选择伊力格代居群。