酸橙資源發(fā)掘及遺傳多樣性分析.pdf

1、酸橙（C aurantium L.）原產(chǎn)于亞歐大陸東南部，我國為主要起源地，長江以及珠江流域均有栽培，分布廣泛，現(xiàn)已遍布世界各大柑橘產(chǎn)區(qū)。酸橙變異豐富，在柑橘類屬系統(tǒng)分類中占有極其重要的地位，是研究柑橘遺傳進(jìn)化，種質(zhì)資源創(chuàng)新與改良的重要材料。本研究從全國各地收集酸橙資源，對酸橙進(jìn)行種質(zhì)資源評價，并基于第二代全基因組重測序技術(shù)獲得約500G的基因組數(shù)據(jù)，對酸橙種質(zhì)資源的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
　　通過在柑橘分布地區(qū)走訪調(diào)查

2、，本研究收集酸橙及相關(guān)資源80份，其中包括8份國外的酸橙資源。并通過播種和嫁接的形式保存到資源圃中，總計280余棵植株。
　　對收集的酸橙果實進(jìn)行了糖酸、皮厚、種子數(shù)量、單多胚數(shù)量等方面的評價;以及對葉片表型性狀分析。結(jié)果顯示，依據(jù)果皮顏色可以分為紅果型、橙果型和黃果型。果實橫徑從44mm-104mm不等，果形指數(shù)0.74-1.08，皮厚1.76mm-9.03mm，可固7.60％-16.87％，含酸量1.27％-8.62％，種子數(shù)

3、平均26，單胚率為18.5％。葉型性狀變異較高，變異系數(shù)最高為翼葉寬達(dá)86.06％、最低葉形指數(shù)（葉長/葉寬）13.57％，11個葉型性狀不管是在群體間還是群體內(nèi)，都表現(xiàn)出極顯著性差異。根據(jù)葉型性狀的聚類和主成分分析，可以將收集資源分為4大類。從果實及葉片性狀的分析來看，酸橙群體的遺傳多樣性極高，變異豐富。
　　通過nSSR實驗，從80份材料中篩選出33份代表性材料，進(jìn)行全基因組30X深度重測序。經(jīng)“Citrus ID”鑒定21份

4、材料為典型酸橙，10份疑似酸橙雜種即類酸橙，2份(HP、GXSJ)認(rèn)定不是酸橙和“類酸橙”材料，為同名異物柑橘材料。10份類酸橙中有8份中含有較多的柚類特異性純合位點，可能是橘柚雜種與柚子的回交種，有2份中含有較多寬皮橘的特異性純合位點，可能是含有橘柚中間雜種與寬皮橘的回交種。經(jīng)過初步分析，31份酸橙平均SNP數(shù)量為1823409個，最高為紅果朱欒1975839個，最低為奇龍嘉1564037個。利用SNP位點信息，根據(jù)核苷酸多樣性、遺傳

5、結(jié)構(gòu)及主成分分析(PCA)并結(jié)合NJ(Neighbor-Joining)聚類樹等對酸橙群體的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步分析，結(jié)果表明，酸橙可以分為以湖南酸橙為主體的A類群，以江西、浙江酸橙為主體的B類群以及代代酸橙為主體的C類群等3大類群。其中A類群與B類群在遺傳結(jié)構(gòu)、主成分分析中以及NJ聚類中有很大的重疊，遺傳關(guān)系較近，而C類群與A、B兩類群遺傳關(guān)系都較遠(yuǎn)，同時C類群表現(xiàn)出非常單一的遺傳背景。B類群具有最高的核苷酸多樣性π=0.0

6、052，C類群核苷酸多樣性最低π=0.0037。3大類群Tajima's D均大于0，表明各酸橙群體內(nèi)有大量中等頻率的等位基因，這與藥用栽培酸橙的開發(fā)，受到人工選擇的壓力以及酸橙地方資源被破壞致群體數(shù)目減少有很大關(guān)系，其中C類群的代代酸橙受到選擇壓力最大。各類群內(nèi)遺傳差異Fst(Fixation index)均小于0.05，表明各群體內(nèi)遺傳分化較小，親緣關(guān)系較近。B類群與C類群具有較大的遺傳分化(Fst=0.2417)，而A類群與B類群

7、及A類群與C類群間遺傳分化指數(shù)較小，F(xiàn)st為0.0561和0.0998，表明代代親本的與湖南地區(qū)酸橙有更近的親緣關(guān)系，且極可能為野生或非常古老的栽培種。結(jié)合前人研究及地理位置推測酸橙可能起源于南嶺山脈附近，并隨河流以及人為作用傳播開來。以湖南和江西為主的橘柚栽培地為酸橙的主要遺傳多樣性中心。其他地區(qū)如重慶、浙江、湖北及周邊地區(qū)為酸橙或其親本的再傳播地區(qū)，8份國外酸橙種質(zhì)也均為我國地方酸橙品種，證實了我國是酸橙的主要起源地。其中代代作為特