毛叶枣DUS测试指南编制及遗传多样性研究

发布时间：2020-04-06 00:12

【摘要】：毛叶枣(Ziziphus mauritiana),又名印度枣、台湾青枣,是鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus)植物。近年来,在我国种植面积和消费量持续增长,新品种不断增加,但缺乏毛叶枣品种保护的有效机制,育种者权益难以得到保护,因此制定毛叶枣新品种特异性、一致性、稳定性(DUS)测试指南,可为毛叶枣新品种的知识产权保护提供技术和法理依据。另一方面,毛叶枣遗传多样性研究多局限于局部地区或国家,缺乏较深入广泛的研究,因此,研究全球主要分布区域的毛叶枣遗传多样性,对其种质资源保存、起源演化和育种研究具有重要意义。本研究通过实地调查及文献查阅等方式对毛叶枣种质资源进行研究,构建毛叶枣已知品种数据库,对我国现有品种表型性状进行多样性分析,筛选出测试性状和标准品种,编制我国毛叶枣新品种DUS测试指南;此外,基于毛叶枣高通量测序数据,开发稳定、多态性的微卫星(SSR)标记,对来自四个国家(中国、越南、巴基斯坦和缅甸)的117份毛叶枣种质进行DNA指纹图谱构建和遗传多样性研究。主要研究结果如下:(1)共调查毛叶枣品种140个,在国内实地调查49个,通过文献资料查阅91个;一共调查57个性状,其中质量性状12个;假质量性状21个;数量性状24个。对49个中国毛叶枣品种资源表型性状调查及分析,其中描述性状的多样性指数H在0.000~1.641之间,平均为0.706;数量性状的变异系数在10.99%~61.80%之间,其中果实大小的变异系数最大,果长/果宽的变异系数最小;对17个数量性状进行分类研究,相关性分析表明数量性状之间多数呈现正相关关系,主成分分析表明特征值大于1的主成分有5个,累积贡献率80.95%;R型聚类结果表明表明毛叶枣多数表型性状相互独立,部分性状两两相关性较高;Q型聚类结果将49个毛叶枣品种大致分为3类,分类结果与表型变化一致。(2)基于UPOV的DUS测试指南编制的指南性文件TGP 5~11,14,以及上述表型性状分析结果,筛选出47个测试性状和18个标准品种;测试性状中,质量性状10个,占比21.3%,假质量性状16个,占比34.0%,数量性状21个,占比44.7%;18个为必测性状,占比38.3%;图解性状有17个,占比36.2%。(3)基于毛叶枣高通量测序数据,开发出了具有多态性的55个nSSR标记和2个cpSSR标记,nSSR中,有EST-SSR标记16个,多态性比率为16.0%,G-SSR标记39个,多态性比率为48.8%;cpSSR多态性比率为4.0%。(4)选择多态性高、稳定性好的14个nSSR标记对117份毛叶枣种质进行指纹图谱构建和遗传多样性分析,14个nSSR标记在117份种质中共扩增出137个等位基因,平均为9.8个,117份种质的H多样性指数为3.028,遗传相似性在0.11~1.00之间,UPGMA聚类分析将117份种质在相似系数0.48处划分为8类,大类划分结果基本与其种质地理来源一致。(5)SSR分析表明,117份毛叶枣种质中,有98份种质在某些位点扩增出了3个等位基因,12份种质在某些位点扩增出了4个等位基因;对其中1份种质(缅甸5号)进行根尖压片法观察其染色体数为48条,为四倍体,进一步以‘缅甸5号’为对照,对18份种质进行流式细胞实验分析,结果表明其中7份种质是四倍体,占比38.9%,3份种质是5倍体,占比16.7%,7份种质是6倍体,占比38.9%,1份种质是8倍体,占比5.6%。(6)两个cpSSR标记在117份种质中共扩增出5个等位基因,平均为2.5个,将117份毛叶枣种质划分为5个单倍型,其中单倍型C是主要单倍型,在四个国家中均出现,共89份种质,占76%;单倍型聚类分析表明,单倍型E与其他单倍型距离较远,网络结构分析表明,单倍型B、D和E是由单倍型C只经过一个单核苷酸变异而来,从单倍型B或D到单倍型A只经过了一个单核苷酸变异。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S665.1

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