板栗种质资源果实性状的遗传多样性分析_张力思.pdf

板栗种质资源果实性状的遗传多样性分析张力思，洪 坡，王甲威，朱东姿，孙 山，刘庆忠*(山东省果树研究所/国家果树种质泰安核桃板栗圃，山东泰安 271000)摘要为研究板栗果实性状遗传多样性，以来自 12 个省(市)的 59 份板栗资源坚果为研究对象，测定单粒重、可溶性糖含量、淀粉含量、蛋白质含量 4 个品质性状。结果表明，所调查的板栗资源遗传多样性丰富，为板栗良种选育提供重要参考指标。关键词板栗;果实;性状;遗传多样性中图分类号S6642文献标识码A文章编号05176611(2023)01003903doi:103969/jissn05176611202301009开放科学(资源服务)标识码(OSID):Genetic Diversity Analysis of Fruit Characters in Germplasm esources of Castanea MillZHANG Li-si，HONG Po，WANG Jia-wei et al(Shandong Institute of Pomology/National Fruit Germplasm Tai an Walnut Chestnutepository，Taian，Shandong 271000)AbstractIn order to study the genetic diversity of nut，59 Chinese chestnut resources from 12 provinces were used to determine the single nutweight，soluble sugar content，starch content and protein content The investigated Chinese chestnut resources were rich in genetic diversity，which provides an important reference index for the breeding of improved varieties of Chinese chestnutKey wordsChinese chestnut;Nut;Characters;Genetic diversity基金项目科技部、财政部国家科技资源共享服务平台项目(NH-GC2022 NH14);农 业 部 种 质 资 源 保 护 与 利 用 项 目(19221865)。作者简介张力思(1972)，女，山东泰安人，研究员，从事果树种质资源与育种研究。*通信作者，研究员，从事果树种质资源与生物技术育种研究。收稿日期20220315栗属(Castanea Mill)植物原产于亚洲、欧洲、非洲和美洲的北温带地区，约有 10 个种。世界经济栽培的食用栗中，以中国的板栗(Castanea mollissima Bl)和欧洲栗(CsativaMill)、日本栗(Ccrenata Siebet Zucc)、美洲栗(CdentataBorkh)为主。中国栗属(Castanea)的原生种有板栗(Cmol-lissima Bl)、锥栗 Chenryi(Skan)ehdet Wils 和茅栗(Cseguinii Dode)。板栗起源于我国，栽培历史悠久，分布地域辽阔，具有丰富的遗传多样性，且是世界抗性育种的重要基因来源1。但板栗主要性状的遗传规律研究相对滞后，影响了育种、鉴定分类工作的顺利实施。因此，对板栗性状遗传规律的研究在板栗育种中具有重要意义。笔者以国家果树种质板栗资源圃(山东省果树研究所)的板栗果实为研究对象，分析了果实品质性状的遗传多样性，以期为板栗研究、生产者提供参考。1材料与方法11试验材料以山东省果树研究所国家板栗资源圃收集保存的 12 个省(市)59 份有代表性的品种(系)为材料。于板栗成熟季，自生长发育良好的成年板栗树外围采集近完全成熟的刺苞 30 个，室内自然开裂后，取出坚果，进行测定。12试验方法每份材料取 30 个成熟坚果，风干，进行坚果单粒重(g)、坚果可溶性糖含量(%)、坚果淀粉含量(%)、坚果蛋白质含量(%)的测定24。其中，坚果单粒重用千分之一电子天平称量。坚果可溶性糖含量参照 GB/T 6194 水果、蔬菜可溶性糖测定方法NY/T 12782007 测定。坚果淀粉含量参照 GB/T 500992016 食品中淀粉的测定方法测定。坚果蛋白质含量参照GB/T 2905 谷类、豆类作物种子粗蛋白测定方法(半微量凯氏法)GB 500952016 测定。以上均以%表示，精确至0.1%。板栗质量等级分级标准参照 GB/T 223462008 中相关分类标准。2结果与分析21坚果品质性状坚果品质性状测定结果见表 1。坚果品质性状变异特征见表 2。由表 2 可知，59 份坚果可溶性糖含量的变异系数最小(0259)，淀粉含量的变异系数最大(0.346)。蛋白质含量的变化幅度最小(3500%13.400%)，变异系数为 0268，淀粉含量的变化幅度最大(14600%67.500%)，变异系数为 0346。22坚果品质性状多样性221坚果单果重。59 个板栗坚果单粒重为 39198 g，最低为品种塔栗，最高为品种长刺板红。其中特级果占84.75%，一级果占 847%，二级果占 678%。222坚果可溶性糖。59 个板栗坚果可溶性糖含量为 5.5%245%，最低为品种怀九，最高为品种魁栗。其中特级果占1017%，一级果占 2542%，二级果占 6441%。223坚果淀粉。59 个板栗坚果淀粉含量为146%67.5%，最低为品种燕山魁栗，最高为品种广西中果。其中特级果占 8475%，一级果占 339%，二级果占 1186%。224坚果蛋白质。59 个板栗坚果蛋白质含量为 35%134%，最低为品种八月红，最高为品种罗田早栗。3结论与讨论遗传多样性是物种进化和物种分化的基础，而性状变异是物种进化及新品种和新物种形成的前提，一直被植物分类和育种者所重视56。变异系数是表征性状变异程度的一项重要参数，性状变异程度或变异幅度越大，对种质变异和创新贡献率越高。该研究表明，板栗坚果单粒重、坚果可溶性安徽农业科学，JAnhui AgricSci 2023，51(1):3941表 1坚果品质性状Table 1Nut quality characteristics序号No品种(系)Varieties来源Samplesource单粒重Single fruitweightg可溶性糖含量Soluble sugarcontent%淀粉含量Starch content%蛋白质含量Protein content%1超短枝 1 号山东泰安97152394582中明栗山东泰安107141242773大公书 1 号山东莒南92133255764沂蒙短枝山东莒南8556345395尖顶油栗山东郯城106197383626莱西油栗山东莱西169168326727石丰山东海阳1161463461018泮庄 1 号山东临清107117270809垂枝 2 号山东临沂971053136510金丰山东招远701162989811燕红北京昌平1051412507112燕丰北京昌平911252976813辛庄 2 号北京昌平108903569714怀黄北京怀柔791482585615怀九北京怀柔81551946216东密坞无花河北迁安1281542808917官厅 7 号河北遵化1061233149918后韩庄 20河北迁西961312968519燕山魁栗河北迁西1091641466620遵达栗河北遵化1191062856521寸栗陕西长安941393125822灰拣陕西长安9018040610823柞 11陕西柞水1141092065024柞红栗陕西柞水801122757425柞 14陕西柞水1251012665826高店 1 号河南罗山1131352728427高店 9 号河南罗山1131373058928高店 10 号河南罗山1321202509329山店大板河南罗山1321452337230栗园 8 号河南罗山631452659131广德大红袍安徽广德101995186032软刺早安徽宁国951552677433舒城大红袍安徽舒城851293636034叶里藏安徽舒城190865365935重引粘底板安徽舒城1071302706036处暑红江苏宜兴1641472878737铁粒头江苏宜兴851352815838青毛软刺江苏宜兴951552677439短扎江苏吴县1781774818040官兴大红袍江苏邳州921612808841魁栗浙江上虞1782455757942上光浙江上虞1851622878843紫油栗浙江上虞1851712997344短刺板红浙江诸暨901653126945长刺板红浙江诸暨1981743126946闭口红湖北京山1851233609047红毛早湖北京山1351646225948八月红湖北罗田1451494863549九月寒湖北罗田1461021936050罗田早栗湖北罗田9512960013451白云早湖南长沙131752125052双季栗湖南汝城1281081975353邵阳它栗湖南邵阳13221832912154塔栗湖南3920831912055黔阳湖南黔阳1081982999856迟栗贵州兴义1871245685457广西中果广西阳朔621356757358广西引 3广西阳朔7016242511559同安 747广西桂林621282539904安徽农业科学2023 年表 2坚果品质性状变异特征Table 2Variation characteristics of nut quality characters项目Item单粒重Single fruitweightg可溶性糖含量Solublesugarcontent%淀粉含量Starchcontent%蛋白质含量Proteincontent%最大值 Maximum19800245006750013400最小值 Minimum39005500146003500平均值 Average1148613907330697631标准差Standard deviation37223606114382047极差 ange1590019000529009900变异系数Coefficient of variation0324025903460268糖含量、坚果淀粉含量、坚果蛋白质含量具有相对较高的变异系数，表明具有较高的遗传多样性，可能是由于板栗异花授粉和长期的自然选择，遗传背景较为复杂，种质资源非常丰富。开展板栗资源遗传多样性和分类研究，对优异基因资源的挖掘、利用以及开展高效育种研究具有重要意义。目前，针对我国板栗资源数量性状的表型和分子水平遗传多样性已有大量研究，但有关板栗品种品质性状遗传多样性的研究甚少711。板栗科学家的育种目标是早实、丰产;营养价值高、适宜加工;抗栗疫病、炭疽病1213。通过综合评价，选出优异的板栗资源，为科研、生产服务。参考文献 1 张宇和，柳鎏，梁维坚，等中国果树志:板栗 榛子卷 M 北京:中国林业出版社，2005 2 刘庆忠，孙山，张力思，等板栗种质资源描述规范和数据标准 M 北京:中国农业出版社，2006 3 中华人民共和国农业部农作物种质资源鉴定评价技术规范 板栗:NY/T 23282013 S 北京:中国农业出版社，2013 4 中华人民共和国农业部板栗种质资源描述规范:NY/T 29342016 S 北京:中国农业出版社，2016 5 王力荣我国果树种质资源科技基础性工作30 年回顾与发展建议 J 植物遗传资源学报，2012，13(3):343349 6 王述民，李立会，黎裕，等中国粮食和农业植物遗传资源状况报告()J 植物遗传资源学报，2011，12(2):167177 7 艾呈祥，余贤美，张力思，等山东板栗遗传多样性分析 J 果树学报，2006，23(5)