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贡柑又称“皇帝柑”,原产于广东四会、德庆,品质特优,口味极佳。随着人们消费水平的提高,对柑橘的品质提出了更高的要求,除了要求品质优良,更要求无核或少核。导师所在的课题组通过芽变选种选育出了一个优良的无核芽变新品系-无核贡柑。研究无核贡柑的无核成因必将促进贡柑生产的进一步发展,此外在无核基因的获得及果树无核育种上也都具有特别重要的意义。
本研究以无核贡柑无性一代(V1)、无核贡柑无性二代(V2)和有核贡柑(CK)为主要试材,以无清见橘橙、春甜橘、无籽沙糖橘为辅助试材,进行试验。根据《柑橘种质资源描述规范和数据标准》的标准,对无核贡柑和有核贡柑的生物学特性、果实的外观形态指标和内在品质指标、花粉粒形态、花粉畸形率、花粉量、花粉发芽率和生活力测定、无核贡柑的胚囊育性及无核贡柑自交和异交(无核贡柑×无籽沙糖橘、无核贡柑×有核贡柑)的胚胎发育和授粉受精过程等进行了观察和测定,统计了无核贡柑人工授粉和自然授粉后自交和异交果实的坐果率和授粉果实种子数以及无核贡柑单性结实的坐果率,由此对无核贡柑自交和异交亲和性进行了测定,并且分析了无核贡柑的单性结实能力;运用SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism,相关序列扩增多态性)分子标记分析了无核贡柑和有核贡柑的遗传差异。试验结果表明:
1、无核贡柑花粉母细胞减数分裂正常,其花粉形态大小与有核贡柑的花粉形态大小差异不显著。无核贡柑的花粉育性较低,但还没有达到不育的程度,育性较低会对无核造成一定的影响,但是雄性不育并不是无核贡柑无核最主要原因。
2、无核贡柑胚囊育性正常,成熟胚囊具一个卵细胞、两个助细胞、三个反足细胞以及一个大的含二个极核的中央细胞的七细胞八核结构。无核贡柑无核的原因不是胚囊败育。
3、无核贡柑自交不亲和性不明显。虽然自交果实平均种子数只有1.1粒,而且授粉受精观察也发现部分自交花粉管未能完成受精,但是比例非常低,自交不亲和不是无核贡柑无核的主要原因。而且无核贡柑自发性单性结实能力非常弱,无核果实发育需要外来花粉的刺激,属于刺激性单性结实。
4、无核贡柑自交和异交胚胎发育观察结果表明,无核贡柑无论自交和异交均可以完成授粉受精过程并发育成胚胎,但是胚胎发育过程中发生了不同程度的败育,故无核贡柑无核的主要原因为胚胎中途败育。
5.通过SRAP分子标记,以无核贡柑(V1)、无核贡柑(V2)、有核贡柑(CK1)和有核贡柑(CK2)四种嫩叶DNA为模板对全部153对SRAP引物进行扩增筛选,历经三次筛选,最终只筛选出2对能稳定扩增出特异性条带的引物,有核贡柑和无核贡柑存在差异的引物2对(me7- eml6、me8- eml4),但这些差异片段主要集中在弱带上且主要集中在部分引物组合上。