全 文 ：林业科学研究 ２０１５，２８（６）：９１０ ９１５
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
文章编号：１００１１４９８（２０１５）０６０９１００６
‘辽宁２号’核桃品种矮化机制初探
宋晓波１，陈凌娜１，王红霞２，裴 东１
（１．中国林业科学研究院林业研究所，国家林业局林木培育重点实验室，北京 １０００９１；
２．河北农业大学山区研究所，河北 保定 ０７１００１）
收稿日期：２０１５０７２２
基金项目：国家自然科学基金项目“核桃埋干复幼促根过程中生长素响应基因的ＣｐＧ岛甲基化重编程研究（３１１７１９３３）”
作者简介：宋晓波（１９８６—），男，博士研究生．主要研究方向：经济林树种遗传改良．Ｅｍａｉｌ：ｓｏｎｇｘｉａｏｂｏｏ＠１２６．ｃｏｍ
通讯作者：研究员，博士生导师．主要从事核桃栽培与育种研究．Ｅｍａｉｌ：ｐｅｉｇｕ＠ｃａｆ．ａｃ．ｃｎ
关键词：核桃；辽宁２号；矮化；ＳＳＲ位点；ＪｒＧＡＩ
中图分类号：Ｓ７９２．１３ 文献标识码：Ａ
ＤｗａｒｆｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＤｗａｒｆｅｄＷａｌｎｕｔＣｕｌｔｉｖａｒ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’
ＳＯＮＧＸｉａｏｂｏ１，ＣＨＥＮＬｉｎｇｎａ１，ＷＡＮＧＨｏｎｇｘｉａ２，ＰＥＩＤｏｎｇ１
（１．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｉｃｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒｅｅＢｒｅｅｄｉｎｇａｎｄＣｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ，ＳｔａｔｅＦｏｒｅｓｔｒｙＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９１，Ｃｈｉｎａ；２．ＭｏｕｎｔａｉｎＡｒｅａｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＨｅｂｅｉ，
Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００１，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’ｉｓａｄｗａｒｆｗａｌｎｕｔｖａｒｉｅｔｙｂｒｅｄｂｙＣｈｉｎｅｓｅｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓｔｈｒｏｕｇｈａｒｔｉｆｉｃｉａｌｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ，ｂｕｔｌｉｔ
ｔｌｅｉｓｋｎｏｗｎａｂｏｕｔｉｔｓｄｗａｒｆｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｄｗａｒｆｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’ｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ
ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｇｅｎｏｍｉｃｓａｎｄｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｇｒｏｗｔｈｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅＪｒＧＡＩ，ｗｉｔｈ
ａｇｒｏｗｔｈｎｏｒｍａｌｙ，ｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄ（ｈａｌｆｓｉｂｆａｍｉｌｉｅｓ）ｖａｒｉｅｔｙｏｆ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ１’ａｓｃｏｎｔｒｏｌ．Ｂｙｏｂｓｅｒｖｉｎｇｔｈｅｐｈｅｎｏｌｏ
ｇｙａｎｄｔｒｅｅｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｈｅｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｈａｓｅｂｅｔｗｅｅｎ‘Ｌｉａｏｎ
ｉｎｇ１’ａｎｄ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’，ｂｕｔ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’ｗａｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｄｗａｒｆ，ｔｈｅｈｅｉｇｈｔ，ｃｒｏｗｎａｎｄｔｒｕｎｋｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｒｅｓｍａｌ
ｌｅｒ，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｌｅｎｇｔｈｏｆｉｎｔｅｒｎｏｄｅｒｅｄｕｃｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｂｒａｎｃｈｉｎｔｅｒｎｏｄｅ．Ｔｈｅｄｗａｒｆｐｈｅｎｏｔｙｐｅｏｆ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’ｉｓｍａｉｎｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｉｎｔｅｒｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ．Ｔｈｅ
ｑＲＴＰＣＲｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＧＡｎｅｇａｔｉｖｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｇｅｎｅＪｒＧＡＩａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｄｕｒｉｎｇｔｈｅｓｈｏｏｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＪｒＧＡＩｇｅｎｅｅｘｈｉｂｉｔｅｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｔｈｅｓｈｏｏｔ
ｒａｐｉｄｇｒｏｗｉｎｇｐｅｒｉｏｄｉｎｂｏｔｈｖａｒｉｅｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｄｅｃｌｉｎｅｉｎ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ１’ｗａｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙｒｅｄｕｃｅｄ．ＴｈｅＳＳＲａｎａｌｙｓｉｓ
ｗｉｔｈ２５ｐａｉｒｓｏｆｐｒｉｍｅｒｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＳＳＲｌｏｃｉｏｆｔｗｏｖａｒｉｅｔｉｅｓｗｅｒｅｄｉｆｅｒｅｎｔ，ｅｓｐｅｃｉａｌｙｔｈｅｈｏｍｏｚｙｇｏｓｉｔｙｏｆ‘Ｌｉａｏｎ
ｉｎｇ２’ＳＳＲｌｏｃｉｗａｓｈｉｇｈｅｒ．ＩｔｉｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｄｉｆｅｒｅｎｔｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆＪｒＧＡＩｇｅｎｅａｎｄｈｏｍｏｚｙｇｏｓｉｔｙｏｆＳＳＲｌｏｃｉ
ｃｏｕｌｄｂｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｔｅｒｎａｌｒｅａｓｏｎｓｏｆｄｗａｒｆｐｈｅｎｏｔｙｐｅｏｆ‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｌｎｕｔ；‘Ｌｉａｏｎｉｎｇ２’；ｄｗａｒｆｉｎｇ；ＳＳＲｌｏｃｉ；ＪｒＧＡＩ
核桃是我国重要的经济树种，在发展山区经济、
退耕还林和保障粮油安全等方面扮演重要的角色。
在植物学和树木分类学中核桃属植物通常被定义为
高达乔木，自然生长情况下，成年树树高可达２５
３０ｍ［１－２］。目前，核桃栽培较多采用大冠稀植或乔
化密植，致使树冠郁闭，果实品质差，栽培管理难度
增大，经济效益降低。矮化是高等作物育种的重要
农艺性状，因其可改善种植密度、充分利用空间和土
地、增强光合效率提高产量、降低管理难度、抗倒伏
而受到越来越多的重视［３］。矮化密植栽培也成为果
第６期 宋晓波，等：‘辽宁２号’核桃品种矮化机制初探
树及其他经济树种集约化经营发展的趋势。
‘辽宁１号’和‘辽宁２号’是１９８０年由辽宁省
经济林研究所刘万生等通过人工杂交育成。母本分
别为河北昌黎大薄皮（晚实）优株１０１０３和１０１０４，
父本同为新疆纸皮核桃（早实）优株１１００１。二者属
于半同胞家系，亲缘关系十分相近，但在生长特性方
面却表现出明显的差异。‘辽宁２号’树冠紧凑、树
体矮化，５年生树高仅１．５ ２．０ｍ左右，而８年生
‘辽宁１号’树高可达８ｍ左右［１］。通常认为，植物
的矮化与下列因素有关：在表型上，矮化植株表现为
节间长度的缩短或节数的减少，或者二者同时发生。
节间的缩短又分为各节间均匀缩短或特定节间的缩
短［４］；在细胞水平上，茎秆节间部分细胞数目的减少
或单细胞平均长度的减少是造成植物矮化的主要原
因［５］；在生理方面，激素对植株高的调控作用十分重
要，各种激素的作用不同又相互联系，其中，赤霉素
和油菜素内酯类激素在植物的株高调控方面发挥主
要作用［６－９］，细胞分裂素的主要生理功能是促进细
胞分裂和芽的分化，对细胞的伸长具有抑制作用，乙
烯和脱落酸通过与赤霉素的互作抑制细胞的纵向伸
长，使节间缩短，阻碍植物高生长［１０－１３］。激素调控
株高最著名的例子是２０世纪，矮杆小麦、水稻在世
界范围内大面积推广引发的“绿色革命”［１４－１５］；在
遗传上，异交繁殖占优势的植物出现近交时，通常会
导致子代在适应性、生长势等方面发生不同程度的
衰退［１６－１８］，表现出生长缓慢、植株矮化等现象［１９］。
近交引起这种现象的原因是多方面的，广泛被人们
接受的假说认为，近交降低种内遗传变异，导致后代
群体的遗传组成趋于纯合从而使隐性基因得以
表现［１９－２１］。
‘辽宁２号’树体矮化、丰产性强，育成至今已在
全国多个省市进行栽植，但对于致矮机制的研究尚
未见报道。本研究通过与生长正常且亲缘关系十分
接近的‘辽宁１号’品种比较，从生物学特性、基因组
及生长密切相关的基因 ＪｒＧＡＩ的表达等方面对‘辽
宁２号’的致矮机制进行探讨，结果对深入认识核桃
矮化性状的形成机制和科学利用提供理论基础和
指导。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
试验地点位于河北省定州市德胜农林公司品种
评比园（３８°３３′４９．４２″Ｎ、１１４°５８′３２．８６″Ｅ）。试验材
料为９年生早实核桃品种：‘辽宁１号’（河北昌黎
大薄皮１０１０３×新疆纸皮１１００１）和 ‘辽宁２号’（河
北昌黎大薄皮１０１０４×新疆纸皮１１００１）。立地条件
和管理水平相同，并通过人工疏花疏果保持单位空
间内果实负载量基本一致。
１．２ 试验方法
１．２．１ 物候期及树体生长特性的比较研究 分别
选取‘辽宁１号’和‘辽宁２号’树势一致的树体各３
棵，进行物候期及树体生长特性的调查。调查方法
参照《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南
－核桃属》进行［２２］。物候期观测于 ２０１４年进行。
使用测高器、米尺和围尺进行树高、冠幅和地径（地
面以上２０ｃｍ处的测量值）的测量，选取树冠外围东
至南侧正常生长的一年结果枝和发育枝各３０个，采
用米尺测量其长度，数出３０个枝条上的节数，总长
度除以总节数，得到结果枝和发育枝平均节间长度。
１．２．２ 生长负调控基因 ＪｒＧＡＩ在新梢发育过程中
的表达分析 分别于萌芽前、展叶期、新梢速长期和
新梢停长期采集２个品种发育枝的顶端叶芽、新梢
顶端第１节位及茎尖组织，每个品种采集３棵。参
照何富强等［２３］的 方法进行 ＲＮＡ提取，Ｎａｎｏ
Ｄｒｏｐ２０００微量分光光度计测定浓度，将同一时期３
次重复的ＲＮＡ进行等量混合并反转录为ｃＤＮＡ。根
据前期研究得到的核桃ＤＥＬＬＡ蛋白编码基因 ＪｒＧＡＩ
（Ｇｅｎｅｂａｎｋ：ＪＦ７６６６０６）ｃＤＮＡ全长设计基因特异性
引物，以１８ＳｒＲＮＡ为内参基因设计引物（表１），实
时荧光定量ｑＲＴＰＣＲ检测ＪｒＧＡＩ基因在新梢发育过
程中的表达模式。实时荧光定量ｑＲＴＰＣＲ２０．０μＬ
反应体系为：ＳＹＢＲＰｒｅｍｉｘ（２Ｘ）１０．０μＬ，上游引物
（１０μｍｏｌ·Ｌ－１）０．４μＬ，下游引物（１０μｍｏｌ·Ｌ－１）
０．４μＬ，ｃＤＮＡ２．０μＬ，ｄｄＨ２Ｏ７．２μＬ，每样本３次技
术重复。采用两步法 ＰＣＲ标准扩增程序，以２－ΔΔＣＴ
法进行定量数据分析。
表１ 引物列表
引物名称 引物序列（５′３′）
ｑＪｒＧＡＩＦ ＡＧＣＧＡＡＣＣＡＣＡＡＣＧＧＡＣＣＡＧＴ
ｑＪｒＧＡＩＲ ＡＣＣＴＴＧＴＣＣＴＧＡＴＴＧＣＴＣＡＣＧＧＡＴ
１８ＳｒＲＮＡＦ ＡＧＡＧＧＣＣＴＡＣＡＡＴＧＧＴＧＧＴＧ
１８ＳｒＲＮＡＲ ＣＴＣＣＡＡＴＧＧＡＴＣＣＴＣＧＴＴＡ
１．２．３ 基因组位点的 ＳＳＲ分析 于展叶期采集２
个品种的叶片，改良 ＣＴＡＢ法［２４］分别提取２个品种
的基因组 ＤＮＡ。经琼脂糖凝胶电泳和分光光度法
检测基因组ＤＮＡ的浓度和质量后，稀释至２５ｎｇ·
１１９
林 业 科 学 研 究 第２８卷
ｕＬ－１的工作浓度。利用２５对从核桃（前缀：ＷＪＲ）和
黑核桃（前缀：ＷＧＡ）中筛选得到的稳定性好、多态
性高ＳＳＲ引物［２５］，以‘辽宁１号’和‘辽宁２号’的
基因组ＤＮＡ为模板进行扩增，分析２个品种的基因
组纯合情况。ＰＣＲ反应体系（２０μＬ）为：Ｂｕｆｅｒ（１０
×）２．０μＬ，ｄＮＴＰｓ（２．５ｍｍｏｌ·Ｌ－１）１．６μＬ，引物
（１０μｍｏｌ·Ｌ－１）１．６μＬ，ＥｘＴａｑ（５Ｕ·μＬ－１）０．３
μＬ，ＤＮＡ（２５ｎｇ·μＬ－１）２．０μＬ，ｄｄＨ２Ｏ补足
２００μＬ。反应程序：９４℃，５ｍｉｎ；９４℃，４５ｓ，５２
５６℃，４５ｓ，７２℃，４５ｓ，４０个循环；７２℃，７ｍｉｎ。扩
增产物利用６％变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，高
压电泳７５Ｗ恒定功率，预电泳４５ｍｉｎ，上样７５Ｗ
电泳 １ｈ。电泳后参照 ＭｃＣｏｕｃｈ［２６］的方法银染显
色，数码相机拍照记录。根据扩增条带的相对迁移
位置绘制扩增结果示意图，同一引物在不同品种中
扩增条带在模式图中水平位置一致，则代表该引物
检测的ＳＳＲ位点在供试品种中具有相同等位基因，
判定其来源于同一亲本或不同亲本相同染色体的同
一区段。如果一对引物扩增出 ２条带则为杂合位
点，扩增出１条带则为纯合位点。
１．２．４ 数据处理 试验数据采用ＳＰＳＳ１８．０统计软
件进行０．０５水平Ｄｕｎｃａｎ’ｓ差异显著性检验。
２ 结果与分析
２．１ 物候期及生长特性的比较
物候期的观测结果（表 ２）显示：‘辽宁２号’和
‘辽宁１号’的萌芽期在 ４月上旬，‘辽宁 ２号’比
‘辽宁１号’早５ｄ；５月中旬进入新梢停长期，‘辽宁
２号’比‘辽宁１号’早４ｄ；落叶期一般在１１月中下
旬，‘辽宁２号’比‘辽宁１号’早７ｄ；在物候期方面
‘辽宁２号’比‘辽宁１号’整体提前２ ７ｄ，没有明
显差异。树体生长情况调查及方差分析结果（表 ３）
表明：９年生‘辽宁２号’的树高平均为３．８３ｍ，为
‘辽宁１号’树高的６０．５％，冠幅和地径等也显著低
于‘辽宁１号’；‘辽宁２号’的当年生发育枝节间数
与‘辽宁１号’的差异不显著，但其平均节间长度明
显较短，为３．２８ｃｍ，仅为‘辽宁１号’的６３．１％。
表２ 不同核桃品种物候期的对比
核桃品种
萌芽期
雄花
盛花期
雌花
盛花期
新梢
停长期
果实
成熟期
落叶
期
时间（月－日）
‘辽宁１号’０４－０９ ０４－２２ ０４－３０ ０５－１７ ０９－１９ １１－２２
‘辽宁２号’０４－０４ ０４－２０ ０５－０３ ０５－１３ ０９－１５ １１－１５
表３ 不同核桃品种‘辽宁１号’和‘辽宁２号’树体生长特性对比
品种 树高／ｍ 地径／ｃｍ
冠幅／ｍ
东西／ｍ 南北／ｍ
小叶数／片
结果枝平均
节间长／ｃｍ
发育枝平均
节间长／ｃｍ
发育枝
结间数／个
‘辽宁１号’ ６．３３ａ １４．８７ａ ４．９３ａ ４．７７ａ ５ ７ １．１７ａ ５．２０ａ ９．７１ａ
‘辽宁２号’ ３．８３ｂ １２．４７ｂ ３．９７ｂ ３．９５ｂ ５ ７ １．１２ａ ３．２８ｂ ９．３８ａ
注：同列不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５），下同。
２．２ 生长负调控基因 ＪｒＧＡＩ在枝条发育过程中的
表达模式
实时荧光定量ＰＣＲ结果显示：在‘辽宁２号’和
‘辽宁１号’的新梢生长发育过程中，ＪｒＧＡＩ基因在２
个品种中的表达水平呈相同的变化模式（图１）：Ｊｒ
ＧＡＩ基因在未萌发的芽中具有较高的表达水平，随
着芽的萌发和新梢的迅速伸长而降低，至新梢停长
后恢复较高的表达水平。在展叶期和新梢速长期，
ＪｒＧＡＩ基因在‘辽宁１号’中的表达量下降，与叶芽期
的差异均显著，分别为叶芽期的７９．５％和５６８％，
而在‘辽宁２号’中的表达量则相对稳定，分别为叶
芽期的８０．５％和７９．５％。
２．３ 基因组纯合度的ＳＳＲ鉴定
２５对ＳＳＲ引物在‘辽宁１号’和‘辽宁２号’中
扩增的条带数量及位置示意图见图２。１对引物扩
图１ ＪｒＧＡＩ基因在不同核桃品种新梢发育过程中的表达分析
增出２条带为杂合位点，扩增出１条带则为纯合位
点。同一引物扩增产物的条带水平位置相同，代表
该引物在供试品种中具有相同等位基因。以引物
ＷＪＲ０２２在‘辽宁１号’和‘辽宁２号’扩增条带模式
２１９
第６期 宋晓波，等：‘辽宁２号’核桃品种矮化机制初探
为例，在２个品种中，该引物检测的位点均为杂合，
“”标注的等位基因为二者共有等位基因，推测其
来自二者共同的父本新疆纸皮核桃单株１１００１。在
检测的２５个 ＳＳＲ位点中，１９个位点在‘辽宁１号’
和‘辽宁２号’至少有１个共有等位基因，来自于相
同父本新疆纸皮核桃单株 １１００１；引物 ＷＪＲ０８７、
ＷＪＲ２９４、ＷＪＲ３０９、ＷＧＡ０７０、ＷＧＡ０８９和 ＷＧＡ３３１所
检测的ＳＳＲ位点，‘辽宁１号’和‘辽宁２号’无共有
等位基因。‘辽宁１号’扩增出２５个位点的３７个等
位基因，其中，１３个位点为纯合。‘辽宁２号’扩增
出２５个位点的３２个等位基因，其中，１８个位点为纯
合。‘辽宁１号’和‘辽宁２号’纯合等位基因的比
例分别为５２％和７２％，‘辽宁２号’的ＳＳＲ位点纯合
度明显高于‘辽宁１号’。
图２ ２５对ＳＳＲ引物在核桃品种‘辽宁１号’和‘辽宁２号’中扩增的条带数量及位置
３ 结论与讨论
物候期及树体生长特性的比较研究发现，‘辽宁
２号’株高降低主要由节间长度的缩短引起，这与在
桃和梨的矮化机制研究中得到的结论一致，即矮化
类型资源主要是由于节间长度的缩短造成［２７－２８］。
在柑橘的矮生和矮化效应预选指标的研究也发现，
实生植株的节间长度与株高呈极显著正相关［２９］，而
在陆地棉矮化突变体的研究中发现，突变体的株高、
节间数和节间长度都显著低于野生型，突变体的矮
化表型是由节间数和节间长度共同作用的结果［３０］。
在矮化管理措施的研究中发现，通过施用植物生长
调节抑制剂获得的矮化绿竹植株则主要由节间数目
的减少造成［３１］。
实时荧光定量ＰＣＲ结果发现，在新梢发育过程
中，ＪｒＧＡＩ基因在２个品种中均表现出展叶期和新梢
速长期表达量下降的特点，且在‘辽宁１号’中２个
时期表达量的下降均达显著水平，而在‘辽宁２号’
中的表达量则相对稳定。因此，ＪｒＧＡＩ基因在２个品
种新梢发育过程中表达水平的差异可能是造成‘辽
宁２号’矮化性状的原因之一。ＪｒＧＡＩ基因编码的
ＤＥＬＬＡ蛋白家族成员［３２－３３］是赤霉素的信号转导通
路中一个重要的负调控基因，其超量表达或 ＤＥＬＬＡ
功能结构域的突变均会导致植株赤霉素不敏感的矮
化表型［１４，３４］。在柱形苹果短枝、矮化特性的研究
中，ＭｄＧＡＩ基因在柱型和普通型苹果春、夏和秋季的
新梢茎尖均能表达，且同一时期，普通型苹果新梢茎
尖的表达量明显较低，说明柱型苹果的生长分枝特
性可能与 ＭｄＧＡＩ基因的表达差异有关［３５］。在 ＧＡＩ
基因功能验证方面，拟南芥 ＧＡＩ基因转化苹果、杨
树［３６］，苹果ＭｄＲＧＬａ基因转化烟草均获得具有矮化
表型的植株，且转基因植株的矮化程度与基因表达
量显著相关［３７］。
ＳＳＲ扩增结果显示：２个品种的 ＳＳＲ位点存在
较大差异，较为突出的特征是，‘辽宁２号’的 ＳＳＲ
位点纯合度增加。这种现象可能是由于育种亲本
的亲缘关系较近引起的近交所致。异交在核桃属
植物交配系统中占绝对优势，近交通常会因为有害
等位基因的结合导致子代抗逆性下降、生长缓慢等
衰退表现［３８］。在其他木本植物的研究中，梨［３９］近
交后代同样表现出了树体矮化、生活力下降等近交
衰退现象。在 ＳＳＲ技术对不同交配组合鹅掌楸子
代的研究中也得到一致的结论，即近交（自交）组
合子代的纯合子比例显著增加，且这部分子代在生
长量和存活率方面表现出显著的降低［４０］；所以，在
生产中，利用‘辽宁２号’时要注意加强土肥水管
理，合理控制果实负载量并选择生长势强的砧木来
避免树势过早衰退，甚至死亡。另外，本研究仅从
生物学特性、基因组 ＳＳＲ位点纯合度及赤霉素负
调控基因 ＪｒＧＡＩ表达方面对‘辽宁２号’矮化机制
进行了初步的探索，更深层次的致矮机理还需要从
其他生长相关激素及全基因组水平进行更广泛和
深入的研究。
参考文献：
［１］郗荣庭，张毅萍，中国果树志：核桃卷［Ｍ］．北京：中国林业出
版社，１９９６．
３１９
林 业 科 学 研 究 第２８卷
［２］裴 东，鲁新政，中国核桃种质资源［Ｍ］．北京：中国林业出版
社，２０１１．
［３］刘 平，杨 慧，孟 雪，等．植物矮化研究进展［Ｊ］．安徽农
业科学，２０１０，３８（２７）：１５４４２－１５４４３．
［４］刘爱玉．陆地棉矮秆品种陆矮１号的矮化形态与机理及其遗传
特性研究［Ｄ］．长沙：湖南农业大学，２００７．
［５］ＳａｔｏＹ，ＳｅｎｔｏｋｕＮ，ＭｉｕｒａＹ，ｅｔａｌ．Ｌｏｓｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎｍｕｔａｔｉｏｎｓｉｎ
ｔｈｅｒｉｃｅｈｏｍｅｏｂｏｘｇｅｎｅＯＳＨ１５ａｆｅｃｔｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｉｎｔｅｒｎｏｄｅｓ
ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｄｗａｒｆｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＴｈｅＥＭＢＯｊｏｕｒｎａｌ，１９９９，１８（４）：
９９２－１００２．
［６］ＴｏｎｇＨ，ＸｉａｏＹ，ＬｉｕＤ，ｅｔａｌ．Ｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄｒｅｇｕｌａｔｅｓｃｅｌｅｌｏｎｇａ
ｔｉｏｎｂｙｍｏｄｕｌａｔｉｎｇｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｉｎｒｉｃｅ［Ｊ］．ＴｈｅＰｌａｎｔＣｅｌ
Ｏｎｌｉｎｅ，２０１４，２６（１１）：４３７６－４３９３．
［７］ＣｈｅｎＫ，ＴｉａｎＳ，ＹａｎｄｅｌＢＳ，ｅｔａｌ．ＬｏｓｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＤＥＬＬＡ
ｐｒｏｔｅｉｎＳＬＮ１ａｃｔｉｖａｔｅｓＧＡｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎｂａｒｌｅｙａｌｅｕｒｏｎｅ［Ｊ］．Ａｃｔａ
ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉａｅＰｌａｎｔａｒｕｍ，２０１０，３２（４）：７８９－８００．
［８］ＢｉｓｈｏｐＧＪ，ＹｏｋｏｔａＴ．Ｐｌａｎｔｓｓｔｅｒｏｉｄｈｏｒｍｏｎｅｓ，ｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄｓ：
ｃｕｒｅｎｔｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓｏｆｍｏｌｅｃｕｌａｒａｓｐｅｃｔｓｏｎｔｈｅｉｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓ／ｍｅｔａｂｏ
ｌｉｓｍ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅ［Ｊ］．ＰｌａｎｔａｎｄＣｅｌＰｈｙｓｉ
ｏｌｏｇｙ，２００１，４２（２）：１１４－１２０．
［９］ＹｉｎＹ，ＷａｎｇＺＹ，ＭｏｒａＧａｒｃｉａＳ，ｅｔａｌ．ＢＥＳ１ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｓｉｎｔｈｅ
ｎｕｃｌｅｕｓｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄｓｔｏｒｅｇｕｌａｔｅｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ
ａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｓｔｅｍｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｅｌ，２００２，１０９（２）：１８１－１９１．
［１０］翟丙年，郑险峰，杨岩荣，等．植物生长调节物质的研究进展
［Ｊ］．西北植物学报，２００３，２３（６）：１０６９－１０７５．
［１１］ＳｔａｉｇｅｒＣＪ，ＬｌｏｙｄＣＷ．Ｔｈｅｐｌａｎｔｃｙｔｏｓｋｅｌｅｔｏｎ［Ｊ］．Ｃｕｒｅｎｔｏｐｉｎ
ｉｏｎｉｎｃｅｌｂｉｏｌｏｇｙ，１９９１，３（１）：３３－４２．
［１２］ＧａｎＳ，ＡｍａｓｉｎｏＲＭ．Ｃｙｔｏｋｉｎｉｎｓｉｎｐｌａｎｔｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ：ｆｒｏｍｓｐｒａｙ
ａｎｄｐｒａｙｔｏｃｌｏｎｅａｎｄｐｌａｙ［Ｊ］．Ｂｉｏｅｓｓａｙｓ，１９９６，１８（７）：５５７
－５６５．
［１３］周德宝．植物激素与细胞骨架的排向［Ｊ］．植物生理学通讯，
２００５，４１（２）：２２４－２２８．
［１４］ＰｅｎｇＪ，ＲｉｃｈａｒｄｓＤＥ，ＨａｒｔｌｅｙＮＭ，ｅｔａｌ．‘Ｇｒｅｅｎｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ’
ｇｅｎｅｓｅｎｃｏｄｅｍｕｔａｎｔｇｉｂｂｅｒｅｌｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，
１９９９，４００（６７４１）：２５６－２６１．
［１５］ＢａｒｂｏｚａＬ，ＥｆｇｅｎＳ，ＡｌｏｎｓｏＢｌａｎｃｏＣ，ｅｔａｌ．Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｓｅｍｉｄ
ｗａｒｆｓｅｖｏｌｖｅｄｆｒｏｍｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｍｕｔａｔｉｏｎｓｉｎＧＡ２０ｏｘ１，ｏｒｔｈｏｌｏｇｔｏ
ｇｒｅｅｎｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｄｗａｒｆａｌｅｌｅｓｉｎｒｉｃｅａｎｄｂａｒｌｅｙ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ
ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１３，１１０（３９）：１５８１８
－１５８２３．
［１６］ＨｏｌｓｉｎｇｅｒＫＥ．Ｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｄｏｅｓｎ’ｔｍａｔｅｒ：ｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃ
ｂａｓｉｓｏｆｍａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｅｖｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，１９８８，４２（６）：
１２３５－１２４４．
［１７］ＫａｒｋｋａｉｎｅｎＫ，ＫｏｓｋｉＶ，ＳａｖｏｌａｉｎｅｎＯ．Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎ
ｔｈｅｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＳｃｏｔｓｐｉｎｅ［Ｊ］．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，１９９６，５０
（１）：１１１－１１９．
［１８］ＳｃｈｉｅｒｕｐＭＨ，ＣｈｒｉｓｔｉａｎｓｅｎＦＢ．Ｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｏｕｔ
ｂｒｅｅｄｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｈｅｒｅｄｉｔｙ，１９９６，７７（５）：４６１－
４６８．
［１９］ＣｈａｒｌｅｓｗｏｒｔｈＤ，ＣｈａｒｌｅｓｗｏｒｔｈＢ．Ｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｉｔｓｅｖ
ｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ［Ｊ］．Ａｎｎｕａｌｒｅｖｉｅｗｏｆｅｃｏｌｏｇｙａｎｄｓｙｓｔｅｍ
ａｔｉｃｓ，１９８７，１８：２３７－２６８．
［２０］王峥峰，彭少麟，任 海．小种群的遗传变异和近交衰退［Ｊ］．
植物遗传资源学报，２００５，６（１）：１０１－１０７．
［２１］陈小勇，林 鹏．厦门木麻黄种群交配系统及近交衰退［Ｊ］．
应用生态学报，２００２，１３（１１）：１３７７－１３８０．
［２２］裴 东，张俊佩，周建仁，等．植物新品种特异性、一致性、稳
定性测试指南－核桃属（ＧＢ／Ｔ２６９０９－２０１１）［Ｓ］．北京：中国
标准出版社，２０１１．
［２３］ＨｅＦ，ＷａｎｇＨ，ＳｏｎｇＸ，ｅｔａｌ．ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆＲＮＡ
ｉｓｏｌａｔｉｏｎｆｒｏｍＪｕｇｌａｎｓｒｅｇｉａＬ．ｂｕｄｓ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔｉｅｒｓｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｉｎ
Ｃｈｉｎａ，２０１１，５（２）：２２１－２２４．
［２４］马庆国，齐 静，裴 东．１６个早实核桃良种遗传多样性的
ＦＩＳＨＡＦＬＰ分析［Ｊ］．林业科学研究，２０１０，２３（５）：６３１－６３６．
［２５］陈凌娜，马庆国，张俊佩，等．核桃 ＢＥＳＳＳＲ的开发及在遗传
多样性分析中的应用［Ｊ］．北京林业大学学报，２０１４，３６（６）：
２４－２９．
［２６］ＭｃＣｏｕｃｈＳＲ，ＣｈｅｎＸ，ＰａｎａｕｄＯ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｉｔｅｍａｒｋｅｒｄｅ
ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｍａｐｐｉｎｇａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｒｉｃｅｇｅｎｅｔｉｃｓａｎｄｂｒｅｅｄｉｎｇ
［Ｊ］．Ｐｌａｎｔｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｉｏｌｏｇｙ，１９９７，３５（１－２）：８９－９９．
［２７］李 靖，王 政，方 庆，等．桃豫农矮化砧木 １号的矮化机
制［Ｊ］．果树学报，２００７，２４（５）：５８９－５９４．
［２８］姜淑苓，欧春青，王 斐，等．梨矮化砧木新品种‘中矮 ３号’
［Ｊ］．园艺学报，２０１２，３９（１２）：２５２５－２５２６．．
［２９］张谷雄，胡国谦，王 宁，等．柑桔矮生和砧木矮化效应预选
指标的研究［Ｊ］．南京农业大学学报，１９８７，１０（３）：３７－４２．
［３０］王新坤．陆地棉矮化突变体 Ａｒｉ１３２７的形态，生理和分子标记
研究［Ｄ］．南京：南京农业大学，２０１１．
［３１］官凤英，范少辉，刘碧桃，等．矮壮素不同浓度及施用方法对
绿竹的矮化效应［Ｊ］．贵州农业科学，２０１０（８）：３０－３２．
［３２］徐 丽，陈 新，张力思，等．核桃 ＧＡＩ基因的克隆和序列分
析［Ｊ］．山东农业科学，２０１３，４５（７）：１－５．
［３３］宋晓波．核桃 ＤＥＬＬＡ蛋白编码基因的克隆及分析［Ｄ］．保定：
河北农业大学，２０１２．
［３４］黄先忠，马正强．ＤＥＬＬＡ家族蛋白与植物生长发育的关系
［Ｊ］．植物生理学通讯，２００４，４０（５）：５２９－５３２．
［３５］梁美霞，祝 军，戴洪义．柱型苹果 ＭｄＧＡＩ基因的克隆及表达
分析［Ｊ］．园艺学报，２０１１，３８（１０）：１９６９－１９７５．
［３６］ＥｔｈｅｒｉｎｇｔｏｎＥ，ＧａｎｄｈｉＨ，ＢｕｓｏｖＶ，ｅｔａｌ．Ｄｗａｒｆｉｓｍｇｅｎｅｓｆｏｒ
ｍｏｄｉｆｙｉｎｇｔｈｅｓｔａｔｕｒｅｏｆｗｏｏｄｙｐｌａｎｔｓ：ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｎｐｏｐｌａｒ［Ｊ］．
ＬａｎｄｓｃａｐｅＰｌａｎｔＮｅｗｓ，２００７，１８：３－６．
［３７］翟晓霏，张 文，赵旭勉，等．苹果 ＭｄＲＧＬ１ａ基因对烟草遗传
转化研究［Ｊ］．中国农业大学学报，２０１１，１６（１）：３６－４１．
［３８］ＲｏｍｂｅｒｇＬＤ，ＳｍｉｔｈＣＬ．Ｅｆｅｃｔｓｏｆｃｒｏｓｓｐｏｌｉｎａｔｉｏｎ，ｓｅｌｆｐｏｌｉｎａ
ｔｉｏｎａｎｄｓｉｂｐｏｌｉｎａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｄｒｏｐｐｉｎｇ，ｔｈｅｖｏｌｕｍｅａｎｄｔｈｅｋｅｒｎｅｌ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｅｃａｎｎｕｔｓａｎｄｏｎｔｈｅｖｉｇｏｒｏｆｔｈｅｓｅｅｄｌｉｎｇｓ［Ｃ］．
ＰｒｏｃＡｍｅｒＳｏｃＨｏｒｔＳｃｉ，１９４６，４７：１３０－１３８．
［３９］ＳａｔｏＡ，ＳａｗａｍｕｒａＹ，ＴａｋａｄａＮ，ｅｔａｌ．Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｉｎ
ｂｒｅｅｄｉｎｇｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｓａｎｄｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔｏｆ１ｙｅａｒｏｌｄｓｅｅｄｌｉｎｇｓｉｎ
ｃｒｏｓｓｅｓａｍｏｎｇＪａｐａｎｅｓｅｐｅａｒ（ＰｙｒｕｓｐｙｒｉｆｏｌｉａＮａｋａｉ）ｃｕｌｔｉｖａｒｓ／ｓｅ
ｌｅｃｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｔｉａｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ，２００８，１１７（１）：８５－８８．
［４０］潘文婷，姚俊修，李火根．鹅掌楸属树种自交衰退的ＳＳＲ分析
［Ｊ］．林业科学，２０１４，５０（４）：３２－３８．
４１９