中国北方普通杏和西伯利亚杏遗传多样性研究

【摘要】我国是世界栽培杏的起源中心之一。西伯利亚杏（PrunussibiricaL.）和普通杏(PrunusarmeniacaL.）在我国北方地区有广泛分布，是水土保持林和经济林栽培的主要树种。西伯利亚杏生产的苦杏仁具有极高的经济价值，但早春低温冻害、产量低下、良种匮乏等严重制约了杏仁产业的发展。伊犁河谷野杏是栽培杏的起源中心之一，在世界杏的起源与驯化上占有特殊地位。开展普通杏和西伯利亚杏遗传多样性研究，对其良种选育、资源保护和起源驯化分析都具有重要意义。本研究在中国北方杏种质资源调查的基础上，采用ISSR、SSR和SRAP分子标记技术，对21个西伯利亚杏种群、14个伊犁河谷野生普通杏种群和主要栽培杏品种的遗传多样性进行了研究。分析了西伯利亚杏、伊犁河谷野杏和不同生态群栽培杏的亲缘关系，探讨杏的起源与驯化历程。获得的主要研究结果如下：1.中国西伯利亚杏天然种群具有较高水平的遗传多样性，种群内遗传变异大（ISSR=74.99%,SRAP=76.16%,SSR=83.35%），其中怀柔、密云的种群遗传多样性水平最高。种群间遗传变异水平较低，群体间存在适度温和的基因流（ISSR=1.5773，SRAP=1.2760，SSR=1.3706）。西伯利亚杏异花授粉和自交不亲和的交配体系是造成目前群体遗传分异的主要原因。此外，西伯利亚杏天然群体与栽培群体等其它杏组植物在重叠生境下的基因交流也是造成目前群体遗传分异的重要原因。2.21个西伯利亚杏种群可以划分为两个分别拥有107和147个样本的类群，种群间的遗传距离和地理距离间存在显著相关性，地理差异和基因交流是造成目前西伯利亚杏亚群分化的主要原因。构建核心种质库的非原位保护是目前西伯利亚杏最有效的资源保护策略，在怀柔、密云和镇原三地应当实行就地保护。3.伊犁河谷野杏目前仍然维持在一个较高的遗传多样性水平，种群吐尔根乡的遗传多样性最高。伊犁河谷野杏的遗传变异主要存在于种群内部（ISSR=82.28%,SRAP=76.42%,SSR=91.51%），种群间的遗传变异贡献较小，种群间存在温和稳健的基因流（ISSR=1.8295，SRAP=1.3680，SSR=2.3735）。自交不亲和的交配系统，昆虫和强风导致的花粉长距离传播以及种群的连续分布是造成目前伊犁河谷野杏遗传分异的主要原因。4.伊犁河谷14个野生普通杏种群可划分为以霍城样本为主的亚群G1，以巩留和伊宁为主的亚群G2和以新源为主的亚群G3，同一亚群各样本遗传结构较为相似，种群间遗传距离和地理距离存在显著的相关性。伊犁河谷野杏的资源保护应以原位保护为主，迁地保护为辅，吐尔根乡、果子沟、野果林等地应优先设立保护区。5.中国北方栽培杏具有较高的遗传多样性，中国和中亚生态群的遗传多样性较高，欧洲和伊朗-外高加索生态群的遗传多样性较低。欧洲生态群和北美生态亚群种质间亲缘关系很近，且与中国和中亚生态群亲缘关系较远。伊朗-外高加索生态群种质与我国新疆栽培杏种质亲缘关系较近，中国生态群与中亚生态群之间也具有部分较为相似的遗传基础。仁用杏与西伯利亚杏亲缘关系较近，很可能是由西伯利亚杏和普通杏种间杂交而来。6.中亚生态群杏种质与伊犁河谷野杏亲缘关系最近，遗传结构最为相似；伊朗-外高加索生态群和欧洲生态群杏种质具有部分野杏的遗传背景。中国生态群杏种质与野杏和西伯利亚杏亲缘关系都较近，同时具有少部分与杏李和欧洲杏相同的遗传背景。
【作者】李明；
【导师】赵忠；
【作者基本信息】西北农林科技大学，森林培育，2014，博士
【关键词】西伯利亚杏；普通杏；遗传多样性；遗传结构；分子标记；

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