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中国甜柿及其在世界甜柿基因库中的地位

园艺学报 2011年第2期38卷 361-370页

作者：袁录霞张青林郭大勇罗正荣华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室武汉430070

柿(Diospyros kaki Thunb.)原产中国,但绝大多数为完全涩柿,中国原产完全甜柿(简称中国甜柿)仅在湖北、河南和安徽三省交界的大别山区有分布。主要介绍中国甜柿的栽培历史、地理分布及其变异类型,并重点对其生物学特性、自然脱涩特点及... 详细信息

柿(Diospyros kaki Thunb.)原产中国,但绝大多数为完全涩柿,中国原产完全甜柿(简称中国甜柿)仅在湖北、河南和安徽三省交界的大别山区有分布。主要介绍中国甜柿的栽培历史、地理分布及其变异类型,并重点对其生物学特性、自然脱涩特点及遗传规律等进行总结;此外,还对中国甜柿在世界甜柿的起源与进化、自然脱涩机理和遗传改良研究中的价值进行了阐述。

关键词：柿中国甜柿地理分布自然脱涩遗传改良

完全雄性柿种质‘雄株8号’作为中国甜柿育种亲本的可能性研究

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园艺学报 2016年第11期43卷 2133-2140页

作者：张娜莫荣利张青林罗正荣华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室武汉430070 湖北省农业科学院经济作物研究所武汉430064 黄冈师范学院大别山特色资源开发湖北省协同创新中心湖北黄冈438000

‘雄株8号’是中国中部大别山区分布的完全雄性柿种质,可能源自中国原产完全甜柿(中国甜柿)的杂交后代或是其自然变异,其作为完全甜柿专用授粉品种的可能性已有研究报道,但其作为完全甜柿育种亲本的应用潜力尚不明确。以‘华柿1号’(不... 详细信息

‘雄株8号’是中国中部大别山区分布的完全雄性柿种质,可能源自中国原产完全甜柿(中国甜柿)的杂交后代或是其自然变异,其作为完全甜柿专用授粉品种的可能性已有研究报道,但其作为完全甜柿育种亲本的应用潜力尚不明确。以‘华柿1号’(不完全涩柿)×‘雄株8号’的杂交后代单株为试材,以常见中国甜柿、日本甜柿和非完全甜柿为对照,对其果实进行可溶性和不溶性单宁含量、单宁细胞大小等指标测定,确认杂交后代单株H8-2为具中国甜柿自然脱涩特点的完全甜柿类型。现有完全甜柿自然脱涩性状遗传特点的研究结果认为,只有日本甜柿相互杂交,或者是亲本之一为中国甜柿时,F_1才可能出现完全甜柿单株。该研究结果首次证明中国原产完全雄性柿种质‘雄株8号’带有控制自然脱涩性状的显性基因,因此其在完全甜柿遗传改良中具有作为育种亲本的应用潜力。

关键词：完全雄性柿种质中国甜柿可溶性单宁单宁细胞遗传改良

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中国甜柿新种质创制及其经济性状评价初探

中国甜柿新种质创制及其经济性状评价初探

作者：张娜华中农业大学

学位级别：硕士

中国甜柿‘鄂柿1号’及完全雄株是我国中部大别山原产特色柿种质,其携带与中国甜柿自然脱涩性状紧密连锁的RO2标记,但作为完全甜柿育种亲本的应用潜力尚未见报道。本研究以‘鄂柿1号’或雄株2号作为完全甜柿育种亲本进行人工杂交授粉,... 详细信息

中国甜柿‘鄂柿1号’及完全雄株是我国中部大别山原产特色柿种质,其携带与中国甜柿自然脱涩性状紧密连锁的RO2标记,但作为完全甜柿育种亲本的应用潜力尚未见报道。本研究以‘鄂柿1号’或雄株2号作为完全甜柿育种亲本进行人工杂交授粉,利用中国甜柿快速遗传改良技术体系,获得仅开雌花且携带RO2标记的F代个体,并对其杂交F单株果实进行甜涩性状鉴定。主要研究结果如下:(1)雄株2号(2015和2016年)和‘鄂柿1号’(2015年)花粉萌发率均不超过10%,且三个杂交组合(‘恭城水柿’×雄株2号、‘早秋’×‘鄂柿1号’和‘太秋’×‘鄂柿1号’)均表现亲和,其中‘早秋’×‘鄂柿1号’亲和性更高。三个杂交组合共授粉花朵数2022,得胚数为577,得到F代胚培试管苗共计430株,平均成苗率约74.5%。(2)利用RO2和DlSx-AF4S标记对F代胚培试管苗进行甜涩性状及花性的早期鉴定,筛选到87份带RO2标记和不带DlSx-AF4S标记的目标个体,占F代群体总数的23.5%。(3)共476株F代胚培试管苗嫩枝高接在成年君迁子上,成活313株,平均成活率为65.8%,‘早秋’×‘鄂柿1号’杂交F代胚培试管苗嫁接成活率最高,可高达80.4%。(4)以常见中国甜柿,日本甜柿和非完全甜柿为对照,通过测定果实可溶性单宁和不溶性单宁含量、单宁细胞面积大小等指标对杂交后代单株甜涩性状进行鉴定,确认杂交F代单株H8-2(‘华柿1号’×雄株8号)、H9-1(‘鄂柿1号’×雄株1号)和H13-1(‘鄂柿1号’×‘太秋’)为完全甜柿,且携带RO2标记,其余21个杂交单株为非完全甜柿。综上所述,大别山原产的中国甜柿‘鄂柿1号’及雄株8号带有控制自然脱涩性状的显性基因CPCNA,因此在完全甜柿遗传改良中具有作为育种亲本的应用潜力,利用‘鄂柿1号’或完全雄株为育种亲本有望获得一批仅开雌花的中国甜柿新种质。

关键词：中国甜柿 ‘鄂柿1号’ 完全雄性柿种质遗传改良可溶性单宁单宁细胞面积

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中国甜柿遗传改良技术优化及新种质鉴定研究

中国甜柿遗传改良技术优化及新种质鉴定研究

作者：黄金盟华中农业大学

学位级别：硕士

完全甜柿是受果品市场欢迎的新类型,但主栽品种均源自日本,具自主知识产权的优质完全甜柿新品种十分缺乏。选育适应我国栽培条件的优质完全甜柿品种是我国柿遗传改良的主要目标,但中国甜柿(CPCNA)育种技术体系中嫩枝高接技术体系尚待进... 详细信息

完全甜柿是受果品市场欢迎的新类型,但主栽品种均源自日本,具自主知识产权的优质完全甜柿新品种十分缺乏。选育适应我国栽培条件的优质完全甜柿品种是我国柿遗传改良的主要目标,但中国甜柿(CPCNA)育种技术体系中嫩枝高接技术体系尚待进一步优化。本研究在我们课题组初步建立的中国甜柿遗传改良技术体系的基础上,以‘鄂柿1号’(CPCNA)为母本,‘太秋’(JPCNA)为父本进行人工杂交,对杂交后代幼苗嫩枝高接技术环节进一步优化,并对已结果的杂交单株进行甜涩性状鉴定,以期完善中国甜柿快速遗传改良技术体系,并为获得自主知识产权的中国甜柿新品种奠定基础。主要研究结果如下:(1)‘鄂柿1号’×‘太秋’杂交F1代幼苗嫩枝高接成活率随着月份的推迟而逐渐降低。其中,无根试管苗4月份为最佳嫁接时期,成活率高达67.6%;实生苗在6月和7月嫁接成活率远高于同期试管苗。(2)‘鄂柿1号’×‘太秋’杂交F1代721单株中有355株可扩增得到与中国甜柿自然脱涩性状紧密连锁的RO2-SCAR标记,卡方检测结果显示RO2-SCAR标记在后代群体中的分离比例约为1:1。(3)授粉后63 d采集‘鄂柿1号’×‘太秋’的小种子(长度小于12 mm)可完成胚抢救培养并获得再生植株。(4)在‘华柿1号’×‘罗田甜柿’杂交群体的9个已结果单株中,H1-36为完全甜柿,H1-9、H1-32、H1-42为不完全甜柿,H1-8、H1-55、H1-60为不完全涩柿;H1-39、H1-49为完全涩柿。综上所述,实生苗嫩枝高接较试管苗的嫁接成活率更高;以‘鄂柿1号’为母本、‘太秋’为父本,有望进一步改良‘鄂柿1号’栽培性状;H1-36是具有中国甜柿自然脱涩特点的完全甜柿新种质。

关键词：中国甜柿遗传改良技术优化嫩枝嫁接

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基于全基因组重测序解析中国甜柿遗传多样性

基于全基因组重测序解析中国甜柿遗传多样性

作者：李淦华中农业大学

学位级别：硕士

柿属（Diospyros Linn.）是柿科植物分布范围最广、类型最丰富、经济效益最高的属。我国是柿属植物的原产地和分布中心,拥有特异的中国甜柿种质和丰富的种质资源。在柿属植物中,柿（Diospyros kaki Thunb.）是被广泛栽培的代表种质,分... 详细信息

柿属（Diospyros Linn.）是柿科植物分布范围最广、类型最丰富、经济效益最高的属。我国是柿属植物的原产地和分布中心,拥有特异的中国甜柿种质和丰富的种质资源。在柿属植物中,柿（Diospyros kaki Thunb.）是被广泛栽培的代表种质,分为五种类型,包括中国甜柿、日本甜柿、不完全甜柿、不完全涩柿、完全涩柿,完全甜柿（简称“甜柿”,包括中国甜柿和日本甜柿两类）是主栽类型也是未来的育种方向。我国传统产区主要以完全涩柿为主,而中国甜柿仅规模性分布在安徽、河南、湖北三省交界的大别山地域,目前关于中国甜柿起源及其与其他种质的亲缘关系仅局限在分子标记层面,在基因组层次鲜有报道。本研究首次利用全基因组重测序的分析方法对中国甜柿、中国原产完全涩柿和日本原产柿种质的系统发育关系以及基因组特异区域进行研究,以期为栽培柿种质的遗传多样性和中国甜柿起源演化研究提供科学依据。主要研究结果如下:1.对36份大别山区柿种质进行全基因组重测序,获得1.68Tb原始数据,测序数据Q20＞94.56%,GC含量在36.32～37.49%之间。将36份大别山区柿种质重测序数据和50份在本研究之前已被完成的中国其它原产柿种质、日本原产柿种质及柿属近缘种的重测序数据共同分析,所有样本平均测序深度为11.77×（2.28-37.45×）,所有样本各自比对到参考基因组后平均的基因组覆盖度78.23%,通过序列比对和变异检测,获得268,812,711个SNP位点、14,210,910个In Del位点、351,794个SV位点、72,443个CNV位点。***分析、系统发育树、主成分分析将所有样品分为四类,即中国甜柿、中国原产完全涩柿、日本原产柿种质、柿属近缘种。中国原产完全涩柿与中国甜柿和日本原产柿种质中的非完全甜柿类型亲缘关系密切,来自大别山区的中国甜柿背景单一,而其余地区中国甜柿背景混杂,存在涩柿种质的基因渗入。‘雄株1号’和‘雄株8号’与‘四方甜柿’亲缘关系密切,表明其具有大别山区甜柿种质的遗传背景。3.通过群体遗传学分析发现在所采集样本中,中国原产完全涩柿组别呈现较高的遗传多样性,遗传背景复杂,中国甜柿组别遗传多样性次之,而日本原产柿种质的遗传多样性最低,遗传背景相对单一反应了驯化明显降低了栽培群体的遗传多样性。4.鉴定了中国甜柿与中国原产完全涩柿间、中国甜柿与日本原产柿种质间、中国原产完全涩柿和日本原产柿种质间的特异基因区域,并对区域内的候选基因进行功能富集分析。发现在中国甜柿与中国原产完全涩柿间的受选择基因在类黄酮生物合成、单萜生物合成、二萜生物合成、咖啡因代谢、碳代谢通路上显著富集。

关键词：中国甜柿日本甜柿非完全甜柿重测序遗传多样性系统发育群体结构群体遗传

DkMYB15在中国甜柿原花青素生物合成中的功能研究

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DkMYB15在中国甜柿原花青素生物合成中的功能研究

作者：李金旺华中农业大学

学位级别：硕士

柿单宁属缩合单宁（又称“原花青素”）是柿果中大量积累的次生代谢产物,也是其产生涩感的主要原因。已知柿原花青素生物合成涉及多个结构基因参与并受转录因子调控。目前有关原花青素生物合成调控的报道,多集中在MYB、b HLH和WD40三类... 详细信息

柿单宁属缩合单宁（又称“原花青素”）是柿果中大量积累的次生代谢产物,也是其产生涩感的主要原因。已知柿原花青素生物合成涉及多个结构基因参与并受转录因子调控。目前有关原花青素生物合成调控的报道,多集中在MYB、b HLH和WD40三类转录因子上,且以三元蛋白复合体MBW的形式调控原花青素合成相关基因的转录表达。本研究以课题组前期通过转录组及蛋白质组测序筛选获得与中国甜柿可溶性单宁累积模式相关的MYB转录因子-Dk MYB15为研究对象,通过分析其在单宁累积中的作用及作用方式来探讨其在中国甜柿原花青素生物合成的的调控作用,从而为高、低单宁含量的柿种质创制提供科学依据。主要结果如下:*** MYB15为R2R3-MYB转录因子,全长633 bp,编码211个氨基酸,其C端含有保守的EAR抑制基序;系统进化分析显示Dk MYB15与已报道的原花青素生物合成抑制子聚为一类,属抑制型MYB转录因子。Dk MYB15在非完全甜柿和日本甜柿中表达量较低,而在中国甜柿果实发育中后期显著上调表达,与中国甜柿可溶性单宁的累积呈负相关。2.烟草亚细胞定位结果显示Dk MYB15定位于细胞核;在活体柿叶片及柿果圆片中瞬时超表达Dk MYB15后,可溶性单宁含量显著降低,且原花青素生物合成途径的相关基因均下调表达,其中以CHS和ANR在超表达后的叶片中的下降最为明显;酵母单杂交实验表明Dk MYB15可与ANR启动子结合,CHS基因的启动子存在自激活现象。3.在柿转录组数据库中筛选获得了与Dk MYB15表达模式类似的Dkb HLH2转录因子;酵母双杂交和双分子荧光互补实验表明Dkb HLH2可与Dk MYB15互作;在柿叶片超表达Dk MYB15以及Dk MYB15与Dkb HLH2共同超表达均导致可溶性单宁含量下降,同时与原花青素生物合成相关基因也下调表达,但Dkb HLH2与Dk MYB15共表达后,无论是单宁含量或是对原花青素生物合成相关基因表达的影响均无显著差异。综上所述,Dk MYB15属抑制型MYB转录因子,具保守的EAR抑制性基序,在中国甜柿果实发育后期显著上调表达,通过抑制原花青素生物合成途径基因的表达,从而负调控可溶性单宁累积。本研究丰富了柿原花青素生物合成的调控网络,为揭示中国甜柿可溶性单宁累积模式及高、低单宁含量的柿种质创制提供科学依据。

关键词：中国甜柿原花青素转录因子 DkMYB15

DkMATE7在中国甜柿原花青素前体跨膜转运中的功能研究

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DkMATE7在中国甜柿原花青素前体跨膜转运中的功能研究

作者：吴鑫华中农业大学

学位级别：硕士

原花青素(PAs)是影响柿果实品质的重要次生代谢产物。原花青素前体的生物合成和聚合分别发生在内质网和液泡中,因此前体物质必须经过液泡膜才能进入液泡。本研究以中国甜柿‘鄂柿1号’转录组数据库筛选得到的差异表达基因DkMATE7为研究... 详细信息

原花青素(PAs)是影响柿果实品质的重要次生代谢产物。原花青素前体的生物合成和聚合分别发生在内质网和液泡中,因此前体物质必须经过液泡膜才能进入液泡。本研究以中国甜柿‘鄂柿1号’转录组数据库筛选得到的差异表达基因DkMATE7为研究对象,通过对其在原花青素生物合成途径中原花青素前体物质跨膜转运模式进行研究,探明DkMATE7在柿原花青素跨膜转运过程中的作用,明确其具体转运的前体物质,进一步完善中国甜柿原花青素代谢调控途径。主要结果如下:***7全长共有1461 bp,编码486个氨基酸,包含与原花青素运输相关高度保守的两段氨基酸序列CGQA和RVSNELGA。DkMATE7在完全甜柿和非完全甜柿中的表达模式与可溶性原花青素含量的积累模式一致,但在完全甜柿中的表达量明显高于非完全甜柿。***7定位在液泡膜上;柿圆片及叶片中瞬时超表达DkMATE7后,原花青素含量显著升高,且原花青素合成途径的相关结构基因均上调表达,而干涉表达DkMATE7后均下降;表达了DkMATE7的柿叶片原花青素成分HPLC分析,发现儿茶素(C)、表儿茶素(EC)和表儿茶素没食子酸(ECG)组分含量显著升高,干涉后显著降低,而表没食子儿茶素(EGC)和表没食子儿茶素没食子酸(EGCG)的含量没有显著变化。***7与柿原花青素五种主要亚基分子对接的结合能比较发现,DkMATE7与C、EC和ECG的亲和性显著高于EGC和EGCG;DkMATE7转化大肠杆菌acr B突变菌株实验发现DkMATE7具有C、EC和ECG外排活性;DkMATE7与催化C产生的DkLAR和催化EC产生的DkANR共表达实验显示DkMATE7在原花青素转运积累过程中偏好性运输C、EC、ECG这三种前体物质。综上所述,从‘鄂柿1号’转录组数据库筛选得到的差异表达基因DkMATE7主要在果实发育早期高度表达,定位于液泡膜,通过偏好性跨膜转运原花青素前体儿茶素、表儿茶素和表儿茶素没食子酸进入液泡,参与柿原花青素的积累。DkMATE7在完全甜柿和非完全甜柿果实发育前期表达量的差异,造成原花青素前体更多进入完全甜柿液泡中积累,这可能是形成完全甜柿和非完全甜柿品种的原因之一。该研究结果进一步完善了柿原花青素代谢调控网络,为甜柿分子育种和遗传改良提供了新思路。

关键词：中国甜柿原花青素 DkMATE7 液泡转运

关于将“罗田甜柿”更名为“中国甜柿”的建议

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湖北林业科技 2002年第2期31卷 27-28页

作者：潘德森欧阳绍湘王希群陈春芳邓先珍湖北省林业科学研究院武汉430079 湖北省林木种苗管理站武汉430079

1 '罗田甜柿'名称的由来柿树(Diospyros kaki L.f.)属柿树科柿属,是我国重要的经济林树种,依果实能否在树上自然脱涩分为涩柿和甜柿,在我国仅有鄂、豫、皖三省交界处大别山一带分布有甜柿,一直通称为'罗田甜柿'.关于'罗田甜柿'名称的由... 详细信息

1 '罗田甜柿'名称的由来柿树(Diospyros kaki L.f.)属柿树科柿属,是我国重要的经济林树种,依果实能否在树上自然脱涩分为涩柿和甜柿,在我国仅有鄂、豫、皖三省交界处大别山一带分布有甜柿,一直通称为'罗田甜柿'.关于'罗田甜柿'名称的由来,说法比较统一,湖北省农科院果茶所张力田教授2001年12月25日在武昌召开的湖北省林木良种审定委员会经济林品种审定会上回忆:1957年一日本农业代表团到中国农业部农科院兴城果树试验站考察,问时任站长的蒲福慎中国是否分布有甜柿,在1958年召开全国果树会议上,蒲福慎提到了这一问题,张教授根据已完成的湖北省果树资源调查的结果回答说湖北罗田一带有甜柿分布,并根据资源调查的结果对甜柿进行了性状描述和特征简介,会后全国果树资源圃柿树圃(陕西)来罗田引种了甜柿.由于甜柿首先是在罗田发现,因此当时就定名为'罗田甜柿',这就是'罗田甜柿'名称的由来.

关键词：资源调查品种性状罗田甜柿中国甜柿

MicroRNA143c介导中国甜柿自然脱涩的功能研究

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MicroRNA143c介导中国甜柿自然脱涩的功能研究