新疆薰衣草种质资源遗传多样性研究

The biggest Lavender cultivation base is located Xinjiang province in China.There has accumulated abundant germplasm resource after fifty years of cultivation history. The study of genetic diversity provides selection of high yield, high quality for breeding material.Investigated and evaluated comprehensively of 65 lavender cultivars from morphological, cytological and physicochemical aspects with essential oil research , which is in order to set up a lavender marks database. At the same time, Inter-Simple Sequence Repeat(ISSR) marker will be used to assess the genetic diversity of germplasm resources , build molecular fingerprinting database, and analyze their phylogeny, molecular evolution and genetic relationship. To establish the optimal lavender evaluation system of germplasm resources through choosing a reasonable index, analyze Xinjiang lavender genetic diversity comprehensivly. This study has laid down a good foundation for effective study and utilization of lavender germplasm resources, especially for the essential oils of high yield and quality germplasm.

新疆是全国最大的薰衣草种植基地，经历五十年的栽培史，积累了丰富的种质资源。种质资源遗传多样性的研究可为高产、优质育种材料的选择提供信息。本项目拟对已收集的65份薰衣草种质资源从形态学、细胞学、精油理化性质方面进行系统调查和综合评价，构建薰衣草种质资源形态学、细胞学、理化标记数据库；同时，应用ISSR分子标记技术对薰衣草种质资源进行遗传多样性研究，构建分子指纹图谱库，分析其系统发育、亲缘关系与分子进化等；通过选择合理的评价指标，确立薰衣草种质资源的最佳评价体系，综合分析薰衣草种质资源的遗传多样性，为薰衣草种质资源的遗传利用，特别为精油高产、优质种质资源的利用奠定基础。

薰衣草是新疆重要的特色经济作物，被广泛应用于化妆品、洗化、景观绿化等领域。新疆经历了五十余年的栽培史，积累了丰富的种质资源，种质资源遗传多样性的研究，将为薰衣草种质的科学利用提供理论依据和材料支持。本项目主要研究成果如下：.1. 对65份新疆薰衣草种质资源的14个形态学标记进行了变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明，新疆薰衣草种质形态学标记变异较大，变异系数在5.98%~ 38.64%之间，各形态学标记之间存在一定的相关性。主成分分析把14种形态学标记归结为3个主成分，3个主成分的累积贡献率达63.89%。通过聚类分析，将65份薰衣草种质分为3类。.2. 65份薰衣草种质均为二倍体，染色体数目为48和50条，核型有3A、3B、2A、2B、4A、4B 六种类型。核型不对称系数范围为0.66~0.75，平均臂比变异范围为2.04~3.15，染色体长度比为 1.39~3.00，属小染色体类型。通过细胞学标记的聚类分析将薰衣草种质分为5类。结果表明，新疆薰衣草种质资源色体数目变异小，染色体结构变异较大，进化程度变化幅度小。 .3. 新疆薰衣草种质资源精油的10个主要组分基本都符合国家标准，出油率范围为0.4%~5.9%，根据各种质精油组分含量情况可将新疆薰衣草种质资源分为五类，精油组成情况的多样性将为培育不同精油用途的种质提供材料。.4. 采用ISSR分子标记技术，筛选了13条核心引物，构建了分子指纹图谱，将65份样品分为3类。遗传相似性系数为 0.6531~0.9592，有效等位基因数为1.3966，Nei’s基因多样性指数为0.2383，Shannon信息指数为0.3619，结果表明，新疆薰衣草种质资源存在丰富的遗传多样性。.本研究从形态学、细胞学、精油产量品质及分子水平四个方面综合评价了新疆薰衣草种质资源遗传多样性，为培育高产、优质、多用途的薰衣草新品种奠定了扎实基础。