新疆野扁桃不同逆境梯度下的繁殖对策与生态适应性研究

The wild almond (Amygdalus ledebouriana Schlecht.)which is infrequent species in five differient distributing areas in northern Xinjiang, was studied to analyse the relationship between its morphologic change and adversity grads,measure the physiological and biochemical index after it fitting different habitat,and study roundly on its propagation Strategy and ecological adaptability to clarify the mechanism of ecological adaptability and main propagation Strategy of the wild almonds in Xinjiang by fit environment. The CBF genes correlated with cold resistance will be cloned from the six different populations of Xinjiang wild almonds.The sequence polymorphism analysis of these CBF genes and is done, SNP (Single nucleotide polymorphism) detected and character correlated with cold resistance will studied by association analysis to detect the best stress-tolerence haplotypes of CBF genes. The results will provide basic information for exploring the stress-tolerance-related allelic variants and functional haplotypes of CBF genes, and for molecular breeding in different stress conditions.

以新疆重点保护的稀有物种新疆野扁桃为研究对象，通过6个分布区野外实地调查观测和实验室分析测定方式，分析新疆野扁桃形态变化与逆境梯度的关系、测定其应对环境的生理生化指标变化，对野扁桃适应不同生境的繁殖对策和生态适应性进行全面而系统的研究，以阐明新疆野扁桃应对逆境的主要繁殖策略和生态适应性机制。再从不同居群新疆野扁桃中克隆抗寒相关基因CBF，并对这六个居群的野扁桃CBF基因序列进行多态性分析，把检测到的SNP多态性位点和与抗寒相关的性状进行关联分析，推测野扁桃CBF基因的最佳抗寒单体型，以期发掘与抗寒性状相关的优异等位基因变异及功能单体型，为抗寒分子育种提供参考依据。

野扁桃为新疆重点保护的稀有物种，具有丰富的遗传多样性和许多适应逆境的策略和演化优势。因此本研究结果可为珍贵野生果树种质资源的保护提供理论依据。该项目对新疆野扁桃的形态特征、生理生化指标变化和光合特性进行了观测，研究了不同繁殖方法及CBF基因与抗寒性的相关关系。结果表明，野扁桃繁育器官和繁育系统健全，有性繁殖和无性繁殖方法均可，其中以播种繁殖和嫁接繁殖方法最佳。从而明确了新疆野扁桃应对环境变化的繁殖策略；野扁桃在不同生境下器官形态的可塑性较强，从形态学和生理生化分析的结果，基本摸清了新疆野扁桃适应逆境的机理；通过野扁桃AlsCBF基因克隆与功能验证及表达分析，获得了全长为1171 bP的AlsCBF基因（GenBank登录号为HQ908653）和长度为1391 bp的AlsCBF基因启动子序列AlsCBFpro（登录号为KP662710）。生物信息学分析显示该基因蛋白亚细胞定位于细胞质内，实时荧光定量PCR显示AlsCBF基因在低温胁迫下特异相对表达量24 h时达到峰值。叶盘法转化获得了具有一定抗寒性的T2代转基因烟草。通过不同居群野扁桃CBF基因序列的多态性分析，并把检测到的SNP多态性位点和与抗寒相关的性状进行关联分析，筛选出野扁桃CBF基因的抗寒单体型，为抗寒分子育种提供了参考依据。