金枝黄花柳半同胞家系苗期生长及表型性状分析

为了解金枝黄花柳的遗传特性,以金枝黄花柳的半同胞家系子代为研究材料,对其生长状况和表型性状进行了测定和分析。结果表明:(1)对金枝黄花柳半同胞家系生长状况的分析得出,所有成活子代的株高呈正态分布,子代的地径不成正态分布,但符合有理函数曲线。(2)对金枝黄花柳半同胞家系叶片形态的分析及聚类分析得出,各植株的叶片大小、形态均存在较大差异。通过对叶面积和叶形指数的聚类分析,做出各类型叶片的轮廓图,发现母本叶片表现为卵形,叶片较大,子代叶片主要有5个类别5种形态,其叶形分别为椭圆状披针形、卵形、长卵形、椭圆形、披针形。(3)对金枝黄花柳及其半同胞家系子代所有植株叶片色差的分析发现,正常的成熟叶片表现均为黄绿色到深绿色,不同单株间仍存在一定差异。对金枝黄花柳及其半同胞家系枝条色差的分析发现,子代枝条颜色出现绿、黄绿、金黄、浅红、红色、橙红、深红、紫红等多种颜色,但仅有极少数子代的枝条颜色表现出母本颜色。综合分析表明,金枝黄花柳半同胞家系存在广泛的形态变异。

金枝黄花柳回交子代枝条颜色与转录组研究

为了探究枝条颜色变异的原因,以金枝黄花柳回交子代及其亲本为材料,分析子代枝条性状遗传变异规律及性状与基因表达的关系。结果显示,金枝型回交子代枝条表现为黄色到橙色,普通型回交子代枝条表现为墨绿色至棕色,不同单株个体之间存在颜色差异。枝条转录组共检测到差异表达基因2499个,其中上调基因984个,下调基因1515个。功能注释和富集分析发现,卟啉与叶绿素代谢通路(KEGG&ko00860)中与色素合成有关的基因表达量存在差异,其中叶绿素/细菌叶绿素a合成酶(2.5.1.133;2.5.1.62)与叶绿素/细菌叶绿素a还原酶(1.3.1.111)基因表达上调,叶绿素酶(3.1.1.14)基因表达下调。基因差异表达会影响代谢通路,进而影响枝条中叶绿素的含量,导致枝条颜色存在差异。