新疆野苹果(Malus sieversii(Ledeb.) M.Roem.)植物学性状遗传多样性及相关性分析

为加强野苹果种质资源利用与研究,促进野苹果研究工作,以3年来调查收集的新疆野苹果（赛威士苹果）的129个单株资源为材料,对单果重、果实纵横经、叶片大小等12个数量性状和叶片颜色、叶尖类型等5个质量性状进行遗传多样性及相关性分析。分析结果表明：叶片颜色、叶尖类型、叶姿、叶缘、叶面状态5个质量性状分布频率较集中;单果重、果实纵横经、叶柄长、叶片长宽、可溶性固形物、干周、树高均存在较大变异,变异系数幅度为16%~51%。各性状多样性指数也较大,均值为1.9264,叶片长的多样性指数最小为1.7359;果梗长的多样性指数最大为2.0525。新疆野苹果资源拥有丰富的遗传多样性,在于果实相关性状的多样性指数高,且变异幅度大,表明丰富的遗传多样性是新疆野苹果资源的重要特征。

中国新疆野苹果(Malus sieversii(Ldb.)Roem.)种群地理分布格局及其遗传关系研究

利用SSR(简单重复序列)标记技术,对新疆野苹果的5个主要地理居群(128份材料)进行了种内亲缘关系分析。结果表明:(1)5个居群中巩留居群遗传多样性最丰富;(2)群体的AMO-VA分子方差分析得出野苹果居群遗传多样性有92%来自于居群内,8%来自于居群间,说明遗传多样性主要分布在居群内;(3)5个居群遗传距离与基因流呈极显著负相关,与地理距离呈显著正相关,说明野苹果地理分布格局是决定其遗传关系的主要因素;(4)5个居群间的基因流结果推断野苹果种群在历史上曾发生过迁移,根据种群遗传关系以及地理分布格局推断野苹果在冰期后迁移方向从中亚平原由西向东,由南向北迁移,从而形成现代的地理分布。

Effects of Relative Soil Water Content on Antioxidant Enzyme System in Malus sieversii(Lebed.) Roem

By pot experiment under artificially simulated water stress conditions, soluble protein content, MDA content and SOD, POD, CAT and APX activities in Malus sieversfi leaves were determined to reveal the response mechanism of M. sieversii to changes of relative soil water content. According to the results, with the decrease of relative soil water content, MDA content in M. sieversii leaves increased by mem- brane lipid peroxidation. Cells resist water stress-induced membrane lipid peroxidation and clear the increased reactive oxygen species by improving soluble protein content and SOD, POD, CAT and APX activities. However, various enzymes were involved in the response to water stress under different moisture conditions. In addition, the results indicated that M. sieversii had a good adaptability to higher relative soil water contents.

新疆野苹果种质资源对梨火疫病的抗性鉴定评价

对来自霍城、巩留、新源、塔城4个自然居群共137份新疆野苹果种质资源叶片和枝条对梨火疫病菌的抗性进行了鉴定。结果表明,新疆野苹果种质资源整体对梨火疫病菌的抗性以中感为主,共筛选出6份抗性资源和15份中抗资源。其抗病性在不同自然居群间存在差异,巩留居群的抗病性略好于新源,其次是霍城,抗病性最弱的是塔城居群。旨在分析新疆野苹果的抗火疫病水平,筛选抗病资源,为抗病苹果种质资源的选育提供基础材料。

新疆野苹果果实生长期的理化性质及褐变程度研究

为明确新疆野苹果种质资源果实生长发育期养分积累情况及果肉褐变程度,以20份新疆野苹果种质资源果实为试材,在整个生长发育期通过测定可溶性糖、可滴定酸、维生素C及果肉色差,探索影响果实品质的主要成分变化趋势及抗氧化性强弱。结果表明:20份野苹果资源的果实在生长发育期可溶性糖和维生素C含量逐渐积累,其中可溶性糖含量阶段性积累趋势明显,在7月10日后进入缓慢积累期,表示果实逐渐进入成熟期,末期含量为7.88%~14.79%,维生素C含量积累至末期为1.78~9.18 mg·hg^(-1),可滴定酸含量先积累后降解,末期为0.18%~2.29%。亮度值L^(*)、红绿值a^(*)、黄蓝值b^(*)均趋近于0,总色差△E逐渐下降,表明随着果实逐渐成熟,果肉的抗氧化能力越强、褐变程度越低,最后对果实抗氧化性相关指标进行综合评价,由强到弱为:‘GB-20’>‘HDM-21’>‘夏’>‘中’>‘红肉1’>‘HDM-12’>‘GB-12’>‘XY-49’>‘XY-58’>‘GB-9’>‘XY-11’>‘XY-75’>‘HDM-11’>‘XY-51’>‘HDM-20’>‘GB-10’>‘克’>‘HDM-39’>‘新定-1’>‘GB-2’。20份新疆野苹果资源中的‘红肉1’‘夏’‘中’‘GB-9’‘GB-10’‘GB-12’‘GB-20’‘XY-11’‘XY-49’‘XY-51’‘XY-58’‘HDM-11’‘HDM-12’‘HDM-21’既是高糖高酸类型,又是高维生素C类型,均可作为功能型资源进行培育,其中‘GB-20’的维生素C含量相较最高且抗氧化性最强,可进一步考虑进行果实深加工。

新疆野苹果矿质元素与糖酸组分的遗传多样性

对新疆野苹果巩留和新源两个种下居群的88个实生株系果实的矿质元素、糖酸组分及其遗传多样性进行研究,并与富士、金帅和红星品种进行比较。结果表明,新疆野苹果的6种矿质元素(Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn)、3种糖(果糖、葡萄糖、蔗糖)组分及苹果酸含量的变异系数均在23%以上,表现出丰富的遗传多样性。其中钙平均含量是栽培苹果品种的3·1倍,而且可溶性糖的组成与栽培苹果品种表现出明显的差异。

新疆野苹果资源遗传多样性SSR分析

采用SSR标记技术对新疆野苹果7个天然居群180份样品进行了遗传多样性分析，旨在为新疆苹果的杂交育种及优良品种／品系的选育提供理论依据。13对SSR引物共扩增出119条多态性条带，各居群内的多态性位点比率为79．84％～92．25％；居群水平上新疆野苹果的遗传多样性变化趋势基本一致，其中新源居群的有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性（H）和Shannon信息指数（I）在7个居群中最大；种级水平上的Shannon信息指数（I）为0．5516，居群内为0．4689；新疆野苹果居群的变异主要存在于居群内部，居群间和居群内遗传多样性分别为15％和85％，说明新疆野苹果居群的变异主要存在于居群内部。

新疆野苹果不同类型单株对苹果小吉丁虫抗性差异

【目的】探讨新疆野苹果不同类型单株对苹果小吉丁虫危害的抗性差异,提出简化抗性指标调查的方法。【方法】以具有不同抗苹果小吉丁虫(Agrillus mali Matsumura)特性的新疆野苹果类型单株为试验材料,通过在苹果小吉丁虫疫区实地调查,摸清新疆野苹果受苹果小吉丁虫的危害特点,利用聚类及最优回归分析法简化抗性指标。【结果】在木段直径大于3 cm和木段直径小于3 cm的径阶上,低抗类型单株的枯枝率极显著大于高抗类型,低抗类型野苹果单株枯枝率在44.92%~82.52%区间,其中XY-108枯枝率高达82.52%,高抗类型单株枯枝率在4.17%~21.33%区间;低抗类型的羽化孔数、总虫口数显著大于高抗类型,其中低抗2单株羽化孔数最高11.2个,危害最为严重;因子聚类分析后,把危害指标聚为4大相似水平类,将新疆野苹果受苹果小吉丁虫危害调查从10个指标简化为4个,并建立了苹果小吉丁虫总虫口数低抗类型和高抗类型最优回归模型,分别为:Y=38.97+1.000 9X_1+1.490 4X_2,R^2=0.949 009,Y=7.48+7.794 4X_1+0.818 5X_2-8.354 3X_3,R^2=0.999 955。【结论】新疆野苹果存在高抗苹果小吉丁虫类型单株,高抗类型和低抗类型在枯枝率及总虫口数、羽化孔数等抗虫指标间差异较大。

新疆野苹果叶绿体DNA变异与遗传进化分析

利用4对叶绿体DNA引物对来源于新疆巩留、霍城和新源3个地区的242份新疆野苹果种质资源的4个非编码区trnH-psbA、trnS-trnG spacer+intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF进行了扩增,基于4个叶绿体基因间区的序列变异,从母系遗传的角度评价了遗传变异和不同居群的遗传进化关系。结果表明:4个叶绿体DNA非编码区经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3812 bp,共有171个多态性变异位点,其中包含6个单一突变位点、16个简约信息位点和149个插入-缺失位点。在242份新疆野苹果种质中,trnH-psbA、trnS-trnG spacer+intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为68个、25个、77个和1个,单倍型数量分别为36个、6个、6个和2个,合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型为52个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA(Hd=0.773,Pi=0.01982),最低的为5′trnL-trnF(Hd=0.025,Pi=0.00002)。242份新疆野苹果种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高(Hd=0.806,Pi=0.00291)。Tajima′s D检验中,4个cpDNA区域合并后片段在P<0.05水平上显著,4个cpDNA区域整体不遵循中性进化模型,自然选择的压力是新疆野苹果遗传进化的主要动力。新疆野苹果的遗传变异主要存在于居群内部,新疆巩留和新源居群间的遗传距离较近,与霍城居群间遗传距离相对较远,居群间的遗传分化与地理距离相关。3个地区的新疆野苹果各自经历着遗传分化但又存在频繁的基因交流,有向新疆新源的新疆野苹果演化的趋势。

新疆野苹果居群年龄结构及郁闭度研究

对新疆巩留与新源2地的新疆野苹果居群年龄结构及郁闭度进行测定和分析,旨在为新疆野苹果资源的保护保存提供依据。结果表明,在随机选取的200个单株中,巩留居群Ⅰ级幼树为0,而且Ⅱ级小树数量也极少,仅2株,只占1%,年龄级构成有下降性特征,存活曲线呈断点凸型,故年龄结构应属老衰类型,郁闭度为0.47;新源居群有Ⅰ级幼树,10株占5%,Ⅱ级小树达26株占13%,年龄级构成有稳定中略有上升的特征,存活曲线呈弧形凸型,故年龄结构应属稳定类型,郁闭度为0.80。上述结果显示,巩留新疆野苹果居群破坏严重,亟待加强保护,而新源新疆野苹果居群保存较完好。

新疆野苹果逆境响应机制研究进展

新疆野苹果是我国新疆天山野果林区中珍贵的第三纪孑遗植物,具有抗寒性强、耐虫、耐病、耐旱等优良性状。新疆野苹果不仅是我国苹果属重要的野生资源,也是我国果树遗传育种优质的抗逆种质资源。了解新疆野苹果在逆境条件下的生命活动规律,对植物抗逆育种和增产增收都具有十分重要的意义。本文综述了近年来新疆野苹果在基因水平、蛋白质水平和生理生化水平逆境响应机制的研究进展,提出未来对新疆野苹果的逆境响应机制研究应更深入到分子生物学水平。

新疆野苹果28个种下类型叶片解剖结构对比研究

为研究新疆野苹果不同种下类型叶片解剖结构的差异,探讨新疆野苹果叶片解剖结构与环境的适应性及其抗性的关系,以新疆野苹果28个种下类型叶片为研究对象,采用石蜡制片法制作切片,根据不同种下类型叶片解剖结构特征及其栅海比、叶片紧密度等指标,观察研究了新疆野苹果28个种下类型叶片的解剖结构。结果表明,小黄酸野苹果在叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度方面平均值最大,与其他种下类型存在显著差异(P<0.05),表明其抗寒、抗旱能力较强,光合速率较高。对新疆野苹果28个种下类型叶片的解剖结构特征的各个指标进行聚类分析,分为4个不同类群,其中第四类群的抗旱能力、抗寒能力以及光合速率在4个类群中较为突出。

栽培苹果起源研究进展

苹果是一种重要的温带落叶果树。研究栽培苹果的起源及其与苹果属植物野生种之间的进化关系,对未来的苹果育种及种质资源的保护和利用都具有重要的理论和实用价值。关于栽培苹果起源问题,现主要有2种观点:一种认为栽培苹果是由塞威士苹果直接栽培驯化而来,另一种观点认为塞威士苹果与其他苹果属植物野生种之间的杂交产生了现今的栽培苹果。综合有关文献,深入分析这2种观点,概述了近年来有关栽培苹果起源研究方面相关的实验证据,包括细胞学、孢粉学、分子标记以及DNA序列分析等方面的研究进展。提出了今后应当研究解决的关键问题。

苹果砧木八棱海棠和新疆野苹果耐盐性的比较

新疆南疆盐渍化土壤苹果栽培极需抗盐砧木,作者以八棱海棠(Malus robusta Rehd)和新疆野苹果(Malus sieversii Roem)为试材,在不同盐浓度胁迫下盆栽,研究其若干生理生化指标和叶片的解剖结构。结果表明,在不同胁迫强度下,从叶片细胞质膜透性看,八棱海棠比新疆野苹果耐盐潜力略高;从可溶性蛋白含量看,八棱海棠具有比新疆野苹果更强的抑制细胞脱水能力。叶片解剖观察表明,与新疆野苹果相比,八棱海棠的叶片组织结构在高盐胁迫下表现更稳定。

土壤相对含水量变化对新疆野苹果抗氧化酶系统的影响

采用盆栽控水人工模拟水分胁迫,对新疆野苹果叶片中可溶性蛋白含量、MDA含量及SOD、POD、CAT、APX活性进行测定,探讨新疆野苹果对土壤相对含水量变化的响应机制。结果表明:随着土壤相对含水量的降低,新疆野苹果叶片中引发膜脂过氧化作用,使得膜脂过氧化产物MDA增加,细胞通过增加可溶性蛋白含量和SOD、POD、CAT、APX活性来抵御低水分胁迫所引发膜脂过氧化作用,清除增加的活性氧;但在不同水分条件下主要参与响应的酶类存在差异。此外,本研究还发现新疆野苹果对于较高的土壤相对含水量具有良好的适应性。

珍贵观赏树种西伯利亚野苹果、欧洲银柳适应性评价

以引进树种西伯利亚野苹果（品种I和11）和欧洲银柳（品种Ⅰ和Ⅱ）为研究对象，通过实地调查研究，确定了引进树种的适应性评价指标及其分级标准和权重，建立了综合性评价指标体系。通过评价得出：西伯利亚野苹果I综合指数为0．78（Ⅱ级，较适应）；西伯利亚野苹果Ⅱ综合指数为0．57（Ⅲ级，一般适应）；欧洲银柳I和Ⅱ综合指数分别为0．40和0．29（Ⅳ级，不适应）。欧洲银柳在1～2年生时出现大量的干梢现象（干梢率达80％～90％），部分植株全株死亡，致使幼苗成活率显著下降。该研究可为我国北方景观树种的筛选及其培育管理提供科学依据，也可为今后进一步引进国外珍贵观赏树种提供经验参考。

西伯利亚野苹果育苗技术初探

总结了西伯利亚野苹果圃地育苗技术,包括制种、育苗地的选择、催芽处理、播种、苗木水肥管理等各个环节。

西伯利亚野苹果容器育苗技术

总结了西伯利亚野苹果容器育苗技术,包括育苗地的选择、容器选择、基质配制、播种、容器苗水肥管理等各个环节。

新疆野苹果及栽培品种花粉矿质元素的遗传多样性

为了进一步明确新疆野苹果的分类地位和亲缘关系,并为野生苹果种质资源的开发与利用奠定基础,以28份新疆野苹果和28份新疆不同栽培品种苹果树的花粉为试材,通过扫描电镜X射线能谱仪对花粉壁微区进行了矿质元素定性定量的测定分析。结果表明:新疆野苹果的变异系数为3.30%～418.50%,比栽培品种更加具有丰富的遗传多样性;新疆野苹果和栽培苹果花粉中矿质元素含量较多的元素组成基本一致,矿质元素含量的排列顺序也近乎相同,但也存在着差异性。

新疆野苹果光合和叶绿素荧光参数季节变化

以天山地区收集的600个无性系中优选得到的18个新疆野苹果无性系为试材,在生长季节采用Li-6400XT光合仪和Porket PEA高速连续激发式荧光仪对各无性系光合和叶绿素荧光参数进行了动态变化测定和分析。结果表明:不同月份影响光合的主导因素存在差异,6月份影响净光合速率(Pn)的主导因素为气孔导度(Gs),7、8月份均为胞间CO2浓度(Ci),9月份影响Pn的主导因子为蒸腾速率(Tr)、Gs,10月份Tr、Gs、Ci对Pn的影响因差异不明显;叶绿素荧光年动态分析表明,初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、最大荧光发出时间(Tfm)、单位面积的热耗散(DIO/CSO)、单位面积反应中心的数量(RC/CSO)、单位面积为基础的性能指数(PIcs)、荧光诱导曲线和F=Fm之间的面积(Area)均与Pn达到极显著相关水平,说明光化学反应对Pn的影响较大。不同月份间光合速率差异不显著;无性系间存在显著差异,1号无性系年平均光合速率显著高于其它无性系。