南疆杏品種自交不親和S-RNase基因型的鑒定

新疆是世界杏重要的起源中心之一，現(xiàn)有杏屬（Armeniaca Mill.）植物品種資源200多個(gè)類型，種質(zhì)資源極為豐富[1]。新疆栽培杏的種植主要集中在南疆地區(qū)，其栽培面積和產(chǎn)量均居全國(guó)各省區(qū)之首，經(jīng)長(zhǎng)期栽培實(shí)踐，已選育出許多地方優(yōu)良品種，但目前新疆原產(chǎn)杏品種多數(shù)為自交不親和品種，造成新疆杏品種產(chǎn)量低而不穩(wěn)定，成為制約新疆杏資源發(fā)展的主要問題。目前研究普遍認(rèn)為杏的自交不親和性屬于S-RNase體系的配子體自交不親和系統(tǒng)，受一個(gè)具有復(fù)等位基因的S-位點(diǎn)控制，S-位點(diǎn)至少包括2個(gè)基因，一個(gè)在花柱中特異表達(dá)，稱花柱S-RNase基因，另一個(gè)在花粉中特異表達(dá)，稱花粉SFB基因。當(dāng)雌雄性器官具有相同的S等位基因時(shí)，交配不親和，花粉管在花柱中生長(zhǎng)受到抑制，不能延伸生長(zhǎng)進(jìn)入子房；當(dāng)雌雄雙方的S基因不同時(shí)，交配能親和，花粉能順利生長(zhǎng)進(jìn)入子房，完成受精[2]。因此新疆主栽杏品種的S-基因型的系統(tǒng)鑒定是目前為新疆杏品種配置適宜授粉樹，提高杏樹產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

目前關(guān)于杏的自交不親和S基因的研究取得了一定的進(jìn)展：Burgos 等[3]利用S特異等位基因PCR技術(shù)鑒定出了歐洲品種群中的‘Goldrich’和‘Harcot’2個(gè)杏品種的S基因型；齊潔等[4]利用RT-PCR技術(shù)鑒定出了紅荷包、二花槽等7個(gè)華北品種群杏品種的S基因型[4]；吳燕等[5]利用S-等位基因?qū)Ｒ恍訮CR技術(shù)鑒定出了歐洲品種群中凱特和華北品種群新世紀(jì)及其部分雜種后代的基因型； Feng等[6]利用RT-PCR技術(shù)對(duì)凱特和新世紀(jì)杏S-基因氣球期花柱中的表達(dá)量進(jìn)行了研究；張立杰等[7] 利用不同的引物組合對(duì)30個(gè)中國(guó)杏品種進(jìn)行了S基因的擴(kuò)增；吳俊等[8]鑒定了11個(gè)中國(guó)杏品種的S基因型，并發(fā)現(xiàn) 6 個(gè)新的S-RNase基因；劉月霞等[9]利用薔薇科保守序列設(shè)計(jì)引物對(duì)葉片基因組DNA進(jìn)行SFB基因特異PCR擴(kuò)增，共擴(kuò)增出了 12 個(gè)新的SFB基因；吳俊等[10]利用花粉SFB基因的同源擴(kuò)增結(jié)合內(nèi)切酶酶切的方法，在 9 個(gè)中國(guó)杏品種中首次克隆了 6 個(gè)SFB基因。王大江等[11]在新疆杏中擴(kuò)增出20個(gè)新的SFB基因，并對(duì)它們的實(shí)時(shí)定量表達(dá)進(jìn)行了分析。另外在其他果樹上相應(yīng)的研究也取得較大進(jìn)展，如扁桃（Prunus dulcis L.）、杏（P. arminica L.）、梅（P. mume Sieb. et Zucc.）、甜櫻桃（P. avuum L.）等樹種上都成功鑒定了S-RNase[12-13]。一些研究者在歐洲甜櫻桃[14]、酸櫻桃[15]、梅[16]、歐洲杏[17]、中國(guó)李[18]、扁桃[19]獲得了花粉S基因的候選基因。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)杏S-基因鑒定的研究仍不系統(tǒng)，并且大部分都是針對(duì)歐洲品種群和華北品種群，對(duì)起源于我國(guó)新疆的中亞品種群S-RNase基因的檢測(cè)缺乏深入系統(tǒng)的研究。我們通過有效篩選新疆地區(qū)主栽杏品種S-RNase基因的引物，系統(tǒng)鑒定新疆地區(qū)主栽杏品種S-RNase基因型，為從S-基因序列上探討杏自交不親和機(jī)理、研究栽培杏的起源演化提供重要的理論依據(jù)，同時(shí)為科學(xué)合理地配置杏授粉品種，提高杏產(chǎn)量提供有利的技術(shù)支撐。