新疆66份核桃资源评价及优良单株筛选

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:unian1981
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核桃是重要的木本油料树种,也是世界四大坚果树种之一。新疆是核桃原产地之一,栽培历史悠久,资源丰富,已成为我国核桃的主要产区之一。关于新疆核桃资源的研究多从单一角度进行分析,缺乏系统性研究及科学的评价指标体系。为了对新疆核桃资源有一个系统的科学的总体评价,本研究以66份来自新疆和田地区和阿克苏地区的核桃品种、品系及优良单株等资源为研究对象,采用实地调查法、SSR标记方法、气相色谱法、高效液相色谱法、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)法等从枝叶形态、DNA水平及坚果和核仁品质3方面对其进行了系统研究和评价,并对形态学性状与坚果、核仁品质关联性进行了分析,建立了适用于新疆核桃资源品质评价的指标体系。主要研究结果如下:  (1)明确了66份新疆核桃资源形态学性状的遗传多样性。通过对5个来源地的66份新疆核桃资源形态学性状进行分析,不同来源地间核桃的大部分枝叶形态表现出显著差异,以温宿县(WE)的核桃资源形态学性状变异最大;各来源形态学性状重复力均在0.9以上;拉依喀乡(LY)的核桃资源叶面积分布较集中。8个枝叶形态学状的变异系数为6.91%~20.59%,多样性指数1.66~2.09。  (2)基于SSR标记,明确了新疆核桃资源DNA水平上的遗传多样性。经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,筛选出扩增条带清晰及多态性较好的16对SSR引物,利用这16对SSR引物对新疆66份核桃资源进行了遗传多样性及聚类分析。参试核桃资源的等位基因数Na平均为9.06,表明筛选的引物扩增效果较好;Shannon信息指数平均为1.706,表明新疆核桃资源遗传多样性水平较高。66份核桃资源间的遗传距离介于0.037~0.818,以遗传距离0.7为阈值可分为3个类群。基因多样性指数变化范围在0.629~0.744,以拉依喀乡的核桃资源基因多样性较高。群体间遗传分化较大,不同SSR位点的基因流变化幅度较大,不同核桃来源地间基因流交流顺畅。根据Neis遗传距离,基于SSR标记利用非加权组平均法(UPGMA)对5个新疆核桃来源地进行聚类分析,结果表明巴格其镇(BH)与拉依喀乡(LY)间的遗传距离较小,亲缘关系较近。找到了11份新疆核桃资源的特有带,占参试资源总数的16.67%。  (3)查明了26份新疆核桃的坚果品质。26份新疆核桃资源单果重在9.75g~21.26g,出仁率在47.87%~67.88%,三径均值为3.38cm~4.49cm。核仁中包含7~9种脂肪酸,以亚油酸及α-亚麻酸为主;脂肪含量变化范围在54.25g/100g~71.25g/100g;26份核桃资源中有19份核桃的脂肪含量达到国家核桃坚果质量规定的特级标准。核仁蛋白质含量在8.86g/100g~19.70g/100g,9份核桃资源达到国家核桃坚果质量特级标准;核仁中包含17种氨基酸,大部分新疆核桃资源的EAA/TAA较接近于WHO/FAO的理想模式。新疆核桃核仁能量含量在2412.77kJ/100g~2855.81kJ/100g,其中14份高于美国农业部(USDA)国家营养数据库核桃参考标准。新疆核桃核仁富含磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等矿质元素,优36的钾含量最高,达到907.56mg/100g,是主栽核桃品种温185的2倍,也显著高于其它核桃资源。  (4)构建了新疆核桃品质的评价指标体系,利用该评价体系筛选出了综合品质优良的3个优良单株。26份新疆核桃资源坚果外在品质、核仁脂肪和脂肪酸、蛋白质和氨基酸、矿质元素、碳水化合物及能量等方面多表现为较高的多样性,不同品质指标的变异情况不一,以核仁锰含量的变异系数最大,为124.50%,以核仁不饱和脂肪酸的变异系数最小,为1.70%。采用主成分分析法对核桃坚果及核仁品质进行分析,构建了以核桃坚果外在品质、核仁脂肪及脂肪酸含量、核仁蛋白质及氨基酸含量、核仁矿质元素含量、核仁碳水化合物含量、核仁能量含量6方面为评价指标的新疆核桃品质的评价指标体系。利用构建的指标评价体系,选出了综合品质优良的3个优良单株,即为优48、优13和优31。优48在坚果外在品质、核仁脂肪、脂肪酸含量、碳水化合物含量等方面表现优良;优13在坚果外在品质、核仁碳水化合物含量方面表现优良;优31在坚果外在品质、核仁能量含量方面表现优良。  (5)探明了新疆核桃形态学性状与核仁品质的相关性。新疆核桃形态学性状与核仁品质存在一定的相关性。一年生枝长度与出仁率、核桃仁色、核仁铜含量及锌含量呈显著负相关。节间距与壳厚呈极显著正相关。缝合线高度与亚麻酸含量呈显著正相关。核仁单不饱和脂肪酸(MUFA)与总氨基酸(TAA)呈显著负相关,亚油酸与必需氨基酸(EAA)、TAA呈极显著正相关,半必需氨基酸(HEAA)与钙、锰、铜、锌含量呈显著正相关,TAA与锰、铜、锌含量呈显著正相关。
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