仁用杏自交不親和的授粉特性和S基因型鑒定研究

1、仁用杏自交不親和的授粉特性和S基因型鑒定研究仁用杏是我國六大木本糧油樹種之一,也是重要生態(tài)經(jīng)濟樹種之一。目前制約仁用杏生產(chǎn)的關鍵問題是產(chǎn)量不高,且不穩(wěn)定。造成這種現(xiàn)象的主要原因是絕大多數(shù)品種的自交不親和。而品種間的親和性取決于兩個品種的S基因型,S基因型相同則不親和,反之則親和。本研究擬從仁用杏自交不親和的授粉特性和分子水平兩方面出發(fā),一方面探索仁用杏授粉受精的影響因素;另一方面通過S基因型的鑒定,構建仁用杏雜交組合數(shù)據(jù)庫,為仁用杏育種和生產(chǎn)的有效控制提供指導。本研究所取得的主要結果如下:(1)以仁用杏的主要資源西伯利亞杏為實驗材料,研究發(fā)現(xiàn),86.27%的西伯利亞杏雌蕊敗育率低于90%,完全

2、花比例較高;73.53%西伯利亞杏的單朵花花粉量集中在1x1045X104之間，相對來說比較集中；86.27%的西伯利亞杏花粉活力低于50%,且壽命較短。從花粉活力的結果來說,這項指標是影響雜交育種的關鍵因素。我們應把花粉活力高,且活力保持時間長的資源作為選育的重點?；ò趯㈤_未開時,柱頭已經(jīng)具備一定的可授性,開花后14天內(nèi)柱頭可授性保持較高水平,第5天開始有下降趨勢。同時,對西伯利亞杏不同花色、花大小、完全花比率、長勢與花粉量、花粉活力之間的相關性,及花粉活力高低與花粉管在花柱內(nèi)萌發(fā)長度的相關性進行分析,發(fā)現(xiàn)檢測指標之間無相互影響。(2)自交試驗的熒光顯微觀察結果顯示,授粉后16h,96.0

3、8%的資源花粉管在花柱上部；授粉后24h,74.51%的資源花粉管的仍在花柱上部；授粉后48h,35.29%的資源花粉管到達花柱中部;授粉后80h,花粉管到達花柱下部的資源約50%,但受精胚珠數(shù)為0。由此可見,西伯利亞杏基本上自交不親和。高的S-RNase引物和6對多態(tài)性高的SFB引物，說明薔薇科S-RNase基因型鑒定引物在仁用杏上具有通用性；同時根據(jù)NCBI中已發(fā)表的杏屬S-RNase?口SFES因的全長，自行設計了112對S-RNase和SFB基因型鑒定引物，篩選出多態(tài)性高、電泳譜帶清晰、譜帶分離好的S-RNase引物12對和SFB引物4對。利用薔薇科篩選的和自行設計的9對S-RNase

4、和SFB基因型鑒定引物確定了我國90份仁用杏主栽品種或優(yōu)株的S基因型，其中86份樣品確定了其S基因型，即2個S基因,4份樣品僅確定其中一個S基因。同時也鑒定了3個新的S-RNase基因和1個新的SFB基因，依次是S67-RNaseS68-RNaseS69-RNas琲口SFB62研究中發(fā)現(xiàn)龍王帽、12025、12027、12035、12039、12114和北雜具有相同的S基因型S9s67;超仁、PT8、PT8。、F24、F26具有相同的S基因型S8S11等。相同的S基因型的品種或優(yōu)株之間進行授粉結實率極低,生產(chǎn)上應避免它們之間相互授粉。(5)供試90份仁用杏樣品中,共涉及到32個不同的S基因,不

5、同的S基因在仁用杏上出現(xiàn)的頻率不同，其中S9-RNaseS67-RNase和S11-RNase出現(xiàn)在頻率最高,S36-RNase、S15-RNase、S52-RNase、S18-RNase、S22b-RNase、S13-RNase和SFB70出現(xiàn)在頻率最低。S9-RNase因在甜仁仁用杏資源中出現(xiàn)在頻率最高，而苦仁仁用杏資源中S基因頻率最高的是S9-RNase和S11-RNase)不管是國內(nèi)仁用杏資源還是國外新西蘭杏資源，均具有共同的S基因S2-RNaseS8-RNaseS11-RNase等。進一步證明了S基因的分化應該在杏屬各個種形成之前。針對仁用杏S-RNase和SFB基因的系統(tǒng)進化研究基礎還比較薄弱，本研究構建了杏屬的化關系。(6)以完整鑒定的86份仁用杏品種或優(yōu)