香果树超低温保存体系及遗传稳定性评价

Emmenopterys henryi Oliv., the only species of the genus Emmenopterys belonging to the family Rubiaceae, is a ancient relic species and is indigenous to China. It has high ornamental and scientific value. However, they are now on the verge of extinction due to human impact and lack of protection. Therefore, establishing and improveing conservation system of E. henryi Oliv. has very important strategic significance. Dormant buds of E. henryi Oliv. were collected from three populations of Lushan National Nature Reserve, Wuyi Mountain National Nature Reserve, jinggang Mountain National Nature Reserve. The factors were studied that effected the cryopreservation of E. henryi Oliv. in vitro shoot tips by vitrification, encapsulation-vitrification and droplet-vitrification, such as cold hardening method, concentration of preculture, the time and concentration of PVS. Genetic stability analysis of E. henryi Oliv. before and after different stages of droplet-vitrification protocol for cryopreservation using SRAP molecular marker in the project, get a general cryopreservation protocol of this species, So the results would provide theorized and technical support for the effective way of invitro conservation of the rare and endangered species E. henryi Oliv. germplasm.

香果树（Emmenopterys henryi Oliv）隶属茜草科（Rubiaceae）香果树属（Emmenopterys），为中国特有单种属孑遗植物，具有很高的观赏及科研价值。受气候变化及人为因素等影响，该物种种群数量日趋减少、濒于灭绝，建立和完善其离体保存体系具有重要的战略意义。本项目随机选取江西省庐山、井冈山和武夷山自然保护区三个居群成年植株休眠芽构建试管苗茎尖为试材，通过玻璃化法、包埋玻璃化法和滴冻法超低温保存，探究和比较预处理方式，预培养蔗糖浓度，玻璃化液浓度及处理时间对不同保存体系下香果树再生率的影响，优化其茎尖超低温保存体系；并采用SRAP标记对超低温保存后200棵再生植株及保存过程中每步处理茎尖及培养物进行遗传稳定性鉴定，以探讨其所构建的超低温保存体系是否会影响再生植株遗传稳定性或影响遗传稳定性关键步骤，为我国珍稀濒危植物香果树有效保存提供理论和技术支持。

香果树隶属茜草科香果树属，为我国特有的珍稀濒危物种。该物种既具有美丽的树形也是茜草科植物系统发育研究的重要材料。受气候变化和人为因素等影响，该物种种群数量日趋减少、濒于灭绝，建立其离体保存体系和遗传多样性评价体系具有重要的战略意义。以休眠芽为外植体获得了500多株试管苗，构建了香果树试管苗茎尖的滴冻法超低温保存体系，存活率和再生率分别是88.9% 和 79.2%。本研究的结果为香果树的离体保存提供了一条有效途径。.以香果树6个居群（花山、大沩山、武夷山、井冈山、庐山和赣江源）124个样品进行荧光SSR标记研究发现，UPGMA聚类结果中除赣江源居群和庐山居群5个样品外，其余居群聚在一组；STRUCTURE分析将6个居群分为3组，结果表明居群间存在一定程度的基因交流。对10个微卫星位点的遗传变异进行因子相关分析，结果表明个体间遗传差异的最主要的3个因子体现了总变异的69.96%，6个居群也分为3组，这与STRUCTURE贝叶斯聚类分析结果一致。.以香果树4个居群（花山、大沩山、井冈山和武夷山）64个样品进行SRAP标记进行UPGMA、STRUCTURE 和PCA分析结果一致均将其分为2组；而对4个居群（花山、大沩山、井冈山和武夷山）64个样品进行荧光AFLP 分析，UPGMA聚类WYS居群单独聚为一组，其余居群聚为另外一组，而STRUCTURE和PCA分析都将4个居群分为3组；三种分子标记的AMOVA分析结果均表明，香果树遗传变异主要存在居群内，且在种内水平具有较高的遗传多样性。基因流Nm值（AFLP：3.8028; SRAP：2.0833; SSR：4.7963）也显示香果树居群间有一定程度的基因交换。.本研究构建的香果树外植体滴冻法超低温保存体系以及提出的DWS居群为优先保存居群等结论，为该物种野生居群的复壮、资源保护及持续利用提供技术支持和理论基础。