中国野生秋子梨群体遗传学及形态变异研究

我国为梨资源的遗传多样性中心之一,广泛存在野生资源,其中野生秋子梨以极度抗寒、风味浓郁、糖酸含量高、特有香气而著名。然而由于气候及人为原因,野生秋子梨资源遭到严重的破坏,专家预测若不采取适当的保育措施,我国的野生秋子梨资源将从地球上消失。本研究通过SSR分子标记对我国内蒙古、黑龙江、吉林的11个野生秋子梨群体及日本野生秋子梨群体等7个参照群体的群体遗传学特征进行研究,同时从形态学水平上对我国野生秋子梨进行评价为我国野生秋子梨的保育工作提供理论依据。 主要结果和结论如下： 1、本研究筛选出了扩增条带清晰、多态性好、重复性高的SSR引物20对。根据PIC的高低,将20对SSR引物的有效性从高到低排序为：CH04g12, NH206a, CHO3d10, NB109a, NB105, NH009, NH029a, NH203a, NB141b, TsuENH155, CH02g01, NH039a, CH03g06, BGA35, CH02b10, CH02d10, CHO2eO2, EMPc114, CH02b03, NB104a。 2、供试群体的20个SSR位点遗传多样性研究发现：中国野生秋子梨群体的na、ne、AR、He、Ho分别为3.900、2.654、2.856、0.504、0.372；日本野生秋子梨的na、ne、AR、He、Ho分别为5.850、3.765、3.693、0.663、0.573；中国栽培梨品种群的na、ne、AR、He、Ho分别为7.225、4.696、4.449、0.773、0.573；日本栽培梨的na、ne、AR、He、Ho分别为4.350、2.788、3.212、0.625、0.423,西洋梨为5.650、3.883、4.048、0.742、0.518,表明中国野生秋子梨比日本野生秋子梨、中国栽培梨、日本栽培梨、西洋梨的遗传多样性低。 3、18个群体的20个SSR位点研究发现：23.76%的遗传分化发生在群体内,76.24%的遗传分化发生在群体之间(FST=0.2376,P<0.01)。不同地区野生秋子梨群体中内蒙古野生秋子梨群体的遗传多样性最低,基因交流程度仅为0.41%,5个群体之间遗传分化最小(Fst=0.016-0.041),遗传背景最纯；黑龙江和吉林野生秋子梨群体的遗传多样性较高,基因交流程度分别为14.71%、9.96%,群体间遗传分化大(Fst=0.029-0.337)。11个野生秋子梨群体中'HLJ-FY'群体的遗传多样性最低,遗传背景最纯,基因交流程度仅为0.15%,而'HLJ-CL'群体的遗传多样性最高,遗传背景最纯,基因交流程度达到42.94%。 4、根据供试群体的遗传距离,用Mega4软件用邻接法进行聚类发现,18个供试群体可分为4类：第Ⅰ类包括5个内蒙古野生秋子梨群体(遗传距离为0.032-0.104)；第Ⅱ类包括5个黑龙江野生秋子梨群体及吉林野生秋子梨群体(遗传距离为0.088-0.322)；第Ⅲ类为日本梨群体包括日本野生秋子梨及日本栽培梨品种群(遗传距离为0.394)；第Ⅳ类为中国栽培梨和西洋梨品种群(遗传距离为0.192-0.819)。 5、野生秋子梨形态指标与SSR标记之间的关联性分析结果表明,内蒙古和黑龙江野生秋子梨相对应的基因池与其花直径、花瓣长、花瓣宽、花柄长、果纵径/宽、果柄长之间的相关性达到显著或极显著水平,内蒙古野生秋子梨的基因池对应的形态特征为小花、短花柄、果纵径宽比较大,短果柄,而黑龙江基因池所对应的形态特征为大花、长花柄、长果柄、果纵径宽比较小。从形态水平和分子水平均说明内蒙古和黑龙江野生秋子梨群体的遗传分化较大,可能属于不同的生态类型。