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应用孢粉学和SNP分析广西地方柑橘种质资源遗传多样性

发布时间:2020-06-10 09:51
【摘要】:柑橘是全球最重要的经济作物之一,是世界第一大水果,是世界第三大贸易农产品。中国是世界上栽培柑橘最早的国家,栽培历史已有4000年以上,分布区域极为辽阔。在中国柑橘栽培面积和产量均高居世界第一,在国内也是仅次于苹果的第二大水果,2016年中国柑橘栽培面积3841.23万亩,产量3764.87万吨。广西地处中国西南边陲,北有南岭山脉,西临云贵高原,境内六万大山、九万大山连绵数千里,多山多雨的独特地理环境孕育了丰富的柑橘种质资源。特色地方品种如沙田柚,金柑等驰名中外,野生柑橘资源如大种橙、宜昌橙、姑婆山野生皱皮柑、姑婆山野生元橘、酸橘、广西土柠檬等极具特色。由于各种病虫害的危害以及保护意识的缺失,广西地方柑橘资源流失的风险很大,因此系统的收集、保存广西地方资源,并运用孢粉学和分子标记手段分析遗传多样性,明确广西地方柑橘资源的现状、分类地位以及亲缘关系至关重要。本研究通过花粉形态和SNP对广西地方柑橘种质资源进行遗传多样性分析,主要结果如下:1.枳属、金柑属和柑橘属的花粉具有不同的形态特征。其中,不同种属的品种萌发器官均为孔沟类型,即花粉表面同时存在着孔和沟。花粉粒大多存在4条孔沟,部分品种的花粉具有5条孔沟,如柠檬、宜昌橙以及部分柚。花粉的极面观形状均为四裂圆形或者五裂圆形,赤道面形状存在三种形状,分别为圆形、近圆形和长圆形。枳属、金柑属和柑橘属品种的花粉粒的极轴和赤道轴长范围,显示花粉大小均为中等大小,但仍存在差异。花粉粒的大小,金柑属的花粉粒最小,枳属次之,柑橘属花粉粒较大,其中柑橘属中枸橼区、宜昌橙区、橙区、柚区以及野生宽皮柑橘的花粉粒较大,大翼橙区和宽皮柑橘区的其余品种花粉粒较小;花粉粒的形状,枳属为圆球形,金柑属和柑橘属的花粉粒为长球形或者近长球形;外壁纹饰类型,柚部分品种和葡萄柚具有穴状纹饰,其余种属都具有网状纹饰或细网状纹饰;从网眼和网脊来看,金柑属、柑橘属宽皮柑橘区除野生品种外网脊也普遍较宽,网眼以野生宽皮柑橘的最大;P/E均值,柑橘属酸橙类最大,为1.58,枳属最小,为1.10。2.姑婆山野生皱皮柑花粉以单粒形式存在,中等大小,存在4条孔沟,花粉粒形状为长球形,极轴长度为(35.24±1.94)μm,赤道轴长度为(20.39±1.35)μm,P/E均值为1.73,花粉粒具有4条孔沟,极面观为四裂圆形,赤道面观为长圆形,网眼较大,形状为不规则圆形或多边形,网眼直径为(1.65±0.09)μm,网脊较狭且突出,宽度为(0.51±0.10)μm,花粉形态特征比较及聚类分析结果表明:姑婆山野生皱皮柑(莽山野柑)应该为柑橘属内独立的一个种,是除枸橼(C.Medica)、柚(C.grandis)和宽皮柑橘(C.reticulata)外的第4个真正的种。3.姑婆山野生元橘花粉都以单粒形式存在,中等大小,存在4条孔沟,花粉粒形状为长球形,极轴长度为(30.21±1.14)μm,赤道轴长度为(22.12±1.97)μm,P/E均值为1.37,花粉粒具有4条孔沟,极面观为四裂圆形,赤道面观为长圆形,网眼较小,形状多为圆形或近圆形,网眼直径为(0.86±0.08)μm,网脊平宽光滑,宽度为(0.47±0.09)μm,花粉形态特征比较及聚类分析结果表明:姑婆山野生元橘比道县野橘、立花橘更为原始。4.沙柑花粉为中等型、形状为长球形,存在4条孔沟,极轴长为(29.98±1.18)μm,赤道轴长为(22.32±1.03)μm;外壁纹饰为网状纹饰,网眼为圆形或者近圆形,网眼直径大小为(0.89±0.10)μm,网脊平宽光滑不隆起,网脊宽度为(0.62±0.07)μm,花粉形态比较及聚类分析结果表明:沙柑应为杂种起源,与扁柑、年橘、广西红皮酸橘的花粉特征较为接近,在遗传距离0.442处聚为一组,与岑溪酸橘、印度酸橘、姑婆山野生元橘、贺州野橘等可能存在一定的亲缘关系但亲缘关系较远。5.SNP研究中完成了柑橘SNP分子标记分析研究体系的建立,为今后柑橘种质资源遗传多样性的进一步研究奠定了基础,其中着重对广西姑婆山野生柑橘资源进行了分析,结果显示,姑婆山野生皱皮柑6号与莽山野柑(尖叶)、莽山野柑(圆叶)有较近的亲缘关系,而与姑婆山野生皱皮柑2号有明显的区别,与孢粉学研究结果相一致。
【图文】:

花粉形态,柑橘,聚类图,资源


30图 2 基于花粉形态的柑橘资源聚类图Fig.2 Dendrogram of cluster analysis for citrus germplasm based on pollen morphological3.4 沙柑花粉形态观察研究3.4.1 花粉的外形大小沙柑花粉以单粒形式存在,,中等大小,花粉粒形状为长球形,极轴长度为(29.98±1.18) μm,赤道轴长度为(22.32±1.03) μm,P/E 均值为 1.34,花粉粒具有 4条孔沟,极面观为四裂圆形,赤道面观为长圆形[128](见表 6)。

DNA电泳


琼脂糖凝胶浓度为 1.2%,电泳电压为 130V,电泳时间为 45 分钟,部分试验材料的琼脂糖凝胶电泳检测结果如图 4,从图中可以看出,提取的基因组 DNA 电泳条带清晰,没有明显的拖带现象,并且点样孔残留物较少,检测结果说明提取的基因组 DNA 浓度较高,质量较好,可以满足后续 PCR 试验要求,将 DNA 放置于-40℃进行保存。
【学位授予单位】:广西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S666

【参考文献】

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3 李

本文编号:2706128


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