全 文 ： 一种与板栗嫁接亲和性高的茅栗居群及其 RAPD分析
杨　剑 1 ,涂炳坤 2 ,唐旭蔚 1 ,谢普清 3
( 1.深圳职业技术学院生物应用工程系 ,广东 深圳 518055;
2.华中农业大学林学系 ,湖北 武汉 430070; 3.武汉市林业果树科学研究所 ,湖北 武汉 430075)
[摘　要 ] 在湖北武汉的北部山区发现一种与板栗有较高嫁接亲合性的茅栗居群 , 3～ 5年生该茅栗居群做砧木与当地品种大红袍
嫁接成活率在 80%以上 ,嫁接后 20年仍然能正常结果 ;应用 RAPD技术分析该居群与栽培板栗品种、野生板栗、锥栗的遗传关系 ,表
明该茅栗居群与板栗的亲缘关系紧密 ,尤其与野生板栗接近。分析认为该茅栗与板栗嫁接亲和性高的原因可能是该茅栗居群 “渗入”
更多的板栗基因。
[关键词 ] 嫁接亲和性 ; 茅栗 ; 种质 ; RAPD
[中图分类号 ] S664. 2　　　　　 [文献标识码 ] A　　　　　 [文章编号 ] 1003- 8981( 2005) 01- 0024- 03
One Seguin Chestnut (Castanea seguinii Dode. ) Germplasm with High Graft
Compatibility to Chinese Chestnut (C. mollissima BL. ) and Its RAPT Analysis
YANG Jian
1
, TU Bing-Kun
2
, TANG Xu-Wei
1
, XIE Pu-Qing
3
( 1. Depar tment o f Bio lo gica l Applied Eng ineering , Shenzhen Po ly tech nic Co llege , Shenzhen 518055, Guang dong , China;
2. For estry Depar tment, Hua zhong Ag riculture Univ ersity, Wuhan 430070, Hubei, China;
3. Wuhan Municipal Institute o f Fo restr y and Pomology, Wuhan 430075, Hubei, China)
Abstract: One seguin chestnut popula tion w ith high gr aft compa tibility to Chinese chest nut (C. mollissima ) was dis-
covered in a no rthern mountain in Wuhan, Hubei prov ince. The g r aft surviva l ra te wa s more than 80% when 3～ 5
yea rs seedling s of this seguin chestnut population w ere used as r oo tro cks and a loca l Chinese chestmut va riety, Da-
hongpao , w as perfo rmed as scions. Mo reover, the scions we re still fr uiting no rma lly a fter 20 yer as. RAPT m eth od
w as conducted to analyses the genetic relationship among seguin chestnut, cultiv ated Chinese chestnut, wild Chinese
ch estnut (C. mollissima) and C. henry i. The high g ra ft compa tibility betw een seguin and Chinesenut might be due to
permea tion o f g enes from Chinese chestnut to seguin chestnut.
Key words: g raft compa tibility; seguin chestnut; g ermpla sm; RAPD
板栗 C . mollissima BL.、茅栗 C . seguinii Dode. 和锥栗 C .henryi Rehd. et Wils. 为中国栗属特有种 [1 ]。其
中 ,板栗在我国有栽培品种也有野生种 ,而茅栗和锥栗为板栗的野生近缘种 ,自然分布于秦岭、淮河以南地区 ,
除浙江省、福建省有锥栗栽培外 , 多处于野生状态 [2～ 6 ]。茅栗具有矮化、早实、耐瘠薄的性状 ,为板栗品种改良、
矮化砧木的筛选提供了有价值的种质资源 [1 ] ,但传统的观点认为茅栗嫁接板栗极难成活 [8, 9 ]。 笔者在湖北武汉
市的北部山区黄陂县发现一种适宜于做板栗砧木的茅栗种质资源 (为区别其它茅栗种质 , 以下称为黄陂茅栗
居群 ) ,为此我们实地调查和引种观察其植物学特征、经济性状、嫁接亲和性 ,并应用 RAPD技术分析该茅栗居
群与栽培板栗、野生板栗、锥栗的遗传关系 ,探讨该茅栗居群与板栗嫁接成活率高的成因。
经济林研究　 2005, 23 ( 1): 24-26
Nonwood　 Forest　Research 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[收稿日期 ] 2004-09-21
[作者简介 ] 杨　剑 ( 1965- ) ,男 ,湖北罗田人 ,高级农艺师 ,大学 ,主要从事园艺植物栽培及种质资源的研究工作。
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1003 -8981. 2005. 01. 007
1　材料与方法
于 1996年至 2001年间采用实地调查和引种观察相结合的方法 ,调查黄陂茅栗居群植物学特征、经济性状
及与板栗嫁接成活率。嫁接成活率调查方法是:对 3～ 5年生的茅栗用劈接方法嫁接当地地方品种大红袍 ,随机
调查 3片 200～ 300株以茅栗嫁接板栗的栗园成活情况 ,对苗圃的 1～ 2年生茅栗苗以芽接方法嫁接当地板栗
品种大红袍 ,随机调查 3块苗圃地 ,调查株数在 2 000～ 5 000株之间。 RAPD分析共计 9个样品: 6个板栗栽培
品种采样于武汉市林业果树研究所板栗品种园 ,分别代表湖北 3个主产区的主栽品种 ;锥栗采样于华中农业大
学树木园 ;野生板栗 [ 9]为湖北长阳县采集野生板栗种子经播种长出的实生苗 ;黄陂茅栗居群为武汉市黄陂县蔡
店乡采集的种子经播种长出的一年生苗木。各样品编号以及来源见表 1。
表 1　实验样品名录
样品编号 名称 类型 产地
1 罗田早栗 C . mollissima cv . Matura 板栗栽培品种 湖北罗田
2 桂花香 C . mollissima cv. Fragrans 板栗栽培品种 湖北罗田
3 薄壳大油香 C. mollissima cv . Tenuipericarpia 板栗栽培品种 湖北罗田
4 红毛早 C . mollissima cv. Rubrotomentosa 板栗栽培品种 湖北京山
5 大果中迟栗 C. mollissima cv . Macrocarpa 板栗栽培品种 湖北罗田
6 浅刺大板栗 C. mollissima cv . Brevispina 板栗栽培品种 湖北宜昌
7 野生板栗 Castanea mollissima Bl. 野生 湖北长阳
8 茅栗 C. sequinii Dode 野生 湖北武汉
9 锥栗 C . henry i Rehd.& Will 野生 湖北武汉
表 2　用于 9个样品 RAPD分析的引物
引物名称 序列 引物名称 序列
A- 03 5 - AGTC AGCCAC- 3 D- 20 5 - ACCCGGTCAC- 3
A- 04 5 - AATCGGGC TG- 3 G- 02 5 - GGC ACTGAGG- 3
A- 07 5 - GAAACGGGTG- 3 G- 03 5 - GAGCCCTCCA- 3
A- 10 5 - GTGATCGCAG- 3 G- 11 5 - TGCCCGTCGT- 3
B- 10 5 - CTGC TGGGAC- 3 G- 18 5 - GGCTCATGTG- 3
B- 13 5 - T TCCCCCGC T- 3 L- 03 5 - CCAGCAGC TT- 3
B- 18 5 - CC ACAGCAGT- 3 L- 07 5 - AGGCGGGAAC- 3
B- 19 5 - ACCCCGAAGG- 3 L- 08 5 - AGCAGGTGGA- 3
D- 02 5 - GGACCC AACC- 3 I- 01 5 - ACCTGGACAC- 3
D- 07 5 - TTGGCACGGG- 3 I- 06 5 - AAGGCGGCAG- 3
于 4月下旬及 5月中旬 ,采集
一年生枝条顶部第 3～ 5片幼叶于
- 20℃冰箱备用 , DN A提取借鉴戴
思兰等的方法 [10 ]并做适当的修
改 [11 ]。 随机引物为美国 Operon公
司产品 ,其引物序列见表 2。PCR反
应总体积为 5μL,包含 10 mmol /L
Tris HCl pH8. 3, 100μmo l /L
dN TPs, 0. 4μmol /L Primer, 1. 5
mmol /L MgCl2 , 1. 0Uni t TaqDN A
聚合酶以及 10～ 15 ng 总 DNA。
PCR反应条件经过实验摸索得到
最适条件如下: 94℃预变性 3 min,
然后 94℃ 30 s, 36℃ 30 s, 72℃ 1
min, 35个循环 ,最后 72℃延伸 10
min。 PCR产物用 1. 4%琼脂糖电
泳分析 , EB染色 ,紫外灯下观察 ,照
相。用 PCR Marker做分子量标记 ,
确定 PCR产物在凝胶上的位置。每
个引物对供试品种均重复扩增 3
次 ,样品的扩增谱带按有 ( 1)和无
( 0)记录 ,计算任意两样品间的遗传距离 D= 1- F ,自由度 F= 2N X Y / (N X+ N Y ) , N XY为品种 X和 Y经
RAPD扩增反应分子量相同的谱带总和 ,N X、N Y分别代表品种 X、品种 Y经 RAPD扩增反应的谱带总数。根
据遗传距离利用 U PGM A法构建遗传聚类图。
2　结果与分析
2. 1　植物学特征、经济性状及茅栗群与板栗嫁接亲和性
该茅栗居群多分布在武汉市北部黄陂县蔡店、石门等地的海拔 200～ 600 m山地 ,树冠矮化 ,多为灌木或
小乔木 ,叶背为鳞片状腺点 ,这是茅栗区别板栗最根本的植物形态特征 ,耐瘠薄与干旱 ,一年生幼树结果率在
30%以上 ,并具有成串结果的习性。 开花期为 6月中下旬 ,果实成熟期在 10月中旬以后 ,总苞球形 ,刺束较稀
疏 ,每总苞多含 3个坚果 ,单果重 2 g左右 ,味甜 , 耐贮藏 ,坚果几乎不遭栗实象鼻虫的危害。在苗圃地用 1～ 2
年生茅栗实生苗作砧木嫁接当地大红袍品种的成活率在 50%至 75%之间 , 3～ 5年生的茅栗就地嫁接当地板
栗品种大红袍在正常管理的情况下 ,成活率高达 80%以上。我们还发现多处用茅栗嫁接板栗的成片栗园 ,有的
栗园嫁接 20年后仍然能正常结果 ,在部分砧木下部还萌生出茅栗枝条。
25第 1期 　　　　　　　　　　杨　剑等: 一种与板栗嫁接亲和性高的茅栗居群及其 RAPD分析　　　　　　　　　　　
2. 2　 RAPD分析结果
( 1～ 6板栗品种 ; 7野生板栗 ; 8茅栗 ; 9锥栗 )
图 1　引物 OPG- 2 ( A )和 OPA- 4 ( B)扩增的图谱 DNA指纹图谱
　　受试引物扩增结果见图 1。 20个 10碱基的随机引物用来对黄陂茅栗居群 , 6个板栗品种 , 1个野生板栗和
锥栗共计 9个样品的基因组 DNA进行了 PCR扩增 ,共得到 132条电泳谱带 ,多态性谱带 83条 ,占扩增位点总
数的 62. 9%。 不同引物扩增出的谱带从 3条到 12条不等 ,平均每个引物扩增得到 6. 6条 ,其分子量范围通常
在 200～ 1 500 bp之间。对其重复性好 ,带型清晰的谱带进行模糊聚类分析 ,做出相似系数聚类图 (见图 2)。从
图 2中可以看出 ,在相关系数为 0. 65时 , 9个样品分为 2类 ,第一类包含板栗的 6个栽培品种、野生板栗和茅
栗 ,第二类仅有锥栗。 茅栗与野生板栗最先聚类 ,且与各板栗品种的相似系数在 0. 9以上。 结果说明茅栗和板
栗的亲缘关接近 ,尤其与野生板栗更为接近 ,而与锥栗的遗传距离相对较大。
1～ 6板栗品种 ; 7野生板栗 ; 8茅栗 ; 9锥栗
图 2　不同栗属植物 RAPD扩增的分子聚类表征图
3　讨　论
有关教科书 [2 ]认为茅栗不能嫁接板栗。 张宇
和 [3 ]等报道江苏省植物所和庐山植物园进行大量茅
栗嫁接板栗试验都没有得到成活的植株 ,因此认定
用茅栗嫁接板栗极难成活 ,并认为一般文献书籍将
茅栗可以作为板栗的砧木是由于各地常将实生板栗
和野生板栗均称为“茅栗”所致 ,但他们也同时报道
广西白色地区林科所用桂林的茅栗嫁接板栗有一株
实生板栗嫁接成活 ,进一步用此成活的板栗再嫁接
到茅栗上 ,结果都成活。唐时俊等 [6 ]进行过用茅栗做
砧木与不同板栗品种做嫁接试验 ,发现大部分品种
嫁接成活率只有 30%～ 40% ,但个别品种如它栗、
广西 7 301单株成活率高 ,嫁接成活后生长结实正常。 而段保灵等 [7 ] ,章儆 [8 ]分别报道河南、安徽等地利用野
生茅栗就地嫁接板栗建园成功的例子 ,并且嫁接成活率高达 90%以上。 笔者认为以茅栗做砧木嫁接板栗是一
个比较复杂的问题 ,嫁接亲和性的高低与特定的茅栗居群及板栗品种有关 ,我们所发现的茅栗居群只能肯定与
当地的大红袍品种亲和性高 ,而与其它品种嫁接亲和性有必要做进一步试验。因此 ,深入开展不同产地的茅栗
居群做砧木与不同板栗品种嫁接亲和性试验 ,是项很有意义的工作。黄陂茅栗的抗逆性强 ,早期丰产性好 ,有成
串结果习性 ,与板栗嫁接亲和性强 ,是板栗的矮化砧木及杂交育种的新材料。
聚类分析显示在相关系数为 0. 65时 ,茅栗与野生板栗为一组 ,锥栗单独为一组 ,这一结果与形态分类 [9 ] ,
等位酶分析 [1 ]结果是一致的。在栗属分类上 ,中国板栗和茅栗以每栗苞内 3坚果为代表特征分在真栗组 Eucas-
tanon, 而锥栗栗苞内为 1坚果 ,分在 Hypocacastanon组 [ 10]。值得注意的是 ,本聚类分析显示出茅栗与板栗在种
内聚类 ,并且与野生板栗最先聚类 ,笔者认为可能与本实验选用的茅栗样品有极大的关系。郎萍 ,黄宏文等 [1 ]认
为中国栗属种间存在基因交流或天然存在种间个体 ,柳鎏 [ 11]也指出: 栗属种类混生的群落中存在着自然杂种 ,
尤其以茅栗与野生板栗的群落中较多。 (下转第 56页 )
26　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　经　　济　　林　　研　　究　　　　　 　　　　　　　　　　　第 23卷　
表 3　不同成熟期优良品种与 CK生长量对比表
品种名称成熟期 平均树高 /m 平均地径 /cm 平均冠幅 /m2
单株产量 /kg 亩产果量 /kg
李王 早熟 3. 10 4. 76 1. 53 19. 40 1 088
黑琥珀 中熟 3. 30 5. 16 1. 83 23. 10 1 292
黑宝石 晚熟 3. 40 5. 30 1. 87 22. 20 1 243
皇家宝石 晚熟 3. 80 5. 50 1. 72 24. 60 1 376
平均 3. 40 5. 18 1. 74 22. 30 1 255
芙蓉李 中熟 2. 60 3. 50 1. 09 2. 83 158
增长倍数 1. 30 1. 48 1. 60 7. 88 7. 94
表 4　各平均单株 3年产量方差分析
变异来源 离差平方和 自由度 均方 F值 F2
组间 1 014. 80 10 101. 48 1. 53 F0. 05 ( 10. 20)= 2. 35
F0. 01 ( 10. 20)= 3. 37
年度 6 055. 03 2 3 027. 52　 45. 61* * F0. 05( 2. 20)= 3. 49
F0. 01( 2. 20)= 5. 85
剩余 1 327. 52 20 66. 38
总合 8 397. 35 32
5　小　结
通过对美国黑李优良品种进行引种试验 ,结果表明: 该品系在本地区栽种具有较强的适应性 ,各项生长指
标均达到高产稳产的标准 ,经中试后可以在本地区推广栽种 ,它将对改变福安市李柰基地面貌起着重大推动作
用。
[参　考　文　献 ]
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(上接第 26页 )
笔者调查中发现黄陂茅栗居群与实生板栗 (是否为野生板栗有待进一步验证 ) ,栽培板栗形成混交林。 因此 ,笔
者认为本茅栗居群可能与板栗有较多的基因交流 ,是否为板栗与茅栗的杂交种后代 ,有待进一步证实。
[参　考　文　献 ]
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56　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　经　　济　　林　　研　　究　　　　　 　　　　　　　　　　　第 23卷