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以大果沙棘品种(品系)及其杂交后代为试验材料,从经济性状分级标准、品种评价及分类、遗传变异倾向、F1代RAPD标记分离规律、遗传多样性等几个方面进行了研究,主要结果如下:
按着等距分组方法,统计性状数值的次数分布,采用1~5级分级系统,提出了百果重、果形指数、果柄长度、可溶性糖含量、可滴定酸含量、维生素C含量、种子含油率等性状的分级标准。
应用主成分分析方法,确定了影响大果沙棘综合评价的几项重要指标。营养器官表型因子,包括叶片长度、叶片宽度、叶片数以及二年枝棘刺数量;果实成分因子,主要包括果实含糖量和糖酸比;果实形态因子,包括百粒果重、果实横径、果实纵径、果柄长度、果形指数和果实密度。应用因子分析方法,明确了各个公因子性状。第一公因子,包括果实含糖量和糖酸比;第二公因子,包括果柄长度、百果重、二年枝棘刺和种子含油率;第三公因子,包括维生素C、果形指数和果实密度。这些指标反映了大果沙棘综合经济性状情况。同时对大果沙棘品种(品系)进行综合评价,认为‘楚伊’、‘橙色’、‘HS-12’、‘绥棘3号’、‘绥棘1号’等综合经济性状为优;‘HS-19’、‘HS-20’、‘HS-15’、‘HS-21’、‘HS-4’等综合经济性状较差。
采用SPSS层次聚类法,结合线L=17.0635,把供试大果沙棘品种(品系)分为四类:第一类仅有‘卡图尼’;第二类有‘谢尔宾卡1号’、‘谢尔宾卡2号’;第三类有‘金色’、‘优胜’、‘巨人’、‘楚伊’、‘浑金’、‘橙色’、‘乌兰格术’、‘绥棘2号’、‘HS-18’、‘丰产’、‘绥棘1号’、‘绥棘3号’、‘HS-22’;第四类有‘HS-15’、‘HS-19’、‘HS-7’、‘HS-12’、‘HS-4’、‘HS-21’、‘HS-20’。
对七个杂交组合遗传变异分析结果表明,果实密度、果实中黄色素含量和维生素C含量变异系数较大,变异范围较宽,性状遗传稳定性较低,选择余地较大。而其余性状变异系数较小,性状遗传稳定性较高,选择余地较小。
从七个杂交组合遗传变异倾向分析可以看出,果重呈现比较明显的遗传衰退趋势。果实密度、棘刺密度和果柄长度呈现低亲变异倾向。株高大体上呈现高亲变异倾向。可溶性糖含量和种子油含量的遗传变异较为复杂,因父本不同而呈现不同的遗传倾向。以蒙古沙棘系列雄株为父本时,后代果实中可溶性糖含量和种子油含量大体上呈现低亲变异趋势;而以阿列伊为父本的杂交组合后代果实中可溶性糖含量和种子油含量在一定程度上呈现高亲变异倾向。杂交后代果实中可滴定酸含量、黄色素含量以及维生素C含量呈现高亲变异倾向。
果实密度、棘刺密度、可溶性糖含量、维生素C含量、种子油含量等五个性状狭义遗传力估算值相对较高,表明受环境影响相对较小。根据育种目标,可于早期世代进行直接选择。百果重、果柄长度、株高、可滴定酸含量、黄色素含量等五个性状的狭义遗传力估算值相对较低,不宜在早期世代进行直接选择,可在早期采用混合选择,选择幅度可适当放宽。
从120个随机引物中筛选出多态性丰富的28个引物,用于大果沙棘杂交F1代的RAPD分析,共扩增出601条谱带,其RAPD标记分离情况可分为符合孟德尔分离规律、偏离孟德尔分离规律和异常分离3类。对各组杂交F1代RAPD标记分离情况进行分析,每组杂交F1代不发生分离的RAPD标记分别占51.9%、60.4%、61.3%、59.3%、51.6%、56.5%、60.0%;符合1∶1和3∶1孟德尔分离比例的分别占14.7%、16.2%、22.6%、15.3%、10.8%、13.0%、12.7%:偏离孟德尔分离的比例分别占29.5%、19.8%、32.3%、23.7%、34.4%、25.0%、23.6%;异常分离的比例分别占3.9%、3.6%、6.5%、1.7%、3.2%、5.4%、3.6%。
从120个随机引物中筛选出多态性丰富的18个引物,对供试品种进行扩增,24个样品中检测到171个大果沙棘的RAPD位点,其中多态性DNA带112条,多态位点百分比为65.5%,每个引物扩增的DNA谱带数目为7~14条,平均9.5条带。扩增出的DNA带的大小为200bp~2000bp。不同的引物扩增出的带数不同;同一引物,对不同供试材料的扩增带数也不相同,这充分表现了大果沙棘种质遗传背景的复杂性和DNA的多态性。
扩增位点总的Shannon指数(I)平均值为0.357,各位点差异较大,范围为0.083~0.526。
供试大果沙棘品种(品系)的特异性指数各不相同,变化范围为147.300~370.958,中国沙棘(♂)的特异性指数最大,达到了370.958,中国沙棘(♀)的特异性指数也较大,为361.104,可见中国沙棘的遗传潜力很大。其次,‘卡图尼’、‘HS-7’、‘HS-18’的特异性指数也达到了200以上。特异性指数最小的是‘HS-12’,为147.300,供试沙棘品种的平均特异性指数为207.833。杂交后代单株的特异性指数在12.067~370.958之间变化,说明杂交后代单株的个体基因差异非常显著。
供试大果沙棘品种(品系)之间,相似系数介于0.214~0.739之间,平均相似系数为0.502;遗传距离系数介于0.261~0.786之间,平均遗传距离系数为0.498。总体看来,中国沙棘(♂)与其他品种的平均相似系数最小,为0.302,平均遗传距离最大,为0.698。