新疆本地梨品种的遗传多样性及亲缘关系

doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2024-0286

摘要/Abstract

摘要：

利用表型、简单序列重复（SSR）及单核苷酸多态性（SNP）标记对28个新疆本地梨品种或类型（系）进行了亲缘关系及遗传多样性研究。43 310个SSR位点和2 045 692个SNP位点标记被开发，并用于遗传多样性及亲缘关系分析。28个新疆本地梨品种的10个数量性状Shannon-Weaver多样性指数在4.145 ~ 5.663之间，每花序花朵数多样性指数最高。各性状变异系数在4.49% ~ 67.36%之间，其中花瓣数的稳定性高于其他性状。SSR标记的引物开发多态性比率为96.15%。基于SSR标记聚类将供试梨品种划分为2组，基于SNP标记将梨品种分为4组。SSR标记的固定指数（F）平均值为0.169，SNP的群体分化指数（F_st）值在0.0538 ~ 0.3387之间，表明新疆本地梨品种存在中等的遗传分化。明确了‘库尔勒香梨’‘奎可阿木特1号’和‘耐西普特’应归类为新疆梨系统，‘可特阿木特’归属于西洋梨系统。

关键词: 梨, 表型, SSR, SNP, 遗传多样性, 亲缘关系

Abstract:

In this study，phenotypic，SSR and SNP markers were used to study the genetic relationship and genetic diversity of 28 Xinjiang local pear cultivars. A total of 43 310 SSR markers and 2 045 692 SNP markers were developed and used for genetic diversity and genetic relationship analysis. The Shannon-Weaver index of 10 quantitative traits of 28 Xinjiang local pear cultivars ranged from 4.145 to 5.663，and the diversity index of the number of flowers per inflorescence was the highest and the diversity was rich. The coefficient of variation of each trait was between 4.49% and 67.36%，and the stability of petal number was higher than that of other traits. The primer development polymorphism rate of SSR markers was 96.15%. The clustering results were divided into 2 groups based on SSR markers，and the pear cultivars were divided into 4 groups based on SNP markers. The average fixation index（F）of SSR markers was 0.169，and the F_st value of SNP was between 0.0538 and 0.3387，indicating that there was genetic differentiation in Xinjiang local pear cultivars. ‘Korla Fragrant Pear’，‘Kuikeamute 1’and ‘Naixiput’should be classified as Xinjiang pear system，and‘Koteamute’belongs to Western pear system.

Key words: pear, phenotype, SSR, SNP, genetic diversity, genetic relationship

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图/表 10

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代号 Code	品种（系） Cultivar（strain）	分类及文献 Classification and reference
01	褐色句句 Hese Jujuli	新疆梨 Pyrus sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
02	轮台句句梨 Luntai Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
03	霍城句句梨 Huocheng Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚，1962）
04	黄句句梨 Huang Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
05	伊犁红句句梨 Ili Hongjujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
06	库车阿木特 Kuqa Amut	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
07	绿梨 Lüli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚，1962）
08	耐西普特 Naxput	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚，1962）白梨 P. bretschneideri Rehd.（贾支，1963）
09	阿克苏句句梨 Aksu Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
10	莎车晚红香 Shache Wanhongxiang	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（江用文，2005）
11	句句梨 Jujuli	砂梨 P. pyrifolia Nakai.（张釗，1959）西洋梨 P. communis L.（新疆植物志编辑委员会，1995）新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
12	棉梨 Mianli	西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
13	也历克阿木特（嵌合体）Yilikamut（Chimera）	西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
14	黑酸梨（3n）Heisuanli	砂梨 P. pyrifolia Nakai.（张釗，1959）新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（江用文，2005）
15	库尔勒黄酸梨 Korla Huangsuanli	砂梨 P. pyrifolia Nakai.（张釗，1959）新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（陕西省果树研究所，1980）
16	艾温切可（3n）Aiwenqieke	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
17	莎车耐西普特 Shache Naxput	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（江用文，2005）
18	霍城冬黄梨 Huocheng Donghuangli	白梨 P. bretschneideri Rehd.（贾支，1963）
19	八月梨 Bayueli	白梨 P. bretschneideri Rehd.（陕西省果树研究所，1980）
20	酸秤砣 Suanchengtuo	白梨 P. bretschneideri Rehd.（贾支，1963）
21	棋盘梨 Qipanli	白梨 P. bretschneideri Rehd.（张釗，1959）
22	塔西阿木特 Taxamut	白梨 P. bretschneideri Rehd.（陕西省果树研究所，1980）
23	奎可阿木特1号 Kuikeamut 1	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（贾支，1963）西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
24	奎可阿木特2号 Kuikeamut 2	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（贾支，1963）西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
25	红香梨 Hongxiangli	西洋梨 P. communis L.（陕西省果树研究所，1980）
26	大果奎可阿木特 Daguokuikeamut	西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
27	可特阿木特（3n）Kotoamut	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）西洋梨 P. communis L.（陕西省果树研究所，1980）
28	库尔勒香梨 Korla Fragrant Pear	白梨 P. bretschneideri Rehd.（张釗，1959）新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（蒲富慎，1988）

代号 Code	品种（系） Cultivar（strain）	分类及文献 Classification and reference
01	褐色句句 Hese Jujuli	新疆梨 Pyrus sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
02	轮台句句梨 Luntai Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
03	霍城句句梨 Huocheng Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚，1962）
04	黄句句梨 Huang Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
05	伊犁红句句梨 Ili Hongjujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
06	库车阿木特 Kuqa Amut	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
07	绿梨 Lüli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚，1962）
08	耐西普特 Naxput	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚，1962）白梨 P. bretschneideri Rehd.（贾支，1963）
09	阿克苏句句梨 Aksu Jujuli	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）
10	莎车晚红香 Shache Wanhongxiang	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（江用文，2005）
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13	也历克阿木特（嵌合体）Yilikamut（Chimera）	西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
14	黑酸梨（3n）Heisuanli	砂梨 P. pyrifolia Nakai.（张釗，1959）新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（江用文，2005）
15	库尔勒黄酸梨 Korla Huangsuanli	砂梨 P. pyrifolia Nakai.（张釗，1959）新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（陕西省果树研究所，1980）
16	艾温切可（3n）Aiwenqieke	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
17	莎车耐西普特 Shache Naxput	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（江用文，2005）
18	霍城冬黄梨 Huocheng Donghuangli	白梨 P. bretschneideri Rehd.（贾支，1963）
19	八月梨 Bayueli	白梨 P. bretschneideri Rehd.（陕西省果树研究所，1980）
20	酸秤砣 Suanchengtuo	白梨 P. bretschneideri Rehd.（贾支，1963）
21	棋盘梨 Qipanli	白梨 P. bretschneideri Rehd.（张釗，1959）
22	塔西阿木特 Taxamut	白梨 P. bretschneideri Rehd.（陕西省果树研究所，1980）
23	奎可阿木特1号 Kuikeamut 1	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（贾支，1963）西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
24	奎可阿木特2号 Kuikeamut 2	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（贾支，1963）西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
25	红香梨 Hongxiangli	西洋梨 P. communis L.（陕西省果树研究所，1980）
26	大果奎可阿木特 Daguokuikeamut	西洋梨 P. communis L.（江用文，2005）
27	可特阿木特（3n）Kotoamut	新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（俞德浚和张鹏，1979）西洋梨 P. communis L.（陕西省果树研究所，1980）
28	库尔勒香梨 Korla Fragrant Pear	白梨 P. bretschneideri Rehd.（张釗，1959）新疆梨 P. sinkiangensis Yu.（蒲富慎，1988）

观测项目 Observation project	观测方法与性状赋值 Observation method and character assignment
花蕾颜色 Color of unopened flower	1：白色，2：浅粉红，3：粉红 1：White，2：Pale pink，3：Pink
花瓣相对位置 Position of petal margins	1：分离，2：邻接，3：重叠，4：无序 1：Separation，2：Adjacency，3：Overlap，4：Disorder
花瓣形状 Shape of petal	1：圆形，2：卵圆形，3：椭圆形，4：心形 1：Circular，2：Ovate，3：Elliptic，4：Cordate
柱头位置 Position of stigma in relation to stamens	1：低于花药，2：与花药等高，3：高于花药 1：Lower than anther，2：Equal to another，3：Higher than anther
花柱基部茸毛 Pubescence on he base of stigma	0：无，1：有 0：None，1：Yes
花药颜色 Color of anther	1：白色，2：淡粉色，3：淡紫红，4：淡紫色，5：粉红，6：红色，7：紫红色，8：紫色 1：White，2：Pale pink，3：Light purple red，4：Lavender，5：Pink，6：Red，7：Mauve，8：Purple
花粉 Pollen amount	0：无，1：有 0：None，1：Yes
一年生枝颜色 Color of annual granches	1：绿黄色，2：灰褐色，3：黄褐色，4：红褐色，5：褐色，6：紫褐色，7：黑褐色 1：Greenish yellow，2：Greyish brown，3：Yellowish brown，4：Reddish brown，5：Brown，6：Purplish brown，7：Blackish brown
一年生枝皮孔数 Number of annual branches lenticels	1：无或极少，3：少，5：中，7：多 1：No or very little，3：Less，5：Medium，7：More
幼叶颜色 Younger leaf color	1：淡绿，2：绿黄，3：黄绿，4：淡红，5：红，6：褐红，7：暗红 1：Light green，2：Green yellow，3：Yellow green，4：Light red，5：Red，6：Brown red，7：Dark red
种子形状 Seed shape	1：圆形，2：卵圆形，3：椭圆形，4：狭椭圆形 1：Circular，2：Ovate，3：Elliptic，4：Narrow oval

观测项目 Observation project	观测方法与性状赋值 Observation method and character assignment
花蕾颜色 Color of unopened flower	1：白色，2：浅粉红，3：粉红 1：White，2：Pale pink，3：Pink
花瓣相对位置 Position of petal margins	1：分离，2：邻接，3：重叠，4：无序 1：Separation，2：Adjacency，3：Overlap，4：Disorder
花瓣形状 Shape of petal	1：圆形，2：卵圆形，3：椭圆形，4：心形 1：Circular，2：Ovate，3：Elliptic，4：Cordate
柱头位置 Position of stigma in relation to stamens	1：低于花药，2：与花药等高，3：高于花药 1：Lower than anther，2：Equal to another，3：Higher than anther
花柱基部茸毛 Pubescence on he base of stigma	0：无，1：有 0：None，1：Yes
花药颜色 Color of anther	1：白色，2：淡粉色，3：淡紫红，4：淡紫色，5：粉红，6：红色，7：紫红色，8：紫色 1：White，2：Pale pink，3：Light purple red，4：Lavender，5：Pink，6：Red，7：Mauve，8：Purple
花粉 Pollen amount	0：无，1：有 0：None，1：Yes
一年生枝颜色 Color of annual granches	1：绿黄色，2：灰褐色，3：黄褐色，4：红褐色，5：褐色，6：紫褐色，7：黑褐色 1：Greenish yellow，2：Greyish brown，3：Yellowish brown，4：Reddish brown，5：Brown，6：Purplish brown，7：Blackish brown
一年生枝皮孔数 Number of annual branches lenticels	1：无或极少，3：少，5：中，7：多 1：No or very little，3：Less，5：Medium，7：More
幼叶颜色 Younger leaf color	1：淡绿，2：绿黄，3：黄绿，4：淡红，5：红，6：褐红，7：暗红 1：Light green，2：Green yellow，3：Yellow green，4：Light red，5：Red，6：Brown red，7：Dark red
种子形状 Seed shape	1：圆形，2：卵圆形，3：椭圆形，4：狭椭圆形 1：Circular，2：Ovate，3：Elliptic，4：Narrow oval

性状 Character	频率分布/% Frequency distribution										H'	CV/%
性状 Character	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	H'	CV/%
质量性状Descriptive character
花蕾颜色Color of unopened flower	47.5	42.9	9.6								5.556
花药颜色Color of anther	26.1	14.3	7.9	27.1	7.1	14.3	3.2				5.442
花瓣相对位置Position of petal margins	9.6	2.1	36.8	51.4							5.588
花瓣形状Shape of petal	60.7	27.5	7.9	3.9							5.519
柱头位置Position of stigma in relation to stamens	27.9	27.5	44.6								5.554
花柱基部茸毛Pubescence on the base of stigma	14.3	85.7									5.481
花粉量Pollen amount	17.1	82.9									5.447
一年生枝颜色Color of annual granches	35.4	14.3	7.1	43.2							5.488
一年生枝皮孔数量Number of annual branches lenticels	10.7	53.6	35.7								5.562
幼叶颜色Younger leaf color	89.3	10.7									5.602
种子形状Seed shape	14.6	43.9	30.0	11.4							5.566
数量性状Quantitative character
每花序花朵数Number of flowers per inflorescence	2.4	1.2	11.9	7.1	29.8	30.9	10.7	2.4	0	3.6	5.663	24.20
雄蕊数Number of stamen	1.2	1.2	3.6	17.9	40.4	20.2	3.6	3.6	2.4	5.9	5.219	7.60
花冠直径Corolla diameter	0	6.0	13.1	7.1	31.0	16.7	8.3	7.1	9.5	1.2	5.508	16.96
单花药花粉粒数Single anther pollen quantity	17.9	0	2.4	14.3	13.1	15.5	15.5	16.6	4.7	0.0	4.145	67.36
花瓣数Number of petals	0	0	0	0	92.8	0	2.4	1.2	0	3.6	5.511	4.49
一年生枝节间长度Internode length	3.6	2.4	10.7	13.1	23.8	13.1	17.8	6.0	7.1	2.4	4.643	16.30
种子千粒质量Thousand seed weight	6.0	1.2	0	21.4	39.3	3.6	7.1	8.3	13.1	0.0	5.440	16.37
种子长Seed length	0	8.3	9.5	16.7	14.3	16.7	20.2	7.1	6.0	1.2	4.959	41.41
种子宽Seed width	1.2	1.2	10.7	20.2	17.9	16.7	10.7	16.7	4.7	0.0	5.478	13.01
种子厚Seed thick	0	7.1	9.5	17.9	13.1	15.5	19.0	13.1	3.6	1.2	5.573	13.88