论文部分内容阅读
香蕉属于芭蕉科(Musaceae)芭蕉属(Musa),起源于东南亚地区。芭蕉属一般分为Australimusa, Callimusa, Eumusa, Rhodochlamys和Ingentimusa等五个组,大约30~40个种,最大可能是37个。我国的南部和西南部分布着多个野生香蕉种,包括尖叶蕉(M. acuminate)、长梗蕉(M. balbisiana)、阿宽蕉(M. itinerans)、河口指天蕉(M. paracoccinea)、指天蕉(M. coccinea),阿希蕉(M. rubra)、血红蕉(M. sanguinea)、粉芭蕉(M. nagensium)和芭蕉(M. basjoo)等。栽培香蕉是热带亚热带地区的主要粮食作物之一,也是单性结实、无种子的重要水果,主要在东西两半球南北纬30°的热带亚热带地区种植,集中在拉丁美洲、热带非洲和东南亚。我国香蕉主要在广东、广西、福建、台湾、海南、云南等省种植,其产量居世界第三,也是排在我国苹果、梨和柑橘之后的第四大水果和我国热带地区的第一大水果。香蕉的主要栽培品种是尖叶蕉(Musa acuminata Colla,记为A基因组)和长梗蕉(Musa bilbisiana Colla,记为B基因组)这两个原始野生蕉种内或种间杂交后代进化而成的,也有少量栽培种植的Fe’i类群的品种。香蕉一般分为鲜食香蕉(dessert bananas)和熟食香蕉(cooking bananas or plantains)。根据植株形态上的特征及经济性状,我国习惯上把鲜食香蕉品种分为香牙蕉(AAA)、大蕉(ABB)、粉蕉(ABB)和龙牙蕉(AAB)等,并通称为香蕉。栽培香蕉的主体是三倍体品种,以及少量的二倍体和四倍体品种(系)。鉴于香蕉品种的基因组型和染色体倍性比较复杂,仅利用形态特征对其进行分类和鉴定具有一定的局限性。本文应用SSR分子标记,对引进的香蕉品种、具有A基因组而染色体组倍性不同的品种和具有A、B基因组而染色体组倍性不同的品种分别进行了遗传分类和多样性分析,并对部分栽培品种的指纹图谱进行了构建。应用SSR技术,对32个香蕉A基因组品种(系)的遗传关系进行了检测。40对SSR引物在32个品种(系)中分别扩增带数在3～15个之间,平均每个SSR座位可检测2.99个多态性带;引物的多态信息量(PIC)在0.00~0.88之间,平均0.62。依据SSR数据计算的品种间遗传距离在0.00%—34.27%之间,平均12.45%,大多数品种间的遗传变异非常有限,但也存在着遗传差异突出的品种:FHIA -25、Yangambi KM 5、Pisang Jari Buaya(M02)、Rose(M01)和皇帝蕉。依据26%的遗传距离,除了FHIA 25和Pisang Jari Buaya(M02)外,其它30个品种可以分为2组:品种间遗传差异相对较高的组I和品种间遗传差异相对较低的组II。高脚青芽蕉和高脚顿地雷(M26)没有区分开来,一方面可能是异名同种,另一方面可能是同一品种的突变体无性系,还没有检测出其遗传差异。应用SSR技术,对32个具有A基因组或B基因组和具有A、B基因组的香蕉品种(系)的遗传关系进行了检测。39对SSR引物在32个品种(系)中分别扩增带数在4～20个之间,平均每个SSR座位可检测2.78个多态性带;引物的多态信息量(PIC)在0.45~0.91之间,平均0.80。依据SSR数据计算的品种间遗传距离在3.06%—43.61%之间,平均30.73%,说明香蕉品种之间存在较为丰富的遗传变异。UPGMA聚类分析和主成分分析将32个品种分为两大基因组为主的类群。类群I可进一步分为2个组群,类群II可进一步分为4个组群。我国的大蕉品种和粉蕉品种分别形成各自为主的组群,与引进的国外大蕉品种具有一定的遗传差异,它们可能具有不同的栽培起源,或者是同一起源在不同区域栽培后次级分化的结果。应用SSR技术,对33个香蕉引进品种(系)和1个国内品种的遗传关系进行了检测。40对SSR引物在34个品种(系)中分别扩增带数在4 ~ 17个之间,平均每个SSR座位可检测3.05个多态性带;引物的多态信息量(PIC)在0.21 ~ 0.91之间,平均0.78。依据SSR数据计算的品种间遗传距离在0.00% ~ 45.53%之间,平均28.19%,说明引进的香蕉品种之间存在较为丰富的遗传变异。UPGMA聚类分析将34个品种分为A基因组和AB基因组为主的两大品种类群。检测出多个与我国早期引进的主栽品种巴西蕉和Williams(M10)遗传差异突出的引进品种,这为筛选鉴定出新的替代品种,以及进一步在不同类群品种之间进行杂交选育新的品种奠定了基础。洪都拉斯(3)号(M16)与M 931之间,洪都拉斯(1)号(M17)和洪都拉斯(2)号(M14)之间没有区分开来,它们可能分别是同一无性系,或者是同一无性系的突变体。应用13个SSR标记,初步构建了34份引进的香蕉品种的指纹图谱,这为下一步系统构建香蕉栽培品种的指纹图谱奠定了基础。香蕉品种的指纹图谱可用于品种种苗的快速鉴定和新品种知识产权的保护。香蕉主栽品种(AAA)之间的遗传关系非常相近。根据分类结果,围绕育种目标,进行不同组群间杂交重组或利用生物技术进行优异基因转移,以拓宽新培育品种的遗传基础,增强抗逆性和扩大适应性可能是香蕉育种的主要策略。