海南岛油茶种质资源鉴定与分布研究进展

油茶是中国特有的木本油料树种,茶籽油是一种极为健康的食用油。海南岛种植油茶的历史悠久,但对海南岛油茶种质资源鉴定与分布研究一直很不充分。随着海南本地油茶新种——海南油茶(Camellia hainanica)的鉴定及采用流式细胞术结合染色体计数法对海南油茶倍性进行深入研究,目前已对海南岛的油茶种质资源及其分布有了一个较为清晰的认识。但是未来仍需要对海南省认定的23个油茶优良品系/品种进行染色体鉴定,以及对海南“山柚油”物种来源进一步探讨。

海南省油茶资源主要形态和经济性状及聚类分析

对海南澄迈等6个主要油茶分布县10个乡镇油茶资源主要形态和经济性状进行调查测定,比较其与高州油茶和普通油茶的差异,并进行聚类分析。结果表明：海南油茶种质资源在形态、茶油脂肪酸组成等方面具有多样性,海南油茶树体、花、果实以及叶片均小于高州油茶;海南油茶鲜出子率在19.84%～36.21%之间,干出仁率在49.64%～64.22%之间,种仁含油率为44.56%～52.21%;海南油茶子油的不饱和脂肪酸为87.58%～89.68%,亚麻酸含量低,仅为普通油茶的0～88.7%,而饱和脂肪酸显著高于普通油茶。聚类分析表明海南油茶同高州油茶和普通油茶具有显著区别,除海南博鳌资源外,其他海南油茶被划分为一类。本研究为海南省油茶资源分类以及资源开发提供了参考资料。

海南油茶资源调查与分析

对海南油茶资源分布与林分进行了实地调查,摸清了海南油茶资源分布与储量,明确了海南油茶林分现状。结果表明:海南油茶包括野生资源与栽培种,主要分布在9个市县38个乡镇,总面积约1 167.3hm^2。定安、澄迈、屯昌和琼海的部分地区保存有林龄较长的油茶林,其中澄迈县现有老的油茶林最多,最大植株地径达150cm。经初步鉴定,海南油茶资源为越南油茶、普通油茶和小果油茶,属于"寒露籽"型品种。15a以上林分调查结果表明:海南油茶主要散生于橡胶、槟榔或次生灌木丛林下和林缘,较少为坡地纯林;绝大部分的油茶林处于野生或半野生状态;同一林分不同植株间存在多样的叶片和果实形态,地径和产量也参差不一。分析认为,海南油茶资源丰富且存在特异性,这为海南选育具有地方特色的高产品种提供了良好的遗传物质基础;林分五花八门,没有进行抚育管理是海南油茶产量低的主要原因。

海南岛油茶资源果实经济性状评价

为了高效利用海南岛内丰富的油茶遗传资源,于2014年10月和2015年11月对海南岛内现有油茶树龄为10 a以上的29个样地进行了连续2 a的采果、测量与分析,通过果实生产性状和种子油脂质量性状2个功能结构层共9个指标层构建了海南岛油茶资源果实经济性状评价指标体系,采用均方差综合分析方法进行综合评价。评价结果表明:QZ03号样地综合表现最佳,BS01、QH02、CM02样地的生产性状表现相对较好,DA03、BT02、WZS02样地的油脂质量相对较高。

海南岛油茶资源现状

为了有效保护与高效利用海南岛内现有的油茶资源,于2013年5月至2014年6月选取了海南省15个市县的33个样地的油茶种群及个体进行了调查,分析了海南岛内油茶资源的分布情况、生境状况及形状特征,并就其资源保护、开发与利用的策略和措施提出了几点建议。

基于转录组数据的海南油茶SSR分子标记的开发与评价

为了深入了解海南油茶转录组中SSR的分布特点,服务于海南油茶品种选育及种质资源鉴定,本研究使用新一代高通量Illumina转录组测序技术获得高质量海南油茶转录组数据,开发了大量基于转录组的SSRs并对其进行分析与筛选。本研究对海南油茶转录组中的170891条Unigenes中的SSR位点进行了分析,其中在64215 Unigenes中共含有101163个SSR位点,SSR发生频率为37.60%。分析得到转录组SSR重复序列的长度在10~231 bp之间,平均长度为29.13 bp。根据这些SSR位点,利用Primer 3软件设计引物63827对,占SSR总数的63.09%。在所有引物序列中随机挑选96对引物,经PCR扩增验证后共得到74对(占77%)有效引物。通过进一步优化,筛选出扩增效果好、多态性好的16对SSR引物,进而利用这16对引物对20个海南油茶良种开展了遗传多样性分析。以上结果表明,基于海南油茶转录组数据开发的SSR分子标记丰富了海南油茶分子标记的数量,为海南油茶遗传多样性分析、种质资源鉴定提供了可靠的标记来源。

海南油茶SRAP-PCR体系优化及有效引物筛选

海南岛为中国油茶资源分布的最南缘,海南油茶资源丰富,特色显著。本研究以海南油茶基因组DNA为模板,采用单因素试验和正交试验相结合的方法,分析DNA浓度、dNTPs浓度、Taq DNA聚合酶用量和引物浓度对海南油茶SRAP-PCR扩增结果的影响,构建海南油茶SRAP-PCR体系,对多态性引物组合进行筛选,为SRAP分子标记在海南油茶资源遗传多样性评价和鉴定提供条件。单因素试验结果表明:在本试验中,海南油茶基因组DNA浓度高低对扩增效率影响不大,低浓度dNTPs有利于获得较好的扩增产物,而中高浓度的Taq酶和引物可提高扩增效果。正交试验结果表明:在适宜浓度范围内,各因素对海南油茶SRAP-PCR扩增影响大小依次为:引物>dNTPs>Taq DNA聚合酶>模板DNA;总体系为20μL时,最佳反应体系中模板DNA用量为5 ng,dNTPs浓度为0.20 mmol/L,引物浓度为0.60μmol/L以及Taq DNA聚合酶用量为4.00 U。采用稳定SRAP-PCR体系,对400对SRAP引物进行筛选,获得32对多态性好、条带清晰的有效引物,可用于海南油茶遗传多样性分析和种质资源鉴定等研究。