新疆野苹果种下类型分类及其近缘栽培种演化关系研究

Malus sieversii (Lebed.) Roem. is remnant of the tertiary species, has been listed as a conservation priority species ,the countries of the international significance of biodiversity conservation priority species and China Endangered two, three focus on protected plants. Because of the effect of human activity and natural disasters, its distribution area is sharp dropping and good genes in the loss of edge. The same time, Malus sieversii (Lebed.) Roem. related species hybridization are various ,complexity of the taxonomic status of synonym,classical series methods flawed,it is very serious that Xinjiang local appel variteties have the same name and the one plant has two or three different names. For these questions, classified of types under different species of Malus sieversii (Lebed.) Roem. will been studied in the project, Xinjiang local apple varieties and types under different species of five natural population in Huocheng, Gongliu and Xinyuan of Xinjiang Yili region, Ermin and Tuoli of Tacheng region as test materials, intend to use the morphoiogy, cytology(karyotype analysis) and molecular biology techniques(AFLP、SSR). Malus sieversii (Lebed.) Roem. and its relatives of cultivated species phylogenetic relationship and genetic diversity are evaluated, designed to provide a theoretical basis for scientific conservation and utilization.

新疆野生苹果是第三纪残遗植物，已被列为中国优先保护物种名录和国家具有生物多样性国际意义的优先保护物种和中国濒危二级、三级重点保护植物。但由于近年来的人类活动和自然灾害，导致其分布区域锐减，优良基因处于流失的边缘，同时，新疆野生苹果近缘种杂交繁多，分类地位复杂，经典分类方法存在缺陷；新疆地方苹果栽培品种同物异名、同名异物现象很严重。本项目针对此类问题拟以新疆伊犁地区霍城、巩留和新源及塔城地区额敏、托里5 个新疆野苹果天然居群不同种下类型及新疆地方苹果品种为试材，拟采用形态学、细胞学(染色体核型分析技术)和分子生物学（AFLP、SSR）准确的对新疆野生苹果的种下类型进行分类，验证前人经典植物分类方法，探讨新疆野生苹果及其近缘栽培种亲缘演化关系及遗传多样性进行评价，旨在为科学保护和利用提供理论依据。

本项目以新疆霍城、巩留、新源、额敏、托里5 个新疆野苹果天然居群不同种下类型及新疆地方苹果品种为试材，采用形态学、染色体核型分析技术和分子生物学（AFLP、SSR）准确的对新疆野生苹果的种下类型进行分类，探讨新疆野生苹果及其近缘栽培种亲缘演化关系及遗传多样性进行评价，旨在为科学保护和利用提供理论依据。（1）在花器官方面，新疆野苹果种下类型花形态具有丰富的遗传多样性，其中大扁心野苹果花朵大小变异系数达到了30%，反萼野苹果花瓣长度变异系数达到27%，多雄蕊野苹果花瓣宽度变异系数达到28%，小扁心野苹果花梗长变异系数达到34%，由此可知，花器官作为新疆野苹果的主要表型形态其种下类型之间的差异性较大。（2）在叶片结构方面，采用石蜡切片法，观察研究了新疆野苹果28个种下类型的叶片的解剖结构，结果表明，小黄酸野苹果在叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度等方面平均值最大（P<0.05），表明其抗寒、抗旱能力较强，光合速率较高。对新疆野苹果28个种下类型叶片的解剖结构特征的各个指标进行聚类分析，分为4个不同类群，其中第四类群的抗旱能力、抗寒能力以及光合速率在四个类群中较为突出。（3）在果实和种子形态方面，在选取的17个种下类型中，果实外部性状和种子具有极丰富的表型变异，但是果实的外部形态结构受其生长环境的影响大于种子，外部结构只能是新疆野苹果的种类划分的依据之一，在分类上借鉴种皮细胞的形态有较好的参考意义。（4）在核型分析方面，采用核型分析的染色体制片方法，观察分析新疆野苹果24个种下类型核型特征，其均为二倍体，染色体数目为34条，所有种质染色体相对长度平均值为3.23μm，属小染色体；染色体的平均臂比范围1.27-1.56，核型不对称系数范围为56.01%-63.39%。核型类型大部分为1A和1B型，也有个别的2A和2B；聚类分析显示，这些种下类型主要分为三个不同类群，三种类群在核型特征上近似，但有些类型具有细微差异。（5）在SSR和AFLP分子标记方面，以新疆苹果资源为研究对象，分别根据筛选出的4对引物中的扩增出的多态性条带为每份材料建立了一份惟一的指纹图谱代码，这些指纹图谱库能够有效的区分所有供试材料，这可为新疆野苹果和地方苹果品种的鉴定工作提供依据。