西藏悬钩子属植物资源遗传多样性研究

As one of the important distribution of Rubus L.in China, the resource of wild raspberry in Tibet is very rich. The genus Rubus is distributed mainly in the southeastern Tibet at an altitude of 600-4500M.Due to the complexity of geographical and climatic conditions, there may be considerable diversity and uniqueness of Tibet raspberry. However, the research of raspberry resources is poor in Tibet. Therefore, it is very necessary to carry out systematic study of genetic diversity and strengthen the development and utilization of raspberry germplasm resources in Tibet. The germplasm resources and genetic diversity is an important source of genetic breeding and the foundation of yield and quality. Accordingly, this study will investigate the raspberry resources in Tibet, utilize quality analysis, cytology and SSR, ISSR molecular marker technology to study the genetic relationship and genetic diversity, in order to provide scientific basis for rational utilization of raspberry germplasm and breeding, to promote the sustainable development of raspberry industry in Tibet.

作为我国悬钩子属植物的重要分布地之一，西藏的野生悬钩子资源十分丰富。该属植物集中分布于藏东南，海拔 600-4500 米均有分布。由于复杂的地理、气候条件，西藏悬钩子属植物可能存在较大变异，其遗传资源也存在独特性与多样性。目前，西藏悬钩子种质资源的研究十分匮乏。加强该地区种质资源的调查研究，将是对我国悬钩子属种质的有益补充，可为树莓优良品种的培育提供丰富的育种材料。 种质资源及其遗传多样性是优良品种选育和遗传育种的重要基因来源，也是提高树莓产量和品质的基础。本研究将结合品质分析、细胞学标记和SSR、ISSR 分子标记技术，系统调查西藏悬钩子属植物种质资源，分析其亲缘关系及遗传多样性，为种质资源评价、开发利用及良种选育提供科学依据，进而促进西藏乃至我国树莓产业的可持续发展。

本研究调查了西藏悬钩子属植物，分析其种质遗传多样性，为当地悬钩子种质资源的合理利用及遗传育种提供科学依据。主要研究内容与结果如下:.(1) 对 19 种西藏悬钩子属植物的表型特征进行观测，选取部分种类进行聚类分析，可分为 3 个类群，分别为空心莓组的 12 个种，匍匐莓组的 2 种悬钩子与矮生莓组的齿萼悬钩子聚为 1 类，木莓组的网脉悬钩子。经主成分分析，认为托叶形状、小叶数、花序、植株类型等性状相对重要。.(2) 利用扫描电镜对 23 份野生悬钩子及栽培品种的花粉形态特征进行观察、比较。花粉外壁纹饰有网状、穿孔状与条纹-穿孔状等。花粉粒极轴长变化为 17.50-28.44µm，赤道轴为 16.79-27.96µm；萌发沟长度变化为 14.88-23.81µm，宽度为 1.34-4.98µm。利用花粉形态进行聚类分析，结果表明仅依据花粉形态在植物分类上可能存在局限性。.(3) 对 11 种西藏野生树莓的生物学性状和果实品质进行初步分析。刺萼悬钩子单果重、可溶性固形物、Vc 含量及出汁率较高，但花梗及花萼等部位针刺较多。粉枝莓单果重、可溶性固形物及出汁率均较高，分布范围较广。红泡刺藤的单果重、出汁率虽然偏低，但可溶性固形物、花色苷和 Vc 含量较高，可作为育种材料。.(4) 对悬钩子属植物 10 个野生种及 8 栽培品种的果实抗氧化能力及色素组成进行初步分析。综合 DPPH•、FRAP 及 ABTS•+ 3 个抗氧化指标，紫色悬钩子和齿萼悬钩子的抗氧化活性较高，与总酚含量存在一致性。在悬钩子属植物果实中，鉴定出 12 种花青苷、30 余种黄酮醇。总花青苷含量以栽培品种“卡莱英”最高。总黄酮醇含量(TF)最高与最低值均出现于野生种，直立悬钩子和红腺悬钩子相对较高，而刺萼悬钩子的 TF 值最低。.(5) 利用叶绿体和核基因序列片段，对西藏悬钩子属植物进行亲缘关系和遗传多样性研究。基于核基因序列的西藏悬钩子属植物分子系统树与叶绿体系统树结构大体一致，但某些拓扑结构存在差异。综合多种叶绿体和核基因分子系统树，认为西藏悬钩子属空心莓组物种并非单系，组内至少存在两条不同的进化路线。