关键词:
山茱萸
种质资源
ISSR标记
叶绿体
ITS
基因序列
核心种质
新品种选育
技术规程
摘要:
山茱萸(Cornus officinalis)系暖温带落叶灌木,分类学上属山茱萸科(Cornaceae),山茱萸属(Cornus),别名萸肉、山萸肉、枣皮等,是我国独有的多用途经济林树种,也是传统地道的中药材。山茱萸在我国有悠久的栽培历史,主产于安徽、陕西、河南和浙江等省。山茱萸在产区的生长多处于半野生状态,由于长期异花授粉和环境条件的差异,其生长性状、结实性状等方面均存在较大的变异,且不同产区果实的产量与品质也参差不齐。基于以上所述现实状况,在广泛开展山茱萸种质资源收集与调查工作的基础之上,通过对资源的表型与分子水平评价确定新品种选育策略,综合传统育种和分子育种的手段进行山茱萸新品种选育研究,并结合产区的生产条件制定相应的生产技术规程,对于传统经济林产业的良种化和标准化的实现具有极其重要的推动作用。本研究通过对我国13个省(区、市)的调查收集,通过对山茱萸表型指标评价和分子标记评价,分析了不同产区山茱萸的变异情况、亲缘关系及种质资源遗传背景,为山茱萸资源的分类、保护和利用提供理论依据,构建了山茱萸核心种质,建立了山茱萸种质资源保存库;同时选育新品种和编制各类技术规程,以期加强山区林业生态建设,推广先进林业技术,提高林农科技意识和标准化生产意识。主要研究结果如下:(1)山茱萸在我国13个省(区、市)有分布,核心分布区为陕西省的秦岭山区、河南的伏牛山区和浙江省的天目山区,河南省的西峡县、内乡县、南召县等县,陕西省的丹凤县、商南县、山阳县等县,浙江省的临安市等县市是山茱萸的主产区,分布较为集中。收集山茱萸种质资源542份,建立了山茱萸种质资源保存圃。(2)山茱萸种质资源间的叶片、花和果实等表型指标存在显著差异,其中果肉干质量、果实多糖含量2个指标的变异系数超过了 30%,鲜果百粒重、种子百粒重、叶片长、叶片宽、叶柄长等5个指标的变异系数超过了 20%,除出肉率和种子横径2个指标的变异系数低于10%外,其余指标的变异系数都超过了 10%,表明山茱萸种质资源间的表型性状存在着丰富的变异。(3)ISSR分子标记和ITS基因序列分析表明,山茱萸种质资源在分子水平上有丰富的遗传多样性。不同省份来源的样本,群体内遗传多样性有差别,以浙江和河南群体多态性最高。聚类分析结果表明,来自不同地区的样本在各类群间有不同程度的聚集,,样本间的遗传关系与其地理分布有一定的联系。不同样本间,3个叶绿体基因的序列并无差异,说明不同山茱萸样本的变异程度仍在同一个种之内的水平。(4)以位点取样优先策略,根据Nei's&Li遗传距离选择出34份种质资源作为核心种质资源。分子标记分析得出的核心种质的遗传多态性参数,显著优于保留种质。核心种质资源与原种质相比,无论是分子标记得出的遗传多态性,还是表型指标分析的变异系数,均无显著差异。(5)通过品种初选、对比试验和区域化试验,从伏牛山区的山茱萸群体中选育出了'伏牛红宝'、'伏牛红硕'和'伏牛红丹' 3个山茱萸优良新品种。3个新品种均为大果型山茱萸,可以有效地解决山茱萸果实小,采摘不易的生产难题,降低劳动强度,提高生产效率。其中'伏牛红丹'山茱萸多糖含量高,有效药用成分高。新品种的选育成功填补了河南伏牛山区山茱萸良种的空白,可以有效提高山茱萸生产的效率,提高传统地道中药材的产量和质量。(6)结合我国山茱萸生产实际,在广泛征求相关生产和研究单位意见的基础上,编制了山茱萸育苗技术规程、山茱萸生产技术规程和山茱萸地产林改造技术规程。山茱萸育苗技术规程规定了山茱萸播种育苗、嫁接育苗、扦插育苗、苗木病虫害防治、苗木出圃和育苗档案管理等技术内容。山茱萸生产技术规程规定了山茱萸生产的自然条件、品种选择、栽植、管理、病虫害防治和果实采收的技术操作标准。山茱萸地产林改造技术规程规定了山茱萸地产林改造目标、改造技术措施、档案管理等技术内容。