山杏特種質資源的多樣性與遺傳背景分析

張妍妍　盧慧穎　呂躍東

摘要：? 山杏作為一種重要的果樹種類，具有廣泛的經濟和生態價值。本文對山杏特種質資源的多樣性進行了論述，分別從特種質資源的遺傳多樣性、基因型與表型關聯分析以及遺傳地理學研究等方面探討了山杏特種質資源的遺傳背景，最后，對山杏特種質資源的潛在應用價值進行了分析，有助于推動山杏特種質資源多樣性與遺傳背景研究的不斷深入，進而為山杏品種的不斷改良優化提供參考。

關鍵詞：? 山杏；? 特種質；? 多樣性；? 遺傳

中圖分類號：? ?S 662. 2? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０24）02 － 0034 － 04

山杏作為一種重要的果樹之一，在全球范圍內廣泛栽培。山杏以其美味的果實和豐富的營養成分而備受消費者喜愛，在食品工業中應用廣泛。然而，山杏作為一種農業作物，也受到各種自然和人為因素的威脅，包括病蟲害、氣候變化、生境破壞等。因此，保護山杏的遺傳多樣性和深入了解其遺傳背景具有十分重要的現實意義。

1 山杏特種質資源的多樣性

1. 1 特種質資源的定義和分類

山杏的特種質資源是指在山杏屬中具有特殊性狀或抗逆性的品種、個體或種質資源。這些資源通常具有與普通山杏不同的生長特點、果實品質、抗病蟲害性等特征。特種質資源對山杏的遺傳改良和新品種選育至關重要。根據其性狀和用途，山杏特種質資源可以分為以下幾類：

（1）果實特種質資源。這類資源主要關注山杏果實的品質和特征。包括果實的大小、形狀、顏色、口感、香味等特點。一些特種質資源可能具有更高的糖度、更好的口感或更長的貨架壽命，這些特點對市場需求具有吸引力。

（2）抗病蟲害特種質資源。這些資源表現出對山杏病蟲害的抵抗力。山杏常受到真菌病害、昆蟲害蟲等的侵害，因此具有較強抗性的特種質資源對于減少農藥使用和提高產量至關重要。

（3）生長特種質資源。這類資源關注山杏植株的生長特性，包括樹高、分枝情況、耐寒性等。一些特種質資源可能在惡劣環境下生長更為健壯，或者具有更高的產量潛力。

（4）野生種質資源。野生山杏樹作為山杏的野生近親，擁有與栽培品種不同的遺傳特性。野生種質資源可能具有更好的適應性和抗逆性，因此在山杏遺傳改良中具有重要價值。

1. 2 特種質資源的收集和保存

首先，必須進行資源調查，以確定哪些地區或地點擁有特殊性狀的山杏樹。這需要與當地農民和種植者進行合作，收集有關不同山杏樹的信息，如生長環境、果實特征和抗性等。同時，對這些資源進行鑒定，以確保其符合特種質資源的定義和分類。其次，一些特種質資源可能位于山杏的自然分布范圍內，需要進行野外收集。在野外收集過程中，要確保不對生態系統造成破壞。采集的樣本應該包括樹葉、果實和樹皮等不同部位，以便進行后續的遺傳分析。第三，一旦收集到特種質資源，應該建立遺傳資源庫進行保存。這可以是一個專門的實驗室或冷凍庫，用于儲存山杏的種子、幼苗、枝條或其他植物組織。保存的過程中需要確保資源的遺傳完整性和純度。第四，在收集和保存特種質資源的同時，必須建立詳細的數據記錄。這包括有關每個資源的詳細信息，如采集地點、采集日期、生長環境、性狀描述等。這些信息對于后續的遺傳分析和選擇非常重要。最后，為了保持資源的活力，必須定期進行資源的繁殖和更新。這可以通過種子繁殖、無性繁殖或組織培養等方法實現。確保資源庫中的樣本保持新鮮和可用性[ 1 ]。

1. 3 多樣性評價方法

（1）形態學特征

通過對山杏植株的形態特征進行詳細觀察和測量，可以揭示不同品種之間的差異和多樣性。這些形態學特征包括但不限于樹高、樹冠形狀、葉片大小和形狀、果實大小、果實顏色、果皮紋理等。通過對這些特征的測量和分析，可以建立形態學特征的數據庫，用于比較不同山杏品種之間的相似性和差異性。

形態學特征的評價方法通常涉及大規模的野外觀察和采集工作，需要專業的研究人員和植物學家。同時，為了提高評價的準確性，通常需要多次觀察和測量，以獲得可靠的數據。這些數據可以用于制定品種分類和鑒定標準，為山杏特種質資源的多樣性研究提供了重要的定量基礎。形態學特征評價方法是深入了解山杏特種質資源多樣性的有力工具，有助于為遺傳改良和新品種選育提供更全面的信息。

（2）分子標記技術

分子標記技術基于山杏植株的遺傳信息，能夠提供更精細和準確的多樣性分析。這種方法利用分子生物學工具來研究山杏不同品種之間的遺傳差異和親緣關系。一種常用的分子標記技術是分子標記標簽的DNA分析，例如微衛星標記和隨機擴增多態性（RAPD）標記。通過采集山杏不同品種的DNA樣本，使用特定的引物或標記探針進行PCR擴增，然后通過凝膠電泳等技術分析擴增產物的差異，可以得出不同品種之間的遺傳相似性和差異性。

分子標記技術的優點在于其高度準確性和靈敏性，能夠檢測到遺傳層面的微小變化。這對于山杏特種質資源的多樣性研究非常有價值，因為不同品種可能在遺傳水平上有相似的形態特征，但在基因組水平上存在差異。分子標記技術還可以用于構建遺傳圖譜和親緣關系樹，幫助研究人員更好地理解山杏特種質資源之間的遺傳聯系。

（3）生物學特性

生物學特性側重于研究山杏植株的生長和生殖特性，以及其對環境的適應能力。通過觀察不同山杏品種在不同環境條件下的表現，可以揭示出它們之間的多樣性。在生物學特性的評價中，研究者通常關注以下方面：

首先是生長習性，不同山杏品種在生長速度、植株高度、分枝情況等方面存在差異。研究生長習性有助于了解各品種的生長潛力和適應性。其次是生育力和繁殖方式，山杏植株的生育力和繁殖方式各不相同，有些品種更容易繁殖和傳播。這對于山杏資源的利用和保護至關重要。再次是抗逆性和抗病性，不同山杏品種對環境脅迫和病害有不同的抵抗能力。研究其抗逆性和抗病性有助于篩選出適應性更強的品種。最后是營養價值，山杏果實的營養成分在不同品種之間存在差異，如果實大小、口感、糖分含量等。評估這些生物學特性有助于選擇出口感和營養價值更高的山杏品種。

通過綜合研究山杏特種質資源的生物學特性，可以更全面地了解其多樣性和潛在應用價值。這些生物學特性的評價將有助于制定更有效的遺傳改良和新品種選育策略，以滿足市場需求和環境變化的挑戰[ 2 ]。

2 山杏特種質資源的遺傳背景

2. 1 遺傳背景研究方法

（1）DNA測序技術

DNA測序技術通過解碼山杏植株的基因組，可以獲取關于遺傳多樣性、基因結構和功能的詳細信息。

首先，DNA測序技術允許研究人員獲取山杏特種質資源的遺傳信息，包括基因組中的DNA序列。通過對不同山杏種群和個體的DNA進行測序，可以識別出單核苷酸多態性（SNPs）和其他遺傳變異，這些變異可以用來評估不同種質資源之間的遺傳多樣性。同時，DNA測序還有助于確定特定基因和基因家族，從而深入了解山杏的基因背景。其次，DNA測序技術還可以用于研究山杏的基因表達和調控。通過轉錄組測序，可以識別出在不同生長條件下表達的基因，從而揭示山杏植株對逆境的應答機制。這對于抗逆性狀的發掘與利用以及生態適應性研究非常重要。最后，DNA測序技術還為山杏的遺傳背景研究提供了大規模數據，研究人員可以借助生物信息學方法來分析和解釋這些數據，識別與山杏特種質資源相關的關鍵基因和遺傳途徑。這有助于深入理解山杏的遺傳多樣性和遺傳背景，為品質改良、新品種選育以及可持續利用提供了重要的科學依據。

（2）基因組學研究

首先，基因組學研究涵蓋了山杏特種質資源的整個基因組。這包括了山杏的全部DNA序列，不僅包括編碼蛋白質的基因，還包括非編碼區域、調控元件以及其他與基因組功能相關的信息。通過對山杏不同種質資源的基因組進行測序和比較，可以識別出各種遺傳變異，包括單核苷酸多態性（SNPs）、插入/缺失等，這有助于評估山杏不同種群和個體之間的遺傳多樣性。其次，基因組學研究還包括對山杏基因的注釋和功能分析。這意味著研究人員可以確定山杏基因的具體功能、調控機制以及它們在生長、發育和抗逆應答等方面的作用。通過比較不同山杏種質資源的基因組數據，可以發現特定基因和基因家族的差異，從而為品質改良和新品種選育提供了潛在的目標。最后，基因組學研究還包括了山杏基因組的結構和演化分析。這有助于了解山杏不同種群之間的親緣關系，揭示它們的演化歷史，以及可能導致遺傳多樣性的分子機制。這些信息對于山杏資源的保護和可持續利用非常重要。

2. 2 特種質資源的遺傳多樣性

山杏特種質資源的遺傳多樣性表現在山杏不同種質資源之間以及同一種質資源內的各個個體之間存在著多種遺傳差異，涵蓋了形態、生理、生態和遺傳水平等多個方面。

首先，山杏特種質資源的遺傳多樣性在形態和生理方面表現出來。不同的山杏品種具有不同的樹高、樹冠形態、葉片形狀、果實大小、果皮顏色等外部特征差異。同時，山杏種質資源還表現出對環境適應能力的差異，例如對干旱、鹽堿等逆境條件的不同響應，這反映了其生理和生態特性的多樣性。其次，山杏的遺傳多樣性在遺傳水平上得到了廣泛的驗證。通過分子標記技術和基因組學研究，可以檢測到山杏特種質資源之間的遺傳差異，例如單核苷酸多態性（SNPs）和簡單重復序列（SSRs）等。這些遺傳差異反映了山杏不同種群和個體之間的親緣關系和遺傳多樣性水平。最后，山杏的遺傳多樣性對于其生態適應性和抗逆性狀的發掘具有重要意義。通過分析遺傳多樣性，可以篩選出在逆境條件下表現出色的山杏種質資源，這有助于利用這些資源進行抗逆性狀的改良和利用，提高山杏的耐逆性和適應性[ 3 ]。

2. 3 基因型與表型關聯分析

通過基因型與表型關聯分析，可以深入了解不同基因型對山杏植株表現出的不同表型特征的影響，有助于更好地理解山杏的遺傳背景。

在進行基因型與表型關聯分析時，首先需要選擇具有代表性的山杏特種質資源，涵蓋了不同的遺傳多樣性。然后通過分子標記技術，如單核苷酸多態性（SNPs）或簡單重復序列（SSRs）等，對這些資源的基因型進行測定。同時，需要詳細記錄與山杏植株相關的表型特征，包括形態特征（如樹高、葉片大小、果實形狀等）和生理特征（如抗逆性、生長速度等）。其次，通過統計學和生物信息學方法，可以對基因型與表型之間的關聯進行分析?？梢园P聯分析、QTL定位（定位數量性狀位點）、關聯遺傳學等方法。通過這些分析，可以確定哪些基因型與特定表型特征相關聯，進而識別出能控制這些表型特征的關鍵基因或遺傳標記。最后，基因型與表型關聯分析的結果可以為山杏品種改良和選育提供重要的信息。例如，如果發現某一基因型與抗逆性狀相關聯，可以選擇具有這種基因型的山杏種質資源用于育種，以提高新品種的適應性。此外，還可以深入了解山杏的遺傳基礎，有助于更好地保護和合理利用其遺傳資源[ 4 ]。

2. 4 遺傳地理學研究

遺傳地理學研究用于深入了解山杏特種質資源的遺傳背景和遺傳多樣性的地理分布。通過這項研究，可以探討不同地理區域內的山杏種質資源之間的遺傳聯系，以及地理環境對其遺傳多樣性的影響。

首先，遺傳地理學研究需要對不同地理區域內的山杏特種質資源進行采集和鑒定。這意味著在全國范圍內收集來自各個地理區域的山杏樣本，包括野生和栽培種質資源。這些樣本應具有代表性，以確保研究的全面性和可靠性。其次，利用分子標記技術，如DNA測序或分子標記標簽，對采集的山杏樣本進行遺傳分析。這將允許確定不同地理區域內的山杏群體之間的遺傳差異和相似性。遺傳地理學研究還可以通過構建遺傳圖譜、聚類分析和主成分分析等方法，繪制山杏特種質資源的遺傳地理圖，清晰展示了不同地理區域內的遺傳關系。最后，在研究中，還需要考慮地理環境因素，如氣候、土壤類型和海拔高度等對山杏遺傳多樣性的影響。這有助于理解山杏特種質資源在不同地理環境下的適應性和生長特征，為山杏的栽培和保護提供了有益信息。

3 特種質資源的潛在應用價值

3. 1 抗逆性狀的發掘與利用

山杏作為一種生長在干旱、荒蕪地區的植物，具有較強的抗逆性。通過對山杏特種質資源的研究，可以發掘出具有卓越抗旱、耐鹽、耐寒等抗逆性狀的種質。這些特種質資源可以為農業生產提供寶貴的遺傳資源，幫助農作物抵御干旱、鹽堿等不利環境條件，提高作物產量和質量。同時，山杏中還包含一些具有藥用價值的化合物，如山杏仁中的苦杏仁甙，可用于制備藥物和保健品。因此，山杏特種質資源的抗逆性狀不僅在農業生產中有潛在應用，還在醫藥和保健領域具有廣闊前景。通過深入研究和利用山杏特種質資源中的抗逆性狀，可以為農業和健康產業的可持續發展提供有力支持。

3. 2 品質改良與新品種選育

通過研究山杏特種質資源，可以挖掘具有優質果實品質的種質，包括口感、風味和營養價值方面的改良潛力。這些種質可以用于育種工作，以培育出更具市場競爭力和消費者喜愛的山杏新品種。品質改良的關鍵是選擇和利用具有優質特征的山杏特種質資源，通過雜交育種等方法，將這些特征引入到新品種中。同時，對品質特征的遺傳背景和表達機制進行研究，有助于更精確地進行選育工作。新品種的選育需要綜合考慮產量、抗病性、適應性等因素，以確保其在不同環境條件下的表現穩定。

3. 3 生態適應性研究

山杏生長分布的地理環境多種多樣，不同地區的氣候、土壤和生態條件存在顯著差異。因此，通過對山杏特種質資源的研究，可以更好地了解不同種質的生態適應性，及其在特定環境條件下的生長和發育表現。生態適應性研究的關鍵是對特種質資源的野外觀察和實地試驗，以評估其在不同生態環境中的生長性能、抗逆性和適應性。這有助于確定哪些特種質資源具有優越的生態適應性，可以在特定地區或氣候條件下獲得更好的生產表現。這也為山杏栽培區域的選擇和管理提供了科學依據，有助于提高山杏的生產效益和可持續性。此外，生態適應性研究還可以為山杏的栽培和保護提供重要信息，有助于制定適應性更強的農業實踐和生態保護策略。通過深入了解山杏特種質資源的生態適應性，可以更好地應對氣候變化和環境壓力，確保山杏的生存和繁衍。這一領域的研究對于山杏的生態保育和可持續利用至關重要，有助于推動山杏資源的合理開發和利用[ 5 ]。

4 結 語

總之，山杏特種質資源的多樣性與遺傳背景分析為山杏遺傳改良和保育提供了重要的科學依據。未來的研究可以進一步深入研究山杏的遺傳多樣性，挖掘更多有價值的資源，并將多樣性資源的利用納入山杏產業的發展戰略中。通過不斷努力，可以促進山杏產業的繁榮和創新，滿足市場和消費者的需求。

參考文獻

［1］ 劉志琨，? 陳雪峰，? 王端，? 等.? 基于SSR標記的普通杏種質資源遺傳多樣性分析［J/OL］. 分子植物育種， http：//kns.cnki.net/? kcms2/detail/46.1068.S.20230724.1435.007.html.

［2］ 董勝君.? 山杏種質資源遺傳多樣性及優特種質發掘研究［D］.沈陽： 沈陽農業大學， 2020.

［3］ 劉碩，? 劉寧，? 章秋平，? 等.? 中國華北和東北地區杏種質資源遺傳多樣性分析［J］.? 園藝學報， 2019， 46（6）： 1045 - 1056.

［4］ 李光.? 山杏種質資源遺傳多樣性研究方法及現狀［J］.? 農家參謀， 2018（21）： 57.

［5］ 斯欽畢力格，? 包文泉.? 用于杏種質資源遺傳多樣性分析的SSR引物的篩選［J］.? 分子植物育種， 2019， 17（5）： 1551 - 1557.