薄壳山核桃种质资源生物学特性研究及遗传多样性分析

发布时间：2020-06-15 10:58

【摘要】：薄壳山核桃(Carya illinoensis(Wangench.)K.Koch),属胡桃科山核桃属。薄壳山核桃原产于美国和墨西哥,是世界性重要干果,其适应性强,栽培面积广,在我国具有良好的发展前景。本研究以国内外收集或引进的薄壳山核桃种质资源为研究对象,进行以下三个方面研究:(1)连续二年对70个单株进行全年物候期观测,并以‘Mahan’为研究对象进行单花开放过程观察和雌雄花芽分化研究。(2)对41个从国内收集的单株进行遗传差异分析。(3)对种质资源库中31个已挂果单株的果实进行形态学指标和主要营养成分分析。主要结果如下:(1)70个国内外收集或引进的薄壳山核桃单株有45.70%(32个单株)的雌雄花均进入开花期。同一单株在不同年份的开花日期存在不同程度的差别,ZL22和ZL2最早进入散粉期;ML11最早进入雌花可授期,雌花可授期持续时间最长的单株为ZL15。共有5种单株的花期可以相遇:ZL39、HL26、HL29、ML5和ML29。其他优良单株均花期不遇,根据观察结果构建了品种配置表,因此在生产栽培种中需要参照授粉配置表(表2.6)进行合理配置。通过对薄壳山核桃‘Mahan’品种雌、雄花芽进行扫描电镜观察可知:雌花芽的形态分化需经历八个时期:雌花原基→雌花总苞→苞片原基→小花原基→柱头→子房变大→柱头张角逐渐变大→柱头萎焉。雄花芽分化分为六个时期:萌动期→鳞片撑开期→花序轴伸长期→花药形成期→花粉粒形成期→散粉期。对12个优良单株的雄花花粉粒进行扫描电镜结果表明:12个薄壳山核桃品种花粉外部形态为近球形或扁球形,大小无明显差异,每个花粉粒具有三个萌发孔,均匀分布在赤道轴上,极面观为近三角形或近圆形,赤面观均为椭圆形。(2)收集到的优良单株遗传差异分析表明:19对SSR引物共得到214个等位基因,得到多态性位点199个,占总位点数的92.99%,平均多态率为92.90%,遗传差异明显。41种薄壳山核桃单株间的遗传相似系数为0.0259~0.9828,其中ZL2和ZL3亲缘关系最近。(3)28个优良单株果实形态指标与品质分析表明:形态指标表现最佳的优良单株为ZL41,最差的为ZL47。油脂脂肪酸各组分变异度为6.12%~26.20%,氨基酸各组分变异度16.51%~28.13%,变幅较大。ZL12、ZL41、ZL43、ZL45、东阳1号、农林大3号和HL29这7种优良单株是综合表现较好单株;ZL47是综合表现最差单株。
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S664.1
【图文】：

过程图,雌花,柱头,张角

2.3 结果与分析2.3.1 雌、雄花单花开放特征以‘Mahan’为样树，本研究对薄壳山核桃雌雄花单花开放进行观察并记录。如图 2.1 所示，我们将雌花的单花开放特征分为 5 个阶段：雌花现蕾期、雌花柱头张角0o-45o、柱头张角 45o-90o、柱头张角>90o和雌花末期。雌花着生在 1 年生枝条顶端，且由总苞、花被及子房组成，其中花被为 4 裂花被。在现蕾期，花芽顶端出现几个绿色的小圆点，小圆点为雌花芽的柱头，柱头下面是子房。小圆点继续发育，会出现二裂柱头，此时期的二裂柱头处于合拢状态，无受精能力。当二裂柱头张角变大，此时雌花芽的发育进入第二个时期柱头张角 0o-45o，此后张角逐渐增大。当雌花芽发育进入第三阶段，即二裂柱头张角变为 45o-90o，此时雌花进入可授期，在二裂柱头张角接近或大于 90o时，授粉成功率最高。最后当雌花授粉成功或未被授粉，其二裂柱头都要变黑、萎蔫最后脱落，仅留下子房。

过程图,雄花,过程,小花

薄壳山核桃种质资源生物学特性研究及遗传多样性分析如图 2.2 所示，薄壳山核桃雄花的单花开放可分为 8 个时期：花序撑开苞序轴伸长期、花萼开裂期、花粉囊由绿变黄期、散粉初期、散粉盛期、散粉花（花药）脱落期。雄花于 4 月上旬或中旬开始萌动，表现为花絮撑开花芽苞片。此后形态发生变化，伸长变为雄花序，着生在 1 年生的枝条中上部，由成百上千个小花组成，且小花呈螺旋状排列在花序轴上，形成凣荑花序。发育体积增大，颜色也会发生变化，至小花由绿变黄，则将要进入散粉期。做好相应的准备工作。待进入散粉期，小花会散出花粉，散粉以后，凣荑花色，之后不久便脱落。

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