摘要
当前，贵州李种质资源的S基因型研究匮乏，不利于授粉品种的选择和搭配。蜂糖李(Prunus salicina Lindl.‘Fengtang plum’)是贵州省的特色李品种，现已发展成具有贵州地域特色的优势产业，然而其坐果率低是限制该产业发展的瓶颈；贵州蜂糖李栽培群体具有丰富的果实性状，但其S基因型有无差异尚不清楚。因此，亟需对蜂糖李等贵州李种质资源进行S基因型的鉴定。本研究采用通用引物和特异引物相结合的S-RNase基因PCR扩增技术，结合转录组测序法挖掘S-RNase等位基因，鉴定蜂糖李栽培群体和28份贵州省常见李种质资源的S基因型；并运用田间授粉试验进行蜂糖李授粉品种和备选花粉的验证研究，旨在从花粉选配角度为生产中提高蜂糖李的坐果率及果实品质提供参考。研究结果如下：1、贵州主要李种质资源S基因型的鉴定 (1)采用通用引物Pru-C2/PruCE-R对16份蜂糖李和28份其他李样品进行PCR扩增，克隆测序后确定了贵州省蜂糖李栽培群体的S基因型是一致的；同时确定了红心李等14个李品种/资源完整的S基因型。此外，鉴定了5个新S-RNase等位基因(S42~S46)，登录号分别为PP034704、PP034699、PP034700、PP034705和PP034706。通过对5个新S-RNase基因的序列分析发现，第二内含子表现出较高的长度多态性，外显子大小和序列表现出高度保守性。 (2)采用11对特异性引物(Sa、Sb、Sc、Se、Sf、Sg、Sh、Sk、S10、S11和S17)对7份蜂糖李和28份其他李样品进行PCR扩增，仅有7个等位基因特异性引物有扩增条带。测序后的结果不仅验证了通用引物鉴定结果的准确性，还确定了奈李(ShSf)和幸运(SbSc)2个品种完整的S基因型。 (3)对蜂糖李、凤凰李、脆红李、茵红李、冰脆李和大红袍共6个李品种的花柱进行转录组测序分析，共挖掘到8个S-RNase等位基因：S11-RNase、S20-RNase和Sd-RNase虽与中国李已报道的S-RNase基因相同，但为CDS全长序列，上传至GenBank，登录号分别为PP034701、PP034702和PP034703；S42-RNase、S45-RNase和S46-RNase与通用引物扩增的新S-RNase基因相同；其余2个S-RNase基因为转录组挖掘的新S-RNase基因，分别命名为S47(PP034707 )和S48(PP034708)。转录组测序法除印证了通用引物和特异性引物鉴定结果外，还确定了凤凰李完整的S基因型(S46S47)以及茵红李的一个S基因(S48)。 2、贵州主要李种质资源S基因的分析 (1)四月李与蜂糖李具有相同的S基因型，不适合作为最佳授粉品种。其余品种/资源与蜂糖李具有一个或两个不同S基因，表现为半亲和或完全亲和，可作为授粉品种。 (2)29个李种质资源的S基因型共涉及到20个不同的S-RNase等位基因，以Sh出现频率最高。 (3)新S-RNase基因之间的序列相似性为71.37%~80.53%；新S-RNase基因与李属其它已报道的S-RNase基因有高度的同源性，最大同源性可达100%，表明S-RNase基因种间同源性大于种内同源性。 3、贵州主要李种质资源S基因型的验证 (1)在破关村果园开展蜂糖李授粉品种的验证研究，选取与蜂糖李S基因型相同的四月李和与蜂糖李S基因型不同且花期完全相遇的凤凰李分别作为授粉品种对蜂糖李进行授粉。试验结果表明，与四月李授粉相比，凤凰李作为授粉品种可显著提高蜂糖李的坐果率和果实品质。 (2)在板袍村果园开展蜂糖李备选花粉的验证研究，选取与蜂糖李S基因型不同的脆红李作为花粉来源对蜂糖李进行授粉，以四月李为授粉品种自然授粉为对照。试验结果表明，与以四月李为授粉品种自然授粉相比，脆红李花粉授粉可显著提高蜂糖李的坐果率和果实品质。 因此，本研究共鉴定出20个不同的S-RNase等位基因：13个已报道的S-RNase基因和7个新的S-RNase等位基因(S42~S48)；并鉴定了29个李种质资源的S基因型；通过田间授粉试验进一步验证了S基因型不同是花粉选择的首要条件。
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