枇杷三倍体异附加系的创建、利用及遗传特性分析

针对枇杷抗病育种研究的不足，借鉴小麦、棉花、黄瓜等作物抗病育种的经验，利用特异同源与异源三倍体栽培枇杷及其近缘野生种，结合有性杂交与转染色体新技术创建枇杷异附加系并通过形态学分析、染色体C-带、GISH、生理生化分析、SSR、SCoT、AFLP及DNA甲基化分析等进行鉴定与特性分析，将抗原通过种间杂交与染色体转移从其近缘野生种（栎叶枇杷和贵州1号）导入栽培品种(二倍体与三倍体)中，以期在枇杷抗叶斑病以及一些生理病害（裂果、皱果、锈果和日灼）上有较大的突破，为枇杷抗病新品种，特别是无核抗病新品种的选育打下良好基础，同时也是选育异代换系和异源易位系枇杷新品种极为宝贵的中间材料。本研究不仅弥补了国内外在枇杷异附加系选育方面的研究空白，开辟了枇杷育种新途径，同时有望获得抗病新种质尤其是无核抗病新种质，并且对进一步研究枇杷起源与进化、染色体组的亲缘关系、基因互作和基因表达具有重要的理论意义。

按照项目任务书的要求，项目组在负责人的主持和协调下，认真开展和实施各项研究工作，根据项目计划要点、研究方案和年度安排，基本完成了本项目的研究内容，实现了研究目标，取得了重要的研究进展；并且为了配合本项目的实施和后续研究的进一步深入，开展了枇杷胚挽救、染色体识别以及DNA纤维原位杂交技术等方面的研究工作，取得了一定的进展。具体如下：.开展了不同倍性栽培品种与近缘野生种枇杷（2x、3x、4x）之间有性杂交工作，人工创制获得了大量杂种F1代，其中包括2x、3x、4x、5x等整倍体以及体细胞染色体数目2n=42-66的大量非整倍体种子共472颗，其中获得了一定数量体细胞染色体为2n=52、53、54的含有抗病近缘野生种染色体的三倍体枇杷单体和双体或双单体及其他类型异附加系，这是选育无核抗病新品种的重要宝贵资源；.对枇杷MMCT技术体系进行了探索，确立了适于枇杷MMCT技术的研究方案，并利用MMCT技术成功将近缘野生种枇杷“贵州1号”的不同数目染色体转入二倍体“大五星”以及三倍体D327、H324，获得附加不同染色体数目的转染色体植株共18株无菌苗，最终得到大五星异附加系成活植株1株（2n=34+2）、D327异附加系成活植株1株（2n=51+2）、H324异附加系成活植株1株（2n=51+1）；.对有性杂交和MMCT技术创建获得的三倍体枇杷异附加系进行了相关特性分析，主要对其生长特性、形态学特征、染色体来源和基因组分析等方面进行了研究，结果表明异附加系生长势强弱差异较大，大部分生长较弱并死亡；通过GISH技术能够清晰鉴定出异附加系染色体来源；通过SSR与SCoT分子标记技术分析表明其基因组差异较大；认为形态学与遗传学多样性均与染色体数目变异有关；.对有性杂交和MMCT技术创建获得的非整倍体进行了抗病性检测，筛选出生长势相对较好且相对抗病的异附加系3株：H324异附加系（‘贵州1号’， 2n=53）、A376×贵州1号（3x）（2n=54）与4x×贵州1号（3x）（2n=52），目前已经通过嫁接技术获得生长优良的异附加系植株；.除了任务书要求的研究内容以外，为了配合本项目的实施，开展了枇杷胚挽救技术和枇杷染色体识别技术包括染色体CMA荧光显带、SSR-FISH以及枇杷DNA纤维制备与fiber-FISH技术等初步研究，取得了一定的进展，具有重要的科学意义。