湖南柑橘资源的遗传多样性及营养光合特性研究

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1、中南林业科技大学博士学位论文湖南柑橘资源的遗传多样性及营养光合特性研究姓名：李润唐申请学位级别：博士专业：生态学指导教师：田大伦20050910博士学位论文：湖南柑橘资源的遗传多样性及营养光合特性研究摘要湖南柑橘种质资源丰富，通过调查和整理发现，枳属、柑橘属、金柑属均有野生种和古老栽培种。宜昌橙，道县野橘，葬山野柑、山金柑等野生资源的发掘奠定了湖南是世界柑橘起源中心之一的物质基础。湖南省的柑橘资源具有清晰的地理分布特点，表现出两条明显的分界线；一条南北分界线，大致位于北纬26。，此线以南为中国的南岭山脉，应是真正柑橘亚属起源中心之一。另一

2、条东西分界线，大致位于东经113。，此线以东为中国东南山地部分，富含金柑类野生种质资源，而西部则广泛分布大翼橙亚属的宜昌橙类。从以上湖南野生柑橘资源的地理分布，可以推断，柑橘属野生资源的进化，可能是从中国西南高原的野生宜昌橙类，逐渐演化成中南山区的野生宽皮柑橘，进而延伸演化成东南山地的金柑属植物。莽山野柑的发现为柑与橘的分类提供了实物标本。应用超薄切片技术，在透射电镜下对几种柑橘植物花粉外壁的超微结构进行了观察，结果表明，柑橘属植物花粉具4～5孔沟，外壁内层发育好，花粉外壁结构属于较进化类型。供试材料花粉外壁超微结构特征各异，说明了柑橘属

3、植物的遗传多样性；野生柑橘花粉外壁柱状层为颗粒结构，栽培柑橘为小柱结构，似可说明柑橘花粉外壁柱状层的进化趋势是由颗粒结构到小柱结构。莽山野柑和莽山野橘花粉外壁超微结构存在明显差异，主要表现为：莽山野柑花粉外壁的柱状层发育差，为颗粒状，覆盖层厚度为0．41um，内层厚度为0．84

4、lm；莽山野橘花粉外壁的柱状层发育好，为小柱状，覆盖层厚度为0．47um，内层厚度为0．3311m。用扫描电镜观察30种柑橘叶片气孔密度、气孔长轴、气孔器长轴和短轴及气孔器的形态。结果表明，柑橘属和金柑属植物气孔器属无规则型，只有保卫细胞，无副卫细胞。枳的气孔器为

5、平列型。同种类试材的气孔密度、气孔长轴，气孔器大小具有较大的相似性或完全相同，不同种类之间的上述性状则表现较大差异，柑和橘的气孔特征个异。这说明柑橘叶片气孔密度、气孔长轴和气孔器大小和形态可以作为研究果树遗传育种、区别品种、类型的重要微观特征。应用RAPD分子标记技术分析了湖南省主要野生柑橘资源的亲缘关系，得到博士学位论文：湖南柑橘资源的遗传多样性及营养光合特性研究下列结果。(1)本实验用宜昌橙和香柚DNA作为模板，对120条引物进行了筛选，从中筛选到37条比较适合RAPD分析的随机引物。(2)应用筛选出的37条引物对23份柑橘材料进行R

6、APD分析，其中12条引物获得了很好的效果，共得到扩增位点82个，其中多态位点61个，多态性比例达74．44％，对23个试材的区分率达100％。材料之间的多态性带数和多态性比例各异。(3)将RAPD分析的数据，用SPSS软件(Versionl2)进行聚类分析，23份材料归并成六类。第一类有南丰蜜橘、本地早、朱橘、立花橘、砂糖橘、土橘、道县野橘；第二类有玛瑙柑、莽山野橘、莽山野柑；第三类有金山橙、慈利香橙、宜昌橙、罗汉橙、冰糖橙、蟹橙；第四类是枳橙；第五类包括大叶枳、飞龙枳、大庸枳橙、中叶枳、小叶枳；第六类是山金柑。此聚类结果与试材形态特征

7、和生物学特性分类结果较一致，第一类中玛瑙柑与莽山野柑的相关系数高达0．728，莽山野柑具有柑的分类地位，说明了RAPD分析的可靠性。柑与插应否分别具有种的地位，取决于野生柑橘资源的研究结果，根据莽山野柑、莽山野橘、道县野橘，通道野橘和有关地方品种的形态、孢粉特征的模糊聚类分析，柑和橘之间性状相似性的相关系数仅0．2303，莽山野柑与莽山野橘血清学关系的异源沉淀带之和与同源沉淀带之和的比率为40％，酯酶同工酶谱中的柑类具有Est-12特征带，RAPD分析中，莽山野柑和玛瑙柑的相关系数为0．728，莽山野柑花粉外壁呈颗粒结构，而莽山野橘花粉外

8、壁呈小柱结构。野柑和3个野橘的核型分别为2n=2x=lS=18m和2n=2x=18=16m+2sm，以此为据，可以认为柑与橘分别具有种的地位。于2002年和2003年测定了湖南西部红砂土、红泥土及紫色土9年生枳砧桠柑园土壤物理性状、化学性状及桠柑的生长结果情况。结果表明，三种土壤有机质含量不足，红砂土、红泥土速效氮、磷偏低，紫色土速效氮、磷含量不足；紫色土、红砂土速效钾适量，红泥土速效钾缺乏；紫色土有效钙、镁含量充足，红砂土，红泥土二者有效钙、镁缺乏；除红砂土和红泥土有效铁、有效锰含量充足外，其他所测微量元素缺乏，因而槿柑产量不高，果实达

9、不到优质果标准。三种土壤类型中，红砂土整体营养水平较高，土质疏松，因而红砂土的桠柑产量和品质都优于紫色土和红泥土。对12年生槿柑各器官的氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰、镉、镍、Il博士学位