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Analysis and Identification of Apple Rootstock SH Series by Simple Sequence Repeat

苹果矮化砧木SH系的SSR标记鉴定



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收稿日期:"##6 ’ #& ’ "7;修回日期:"##6 ’ $# ’ "6
基金项目:国家苹果产业技术体系建设专项项目(8)94);国家高技术研究与发展计划(‘7(%’)项目("##7))$#:$;&)
! 通信作者 )1+<./ =./ *.//3>?.5@35*3(ABC,02:D?E30F >05,G *.C)
苹果矮化砧木 !"系的 !!#标记鉴定
金万梅$,毛海亮$,张! 强$,王小伟$,杨廷桢",魏钦平$,!
( $北京市农林科学院林业果树研究所,北京 $###6%;" 山西省农业科学院果树研究所,山西太谷 #%#7##)
摘! 要:对山西省果树研究所、北京市林业果树研究所和北京市昌平果树研究所保存的 "7 份 4-系苹
果砧木进行鉴定,结果表明:山西果树所的 4-6 与北京林果所的 4-6,相似性高达 $##H,属于同名同物;
山西果树所的 4-$&、4-$7、4-I# 与北京昌平的 4-$&、4-$7、4-I# 的相似性分别为 (7G 6H、;;G $H和
(;G (H,属于同名异物;山西果树所、北京林果所及北京昌平的 4-%7,三者间最高相似性为 ($G "H,均为
不同材料;山西的 4-$7 与 4-J($##H),北京昌平的 4-$& 与山西的 4-@,山西的 4-,与山西的 4-3,山
西的 4-$7("7)与山西的 4-I#,相似性均在 66H以上,属于同一种材料,而相似性比较高的还有昌平的
4-$7 与昌平的 4-%7(67G IH),并且山西的 4-$" 与山西的 4-$& 及 4-"6 三者相似性在 6&G "H K 67G 6H之
间;不同保存地的 4-$、4-%、4-(、4-7B$$、4-6B<=、4-$6、4-"7、4-"6、4-*、4-@ 和 4-= 为异名异物
材料。
关键词:苹果砧木;4-系;44L标记
中图分类号:4 (($! ! 文献标识码:)! ! 文章编号:#;$%B%;%M("#$#)#"B#%#%B#I
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园! ! 艺! ! 学! ! 报 "# 卷
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苹果矮砧(矮化自根砧或中间砧)高效集约栽培技术是世界苹果产业发展的趋势。+A 世纪 BA—
,A 年代,我国先后从国外引进了英国的 C系和 CC系、波兰的 D系、原苏联的 E系、美国的 FG系、
加拿大的 H系等,并在全国开展苹果矮化砧木研究和推广应用工作(韩明玉 等,+AAI)。由于我国
土壤类型、栽培管理和砧木的抗逆性、根系固地性等生态适应原因,现存的矮化中间砧苹果园不足
IJ。选择适宜我国气候条件、土壤类型和栽植方式的苹果矮化砧木具有重要的意义。$%系苹果矮化
砧木是山西省农业科学院果树研究所以‘国光’和‘河南武乡海棠’为亲本,采用杂交育种方法培
育成的一系列矮化、半矮化砧木。$%系苹果砧木经多年在北京昌平、河北石家庄和山西等地应用证
明,具有抗冻力强,适应范围广,栽植后成花易,结果早,树体管理方便,果实品质优等特点。从目
前 $%系对抗冻性和果实品质影响的应用情况分析,北京昌平以怀来海棠为基砧、$%B 为中间砧、嫁
接宫藤富士品种,山西果树所以怀来海棠为基砧、$%* 为中间砧、嫁接‘长富 + 富士’品种的表现
比较好;河北农业大学以怀来海棠为基砧、$%KA 为中间砧、嫁接短枝富士品种,在北京昌平,以昌
平的 $%*, 或 $%B 为中间砧、嫁接宫藤富士品种,$%B 和 $%KA 在抗冻性、开花结果性、产量品质等
方面的表现均比较好,而 $%*, 则表现出树体高大、结果晚与乔砧相似等现象。以上结果说明了 $%
系不同系号间存在差异,各地在应用中应该慎重;其它系号的应用有待进一步观察证明。由于 $% 系
为同一亲本的后代,仅从田间的形态学方面难以全部区分 $%系砧木,同时在我国不同的保存地出现
同物异名或同名异物现象,限制了其推广利用。$$?($4@9:1 71L=10-1 5191/2)分子标记技术能够反
映生物个体间的遗传差异,数量丰富,广泛分布于整个基因组,具有高度个体特异性和稳定可靠性,
可以满足对苹果砧木 $% 系进行遗传鉴定分析(F(/04 12 /:3,+AAA;M41N(/5. 12 /:3,+AA+;王爱德
等,+AAI;$4:)815N15<’O4:;652( 12 /:3,+AAB;高源 等,+AA#)。本研究中以山西省果树研究所、北京
市林业果树研究所和北京市昌平果树研究所分别保存的 +, 份 $% 系苹果砧木为材料,应用 $$? 分子
标记的方法,探讨不同的保存地 $%系苹果砧木的同物异名或同名异物问题,防止 $% 系砧木系号混
乱,盲目引进给生产带来损失,为 $%系苹果矮化砧木的区域评价和进一步开发利用提供理论依据。
*! 材料与方法
)* )+ 材料
+AA, 年 B—& 月分别从北京市林业果树研究所、北京市昌平果树研究所和山西省农业科学院果树
研究所保存地取回 +, 份 $%系苹果砧木的新鲜叶片,保湿并立即带回实验室提取基因组 OPQ。样品
编号以保存地的标记号为准,如果标记号相同,则同时标记保存地(见表 *)。
)* ,+ -./提取和 012扩增
取 +IA @<新鲜叶片,加入适量的液氮,快速研磨。用 FRQE法提取植物总 OPQ(R(6@/7 12 /:3,
*&&")。引物序列参考 M41N(/5.等(+AA+)和 $4:)815N15<’O4:;652( 等(+AAB),由上海生工生物技术服
务有限公司合成,共 **+ 对引物。扩增体系为模板 OPQ " !M(*IA 0<)、N=))15 + !M、C<+ S + !M、
.PRD * !M、D* * !M、D+ * !M、!"#酶 AT I !M、..%+H &T I !M,总体积为 +A !M。所采用的扩增条件
是 &K U K @40,"I 个循环(&+ U "A 7,II U "A 7,#+ U "A 7),#+ U *A @40。DF?扩增结果采用聚
丙烯酰胺凝胶电泳,硝酸银染色,甲醛显色,冰醋酸固定,最后用蒸馏水清洗胶板,阴干读带。
)* 3+ 数据统计及分析
根据条带的有无,用 * 和 A 记录每个材料的带型,组成二元数据(王立新 等,+AAB)。采用 PR’
$V$软件进行分析,相似系数按 OWFX公式计算,以非加权类平均法(YDGCQ)进行聚类分析。
KA"
! " 期 金万梅等:苹果矮化砧木 #$系的 ##%标记鉴定!
表 !" 不同保存地的 #$系矮化砧木
%&’() !" *&+) ,- #$ .)/0). 12&/- /,,3.3,45. 06 10--)/)63 7(&4).
保存地
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编号
3456*+
保存地
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北京市农林科学院林业果树研究所 #$7,#$8,9:,#$7;, 山西省农科院果树研究所 #$<,#$;=<<,#$8,#>,
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北京昌平果树研究所 #$J,#$,#$KL,#>,#$-,
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"! 结果与分析
采用 <<" 对引物进行 0&%扩增,其中 ;" 对引物扩增出清晰的条带。在这 ;" 对引物扩增带型中,
每个位点的等位基因变异数目约 " N 带型大致分为简明式和组合式。由于 #$ 系为同一亲本的后代,用简明式引物将 "; 份材料均鉴别出
来是比较困难的。组合式带型由多组带纹组合而成(图 <),多种带纹之间的距离构成了带型的差异,
多态性水平高,有利于鉴别 #$系。本试验有效的 ;" 对 ##%引物中共有简明式带型的引物 78 对,组
合式带型的引物 K7 对。引物 &$L<6L8、&$L多态性;其余 H; 对引物的扩增多态性百分率在 图 !" 89 份 #$系苹果砧木 ##:带型(引物为 ;$<=)<>)
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存地的 "; 份材料的相似系数在 LP 7O N

#$平的 #$7; 最高相似性仅为 J

生物学方面分析,初步认为以上材料尽管名字相同,但为不同材料,属于同名异物。
山西果树所的 #$6与 #$<;,山西果树所的 #$-与 #$*,#$<;(";)与北京昌平的 #$KL 相似性
分别为 同名字的砧木的相似性均在 88Q以上,可以确定分别为是同一种砧木;另外,北京昌平的 #$<; 与
#$7; 砧木的相似性为 8;P KQ;山西果树所的 #$<"、#$8;P 8Q之间,其相似系数均在 8HQ以上,可看作同类型砧木。山西果树所和北京林果所的 #$8,相
似性高达 #$<8、#$";、#$"8、#$2、#$C和 #$@等,相互之间的相似性在 7OQ N8OQ,均为不同材料。
建议原育种单位(山西省果树研究所)针对 #$系存在同名异物或同物异名现象,进行重新核查编号。
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图 !" ##$标记鉴定分析不同保存地的苹果砧木 #%系的聚类图
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