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。

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。

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。

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。

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。

新疆野苹果自然群体叶形遗传多样性分析

以伊犁地区10个新疆野苹果天然群体为研究对象,对其天然群体叶形遗传多样性进行了分析。结果表明:新疆野苹果群体叶形性状在群体间和群体内都存在丰富的变异。新疆野苹果叶片长/叶宽(L1/A1)的变异系数为11.99%,在所有的性状中最稳定。所有性状平均变异系数最大的为XY1群体(17.18%),最小的为XY2群体(14.09%)。群体内个体间的广义重复力平均值为0.8877;群体间广义重复力平均值为0.7536,叶片长/叶柄长(L1/L2)、叶柄长(L2)的群体间广义重复力较小,分别为0.3022和0.5800,说明这2个性状在群体间的表现不稳定,易受环境的影响。10个群体根据叶形指标聚类分为4类,聚类结果和地域相吻合,说明叶形受环境影响较大。主成分分析表明,贡献率较高的前3个性状分别为叶尖角α、叶基角γ、叶长L1,说明这几个性状参数在新疆野苹果的表型分类中起到重要作用,可以作为野苹果表型分析的重要指标。

新疆野苹果作为苹果砧木利用的研究进展

新疆野苹果是我国重要的野生果树资源,在栽培苹果起源研究和砧木利用方面有重要价值。本文在收集整理近年来有关新疆野苹果大量文献的基础上,从苹果砧木利用角度,就新疆野苹果对主要生物逆境、非生物逆境的抗性以及与主栽品种的嫁接亲和性进行了综述,以期为相关研究提供参考。

准噶尔西部山地新疆野苹果叶片化学计量特征及其影响因子分析

以位于准噶尔西部山地的额敏县、托里县和裕民县16个样方84株新疆野苹果〔Malus sieversii(Ledeb.)Roem.〕为研究对象,对叶片的C、N、P、K含量及化学计量比在不同年份、县、放牧强度和枯枝率间的差异进行比较,并对27个环境因子和6个个体生长指标与上述叶片化学计量指标的相关性进行分析。结果表明:在2017年,新疆野苹果叶片C、N和K含量分别为462.77、18.69和14.95 mg·g^-1,显著(P<0.05)高于2016年;C/P比、N/P比和N/K比分别为325.33、12.99和1.37,也显著高于2016年;但C/N比和P/K比分别为26.15和0.11,显著低于2016年。除C含量外,其余9个化学计量指标在3个县间差异显著。重度放牧下叶片K含量显著高于其余放牧强度,而C/K比和P/K比显著低于其余放牧强度;中度放牧下叶片N含量和N/P比显著低于其余放牧强度,而C/N比显著高于其余放牧强度。低枯枝率下叶片C含量、N含量、C/P比、N/P比和N/K比显著高于其余枯枝率,而高枯枝率下叶片P含量和P/K比显著高于其余枯枝率。相关性分析结果表明:经度、放牧强度、年均降水量以及土壤的全氮含量(Ns)、全钾含量(Ks)、速效氮含量(ANs)和ANs/AKs比与多数叶片化学计量指标显著或极显著(P<0.01)相关,说明这些因子是影响新疆野苹果叶片化学计量特征的主要环境因子。总体来看,个体生长指标与叶片化学计量指标的相关性较高,尤其是投影盖度、病虫害程度和枯枝率。结果显示:准噶尔西部山地新疆野苹果叶片化学计量特征在不同年份、县、放牧程度和枯枝率间差异明显。该区域新疆野苹果生长主要受N限制,应采取适度放牧、加强病虫害防治及增施氮肥等措施,促进植株生长、缓解养分限制。

濒危植物新疆野苹果光合生理生态特性研究

野苹果是新疆野果林的主体。为揭示其基本的光合生理生态特征,用LI-6400便携式光合测定仪测定野苹果的光合作用日变化及其与环境因子的关系。结果表明:(1)野苹果的净光合速率、气孔导度日变化曲线呈"单峰"型,在10:00时左右均出现最大值,分别为17.74μmol.m-2.s-1和0.47molH2Om-2s-1;(2)蒸腾速率日变化曲线呈"双峰"型,峰值分别出现在12:00时和16:00时,其值为9.64 mmolH2Om-2.s-1和8.83 mmolH2Om-2.s-1;(3)胞间CO2浓度不随气孔导度的降低而减小,控制野苹果光合速率因子为非气孔限制;(4)环境因子中以光合有效辐射对光合特征参数的影响最大,其与净光合速率和蒸腾速率呈显著相关,而大气相对湿度对光合和呼吸速率的影响均为最小。

新疆野苹果林土壤种子库物种组成及其空间分布特征研究

利用2008年秋季和2009年春季新疆野苹果林林下0-15cm土壤样品,采用萌发法对新疆野苹果林土壤种子库的种子萌发过程、物种组成、空间分布进行研究,结果表明：新疆野苹果林土壤种子库春秋两季种子萌发均出现了2个高峰期,当年秋季物种55种,翌年春季物种63种;无论是当年秋季还是翌年春季,土壤种子量主要集中在0-10cm表层土壤深度空间,占种子库总数的75%以上;在海拔空间分布上,土壤种子库总储量呈现随海拔高度增加先减少后增加,到一定数量后又明显减少的变化趋势;土壤种子库中均未发现新疆野苹果目标种子,因此,新疆野苹果林不能依靠自然更新,必须采用人工更新方式保护种群繁衍与生存。

新疆野苹果砧木嫁接亲和性试验研究

以新疆特有野生果树新疆野苹果为砧木,采用劈接法嫁接‘新帅’、‘新冠’和‘红肉苹果’,对比3个嫁接品种的嫁接成活率、接穗萌芽率、接穗上新梢长度、粗度和观察嫁接口愈合程度等指标。结果表明:新疆野苹果嫁接‘红肉苹果’的成活率最高,达到98.76%,其次是‘新冠’(85.74%)和‘新帅’(83.75%);接穗新梢长度测量结果显示最长的是‘红肉苹果’,为121.5 cm,新梢粗度最粗的是‘新帅’,为1.21 cm;对比嫁接口愈合程度发现‘红肉苹果’与新疆野苹果的嫁接亲和力最强,其次为‘新冠’和‘新帅’。

伊犁天山160份野苹果种质资源表型性状的遗传多样性分析

本研究对伊犁天山地区160份新疆野苹果种质资源,14个表型性状进行了评价鉴定,并筛选了特异种质。结果表明,14个表型性状的变异系数为5.75%~38.44%,平均为21.78%,果实硬度的变异系数最大,果形指数的变异系数最小;Shannon-Weiner多样性指数分布为1.95~2.06,平均为2.01,多数性状具有丰富的遗传多样性;160份野苹果种质资源的隶属函数均值分布在0.202~0.674之间,平均为0.486,其中20份资源的隶属函数均值大于0.6,在单果重、果实硬度、果实纵径、果实横径等方面有明显优势;相关性分析表明,单果重与果实纵径、横径、果梗粗、果实硬度呈显著正相关,与可溶性固形物含量和果梗长呈显著负相关;主成分分析结果表明,5个主成分因子的累计贡献率达79.258%,其中第1主成分与果实性状有关,第2主成分与叶片性状有关,第3主成分与枝条性状有关,第4主成分与果实性状和枝条性状有关,第5主成分与果梗性状有关;依据14个表型性状可将160份种质资源分为6个类群,其中,第Ⅱ类群的单果重最大,第Ⅲ类群的果实硬度最大,第Ⅴ类群的可溶性固形物含量最大。本研究结果可为新疆野苹果种质资源的保护和利用提供重要参考。

新疆野苹果多倍体诱导及叶片特征分析

新疆野苹果是苹果重要的野生资源和砧木,挖掘其利用方法有利于苹果育种工作的进一步开展。本研究采用新疆野苹果实生幼苗为材料,通过不同浓度秋水仙素的浸渍处理诱导四倍体,并观察其叶片特征结构的变化。结果表明,0.2%的秋水仙素处理幼苗1 d能取得较好的诱导效果,新疆野苹果四倍体相对于二倍体,其叶片加厚,气孔密度降低,叶绿素含量增加,叶片解剖结构发生变化并导致叶片紧实度增加、疏松度下降,表现出高抗逆性的叶片特征。研究结果可为新疆野苹果种质资源的开发提供新途径,并为苹果新型优质砧木的培育和苹果的倍性育种工作提供新的参考和理论支持。

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。

14个红肉苹果种质资源对梨火疫病的抗病性鉴定及评价

以14个红肉苹果种质资源为试材,通过嫩叶和嫩枝离体接种,鉴定评价其对梨火疫病的抗性差异,筛选抗梨火疫病的红肉苹果种质资源。结果表明,14个红肉苹果种质资源的嫩叶及嫩枝整体上对于梨火疫病的抗病性以感病(S)为主,嫩叶感病(S)种质占比为57.14%,嫩枝感病(S)种质占比为71.43%,未筛选出高抗(HR)及抗病(R)红肉苹果种质资源,仅1份红肉种质‘夏’的嫩叶表现出中抗(MR),嫩枝中感(MS),综合抗病能力在14个红肉苹果种质资源中最强,可为今后红肉苹果的抗病育种提供理论依据。

基于ITS和matK序列探讨新疆野苹果与中国苹果的系统演化关系

以新疆地区不同居群的52份新疆野苹果[Malussieversii（Ledeb．）Roem．]、9份中国苹果品种（Malus×domesticasubsp．chinensisLi．）、1份森林苹果（MsylvestrisMiller）种质为试材，进行核糖体DNA内转录间隔区（ribosomal DNA intemal transcribed spacers，ITS）和叶绿体成熟酶K（matK）基因的测序分析。从GenBank中获取了11个苹果栽培品种、14个塞威士苹果、26个苹果属其它种及1个外类群欧洲梨（Pyruscommunis）的ITS及matK序列。利用MEGA（ver．4．0）计算不同序列间的碱基组成频率、简约信息位点数、转换／颠换比率、序列间成对距离，以最大简约法与邻接法进行系统发育分析。结果表明，采集的“新疆野苹果”与“中国苹果”的ITS序列长度在589-594bp，含有148个简约信息位点，转换／颠换比率（R）为1．029：MatK序列长度为1451～1461bp，没有复制子Ⅱ序列，含有16个简约信息位点，转换／颠换为1．442。ITS分析将中国苹果、新疆野苹果（来自中国新疆）和塞威士苹果（来自GenBank）聚类于一个大的发育枝内，新疆野苹果5个居群的系统演化按新源、巩留、霍城和塔城的先后次序发生。MarK序列的系统发育分析将中国苹果和新疆野苹果聚类在一个大的发育枝内，但自展支持率低。由此说明，中国苹果由新疆野苹果驯化而来。matK不适于栽培苹果种内的系统发育分析。

新疆额敏县野苹果种群天然更新状况分析

通过调查新疆额敏县野苹果种群的年龄结构及天然更新状况,了解新疆野苹果[Malus sieversii(Ledeb.)Rrom]的天然更新能力,为今后野苹果种群恢复及稳定发展提供理论依据。在额敏县不同生境(阴坡、阳坡和谷底)采用典型样地法对野苹果种群及更新幼苗进行了调查,共设置9个样地,绘制新疆野苹果年龄结构图。结果表明:样地中乔木皆为野苹果,树种单一,平均树龄70.6年;3个生境中均未见Ⅰ、Ⅱ龄级个体,野苹果种群呈衰退趋势;在不同生境下,野苹果幼苗数量均与距母株的距离呈负相关,苗木数量随距母株距离的增大而减少,且谷底幼苗数量在距离母株不同距离时均低于阴坡、阳坡;幼苗中根蘖苗占到91.26%,实生苗仅占8.74%;根蘖苗和实生苗的高度和基径在3个生境中并无显著差异(P>0.05),但都表现为在阴坡时最大,谷底最小。额敏野苹果种群中缺乏从幼苗向幼树转化的个体,因而应加大保护措施力度,促进种群的发展。

基于ITS序列的新疆野苹果系统发育及遗传多样性分析

本研究以新疆野苹果的三个主要自然居群(新源、霍城和巩留)的90份种质资源为试材,利用ITS序列构建系统发育树,并进行遗传多样性分析。结果显示,供试样品的ITS序列对位后长度为603 bp,检测到变异位点272个,单一突变位点114个,简约信息位点158个,转换/颠换比率(R)为0.56。基于ITS序列的NJ树中,90份新疆野苹果和外类群基本分成了三个大分支。各居群的新疆野苹果相互交融,且自展支持率较低。90份新疆野苹果被分为了32个单倍型(Hd=0.9263,Pi=0.02966),巩留居群的遗传多样性最为丰富(h=17,Hd=0.95400,Pi=0.02336),其次是新源居群(h=16,Hd=0.94000,Pi=0.04070),最后是霍城居群(h=1)。巩留与新源的亲缘关系最近,新源与霍城的亲缘关系最远。基于ITS的Tajima′s D值为-2.33594,在P<0.01水平上极显著,不遵循中性进化模型,新疆野苹果遗传变异主要来自于自然选择。三个自然居群的新疆野苹果系统演化按照先巩留、新源后霍城的次序发生,居群间的遗传距离与地理距离相关。本研究旨在为新疆野苹果的系统发育及遗传多样性研究提供参考依据。