论文摘要
新疆野扁桃（Amygdalus ledebouriana Schlecht.）为蔷薇科李亚科桃属扁桃亚属植物,是一种十分珍贵而古老的树种,属新生代第三纪孑遗的物种,在当今世界上已十分稀少,被誉为“活化石”。本文在对新疆野生扁桃资源普查、生长发育状况调查的基础上,开展了该野生种植物的繁殖生物学特性及其种质资源群体遗传多样性的研究。同时,还对包括新疆野扁桃在内的扁桃属中的不同种与新疆栽培扁桃品种间的亲缘关系进行了初步研究。希望通过本文的研究,以便掌握新疆野扁桃繁殖特性及不同分布群体的遗传变异情况,为扁桃杂交育种和选育优良品种提供理论依据和遗传学背景资料,也为下一步新疆野扁桃及其近缘栽培种遗传图谱的构建和功能基因定位奠定基础。主要研究结果如下:1.新疆野扁桃花芽形态分化的研究结果采用石蜡切片法对裕民野扁桃自然保护区群体的新疆野扁桃花芽分化过程进行观察研究,结果表明:新疆野扁桃花芽形态分化可分为未分化期、花蕾原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期6个时期。6月中旬开始进入花芽形态分化期,从花芽形态分化开始到雌蕊原基分化形成各分化时期有重叠现象,整个分化时期集中在6月下旬至9月上旬。完成花芽形态分化所需时间为90～100d。2.新疆野扁桃授粉特性的研究结果新疆野扁桃完成授粉试验15d后,异花授粉平均坐果率较高,达到65.3%、而自花授粉率为19.7%;自然授粉率很低,仅为5.3%。整体的坐果率相对较低,为30%。3.新疆野扁桃实生繁殖的研究结果新疆野扁桃种子选择合适的秋播深度尤为重要。播种时覆土以4～5 cm较为适宜,出苗率极高,播后注意镇压保证种子与土壤密接,恢复土壤毛细管作用,有利于水分的吸收。4.新疆野扁桃组织培养繁殖的研究结果以生长在新疆北部塔城地区裕民县巴尔鲁克山的新疆野扁桃树上当年结的种子为试材,采用赤霉素24h处理打破休眠,之后使用常规法消毒后接种于诱导培养基上。生长约一个月后,将由试管中种子培养长成的小植株剪切成长约1cm的单芽茎段,接入增殖培养基进行培养。新疆野扁桃自然条件下进行实生及根蘖繁殖,而在组织培养离体繁殖条件下非常难生根,本试验采用100mg.L-1IBA进行浸渍处理60min后,再接入1/2MS培养基中培养,初期暗处理2周后置于白炽光下培养生根率可达100%。而后生根的试管苗在珍珠岩基质中培养,进行有效的移栽驯化管理,获得了较理想的移栽成活率。5.新疆野扁桃表型多样性的研究结果为了从数量上分析新疆野扁桃天然群体表型性状的变异,我们调查了新疆野扁桃在新疆全部5个不同天然分布群体。每个群体选取30个个体为试材,针对新疆野扁桃15个表型性状指标进行了系统比较分析研究,讨论了群体间和群体内的表型多样性,结果表明:新疆野扁桃种内表型性状在群体间和群体内均存在着丰富的遗传差异,其天然分布群体内的变异大于群体间的变异,群体间的分化相对较小;利用群体间欧氏距离进行UPGMA聚类分析表明,新疆野扁桃天然群体可以划分为3类,表型性状的欧式距离与地理距离相关不显著。主成分分析结果显示叶片长度/叶片宽度比值、果核横径、果核长度/果核宽度比值、叶片长度、叶片宽度、果核千粒重等6个表型性状指标是反映新疆野扁桃形态差异的主要因素。6.新疆野扁桃遗传多样性SSR分子标记研究结果采用10对SSR引物对新疆野扁桃5个不同天然分布群体的150个叶片样本进行群体遗传多样性标记的研究。结果表明:10对SSR引物在5个居群中可平均扩增出9.2条带,其中裕民县群体多态性带数百分比最高为92.77%,各位点平均Nei’s基因多样度为0.262;5个群体共扩增出92个位点,总的种级水平及布尔津县、哈巴河县、塔城市郊、托里县和裕民县5个群体水平多态性位点百分比分别为100%、88.04%、85.87%、85.87%、90.21%、92.39%,种级水平Nei基因多样度（H = 0.2971）和Shannon信息指数（I=0.4421）大于种下群体,5个种下群体Nei基因多样度和Shannon信息指数比较:裕民县>托里县>哈巴河县>塔城市郊>布尔津县。SSR谱带频率方差分析（AMOVA）表明,遗传多样性主要分布在群体内,群体内方差分量的贡献率占63.56%,而群体间方差分量的贡献率占36.44%,表明具有丰富的群体内变异。UPGMA聚类分析结果表明:在一定的遗传距离基础上,5个分布群体分为3个类群,表型性状的欧式距离与地理距离相关不显著。塔城市郊群体和哈巴河群体遗传关系最近,而裕民县群体与托里县群体的遗传关系也很近,布尔津县群体远离其他4个群体,根据基因分化系数值（GST =0.0598）,测得的基因流Nm为0.9197,证明种群间遗传交换较小,这与环境适应性和高山阻隔有一定的关系。所有参数分析表明,裕民县群体遗传多样性最丰富,故在制定原位种质保护计划时应优先考虑裕民县群体。7.新疆野扁桃遗传多样性不同研究分析方法结果的比较与评价表型与DNA二种水平的遗传标记方法揭示的遗传多样性水平有差异,表型性状比DNA分子标记具有更大的变异性;其受到环境的影响较大,也即对环境更敏感。2种水平的遗传标记聚类结果将野扁桃5个不同分布群体均可分为3个大类群,但是出现有个别不同的群体排序位置,反映了2种标记在分析种群间关系上的异同性,从本研究结果来看,说明表型与DNA标记有一定的耦合性和相关性,但也存在差异,在研究上可以互为补充。8.扁桃属植物种质资源鉴定的SSR分子标记研究利用SSR分子标记技术对扁桃属植物中的国内外55份扁桃材料的亲缘关系进行了鉴定,使用12对选择性引物组合共扩增出75条扩增条带,并对其进行聚类分析,结果表明:不同种以及不同品种间的遗传距离不同,在相似系数小于0.68时,大多数栽培品种聚为一类,栽培品种中,同一种源区的大多数栽培品种能聚类在一起。从聚类图上看,普通栽培扁桃与新疆野扁桃间的亲缘关系比长柄扁桃、蒙古扁桃、西康扁桃以及榆叶梅间的亲缘关系更近。这个结果也表明了扁桃属植物种质资源的演化关系和遗传多样性水平。