板栗种质资源果实性状的遗传多样性分析

作者: 张力思 洪坡 王甲威 朱东姿 孙山 刘庆忠

板栗种质资源果实性状的遗传多样性分析0

摘要 为研究板栗果实性状遗传多样性,以来自12个省(市)的59份板栗资源坚果为研究对象,测定单粒重、可溶性糖含量、淀粉含量、蛋白质含量4个品质性状。结果表明,所调查的板栗资源遗传多样性丰富,为板栗良种选育提供重要参考指标。

关键词 板栗;果实;性状;遗传多样性

中图分类号 S 664.2  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2023)01-0039-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.01.009

Genetic Diversity Analysis of Fruit Characters in Germplasm Resources of Castanea Mill.

ZHANG Li-si, HONG Po, WANG Jia-wei et al

(Shandong Institute of Pomology/National Fruit Germplasm Tai’an Walnut & Chestnut Repository, Taian, Shandong 271000)

Abstract In order to study the genetic diversity of nut, 59 Chinese chestnut resources from 12 provinces were used to determine the single nut weight, soluble sugar content, starch content and protein content. The investigated Chinese chestnut resources were rich in genetic diversity, which provides an important reference index for the breeding of improved varieties of Chinese chestnut.

Key words Chinese chestnut;Nut;Characters;Genetic diversity

基金项目 科技部、财政部国家科技资源共享服务平台项目(NHGRC2022-NH14);农业部种质资源保护与利用项目(19221865)。

作者简介 张力思(1972—),女,山东泰安人,研究员,从事果树种质资源与育种研究。

通信作者,研究员,从事果树种质资源与生物技术育种研究。

收稿日期 2022-03-15

栗属(Castanea Mill.)植物原产于亚洲、欧洲、非洲和美洲的北温带地区,约有10个种。世界经济栽培的食用栗中,以中国的板栗(Castanea mollissima Bl.)和欧洲栗(C.sativa Mill.)、日本栗(C.crenata Sieb.et Zucc.)、美洲栗(C.dentata Borkh.)为主。中国栗属(Castanea)的原生种有板栗(C.mollissima Bl.)、锥栗[C.henryi (Skan)Rehd.et Wils.]和茅栗(C.seguinii Dode)。板栗起源于我国,栽培历史悠久,分布地域辽阔,具有丰富的遗传多样性,且是世界抗性育种的重要基因来源[1]。

但板栗主要性状的遗传规律研究相对滞后,影响了育种、鉴定分类工作的顺利实施。因此,对板栗性状遗传规律的研究在板栗育种中具有重要意义。笔者以国家果树种质板栗资源圃(山东省果树研究所)的板栗果实为研究对象,分析了果实品质性状的遗传多样性,以期为板栗研究、生产者提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以山东省果树研究所国家板栗资源圃收集保存的12个省(市)59份有代表性的品种(系)为材料。于板栗成熟季,自生长发育良好的成年板栗树外围采集近完全成熟的刺苞30个,室内自然开裂后,取出坚果,进行测定。

1.2 试验方法

每份材料取30个成熟坚果,风干,进行坚果单粒重(g)、坚果可溶性糖含量(%)、坚果淀粉含量(%)、坚果蛋白质含量(%)的测定[2-4]。

其中,坚果单粒重用千分之一电子天平称量。

坚果可溶性糖含量参照GB/T 6194 水果、蔬菜可溶性糖测定方法NY/T 1278—2007测定。

坚果淀粉含量参照GB/T 5009.9—2016 食品中淀粉的测定方法测定。

坚果蛋白质含量参照GB/T 2905 谷类、豆类作物种子粗蛋白测定方法(半微量凯氏法)   GB 5009.5—2016测定。以上均以%表示,精确至0.1%。

板栗质量等级分级标准参照GB/T 22346—2008中相关分类标准。

2 结果与分析

2.1 坚果品质性状

坚果品质性状测定结果见表1。坚果品质性状变异特征见表2。由表2可知,59份坚果可溶性糖含量的变异系数最小(0.259),淀粉含量的变异系数最大(0.346)。蛋白质含量的变化幅度最小(3.500%~13.400%),变异系数为0.268,淀粉含量的变化幅度最大(14.600%~67.500%),变异系数为0.346。

2.2 坚果品质性状多样性

2.2.1 坚果单果重。

59个板栗坚果单粒重为3.9~19.8 g,最低为品种塔栗,最高为品种长刺板红。其中特级果占84.75%,一级果占8.47%,二级果占6.78%。

2.2.2 坚果可溶性糖。

59个板栗坚果可溶性糖含量为5.5%~24.5%,最低为品种怀九,最高为品种魁栗。其中特级果占10.17%,一级果占25.42%,二级果占64.41%。

2.2.3 坚果淀粉。

59个板栗坚果淀粉含量为14.6%~67.5%,最低为品种燕山魁栗,最高为品种广西中果。其中特级果占84.75%,一级果占3.39%,二级果占11.86%。

2.2.4 坚果蛋白质。

59个板栗坚果蛋白质含量为3.5%~13.4%,最低为品种八月红,最高为品种罗田早栗。

3 结论与讨论

遗传多样性是物种进化和物种分化的基础,而性状变异是物种进化及新品种和新物种形成的前提,一直被植物分类和育种者所重视[5-6]。变异系数是表征性状变异程度的一项

重要参数,性状变异程度或变异幅度越大,对种质变异和创

新贡献率越高。该研究表明,板栗坚果单粒重、坚果可溶性糖含量、坚果淀粉含量、坚果蛋白质含量具有相对较高的变异系数,表明具有较高的遗传多样性,可能是由于板栗异花授粉和长期的自然选择,遗传背景较为复杂,种质资源非常丰富。

开展板栗资源遗传多样性和分类研究,对优异基因资源的挖掘、利用以及开展高效育种研究具有重要意义。

目前,针对我国板栗资源数量性状的表型和分子水平遗传多样性已有大量研究,但有关板栗品种品质性状遗传多样性的研究甚少[7-11]。

板栗科学家的育种目标是早实、丰产;营养价值高、适宜加工;抗栗疫病、炭疽病[12-13]。通过综合评价,选出优异的板栗资源,为科研、生产服务。

参考文献

[1] 张宇和,柳鎏,梁维坚,等.中国果树志:板栗 榛子卷[M].北京:中国林业出版社,2005.

[2]  刘庆忠,孙山,张力思,等.板栗种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2006.

[3]  中华人民共和国农业部.农作物种质资源鉴定评价技术规范 板栗:NY/T 2328—2013[S].北京:中国农业出版社,2013.

[4]  中华人民共和国农业部.板栗种质资源描述规范:NY/T 2934—2016[S].北京:中国农业出版社,2016.

[5]  王力荣.我国果树种质资源科技基础性工作30年回顾与发展建议[J].植物遗传资源学报,2012,13(3):343-349.

[6]  王述民,李立会,黎裕,等.中国粮食和农业植物遗传资源状况报告(Ⅱ)[J].植物遗传资源学报,2011,12(2):167-177.

[7]  艾呈祥,余贤美,张力思,等.山东板栗遗传多样性分析[J].果树学报,2006,23(5):681-684.

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[9]  江锡兵,龚榜初,刘庆忠,等.中国板栗地方品种重要农艺性状的表型多样性[J].园艺学报,2014,41(4):641-652.

[10]  江锡兵,龚榜初,汤丹,等.中国部分板栗品种坚果表型及营养成分遗传变异分析[J].西北植物学报,2013,33(11):2216-2224.

[11]  赖俊声,江锡兵,龚榜初,等.板栗地方品种质量性状多样性分析[J].浙江农业科学,2016,57(8):1196-1200.

[12]  LI G T,AI C X,ZHANG L S,et al.Chestnut genebank in China national clonal plant germplasm repository[J].Acta horticlturae,2009,844:199-206.

[13]  张树航,商贺利,刘庆香,等.板栗新品种“燕宽”的选育及其配套栽培技术研究[J].安徽农业科学,2014,42(21):6946-6947.

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